Csipesz ESR teszter készítése

Vásároltam egy kinai ESR 01 teszter modult (LCR-t is mér), amelyet csipesznek alakítottam ki.
Ennek az elkészítését osztom meg most veletek.
A modult a Banggood.com –tól vettem, a termékszám 1103999 és közel 10€-ba került.

Kipróbáltam, az ESR-t az áramkörben is lehet méri.
LCR-t is mér, de az áramkörben nem mindég a valós értéket méri.
A gyártó, forgalmazó által megadott paraméterek változatlanul megmaradtak (a forgalmazó oldalán megtalálható).
A méreteket igyekeztem nemsokkal túl lépni, ezért lemondtam a szép kék, megvilágított nagy LCD kijelzőről és egy kisebb LCD-re (PRO22301) cseréltem.
Az így üresen maradt helyre egy 200mA/h 3,7v Li akkut (PMDVD85) és egy kis nyákot építettem be.
A nyákra a 4,2V-os töltő, meg a 3,7/5V-os DC/DC feszültségemelő áramköre került.
A csipeszekkel így egy kis kompakt kézi műszer. A már meglévő µUSB csatlakozó is megmaradt de az akku töltésére.
Az egyetlen nyomógomb a ki-be kapcsoló és C-L-C-re váltó funkciója is megmaradt.
A nyomógomb eredeti helye a nyák alatt volt, egyáltalán nem kézbefekvő helyen.
Ezért az USB-vel szembeeső oldalára került, ott volt elegendő hely.

A távtartó csavarok eltávolítása után a display a foglalatból kihúzható.
A meglévő 4 lyukra alapozva készítettem a kis dobozt. Két műanyag 20x25mm L profilból (derékszögű), amelyeket szembe helyeztem és a meglévő lyukakon keresztül rögzítettem M2-es csavarokkal, elöl a csipeszt tartó műanyagba és hátul egy fordított U alakú műanyagba meneteltem.

A rögzítéseket M2 csavarokkal oldottam meg, menetet vágva a műanyagba.
A kis kjelző kivezetései (14x)lapos kábel volt, ezt eltávolítottam és 0.3mm-es szigetelt vezetékkel egy 16 lábú csatlakozóba forrasztottam, így beillet a display helyére.
A display-t az U alakú műanyagra rögzítettem két csavarral (kép).
A nyákon még van egy lyuk üresen. A belehelyezett csavarral(M2x1o) rögzítettem a 0,5mm vastag 31,5x22mm-es méretű nyákot.
A nyák felé került az akku is. Az akku alá még elfért egy kb. 1,5mm műanyag lapocska (kék).
Ezt a bal oldalán a csipeszhez, a máik oldalát a display-hez rögzítettem 4 kis csavarral.

A csipesz az ezüstözött rugalmas sárgaréz lemezből (0,3mm) lett elkészítve. Oldalanként 4-4 lemzből. A belső lemezek csak a védő diódák felforrasztására szolgálnak.
A bemenetre védődiódák forraszthatók, ezek egyszerűen kívülről bontás nélkül cserélhetőek ha szükséges.
Így oldalanként 3-3 lemez maradt, ez elegendő, hogy a jó rugalmasságot biztosítsa.

Li-akkura térve a 3,7v-ot egy DC/DC MCP1640 IC-vel megemeltem +5V-ra.
Az IC tartalmaz egy ENable (pin 3) logikai bemenetet, ezzel a bemenettel megoldható az akku feszültségének lekapcsolása a terhelésről, itt a már meglévő nyomógomb alkalmazásával.
Ezt eredetileg a Q3 tranzisztor végezte, lekapcsolta az elemről (9V) vagy az 5V-os külső(USB) feszültségről.
A nyomógomb megnyomása után a µkontroller IC is feszültséget kap, átveszi a logikai H szint tartását (pin3), egy fázisfordító PNP tranzisztoron keresztül.
H szint az EN bemeneten azt jelenti, hogy üzemképes.
Hosszabb gombnyomásra a µk IC lekapcsolja a H szintet, megszűnik a tápellátás (kb.17µA szvárgó áram mellet).
A +5V szűrés után a C10 meleg végére van vezetve, ez különben a 3,3V-os stabilizátor IC bemenete is.
Az akku konstans árammal való töltését 4,2V-ig egy másik IC végzi, az MCP732T.
A töltőáram beállítása a pin 5-re kapcsolt ellenállással megválasztható.
A 200mA/h-ás akkuhoz 50mA töltőáramot állítottam be egy 20kohm-os ellenállással.
Az USB-n bejövő +5V az U2 dióda anódjához vezet.
A dióda kiforrasztása után a volt anód helyére került a töltő IC pin 4 kivezetése (töltő feszültségbemenet).
Így az USB-n a külső tápból bejövő +5V csak töltésre lesz használható.
A töltéskor egy vörös LED-et is az IC bekapcsol.
Ha az akku feszültsége elérte a +4,2V-ot akkor lekapcsolja a LED feszültségét.
Az smd LED is a nyákra került, egy kis átlátszó plexi darabka vezeti ki a fényt a doboz oldalán lévő 3mm-es lyukon.

A csipesz alsó vezetéke GND–re kerül.
A felső vezetéke az R4 bal oldalára van vezetve, ott is van a mérő bemenet.
A vezetékek beforrasztása előtt, ki kell forrasztani az U2 diódát, Q9 és Q3 tranzisztorokat és az R19 ellenállást.
A display cseréjével a kontrasztot is utána kellett állítani.
A fényképen bejelöltem melyik ellenállás szabályozza a kontrasztot.
Eredetileg 2,7k-os ellenállás volt.
Ezt kiforrasztottam és egy 10k-os potival beállítottam optimális kontrasztra, majd kiforrasztottam és lemértem a poti ellenállásának értékét.
A mért érték kb. 4,7k, majd egy ilyen értékű ellenállást forrasztottam a helyére.
Más utánaállításra nem volt szükség. A doboz elkészítéséhez szükséges méret adatokat közlök.

Itt a Tanyán az elkóknál fellépő soros vesztességi ekvivalens ellenállásról (ESR) már többször eset szó, ezért itt nem tárgyalom.
Az áramkörben való mérés előtt vigyázni kell az elkók ne legyenek feltöltődve.
A csipeszek között helyet hagytam 3-3 soros-párhuzamos (ellentétes irányban) Si diódának, és ezekkel egy soros 1-3 ohmos ellenállásnak.
A védőáramkör nem befolyásolja a mért értéket. Amennyiben az áramkörben mért értéket helyesen értékeljük ki, nagyon hasznos lehet javításnál egy ilyen teszter.

üdv.Jóska