怪しい電子部品

DS18B20_NG最近悩まされていた中華キットのローテートLED時計の不具合は、電子部品の不良だった。ダラスセミコンダクターの1wireの温度センサーである。トランジスターあるいはレギュレーターと見まごう向きもあるかも知れないのだが、これは本来ならば温度センサーなのである。

アプリケーションとしては、時計が室温表示をするという使い方のである。

 

 

DS18B20_OKそして、こちらは正しく動作する温度センサーである。どこかがおかしいのだがお気づきだろうか。写真のせいもあるのだが、最初の部品は地模様がマットとなっていて、こちらの部品はツルットしているのだ。そしてどうもフォントも違うようだ。

 

 

 

NGOKあやしいデバイスは、1wireのプロトコルに応答してこない。

 

 

そして正しいデバイスは確かに応答してくるのだ。

 

 

 

imageこの怪しいデバイスは、アナログデバイスのフェイク品とみて診断すると、なんとレギュレータだった。中華電子部品には、このような粗悪な偽電子部品が出回っているようだ。キットゆえに、電子部品の検査もせずにリストに従ってパックしてデザインを求めてチップとあわせて売り出すというスタイルのように映る。オリジナルの基板をコピーした写りの悪いパターンだったり色々だが、オリジナルキットからのコストダウンはかくあるべしという勢いがすさまじいようで、株式会社秋葉原でも350円するこの温度センサーに交換して対応したりしている。ネット越しに見える中華市場でのこの温度センサーの価格は60円から300円くらいまでと幅がある。安いものには、こうした怪しげな偽電子部品も混然となっているのかも知れない。注意しよう。

ニキシークロック保守パーツの件

imageニキシー管をつかった時計キットを作る機会があった。設計された方がチェコの方だったこともあって使われていた部品が少し見慣れないものだったので記載するとともに若干の予備在庫を手配した。githubでソース公開されている

Arduinoベースでハードが設計されているので、Arduino UNOなどATMEGA328が搭載されている環境でチップ書き込みを行い、ソフトとハードの差異を埋める作業をしていた。基板のRevと説明書のRev相違などが課題だったが、基本的にArduinoに200V程度の高圧発生回路を登載し、フォトカプラーでATMEGAとは分離してKM155経由でニキシー管をダイナミック点灯します。高圧発生回路は、これがベースとなっていて555の代わりにATMEGAでソフト制御をしているということだ。最近でも使われているパーツは、基本的に中華マーケットで安価に手に入るが、趣味に走ったレトロなパーツは、そこにはちょっとないという事がわかった。

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IRF740

400V 10A TO-220 N-CH MOS FET IRF740 @30

UF4004 D41

高速リカバリー 400V 1A UF4004 @8

817C1801

フォトカプラー PC817互換品 @5

74141

ニキシー管駆動用のBCDデコーダ兼高耐圧ドライバー SN74141は既に生産中止品で、写真上はKM155という互換品でロシアで製造されています @450 写真下は市中在庫なのか中華互換チップかは不明 @140

チェコからの電子メール

先日作ったニキシー管時計のキットを開発してくれていたチェコの方に、顛末説明をしたところ古い基板での課題について漏れについて再確認してもらえたようだった。まだ古い基板の在庫もあるようなので、今後の方のためgithubの上でソフトウェア更新していただけることになった。

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時計プロジェクトの製作過程などをホームぺージのリンクから紹介したところ、学生たちの研究目的であれば、彼の開発した基板データも提供していただけるそうだ。ありがたい・・・。

間違った基板のまま、学生さんに課題として動作させるというのも教材としてはありかと思いますね。

 

電子工作のケースを3Dプリンターで作る

トランジスタテスターに適当なケースが無かったので3Dプリンターで作成することにした。
課題としては、006P電池も収納出来ること。電池ボックスのふたも構成できることも含めると3D設計の難度は上がる。本体はこんなイメージで、仮にアイロンビーズのケースに入っている。

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もう少し収まり具合をよくしたいので、まずは基板のサイズを各部測定した。

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これにカバーするイメージ作り、背面のふたにさらに電池ボックスを抱かせるイメージで前面部のカバーを作った。使ったソフトは123Designだ。プリンターはRobo3Dで黒のPLAです。
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実際に基板を当ててみると使いにくいのが部品装着のレバーの部分だったので改良して次のようにした。

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液晶の収まり具合も修正してぴったりはいった。
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背面の収まり具合は、こんな感じで次にふたを作ることにした。
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電源は006Pなので横置きにして台座のように傾斜して使うようなイメージにした。
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電池を交換出来るようにスライドするような設計をしたのだが、問題多数でまだ試作段階だ。
とりあえず、こんな感じになりますよというサンプルになっている。3Dプリントで複数のパーツを作成してスライドふたを作ったりする経験はノウハウが色々ありそうだ。
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現在の形は006Pの収納部分の配置がバランスわるく直ぐに平置きになってしまうということがあるが、まあ最初の試作品はこんな形で・・・。

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トランジスタテスターキットの実力は?

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Arduinoベースのトランジスタテスターです。トランジスターの極性判定、HFE測定やLCRの計測なども出来るキットですが、簡易な目的ならば、それなりに使えると考えられる人も多そうなので電子工作をされる方が持っていそうな測定器と比較することにしました。

測定に供したものは、以下の通りです。

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緑LED

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1/6W 680kΩ

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FET 2SK1250

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セラミックコンデンサ 0.1uF(100nF)

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フィルムコンデンサ 0.22uF (220nF)

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NPNトランジスタ S9014

比較したのは、里にもある秋月で取り扱いの英国PEAKS社の4機種です。
比較目的は、あくまでも、このテスターキットの確認ですが、必ずしもPeaks社の商品と同じ使い方が出来るわけではありません。

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LCR40 表示パラメータ及び範囲 ・L 自己インダクタンス、直流抵抗、テスト周波数、1μH~10H ・C 静電容量、テスト周波数、0.4pF~10、000μF ・R 抵抗、1Ω~2MΩ ・テスト周波数 DC、1kHz、15kHz、200kHzから自動設定

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ESR70 ESR及び静電容量メータ コンデンサのESR (等価直列抵抗)を測定すると、コンデンサの状態がよくわかります。 Atlas ESRは回路内で使用できるので、コンデンサを取り外す手間が省けます。 回路から外してコンデンサをテストしても、静電容量が表示されます。 ESR測定範囲:0~40Ω 静電容量測定範囲:1μF~22,000μF ESR 0.01Ωの最小分解能 業界標準100kHzで解析極性なし、任意の方向で接続

 

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DCA55 半導体アナライザ バイポーラトランジスタ、MOSFET、サイリスタ、トライアック、ダイオード、LED、その他など、 さまざまなタイプのコンポーネントを分析できるインテリジェントコンポーネントアナライザです。 コンポーネントタイプ、ピンアウト、測定可能パラメータ(ゲイン、ゲートしきい値電圧、電圧降下など)の情報を確認できます。 コモンアノード、コモンカソード、直列及び逆並列タイプなど、ダイオードネットワークの確認 トランジスタのダイオード保護又はレジスタシャントなど、特殊コンポーネント機能の識別 2又は3端子の二色タイプなど、各種LEDタイプの識別コンポーネントを自動識別 自動ピン配列識別 トランジスタゲインの測定:2~65000 MOSFETゲートしきい値の測定 トランジスタ、ダイオード、LEDの半導体電圧降下の測定 自動及び手動電源オフ

 

 

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DCA75 多機能・高性能 半導体アナライザ <フルオート自動判別・カーブトレーサ機能搭載> ・さまざまな半導体を自動識別(2ピン、3ピンのデバイス) ・測定対象に合わせて各種電気的特性を測定・表示 ・測定プローブの接続は自由  ⇒自動判別後にプローブ色と対象端子の対応を表示 ★測定結果は電子部品記号(アイコン)とともに分かりやすく表示されます。 ◆トランジスタ(バイポーラ/MOSFET/接合型FET/IGBT) ◆ダイオード、ツェナーダイオード、LED、2色LED ◆三端子レギュレータIC ◆トライアック、サイリスタ等 ★USBケーブル(付属)でPCと接続することにより、  電気的特性曲線をオートトレースすることができます(カーブトレーサ機能)。 ・バイポーラトランジスタ:P-N接合、Ic/Vce 各特性カーブ ・MOSFET/JFET/IGBT:Id/Vds、Id/Vgs 各特性カーブ ・三端子レギュレタIC:Vout/Vin特性カーブ

トランジスターテスターの評価テスト 2016/1/7 組み込みの里  木更津高専の協力
供試サンプル LCR40 ESR70 DCA55 DCA75 M328 ZM2372 (Accuracy 0.08%)
33uF無極性コンデンサ 34.63uF 33.78uF
ESR=0.25Ω
34.75uF
ESR=0.21Ω
31.861uF (1kHZ)
224フィルムコンデンサ 221.9nF 測定範囲外 219.5nF
ESR=0.23Ω
222.39nF (1kHz)
104積層セラミックコンデンサ 91.74nF 測定範囲外 94.57nF
ESR=3.1Ω
95.3nF (1kHz)
1/6w 680kΩ 694.6kΩ 687.6kΩ 677.6kΩ
緑LED LED or Diode
Vf=1.97V
LED
Vf=1.977V
Diode
Vf=1.99V C=12pF
S9014 NPN Silion Tr
Hfe=322
Vbe=0.78V
NPN BJT
Hfe=326
VBE=0.778V
BJT-NPN
B=434 Vf=0.714V
2SK1250 = Nch Enhancemebnt mode MOSFET
Vgs=3.339V
Vgs=2.512v(off)
gm=32.9mA/V
N-E-MOS
Vt=3.4V

簡易トランジスタテスターのケースを作ってみた(アイロンビーズ版)

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3Dプリンターが、修復モードにいるので取り急ぎ仮ケースをアイロンビーズで作成した。
まだまだ溶かし加減が慣れず、しっかりとしたケースを作るために試行錯誤しています。
ビーズを色別に買わなかったので、色盲検査をしているような時間となりました。

簡易トランジスターアナライザーキット作成してみました

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LCR測定、トランジスタタイプ極性判定、HFE測定などが出来ます。

製作所要時間は3時間ほどでしょう。

鋭意日本語資料作成します。

キット価格は3000円です。ケースなど整備します。

トランジスターチェッカーキット入荷しました

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スクリーンショット (18)

中華測定器キットです。

機能は多彩で、トランジスターなどの判定と測定、LCRの測定も可能です。
2MHzまでの方形波発振器にもなります。
9V 006Pの電池駆動です。

@3000です、説明書は幸いにして英語でした。ケースなど整備します。

 

スマホとつなぐインタフェース

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iPhoneやAndroidと繋ぐ最も簡易なインターフェースはイヤホンジャックです。4極のマイク兼用で双方向通信が実現できます。オープンソースで提供されていますが、スイッチサイエンスの取り扱いで製品も入手できます。4極のジャックとSMD部品実装済み基板です。ご依頼のあったものですが、里でも在庫いたします。@1023