Medidor de capacitância e capacitores ESR no microcontrolador attiny2313

Cada radioamador ou engenheiro eletrônico em seu laboratório possui muitos instrumentos e dispositivos diferentes. Um dos principais é, obviamente, um medidor de capacitor, com o qual você pode verificar facilmente sua resistência ou capacitância interna. Atualmente, as fontes de alimentação comutadas são quase sempre usadas em todos os lugares, onde o parâmetro ESR dos capacitores é um parâmetro importante, a qualidade e a confiabilidade de todo o dispositivo dependem disso.

Com o tempo, a ESR nos capacitores aumenta, o que não é bom, um capacitor com maior resistência interna na placa de uma fonte de alimentação comutada leva a um aumento da ondulação da tensão de saída e sua rápida falha, o capacitor começa a aquecer muito, o corpo está deformado, pode até explodir .

Ao consertar equipamentos ou montar qualquer dispositivo, esse capacitor não pode ser verificado com um ohmímetro comum; aqui você precisará de um dispositivo especial que possa medir a resistência interna do capacitor; esse dispositivo custa dinheiro.
Eu sugiro que você monte esse dispositivo você mesmo, muito conveniente e preciso. Você encontrará tudo o que precisa para montar este dispositivo no link no final do artigo.

A vantagem de um dispositivo desse tipo é que o coração desse dispositivo é o microcontrolador attny2313 em uma loja de rádios local; um microcontrolador em um pacote compacto não custa cerca de 80 rublos. Para controle visual das leituras no diagrama, é fornecido um LCD 0802, que possui duas linhas de 8 caracteres cada, você pode usar o outro, por exemplo, 1602 apenas metade da tela não será usada. Eu usei 0802, essas telas LCD podem ser encontradas na China, elas estão lá centavos. Talvez essa seja a coisa mais cara do esquema. Tudo o resto, resistores, transistores, diodos também podem ser comprados prontos no mesmo Ali Express ou extraídos, por exemplo, de outras placas desnecessárias.
Após a montagem do dispositivo, é necessário ajustar o contraste da tela. Para isso, torcemos o resistor de sintonização R19, torcemos até que as informações apareçam na tela. Se não houver nada na tela, verifique se a instalação está correta quanto a erros, a capacidade de manutenção de peças e o firmware do controlador está correto.Se tudo funcionou bem, clique no botão localizado na placa do dispositivo na parte superior do controlador, enquanto as alterações no firmware são feitas na velocidade do dispositivo.
Agora precisamos de vários capacitores, de preferência novos de boa qualidade, de 220 a 470 microfarads para diferentes tensões, conectar o capacitor aos terminais de saída e selecionar o resistor R2 (no meu caso existe um resistor de várias voltas), obtemos as leituras na tela LCD, que devem coincidir aproximadamente com a capacitância desse capacitor . Em seguida, pegamos um capacitor, por exemplo, em 470 microfarads, conectamos ao dispositivo e selecionamos os resistores R6, R9, R10 (na placa eu tenho muito ajuste), obtemos leituras de ECR próximas às indicadas na tabela, esta tabela mostra os parâmetros máximos admissíveis do ECP. Agora você pode usar capacitores de 1 microfarad. Quando montei este dispositivo, fiquei surpreso com a rapidez e precisão na medição das leituras dos capacitores. Peguei vários capacitores e verifiquei, imediatamente identificado com maior resistência interna e menor capacidade, a foto mostra esse eletrólito soviético antigo da marca K50-6 500 μf 25 volts, a tela mostra como ele perdeu capacidade e aumentou a ESR. Esse capacitor está imediatamente no lixo, não poderá funcionar normalmente em circuitos de alta frequência. Também verifiquei mais algumas, a foto mostra todos os parâmetros dos capacitores que verifiquei.
Como caso, usei uma caixa de instrumentos pronta que comprei em uma loja de rádio local muito espaço nele, à esquerda está a placa do próprio dispositivo na parte inferior, há uma bateria de lítio no formato 18650, que fornece energia ao dispositivo À direita, há um conversor de voltagem que aumenta a voltagem para 9 volts. Essa tensão é fornecida ao circuito do dispositivo e já está estabilizando até 5 volts; um estabilizador linear L7805 no compartimento TO220 pode ser usado como estabilizador de tensão e pode ser substituído por um análogo doméstico KR142EN5A (KREN5A). O dispositivo também fornece um circuito de carregamento da bateria no chip TP4056. Mesmo que a bateria acabe em um momento inoportuno, você pode carregá-la e também fazer medições.Eu coloquei dois LEDs na parede lateral do gabinete para controle visual da carga. A carga laranja está ligada, a carga verde acabou e também há um conector de 3,5 mm para conectar o carregador; pode ser uma carga antiga de um telefone celular de 5 volts. Por enquanto, estou carregando da fonte de alimentação do meu laboratório. Na parede lateral da caixa à esquerda, há conectores do tipo banana para conectar os capacitores testados. No painel frontal, há uma tabela com os parâmetros máximos permitidos do ECP, uma tela de LCD, um botão de energia com um LED (embora você também possa fazer sem ele), eu coloquei o botão no disjuntor da fonte de alimentação do conversor para que a bateria não consuma excesso de energia durante o tempo de inatividade. Esse dispositivo com facilidade dará chances aos dispositivos prontos que são vendidos na China e você concorda que, quando montar um dispositivo, gasta tempo e esforço na fabricação, configuração e assim por diante, é muito mais agradável do que apenas ir à loja e comprar um produto pronto. Mais informações sobre o dispositivo podem ser vistas no vídeo abaixo.