第二期DIY大赛作品之自制低成本耐压测试仪

       在日常维修过程中，经常需要对电视机、电焊机、逆变器、开关电源等电器中的一些二极管、三极管、电解电容、可控硅、场效应管（MOS管）和IGBT等管子和模块进行耐压测试，以保证设备安全使用，尤其是一些网购零配件常常存在以次充好、良莠不齐等现象，给维修工作带来很多误区和不必要的麻烦，所以耐压测试仪的作用尤为必要，为此，本人DIY了一款测试电压可调型耐压测试仪，测试电压可以在550V-2300(±10%)V连续可调，测试电流大约0.7MA-4MA，测试精度通过与万用表对比误差很小，期间历经多次升级改进，通过几年来几百台的使用证明，无反馈发现有质量和使用问题，完全可以满足业余条件下对常用晶体管耐压测试的要求。

       本测试仪价格低廉、体积小巧，整机只有100*60*25毫米大小，只比一包香烟大一点点，携带和使用都非常方便，包括内置带保护板聚合物锂电池、电压调节模块、高压发生器模块、4056充电升压模块及表头供电模块和高精度四位数字高压表头等器件，测试仪内部使用的板子都是购置的成品板DIY而成，请朋友们放心使用。

      这款耐压测试仪为了安全起见，使用了电源开关和自复位按钮测试开关双重开关，不使用时电源开关完全切断锂电池和内部电路的关联，即使长期不使用，也仅仅只有电池自放电，无其他损耗，经多人实测，即使一年没充电，依然可以正常使用。该方案所有材料方便购买，价格低廉，而且制作简单，为活跃网站气氛，支持DT830网站第二届DIY大赛活动，现将方案公开，并作为DIY作品之一，供朋友们参考，本人才疏学浅，不足之处，敬请批评指正。

    整机视频
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     材料清单如下，为避免误会和广告嫌疑，只提供清单，不提供购买平台和购买链接。

1、3.7伏升1800伏高压模块（调试后，该模块最高可输出3000伏以上电压）12元
2、2000伏高压表头（该表头最高可测3000伏以上的电压，安全测试电压2800伏，此类表头有多家经销，良莠不齐，精度差异较大，请注意选购）11元
3、3.7伏升9伏电源模块 2元
4、MP1584降压模块  2元
5、100*60*25塑料盒 0.8元
6、16毫米按钮自复位开关（如选其他自复位开关价格更便宜，几毛钱即可） 1.5元
7、4毫米插座（黑红各1）0.7元
8、4毫米插头（黑红各1）0.5元
9、15毫米50K碳膜电位器 0.3元
10、电位器旋钮帽 0.1元
11、小号鳄鱼夹（红1黑2）0.3元
12、3千伏103M高压瓷片电容 0.1元
13、KCD11（二脚二挡）翘板开关 0.2元
14、500毫安或1000毫安锂电池 2.5元
15、各类连接线材，由于需要的很少，算1元吧。
总成本：35（不含快递费等其他费用）

电路原理框图和实物对照图如下

其中，主要电路和功能有五部分

一、3.7伏升9伏电源模块负责三部分功能：
1、在电池没电或者损坏时，可以使用手机充电头或其他5伏电源供电，可以正常使用耐压测试仪。
2、给内部锂电池充电功能。
3、升压部分给高压表头提供供电。
二、MP1584降压模块把其中的电位器拆掉，接外置15毫米50K电位器，用来调整给高压模块的供电，使高压输出的测试电压范围在500-2500伏之间可调，由于廉价碳膜电位器阻值不是很精确，加上各个模块的差异，实际输出电压低压部分在470-600伏之间。高压部分在2200-2700之间，实际使用时无影响，尤其是高压，2000伏就够了，通常使用的元器件极少有2000伏以上的耐压需求。
三、高压模块负责输出500-2500伏测试高压，其中该模块最后的升压电容拆掉（自带的是2000伏223），换成3000伏103的高压瓷片电容，我发的图中该电容没有更换，这点需要注意。
四、2000V高压表头，该表头厂家给出的参数是0-2800V，实际可以测试3000V以上。
五、高压输出测试座和测试线以及开关等

     制作时，所有电路电源负极相连，电池正极先接K1电源开关，然后再串接自复位按钮测试开关，其中，自复位按钮测试开关的二个引脚（1）和（2）对应接在3.7伏升9伏电源模块的（1）和（2）。这个电源模块我对其电路供电部分进行了切割，请看图纸K2部分，这样做的好处就是电源开关断开时，电池与整个电路断开，无论使用、存放还有运输都比较安全，此时，即使按压自复位测试开关，整个电路也都没有供电，更无高压输出。只有接通电源开关时才可以正常使用，此状态时，也可以进行电池充电管理。当然，这样也有个问题，就是测试使用时，按压自复位测试开关后，整个电路需要一个启动过程，电压表头需要等待1-2秒才有正常电压显示。如果想显示快且不担心误按自复位测试开关带来的误操作风险，也不考虑电池长时间连通电路带来的损耗增加，可以去掉K1这个电源开关。此处请参考原理框图部分。

     塑料盒在开孔时，先把里面原有的四个固定柱剪掉，电路板摆放好位置，侧面开充电口，通过这个充电孔也可以观察到内部充电指示灯的变化，当然，如果愿意也可以在上盖对应位置开孔，用来观察充电指示灯变化。上面面板开孔，用来安装高压表头和测试插座，电位器以及电源开关和测试的孔。整机各模块组装好以后，打胶固定在底壳即可。

       至于制作焊接过程我这里就不再赘述了，整机装配好的图如下：
注意：组装时有点小技巧，其中3.7伏电源模块，MP1584模块以及高压模块、电池等供电可以就近用硬导线相连接，我是用剪掉的元器件引脚固定连接的，这样即省线也牢固，而且装入底盒时也可以调整位置和角度。


     使用方法：
1、打开电源开关，按下测试按钮开始显示“8888”，1-2秒即可显示正常电压数，此时调节电压调整旋钮使测试电压略高压被测元器件规格书中的耐压值即可。
2、根据所测元器件的耐压值，先按住测试开关，调整电位器，使测试电压高于所测试元器件标准耐压值500伏左右即可，比如要测试25N120这个IGBT，通过参数得知，该管子耐压值为1200伏，我们先把测试电压调整到1800伏左右，然后松开测试按钮，用鳄鱼夹夹好管子的相应引脚后，再次按住测试按钮几秒钟，等表头显示电压稳定，这个电压就是该管子实际的耐压值，高于1200伏就是耐压合格，小于1200伏，就是耐压不合格。测试的时候，时间要尽量短，只要表头电压稳定即可，不宜长时间测试。测试完成松开测试按钮，关闭开关即可。对于耐压值较低的小功率管和低电压的电解电容等，要先把测试电压调到最小值再测试，也是测试时间尽可能短。
3、由于耐压测试仪电流很小，对于高电压大容量的电解电容测试时间比较长，在此不建议测试，如果需要测试，请按住测试按钮耐心等待测试结果即可。
4、本机自带充电功能，内置电池没电时，可用5V手机充电器和充电线充电或使用，也可以通过加装DC插孔使用其他5伏电源充电和使用。充电时，要打开电源开关，插上充电线和充电器即可 对内置电池充电，可以从充电口位置观察充电状态，充电时，内部红灯亮，充满电后转为绿灯。  
5、测试使用以后，关闭电源开关，即可长时间安全存放。
6、由于这款高压表头以显示高压为主，因此在测试小于30伏的电压时，表头显示精度会偏小一点，这时，如果需要显示较高精度的电压（例如测试稳压管的电压），最好并联一个万用表以观察精准的电压，不是测试很精准的电压可以忽视。

      为了考量耐压测试仪的测试精度和一致性，在整机视频中，有用众仪ZT-X万用表对比三个耐压测试同时测试同一个8N60 MOS管的视频，还有一个用优利德UT136C+测试这个8N60 MOS管的视频（这个管子和ZT-X不是同一时间测试的，管子也不是同一个，但是万用表测试数值和耐压测试仪是一致的）。

      常用元器件测试方法请参考下图，此图是我用手机画的草图，可能有疏漏错误之处，仅供参考。

      这里给大家发几个用二台耐压测试仪分别测试同一个元器件的对比图，注意：这些图是早期没升级的产品做的测试，最近有点忙，所以没有用最新款做测试，但也能反映出实际测试情况，这里就供大家参考吧，测试图中同时也给出了部分元器件的测试方式，请大家使用时注意使用。
     本图例为了验证耐压测试仪与万用表之间对比的精度，所以加入了万用表做参照，由于万用表最高只能测量到1000伏，所以，高于1000伏的电压，没有使用万用表对比。实际使用中，除了低于40伏的低电压需要较高精度需要用万用表来测试数值意外，其它测试不需要使用万用表。

1、测量单管IGBT，以25N120为例，注意2个黑色测试夹用法，二台实测耐压值1412V，满足1200V耐压要求

       下面这款网购的全新25N120耐压不达标，二台测试结果都只有248V，这个管子如果不进行耐压测试直接使用的话，100%炸管或损坏设备，从而造成误判或者故障扩大化，会给维修工作带来很大困扰。

2、测量场效应管（MOS管），以20N60为例，注意2个黑色测试夹用法，二台测试仪实测耐压值相差2伏，不影响测试结果。  

3、测试电解电容
（1）50V/100uf电解电容，实测耐压值69V，与万用表数值一致

（2）400V/6.8uf电解电容，实测耐压值516V，与万用表数值一致

  （3）、400V220uf电解电容，二台测试仪实测耐压值相差6伏，且实测高于标称值，不影响测试结果。此耐压值测试时间太长，我这里测试大概需要3分钟，高压大容量电容真不建议测试，而且测试时长也对测试数值略有影响，手指头都按酸了，所以超过标称耐压就没再认真测。

4、13009大功率晶体管Vcbo测量，二台测试仪实测耐压值相差4伏，不影响测试结果。


13009大功率晶体管Vceo测量，实测500V，与万用表一致。

5、1N4007二极管反向耐压测试，二台实测都为1777伏，数值一致。

6、测试压敏电阻，以14D621K为例，实测电压716V，与万用表数值一致

7、对稳压值较低的稳压二极管测试，建议在测试夹端并联万用表来取得准确数值
（1）、39V稳压管，与万用表数值接近，偏小0.5V

（2）、18V稳压管，实测稳压值与万用表相比偏小1.8V

8、用测试仪直接点亮12瓦LED灯板，该功能的扩展使用，可以测试LED灯板或灯条是否正常，从而粗略判断是LED问题还是驱动电源的问题，对测试LED灯或者电视机的LED背光等特定场合的使用还是很有意义。

       关于精度情况说明如下：
       1、由于万用表最高测量电压为1000V，所以只能对比1000V以下精度，通过几组电压的线性准确度，我们也可以推断1000V以上精度情况。
       2、由于测试仪自带4位数字电压表头分辨率为1V，显示电压均为整数，无小数点部分，所以与万用表测量数值相差正负1V都是准确数值，1V以下的电压显示为0V。
       3、图中所有测试图表都是随机抽取的测试仪实际测试结果，仅代表本次测试，供朋友们参考，不同的测试仪和不同的万用表测试结果可能会略有差异。

     另外特别提示：
1、高压产品，千万注意使用安全，测试时，不可触摸测试夹和香蕉插座和插头。
2、切记妥善保管，不能让小孩子玩，以免发生危险。
3、本机测试电流基本控制在4ma以内，虽然测试电流较小，但由于测试电压较高，所以测试时间尽可能短，测出数值即可，时间过长可能会造成管子发热损坏，对低耐压的小功率管强烈建议用低电压档测试。
4、测试NPN型三极管、N沟道场效应管（MOS管）和IGBT时，一定要用黑色夹子短接栅极(G)和源极(S)或者栅极(G)和发射极(E极)，红色夹子接漏极(D)或集电极(C)，使用时先夹好二个黑色夹子后再夹红色夹子，然后再可以上电测试，否则可能烧管。
对于P沟道或PNP型管子正相反，所以一定要注意夹子正负极方向，千万不要夹错。
5、大容量电解电容测试时间较长，尤其是高电压大容量的电解电容，建议尽量不要测试高电压太大容量的电解电容，如果需要测试，请保证电池电量充足并耐心等待测试结果，还有测试电解电容一定要注意极性，尤其是高电压电解电容后一定注意安全，确保妥善放电后再使用和存放。
6、不要测试无极性电容（如瓷片电容、涤纶电容等），否则可能会击穿绝缘层，损坏电容，当然，高压电容除外。
7、本机自带的数字电压表头以显示几十、几百、甚至上千伏高压为主，对较低耐压的稳压二极管等电压值（尤其是二十伏以下），本机自带的数字电压表显示结果可能会有偏小的误差，此时可以在测试夹端并接万用表来得到准确数字。下面有实物对比测试图，比如测18V稳压管时，自带数字电压表可能测出来只有16V等，但是万用表显示比较准确的数值为17.79V，这个是数字电压表头测试较低电压时精度问题，不是测试仪本身问题。
8、有电子基础的朋友也可以对本产品做一些变通使用，比如可以用来测试点亮LED灯板，从而可以判断是灯珠问题还是驱动电源问题。这一点对某些特定场合还是比较实用的。
9、其他扩展使用方面，动手能力强的朋友还可以利用内部充电模块单独给其他锂电池充电，比如18650电池等。也可以稍加改造用来电蚊子等等，前提是需要有一定的电子知识技术和动手能力，变通使用和扩展使用只是本人觉得可以开发的功能，不做任何保证，各位买家朋友不得以此功能作为测试仪本身评判标准。

整体情况大概就是这样吧，如果有好的建议，可以一并探讨。如果有什么不足，请多多赐教。本人水平有限，做工粗糙，加上老眼昏花，制作过程瑕疵较多，小制作登不得大雅之堂，权当消遣娱乐吧。

东西很棒。。。就是描述没看懂。
期间历经多次升级改进，通过几年来几百台的使用证明，无反馈发现有质量和使用问题，完全可以满足业余条件下对常用晶体管耐压测试的要求。
这是经过几年时间几百台量产的作品吗？销售品？