Multimetry cyfrowe cieszą się dużą popularnością wśród radioamatorów i profesjonalistów ze względu na ich wszechstronność. Do ich zasilania z reguły stosuje się dziewięciowoltowy akumulator Krona, który charakteryzuje się zauważalnym samorozładowaniem, małą pojemnością i wyższą ceną w porównaniu do innych elementów.
Sugerowany zasilacz cyfrowy multimetr z jednego elementu AA o napięciu 1,5 wolta, pozwoli uniknąć tych niedociągnięć operacyjnych i uprości obsługę urządzenia.
W Internecie dostępnych jest wiele różnych obwodów umożliwiających konwersję napięcia 1,5 na 9 woltów. Każdy ma swoje zalety i wady. Urządzenie to wykonane jest w oparciu o obwód A. Chaplygina opublikowany w czasopiśmie „Radio” (11.2001, s. 42).
Różnica pomiędzy tą wersją przetwornicy polega na umieszczeniu akumulatora i przetwornicy napięcia w pokrywie obudowy multimetr, zamiast tworzyć kompaktowy zasilacz instalowany zamiast baterii Krona.Pozwala to na wymianę elementu AA w dowolnym momencie, bez demontażu urządzenia, a w razie potrzeby wyłączenie konwertera (złącze Jack 3,5) z automatycznym załączeniem akumulatora zapasowego Krona znajdującego się w jego komorze. Ponadto przy produkcji przetwornicy napięcia nie ma potrzeby miniaturyzacji produktu. Szybciej i łatwiej jest nawinąć transformator na pierścień o większej średnicy, zapewniając lepsze odprowadzanie ciepła i bardziej swobodną płytkę drukowaną. Takie rozmieszczenie podzespołów w pokrywie obudowy nie przeszkadza w pracy z multimetrem.
Przetwornik ten może być wykonany w dowolnej odpowiedniej obudowie i stosowany w szerokiej gamie urządzeń wymagających zasilania z dziewięciowoltowej baterii Krona. Są to multimetry, zegarki, wagi i zabawki elektroniczne, urządzenia medyczne.
Obwód generatora przetwornicy napięcia
Zaproponowano falownik podwyższający prąd stały, który ma dobre dane wyjściowe przy minimalnej liczbie elementów wejściowych.
Schemat pokazano na rysunku.
Generator impulsów przeciwsobnych jest montowany za pomocą tranzystorów VT1 i VT2. Prąd dodatniego sprzężenia zwrotnego przepływa przez uzwojenie wtórne transformatora T1 i obciążenie podłączone pomiędzy obwodem + 9 V a przewodem wspólnym. Dzięki proporcjonalnej kontroli prądu tranzystorów straty przełączania są znacznie zmniejszone, a sprawność przetwornicy wzrasta do 80... 85%.
Zamiast prostownika napięcia wysokiej częstotliwości stosuje się złącza baza-emiter tranzystorów samego generatora. W tym przypadku wartość prądu bazy staje się proporcjonalna do wartości prądu obciążenia, co czyni przetwornicę bardzo ekonomiczną.
Inną cechą obwodu jest przerywanie oscylacji, gdy nie ma obciążenia, co może automatycznie rozwiązać problem zarządzania energią.Gdy akumulator nie jest obciążony, prąd nie jest prawie w ogóle pobierany. Przetwornica włączy się sama, gdy będzie trzeba coś zasilić i wyłączy, gdy obciążenie zostanie odłączone.
Ale ponieważ większość nowoczesnych multimetrów ma funkcję automatycznego wyłączania, aby uniknąć modyfikacji obwodu multimetrłatwiej jest zainstalować wyłącznik zasilania falownika.
Produkcja transformatora przetwornicy napięcia
Podstawą generatora impulsów jest transformator T1.
Rdzeń magnetyczny transformatora T1 stanowi pierścień K20x6x4 lub K10x6x4,5 wykonany z ferrytu 2000NM. Możesz wziąć pierścień ze starej płyty głównej.
1. Najpierw musisz przygotować pierścień ferrytowy.
- Aby drut nie przeciął uszczelki izolacyjnej i nie uszkodził jej izolacji, zaleca się stępienie ostrych krawędzi pierścienia ferrytowego drobnoziarnistym papierem ściernym lub pilnikiem igłowym.
- Owiń podkładkę izolacyjną wokół rdzenia pierścieniowego, aby zapobiec uszkodzeniu izolacji przewodu. Aby zaizolować pierścień, można użyć lakierowanej tkaniny, taśmy elektrycznej, papieru transformatorowego, kalki, taśmy lavsan lub fluoroplastycznej.
2. Uzwojenie uzwojeń transformatora o przełożeniu 1/7: uzwojenie pierwotne - 2x4 zwoje, uzwojenie wtórne - 2x28 zwojów izolowanego drutu PEV -0,25.
Każda para uzwojeń jest nawinięta jednocześnie na dwa druty. Złóż drut o zmierzonej długości na pół i za pomocą złożonego drutu zacznij ciasno nawijać wymaganą liczbę zwojów na pierścień.
Aby uniknąć uszkodzenia izolacji przewodu podczas pracy, jeśli to możliwe, należy stosować drut MGTF lub inny izolowany drut o średnicy 0,2-0,35 mm.Zwiększy to nieznacznie wymiary transformatora i doprowadzi do powstania drugiej warstwy uzwojenia, ale zagwarantuje nieprzerwaną pracę przetwornicy napięcia.
- Najpierw nawijane są uzwojenia wtórne lll i lV (2x28 zwojów) obwodu podstawy tranzystora (patrz schemat przetwornika).
- Następnie w wolnej przestrzeni pierścienia, również w dwóch przewodach, nawinięte są uzwojenia pierwotne l i ll (2x4 zwoje) obwodu kolektora tranzystora.
- W rezultacie po przecięciu pętli początku uzwojenia każde z uzwojeń będzie miało 4 przewody - po dwa z każdej strony uzwojenia. Bierzemy drut z końca jednej połowy uzwojenia (l) i drut z początku drugiej połowy uzwojenia (ll) i łączymy je ze sobą. Podobnie postępujemy z drugim uzwojeniem (lll i lV). Powinno to wyglądać mniej więcej tak: (czerwony zacisk to środek dolnego uzwojenia (+), czarny zacisk to środek górnego uzwojenia (wspólny przewód)).
- Podczas nawijania uzwojeń zwoje można zabezpieczyć klejem „BF”, „88” lub kolorową taśmą elektryczną wskazującą początek i koniec uzwojenia w różnych kolorach, co później pomoże w prawidłowym montażu uzwojeń transformatora.
- Podczas nawijania wszystkich cewek należy ściśle przestrzegać jednego kierunku nawijania, a także zaznaczyć początek i koniec uzwojeń. Początek każdego uzwojenia zaznaczony jest na schemacie kropką na końcówce. Jeśli nie zostanie zaobserwowane fazowanie uzwojeń, generator nie uruchomi się, ponieważ w tym przypadku naruszone zostaną warunki niezbędne do wytwarzania. W tym samym celu opcjonalnie można zastosować dwie żyły o różnych kolorach z kabla sieciowego.
Zespół przetwornika napięcia
Do pracy w przetwornicach małej mocy, jak w naszym przypadku, odpowiednie są tranzystory A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Być może będziesz musiał wybrać liczbę zwojów uzwojenia wtórnego transformatora.Wynika to z różnej wielkości spadku napięcia na złączach p-n dla różnych typów tranzystorów.
Tranzystory należy dobierać w oparciu o dopuszczalne wartości prądu bazy (nie powinien być on mniejszy od prądu obciążenia) i napięcia wstecznego bazy emitera. Oznacza to, że maksymalne dopuszczalne napięcie baza-emiter musi przekraczać wymagane napięcie wyjściowe konwertera.
W celu zmniejszenia szumów i ustabilizowania napięcia wyjściowego konwerter jest uzupełniony zespołem dwóch kondensatorów elektrolitycznych (w celu wygładzenia tętnień napięcia) i zintegrowanym stabilizatorem 7809 (o napięciu stabilizacji 9 woltów) zgodnie ze schematem:
Przetwornicę montujemy według schematu i wszystkie dochodzące elementy lutujemy na płytce tekstolitowej wyciętej z uniwersalnej płytki drukowanej sprzedawanej w produktach radiowych metodą montażu powierzchniowego. Wymiary płytki dobierane są w zależności od rozmiarów wybranych tranzystorów, powstałego transformatora i miejsca montażu konwertera. Magistrala wejściowa, wyjściowa i wspólna konwertera wyprowadzona jest elastyczną linką. Przewody wyjściowe o napięciu +9V zakończone są złączem Jack 3,5 do podłączenia do multimetru. Przewody wejściowe podłączone są do kasety z zainstalowanym akumulatorem 1,5 V.
Bateria AA (1,5V) montowana jest w podwójnej kasecie z odbiornika przenośnego.
Jedno miejsce zajmuje akumulator, drugie miejsce służy do montażu wyłącznika sieciowego i zabezpieczenia całej kasety, poprzez adapter listwy tekstolitowej, w przypadku multimetr.
Konfiguracja konwertera.
Sprawdzamy poprawność montażu przetwornicy, podłączamy akumulator i za pomocą urządzenia sprawdzamy obecność i wielkość napięcia na wyjściu przetwornicy (+9V).
Jeżeli generacja nie następuje i na wyjściu nie ma napięcia, należy sprawdzić, czy wszystkie cewki są prawidłowo podłączone.Kropki na schemacie przetwornika oznaczają początek każdego uzwojenia. Spróbuj zamienić końcówki jednego z uzwojeń (wejście lub wyjście).
Konwerter może pracować, gdy napięcie wejściowe zostanie obniżone do 0,8 - 1,0 woltów i otrzymuje napięcie 9 woltów z jednego elementu galwanicznego o napięciu 1,5 V.
Udoskonalenie multimetru
Aby podłączyć konwerter do multimetru należy znaleźć wolną przestrzeń wewnątrz urządzenia i zamontować tam gniazdo na wtyk Jack 3,5 lub podobne dostępne złącze. W moim multimetrze M890D było wolne miejsce w rogu, na lewo od komory baterii Krona.
Jako sprawa multimetr Używana jest elektryczna maszynka do golenia.
