Джерело живлення для мультиметра M890G. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення

 Коментарі до статті

Слабким місцем деяких портативних цифрових мультиметрів є, як відомо, дев'ятивольтна батарея типорозміру 6F22, якої при частому користуванні приладом вистачає ненадовго. Це змушує радіоаматорів шукати альтернативні джерела живлення приладу. На сьогоднішній день розроблено та описано в літературі багато конструкцій, що є підвищуючими перетворювачами напруги з живленням від Li-Ion акумуляторів [1-3]. Описані у цих статтях пристрої становлять інтерес для повторення, хоч і не позбавлені недоліків. Так, у перетворювача досить низький ККД, що обумовлено наявністю параметричного стабілізатора. Перетворювач, представлений в [1], також (і з тієї ж причини) не відрізняється високим ККД та, крім того, не має таймера.

Пропонований варіант перетворювача (його схема показана на рис. 1) також живиться від літій-іонного акумулятора та вільний від названих недоліків. Виконаний він за схемою імпульсного стабілізатора, що підвищує. В основі пристрою - мультивібратор на транзисторах різної структури, аналогічний застосованому [2], але зі стабілізацією вихідної напруги. Це дозволяє підвищити здатність навантаження перетворювача і його ККД, а також надає йому ще одна корисна властивість - можливість контролю ступеня розрядки акумулятора.

Мультивібратор зібрано на транзисторах VT1, VT3. При закриванні останнього на колекторі з'являються імпульси, вони випрямляються діодом VD1, конденсатор С3 згладжує випрямлену напругу.

Рис. 1. Схема перетворювача

Стабілізація вихідної напруги перетворювача здійснюється в такий спосіб. Як тільки воно перевищить деяке значення, відкривається стабілітрон VD2, на базу транзистора VT1 подається позитивна напруга і починає закриватися. Це призводить до зниження частоти перетворювача, а в результаті і вихідної напруги. Якщо ж вихідна напруга стає нижчою за деяке значення, транзистор, навпаки, відкривається і вона збільшується. При цьому ККД перетворювача вище, ніж з наступним лінійним стабілізатором.

Слід зазначити, що стабілітрон VD2 працює в режимі малих струмів, тому його напруга стабілізації може бути меншою, ніж зазначено в технічних характеристиках. Змінити вихідну напругу перетворювача можна добіркою стабілітрона, а також резистора R4. Неважко помітити, що вихідна напруга перетворювача стабілізується щодо плюсового виведення акумулятора, тому залежить від рівня зарядки останнього. У моєму випадку при напрузі акумулятора 4,2 В воно дорівнює 9, а при напрузі 3,1 - близько 7, при якому у більшості мультиметрів висвічується символ розрядки батареї. Це дозволяє вчасно заряджати акумулятор.

На той випадок, якщо пристрій забудуть вимкнути, перетворювач оснащений таймером на транзисторі VT2. Керується він кнопками SB1 ("Увімк." - "Увімкнути") та SB2 ("Вимк." - "Вимкнути"). Незважаючи на простоту, таймер має досить круті фронти перемикання. Працює він в такий спосіб. У вихідному стані конденсатор С2 заряджений майже до напруги акумулятора, а напруга на затворі транзистора VT2 дорівнює нулю, і він закритий. При замиканні контактів кнопки SB1 конденсатор швидко розряджається через резистор R6 і на затвор VT2 подається напруга з виходу перетворювача. Перетворювач запускається і його вихідна напруга збільшується, ще сильніше відкриваючи транзистор VT2. Після відпускання кнопки конденсатор С2 починає заряджатися через резистор R5. Принаймні зарядки конденсатора напруга на резисторі R5, отже, і затворі транзистора VT2 знижується. Якогось моменту воно знижується настільки, що транзистор починає закриватися. При цьому напруга на виході перетворювача зменшується, що, своєю чергою, викликає ще більше закривання транзистора. Через час задаючий конденсатор замикається ланцюг ПОС, що прискорює перемикання транзистора. При вказаному на схемі транзисторі та номіналах резистора R5 і конденсатора С2 час витримки таймера - близько 12 хв при вихідному напрузі перетворювача 7 (на акумуляторі відповідно 3,1 В). При вихідному напрузі 9 У цей час - близько 15 хв. З іншими транзисторами час роботи приладу може відрізнятись.

Таймер має одну особливість: при різкому зниженні вихідної напруги перетворювача, викликаному перевантаженням або коротким замиканням, таймер може вимкнутися. Однак це можливо тільки в одному випадку, а саме - при вимірюванні коефіцієнта передачі струму транзисторів, якщо в тестову панель вставлений транзистор з пробитою ділянкою колектор-емітер або не тієї структури. Слід зазначити, що цей недолік виявляється лише тоді, коли час витримки таймера вже добігає кінця.

Всі деталі перетворювача, крім кнопок і резисторів R1 і R6, встановлені на друкованій платі з фольгованого з одного боку склотекстоліту (рис. 2). Для зниження рівня перешкод вона поміщена в екран, виготовлений із лудженої жерсті завтовшки 0,5 мм (можна використовувати корпус непридатної батареї 6F22). Екран з'єднаний із мінусовим виведенням акумулятора. Кнопки SB1 та SB2 змонтовані на окремій друкованій платі (рис. 3), яку розміщують у зручному місці приладу.

Рис. 2. Друкована плата перетворювача

Рис. 3. Кнопки SB1 та SB2

Трохи про деталі. У перетворювачі використані резистори МЛТ, всі конденсатори - імпортні. Польовий транзистор можна замінити і іншим, наприклад КП501А, але краще використовувати потужний перемикач (наприклад, IRLML004 або NTD3055), щоправда, для цього доведеться змінити конфігурацію відповідних провідників друкованої плати. Чим менше гранична напруга на затворі і опір сток-витік у відкритому стані, тим краще. Біполярний транзистор КТ209Б (VT1) замінимо будь-яким із серії КТ3107, а КТ3102ЕМ (VT3) - транзистором 2SC945.

Замість стабілітрону КС156А (VD2) можна застосувати імпортний, наприклад BZV55C5V6, або стабілітрон з іншою напругою стабілізації, наприклад, 5,1 або 6,2, але в цьому випадку доведеться підібрати і резистор R4. Діод Шоттки SR160 (VD1) замінимо на BAT48.

Дросель L1 містить 150 витків дроту ПЕВ-2 0,18, намотаного на кільцевий магнітопровід типорозміру К10х6х3 від ЕПРА несправної КЛЛ, після намотування просочений лаком ХВ-784. У деяких КЛЛ на вході мережного випрямляча встановлені відповідні дроселі - можна спробувати застосувати один із них.

Налагоджувати перетворювач рекомендую при живленні від джерела лабораторного з обмеженням струму на рівні 100...150 мА, оскільки подібні генератори схильні до "засипання", особливо при запуску під навантаженням. При справних деталях та безпомилковому монтажі налагодження пристрою зводиться до підбору, якщо потрібно, резистора R4 для встановлення вихідної напруги 7 В при максимальному струмі навантаження та напруги живлення, що дорівнює 3,1...3,2 В. Найкраще під час налагодження замість резисторів R3 і R4 включити підстроювальний опором 10 ... 15 кОм. Слід знайти таке положення його движка, при якому напруга перетворювача не сильно падає за будь-якого режиму роботи приладу, а сам він стійко запускається при повному навантаженні і напрузі (від 3 до 4,2 В) акумулятора. Потім, вимірявши опір між двигуном та висновками резистивного елемента підстроювального резистора, слід встановити на платі постійні резистори найближчих номіналів. Можна спробувати збільшити ККД перетворювача, підбираючи дросель L1 та частоту генератора. Реально досяжний ККД може бути понад 70%.

Налагоджуючи перетворювач, слід мати на увазі, що при випадковому обриві або від'єднанні ланцюга стабілітрона VD2 напруга на виході перетворювача може підвищитися більш ніж до 25 В, що призведе до виходу з ладу транзистора VT2 мультиметра! Щоб цього не сталося, слід паралельно виходу перетворювача включити стабілітрон з напругою стабілізації 12...14 (на схемі не показаний). Після налагодження плата вкрита двома шарами лаку ХВ-784. Крім захисту пристрою від вологи, цей лак ще й приклеює до неї оксидні конденсатори та дросель. Слід пам'ятати, що цей лак електропровідний, тому включати покритий ним перетворювач можна тільки після його висихання (при кімнатній температурі займе одну годину). Зовнішній вигляд готової плати показано на рис. 4.

Рис. 4. Зовнішній вигляд готової плати

Трохи про встановлення перетворювача на мультиметр M890G. Справа в тому, що в цьому приладі, на відміну від М830В і подібних до нього, вже є вбудований таймер. Однак для нормального функціонування пропонованого перетворювача він не потрібен, тому всі деталі, а також вимикач живлення необхідно видалити. Зробити це неважко, оскільки вони змонтовані досить щільно навколо вимикача. Які саме елементи потрібно видалити, можна побачити, якщо порівняти показаний на рис. 5 фрагмент допрацьованої друкованої плати мультиметра та відповідну частину плати наявного приладу. Слід зазначити, що в інших модифікаціях цього мультиметра таймер може бути зібраний за іншою схемою, як, наприклад, [3], де, мабуть, застосований інший компаратор (не збігається нумерація висновків), а також використані мікросхеми в корпусах для поверхневого монтажу.

Рис. 5. Фрагмент доопрацьованої друкованої плати мультиметра

Далі слід зайнятися кнопками керування живленням. Щоб не свердлити отвори в корпусі мультиметра, можна використовувати овальний отвір і пластмасову кнопку штатного вимикача живлення 5 (рис. 6). Спочатку слід доопрацювати саму кнопку: оскільки вона всередині порожниста, необхідно з листового полістиролу товщиною приблизно 1 мм вирізати кришку 3 і круглим надфілем зробити в її середній частині виїмку на глибину приблизно 0,5...0,6 мм. Потім за допомогою паяльника вплавити в кнопку сталеву вісь 4 (діаметром 1...1,5 і довжиною близько 10 мм), після чого приклеїти кришку 3. Як клею краще використовувати дихлоретан.

Після того як клейовий шов затвердіє (це відбудеться приблизно через добу), вісь 4 слід акуратно витягнути і трохи розсвердлити отвір з таким розрахунком, щоб вісь, що знову вставлена ​​на місце, оберталася вільно, але без люфта. Допрацьовану кнопку 5 з віссю 4 встановлюють корпус мультиметра, злегка вплавивши її кінці в його верхню стінку 6. Додатково їх фіксують вузькими смужками того ж листового полістиролу, приклеєними дихлорэтаном до верхньої стінки з внутрішньої сторони.

Рис. 6. Доробка кнопок

Дочекавшись повного затвердіння клейових швів і переконавшись у тому, що кнопка 5 вільно повертається в овальному отворі верхньої стінки корпусу мультиметра, встановлюють місце друковану плату 1 з кнопковими вимикачами 2 (SB1) і 7 (SB2). Цей вузол приклеюють до плати мультиметра 8 з таким розрахунком, щоб при натисканні на одну зі сторін кнопка 5 натискала на шток вимикача кнопки SB1, а при натисканні на іншу - на шток вимикача SB2 (зрозуміло, при встановленій в корпус платі). Як клею можна використовувати той же лак ХВ-784. Можливо, для зменшення ходу кнопки 5, необхідного для спрацьовування вимикачів SB1 і SB2 під плату 1 доведеться покласти прокладку. Надмірно довгі штоки вимикачів укорочують оплавленням паяльником. Вимикач такої конструкції можна змонтувати у мультиметрі М-830.

Оскільки висновки 5-7 компаратора таймера не використовувалися і під них на платі мультиметра є тільки контактні майданчики, на їхньому місці розташована частина роз'єму роз'єму для підключення перетворювача. На місце виведення 8 компаратора припаяний вихід "+8" перетворювача, а на місце виведення 7 - його вихід "-8". Вхід включення перетворювача - затвор транзистора VT2 - припаяний місце виведення 5, а "-G1" - виведення 6 компаратора. З відповідними ланцюгами на платах рішення роз'єму з'єднані проводами у фторопластовой ізоляції (рис. 7).

Рис. 7. Плата та висновки роз'єму

Далі в корпусі мультиметра закріплюють акумулятор, роз'єм для підключення зарядного пристрою та перетворювач у екрані.

література

1. Чернов С. Живлення цифрового мультиметра від літій-іонного акумулятора. – Радіо, 2015, №1, с. 52, 53.
2. Степанов А. Li-ion акумулятор у мультиметрі. – Радіо, 2016, № 2, с.54.
3. Переробка мультиметра M890G під живлення від акумулятора. - URL: 9zip.ru/mobile/multimeter_accumulator.htm.

Автор: Є. Герасимов

Дивіться інші статті розділу Блоки живлення.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву У світі масово зникають комахи 19.10.2018 Вчені зі США та Мексики виявили помітне зниження чисельності комах у тропічному лісі національного заповідника Ель-Юнке (Пуерто-Ріко). Це відображає світову тенденцію, яка ставить під загрозу продовольчу безпеку в усьому світі, оскільки членистоногі потрібні для запилення багатьох сільськогосподарських культур. Також фахівці звертають увагу на те, що разом із комахами зникають і комахоїдні рослини та тварини, зокрема птахи та жаби. Фахівці побоюються, що в результаті цього процесу руйнуються харчові ланцюжки, і це завдасть непоправної шкоди екосистемам. Серед причин вимирання популяцій вчені називають знищення людиною природного довкілля комах. Також загрозу становить використання у сільському господарстві пестицидів. Головною причиною фахівці вважають глобальне потепління.

Інші цікаві новини:

▪ Гонорар автора залежатиме від прочитаних сторінок

▪ Порушити роботу HDD можна звуком звичайних динаміків

▪ Сайти дізнаються, що відчувають відвідувачі

▪ Чорний ящик Землі

▪ Морський автобус

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Зарядні пристрої, акумулятори, батарейки. Добірка статей

▪ стаття Софія Віллані Шиколоне (Софі Лорен) Знамениті афоризми

▪ стаття Як швидко і як далеко здатні плавати кити? Детальна відповідь

▪ стаття Проведення інструктажу на І групу з електробезпеки. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Практичне застосування операційних підсилювачів. Частина третя. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Неймовірне звільнення від мотузок пов'язаної людини. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024