El dispositiu proposat per subministrar un multímetre digital d’un element AA amb una tensió de 1,5 volts permetrà evitar els inconvenients indicats en funcionament i simplificar el funcionament del dispositiu.
A Internet hi ha molts esquemes diferents per convertir la tensió d’1,5 a 9 volts. Cadascuna té els seus pros i contres. Aquest dispositiu es realitza a partir del circuit A. Chaplygin publicat a la revista Radio (11.2001, p. 42)..
La diferència entre aquesta realització del convertidor és la ubicació de la bateria i el convertidor de tensió a la coberta de la caixa del multímetre, en lloc de crear una font d’energia compacta instal·lada en lloc de la bateria Krona. D’aquesta manera, podeu substituir l’element AA en qualsevol moment sense desmuntar el dispositiu i, si cal, desconnectar el convertidor (connector Jack 3.5) amb la inclusió automàtica de la bateria de seguretat de Krona situada al seu compartiment. A més, en la fabricació d’un convertidor de tensió no cal miniaturitzar el producte. És més ràpid i senzill enrotllar el transformador sobre un anell de diàmetre més gran, millor dissipació de calor, una placa de circuit més solta. Aquesta disposició de nodes en la coberta del cas no interfereix amb el multímetre.
Aquest convertidor es pot fer en qualsevol carcassa adequada i es pot utilitzar en una àmplia varietat de dispositius que requereixen energia d’una bateria de nou volts de Krona. Es tracta de multímetres, rellotges, balances electròniques i joguines, aparells mèdics.
Circuit del generador del convertidor de tensió
Es proposa un inversor de tensió de corrent continu que ofereix bones dades de sortida amb un mínim d’elements d’entrada. L'esquema es mostra a la figura.
En els transistors VT1 i VT2, s’assembla un generador d’impulsos push-pull. El corrent de retroalimentació positiva flueix pels enrotllaments secundaris del transformador T1 i la càrrega connectada entre el circuit + 9 V i el fil comú. A causa del control proporcional dels transistors, les pèrdues en la seva commutació es redueixen significativament i l'eficàcia del convertidor augmenta fins al 80 ... 85%.
En lloc d’un rectificador d’alta freqüència, s’utilitzen transicions d’emissores de base dels transistors del generador. En aquest cas, la magnitud del corrent base esdevé proporcional a la magnitud del corrent en la càrrega, cosa que fa que el convertidor sigui molt econòmic.
Una altra característica del circuit és la fallada d’oscil·lacions en absència de càrrega, cosa que pot solucionar automàticament el problema de la gestió de l’energia. El corrent de la bateria, en absència de càrrega, pràcticament no es consumeix. El convertidor s'encendrà quan es requereixi que alimenti alguna cosa i s'apagarà quan es desconnecti la càrrega.
Però, ja que en la majoria dels multímetres moderns s’introdueix la funció d’apagada automàtica, per excloure el perfeccionament del circuit multímetre, és més fàcil instal·lar l’interruptor d’alimentació del convertidor.
Fabricació de transformador de tensió
La base del generador d’impulsos és un transformador T1.
El nucli magnètic del transformador T1 és un anell K20x4x4 o K10x4x4.5 de ferrite 2000NM. Podeu agafar l'anell de l'antiga placa base.
Ordre de bobinatge del transformador.
1. Primer cal preparar un anell de ferrita.
• Per tal d’evitar que el filferro talli la franja d’aïllament i danyi el seu aïllament, és aconsellable esmorteir les vores afilades de l’anell de ferrita amb una làmina de sorra o arxiu de gra fi.
• Envolteu la banda aïllant al nucli de l’anell per evitar danys a l’aïllament del filferro. Per aïllar l’anell, podeu utilitzar vernís, cinta elèctrica, paper transformador, paper traçador, mylar o cinta PTFE.
2. Enrotllament dels enrotllaments del transformador amb una relació de transformació d’1 / 7: el bobinat primari és de 2x4 voltes, el bobinat secundari és de 2x28 voltes d’un cable PEV aïllat -0,25.
Cada parell de bobinades s'enrotlla simultàniament en dos cables. Doblegueu la meitat d’un fil de longitud mesurada i amb un fil plegat comencem a enrotllar amb força el nombre desitjat de voltes sobre l’anell.
Per evitar danys a l'aïllament del fil durant l'operació, si és possible, utilitzeu filferro MGTF o un altre fil aïllat amb un diàmetre de 0,2-0,35 mm. Això augmentarà lleugerament les dimensions del transformador, provocarà la formació d’una segona capa del bobinat, però garantirà el funcionament ininterromput del convertidor de tensió.
• Primer s’enrotllen els enrolaments secundaris lll i lV (2x28 voltes) del circuit base dels transistors (vegeu el circuit del convertidor).
• A continuació, al punt lliure de l'anell, també en dos cables, s'enrotllen els enrotllaments primaris l i ll (2x4 voltes) del circuit col·lector del transistor.
• Com a resultat, després de tallar el bucle de l'inici de la bobinada, cadascun dels bobinats tindrà 4 cables - dos a cada costat de la bobinada. Agafem el filferro de l’extrem de la meitat del bobinat (l) i el filferro de l’inici de la segona meitat de la bobinada (ll) i els unim. Procedim de manera similar amb el segon enrotllament (lll i lV). Haureu d’obtenir una cosa com la següent: (el fil vermell és el centre de la bobina inferior (+), el fil negre és el centre de la bobina superior (filferro comú)).
• Quan s’enrolen els enrotllaments, els girs es poden fixar amb cola “BF”, “88” o cinta elèctrica de colors que designi l’inici i el final de la bobinada de diferents colors, que posteriorment ajudarà a muntar correctament els enrotllaments del transformador.
• Quan es bobinin totes les bobines, s’ha d’observar estrictament un sentit de la bobina i s’ha de notar l’inici i el final dels bobinats. El començament de cada enrotllament està marcat al diagrama amb un punt a la sortida. Si no s’observa l’eliminació dels esgotaments, el generador no s’iniciarà, ja que en aquest cas es vulneraran les condicions necessàries per a la generació. Amb la mateixa finalitat, com a opció, és possible utilitzar dos cables multicolors d’un cable de xarxa.
Muntatge convertidor de tensió
Per treballar en convertidors de baixa potència, com és el cas del nostre cas, són adequats els transistors A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. És possible que hagueu de triar el nombre de voltes del bobinat secundari del transformador. Això es deu a la caiguda de tensió diferent a les juntes p-n per a diferents tipus de transistors.
S'han de seleccionar transistors, centrats en els valors admissibles del corrent base (no hauria de ser inferior al corrent de càrrega) i la tensió inversa-base de l'emissor. És a dir, la tensió màxima emissora base admissible ha de superar la tensió de sortida requerida del convertidor.
Per tal de reduir la interferència i estabilitzar el voltatge de sortida, el convertidor es complementa amb una unitat de dos condensadors electrolítics (per suavitzar les ondulacions de tensió) i un estabilitzador integral 7809 (amb un voltatge d’estabilització de 9 volts) segons l’esquema:
Muntem el convertidor d’acord amb l’esquema i soldem tots els elements entrants en una placa de textolita retallada d’una placa de circuit universal, venuda en productes de ràdio, mitjançant el mètode de muntatge en paret. Les dimensions de la placa es seleccionen depenent de la mida dels transistors seleccionats, del transformador resultant i de la ubicació d’instal·lació del convertidor. L'entrada, la sortida i el bus comú del convertidor són obtinguts per un cable multicorre flexible. Els cables de sortida, amb un voltatge de + 9V, acaben amb un connector Jack 3.5 per connectar-se a un multímetre. Els cables d’entrada estan connectats a un casset amb una bateria d’1,5 volts instal·lada.
La bateria AA (1.5V) s’instal·la en un casset doble d’un receptor portàtil.
Un lloc l’ocupa la bateria, un altre lloc s’utilitza per instal·lar l’interruptor d’alimentació i assegurar tot el cartutx, a través de la tira de textolita de transició, en el cas del multímetre.
Configuració del convertidor
Comprovem el muntatge correcte del convertidor, connectem la bateria i comprovem amb el dispositiu la presència i la magnitud de la tensió a la sortida del convertidor (+ 9V).
Si no es produeix la generació i no hi ha tensió de sortida, comproveu que totes les bobines estiguin connectades correctament. Els punts del circuit del convertidor marquen el començament de cada enrotllament. Intenteu intercanviar els extrems d’un dels bobinats (entrada o sortida).
El convertidor és capaç de treballar fins i tot amb una disminució del voltatge d’entrada a 0,8 - 1,0 volts i obtenir una tensió de 9 volts d’una cel·la galvànica amb una tensió d’1,5 V.
Finalització del multímetre
Per connectar el convertidor al multímetre, heu de trobar espai lliure a l'interior del dispositiu i instal·lar-hi una presa per a Jack 3.5 o un connector similar existent. Al meu multímetre M890D, es va trobar espai lliure a la cantonada de l’esquerra del compartiment de bateries de Krona.
Com a cas per a un multímetre, s'utilitza una caixa d'una màquina d'afaitar elèctrica.
Preparat per Smirnov I.K.
