Navrhované zařízení pro napájení digitálního multimetru z jednoho AA prvku s napětím 1,5 V umožní vyhnout se uvedeným nevýhodám při provozu a zjednodušit provoz zařízení.
Na internetu existuje mnoho různých schémat pro převod napětí od 1,5 do 9 voltů. Každý má své klady a zápory. Toto zařízení je vyrobeno na základě obvodu A. Chaplygin publikovaného v časopise Radio (11.2001, s. 42)..
Rozdíl mezi tímto provedením převodníku je umístění převodníku baterie a napětí v krytu multimetru, místo vytvoření kompaktního napájecího zdroje instalovaného místo baterie Krona. Díky tomu můžete kdykoli vyměnit prvek AA bez demontáže zařízení a v případě potřeby odpojit převodník (konektor Jack 3.5) automatickým vložením záložní baterie Krona umístěné v jeho přihrádce. Kromě toho při výrobě měniče napětí není třeba produkt miniaturizovat. Je rychlejší a snadnější navinout transformátor na prstenec s větším průměrem, lepší odvod tepla, volnější obvodovou desku. Toto uspořádání uzlů v případě krytu nezasahuje do multimetru.
Tento převodník může být vyroben v jakémkoli vhodném krytu a může být použit v celé řadě zařízení, která vyžadují napájení z devíti-voltové baterie Krona. Jedná se o multimetry, hodinky, elektronické váhy a hračky, zdravotnické prostředky.
Obvod generátoru napětí
Navrhuje se stupňovitý měnič stejnosměrného napětí s dobrými výstupními daty s minimem vstupních prvků. Schéma je znázorněno na obrázku.
U tranzistorů VT1 a VT2 je sestaven generátor impulzů typu push-pull. Proud pozitivní zpětné vazby protéká sekundárními vinutími transformátoru T1 a zátěží spojenou mezi obvodem + 9 V a společným drátem. Díky proporcionální regulaci proudu tranzistorů jsou ztráty při jejich spínání výrazně sníženy a účinnost konvertoru je zvýšena na 80 ... 85%.
Místo vysokofrekvenčního usměrňovače napětí se používají přechody mezi základními emitory tranzistorů samotného generátoru. V tomto případě je velikost základního proudu úměrná velikosti proudu v zátěži, což činí konvertor velmi ekonomickým.
Dalším rysem obvodu je porucha kmitání při nepřítomnosti zátěže, což může automaticky vyřešit problém správy energie. Proud z baterie při absenci zatížení není prakticky spotřebován. Převodník se zapne sám, když je potřeba něco z něj napájet, a vypne se, když je zátěž odpojena.
Ale protože ve většině moderních multimetrů je zavedena funkce automatického vypnutí, s cílem vyloučit zdokonalení multimetrového obvodu je snadnější instalace výkonového spínače převodníku.
Výroba transformátorů napětí
Základem pulzního generátoru je transformátor T1.
Magnetické jádro transformátoru Tl je kruh K20x4x4 nebo K10x4x4.5 z 2000NM feritu. Můžete si vzít prsten ze staré základní desky.
Pořadí vinutí transformátoru.
1. Nejprve musíte připravit feritový kroužek.
• Abyste zabránili proříznutí drátu izolačním pásem a poškození jeho izolace, je vhodné otupit ostré hrany feritového prstence jemně zrnitým brusným papírem nebo pilníkem.
• Zabalte izolační pásek do jádra prstence, aby nedošlo k poškození izolace vodiče. K izolaci prstence můžete použít lak, elektrickou pásku, transformátorový papír, pauzovací papír, mylar nebo PTFE pásku.
2. Vinutí vinutí transformátoru s transformačním poměrem 1/7: primární vinutí je 2x4 závitů, sekundární vinutí je 2x28 závitů izolovaného PEV drátu -0,25.
Každá dvojice vinutí je navinuta současně do dvou vodičů. Zahněte do poloviny drátu měřené délky a se zahnutým drátem začneme těsně navíjet požadovaný počet závitů na prsten.
Abyste předešli poškození izolace drátu během provozu, použijte pokud možno drát MGTF nebo jiný izolovaný drát o průměru 0,2-0,35 mm. To mírně zvětší rozměry transformátoru, povede k vytvoření druhé vrstvy vinutí, ale zaručí to nepřetržitý provoz měniče napětí.
• Nejprve se vinutí sekundárních vinutí lll a lV (2x28 otáček) základního obvodu tranzistorů (viz obvod měniče).
• Poté jsou na volné místo prstence, také ve dvou vodičích, navinuta primární vinutí l a ll (2x4 otáčky) obvodu tranzistorového kolektoru.
• Výsledkem je, že po odříznutí smyčky na začátku vinutí bude mít každé vinutí 4 dráty - dva na každé straně vinutí. Bereme drát konce jedné poloviny vinutí (l) a drát začátku druhé poloviny vinutí (ll) a spojíme je dohromady. Obdobně postupujeme s druhým vinutím (lll a lV). Měli byste získat něco podobného: (červený vodič je uprostřed spodního vinutí (+), černý vodič je uprostřed horního vinutí (běžný drát)).
• Při navíjení vinutí lze závity upevnit lepidlem „BF“, „88“ nebo barevnou elektrickou páskou označující začátek a konec vinutí v různých barvách, což později pomůže správně sestavit vinutí transformátoru.
• Při navíjení všech cívek musí být přesně dodržen jeden směr vinutí a musí být zaznamenán začátek a konec vinutí. Začátek každého vinutí je na diagramu označen bodem na výstupu. Pokud nebude dodrženo fázování vinutí, generátor se nespustí, protože v tomto případě dojde k porušení podmínek nezbytných pro generování. Ke stejnému účelu je jako možnost možné použít dva vícebarevné dráty ze síťového kabelu.
Sestava měniče napětí
Pro práci v měničích s nízkým výkonem, jako v našem případě, jsou vhodné tranzistory A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Možná budete muset zvolit počet závitů sekundárního vinutí transformátoru. To je způsobeno rozdílným poklesem napětí napříč p-n pro různé typy tranzistorů.
Měly by být vybrány tranzistory se zaměřením na přípustné hodnoty základního proudu (neměly by být menší než zátěžový proud) a zpětného napětí emitoru a báze. To znamená, že maximální přípustné napětí základního emitoru musí překročit požadované výstupní napětí převodníku.
Aby se snížilo rušení a stabilizovalo výstupní napětí, je převodník doplněn uzlem dvou elektrolytických kondenzátorů (pro hladké zvlnění napětí) a integrálním stabilizátorem 7809 (se stabilizačním napětím 9 voltů) podle schématu:
Sestavíme převodník podle schématu a pájíme všechny příchozí prvky na textitovou desku vyříznutou z univerzální desky plošných spojů, prodávané v rádiových produktech, metodou nástěnné montáže. Rozměry desky se volí v závislosti na velikosti vybraných tranzistorů, výsledného transformátoru a umístění instalace převodníku. Vstup, výstup a společná sběrnice převodníku jsou vyvedeny pružným vícežilovým drátem. Výstupní vodiče s napětím + 9V jsou zakončeny konektorem Jack 3.5 pro připojení k multimetru. Vstupní vodiče jsou připojeny ke kazetě s vloženou baterií 1,5 V.
Baterie AA (1,5 V) je vložena do dvojité kazety z přenosného přijímače.
Jedno místo je obsazeno baterií, jiné místo se používá k instalaci vypínače napájení a zajištění celé kazety přes přechodný textolitový proužek v případě multimetru.
Nastavení převodníku.
Zkontrolujeme správnou sestavu převodníku, připojíme baterii a zkontrolujeme se zařízením přítomnost a velikost napětí na výstupu převodníku (+ 9V).
Pokud nedojde k generování a neexistuje výstupní napětí, zkontrolujte, zda jsou všechny cívky správně připojeny. Tečky na obvodu měniče označují začátek každého vinutí. Zkuste zaměnit konce jednoho z vinutí (vstup nebo výstup).
Převodník je schopen pracovat i při poklesu vstupního napětí na 0,8 - 1,0 V a získat napětí 9 V z jednoho galvanického článku s napětím 1,5 V.
Dokončení multimetru
Chcete-li převést převodník na multimetr, musíte najít volné místo uvnitř zařízení a nainstalovat do něj konektor pro jack 3.5 nebo podobný existující konektor. V mém multimetru M890D byl volný prostor nalezen v rohu nalevo od prostoru pro baterii Krona.
Jako pouzdro pro multimetr se používá pouzdro z elektrického holicího strojku.
Připravil Smirnov I.K.
