Os multímetros digitais são muito populares entre radioamadores e profissionais devido à sua versatilidade. Para alimentá-los, via de regra, é utilizada uma bateria Krona de nove volts, que possui autodescarga perceptível, baixa capacidade e preço mais elevado em relação a outros elementos.
Fonte de alimentação digital sugerida multímetro de um elemento AA com tensão de 1,5 volts, evitará essas deficiências operacionais e simplificará a operação do dispositivo.
Existem muitos circuitos diferentes oferecidos na Internet para converter 1,5 em 9 volts. Cada um tem os seus prós e contras. Este dispositivo é feito com base no circuito de A. Chaplygin, publicado na revista “Radio” (11.2001, p. 42).
A diferença entre esta versão do conversor é a localização da bateria e do conversor de tensão na tampa do gabinete multímetro, em vez de criar uma fonte de alimentação compacta instalada no lugar da bateria Krona.Isso permite substituir o elemento AA a qualquer momento, sem desmontar o dispositivo, e, se necessário, desligar o conversor (conector Jack 3.5) com acionamento automático da bateria reserva Krona localizada em seu compartimento. Além disso, na fabricação de um conversor de tensão, não há necessidade de miniaturizar o produto. É mais rápido e fácil enrolar o transformador em um anel de maior diâmetro, melhor dissipação de calor e placa de circuito mais livre. Esta disposição dos componentes na tampa da caixa não interfere no funcionamento do multímetro.
Este conversor pode ser feito em qualquer caixa adequada e usado em uma ampla variedade de dispositivos que requerem energia de uma bateria Krona de nove volts. São multímetros, relógios, balanças eletrônicas e brinquedos, dispositivos médicos.
Circuito gerador conversor de tensão
É proposto um inversor DC boost que possui bons dados de saída com um mínimo de elementos de entrada.
O diagrama é mostrado na figura.
Um gerador de pulso push-pull é montado usando os transistores VT1 e VT2. A corrente de realimentação positiva flui através dos enrolamentos secundários do transformador T1 e da carga conectada entre o circuito de + 9 V e o fio comum. Devido ao controle proporcional de corrente dos transistores, as perdas de comutação são significativamente reduzidas e a eficiência do conversor é aumentada para 80...85%.
Em vez de um retificador de tensão de alta frequência, são usadas junções base-emissor dos transistores do próprio gerador. Neste caso, o valor da corrente de base passa a ser proporcional ao valor da corrente de carga, o que torna o conversor muito econômico.
Outra característica do circuito é a interrupção das oscilações quando não há carga, o que pode resolver automaticamente o problema de gerenciamento de energia.Quase nenhuma corrente é consumida da bateria quando não há carga. O conversor ligará sozinho quando for necessário alimentar algo e desligará quando a carga for desconectada.
Mas como a maioria dos multímetros modernos possui uma função de desligamento automático, para evitar modificações no circuito multímetro, é mais fácil instalar o interruptor de alimentação do inversor.
Fabricação de transformador conversor de tensão
A base do gerador de pulsos é o transformador T1.
O núcleo magnético do transformador T1 é um anel K20x6x4 ou K10x6x4,5 feito de ferrite 2000NM. Você pode pegar um anel de uma placa-mãe antiga.
1. Primeiro você precisa preparar o anel de ferrite.
- Para evitar que o fio corte a junta isolante e danifique seu isolamento, é aconselhável cegar as arestas vivas do anel de ferrite com uma lixa de grão fino ou uma lima de agulha.
- Enrole uma almofada isolante ao redor do núcleo do anel para evitar danos ao isolamento do fio. Para isolar o anel, pode-se usar pano envernizado, fita isolante, papel transformador, papel vegetal, lavsan ou fita fluoroplástica.
2. Enrolamento dos enrolamentos do transformador com relação de transformação de 1/7: enrolamento primário - 2x4 voltas, enrolamento secundário - 2x28 voltas de fio isolado PEV -0,25.
Cada par de enrolamentos é enrolado simultaneamente em dois fios. Dobre o fio do comprimento medido ao meio e com o fio dobrado comece a enrolar firmemente o número necessário de voltas no anel.
Para evitar danos ao isolamento do fio durante a operação, se possível, use fio MGTF ou outro fio isolado com diâmetro de 0,2-0,35 mm.Isto aumentará ligeiramente as dimensões do transformador e levará à formação de uma segunda camada de enrolamento, mas garantirá o funcionamento ininterrupto do conversor de tensão.
- Primeiro, os enrolamentos secundários lll e lV (2x28 voltas) do circuito base do transistor são enrolados (ver diagrama do conversor).
- Em seguida, no espaço livre do anel, também em dois fios, são enrolados os enrolamentos primários l e ll (2x4 voltas) do circuito coletor do transistor.
- Como resultado, após cortar o laço do início do enrolamento, cada um dos enrolamentos terá 4 fios - dois de cada lado do enrolamento. Pegamos o fio da extremidade da metade do enrolamento (l) e o fio do início da segunda metade do enrolamento (ll) e os conectamos. Procedemos de forma semelhante com o segundo enrolamento (lll e lV). Deve ser mais ou menos assim: (o terminal vermelho está no meio do enrolamento inferior (+), o terminal preto está no meio do enrolamento superior (fio comum)).
- No enrolamento dos enrolamentos, as espiras podem ser fixadas com cola “BF”, “88” ou fita isolante colorida indicando o início e o fim do enrolamento em cores diferentes, o que posteriormente ajudará na montagem correta dos enrolamentos do transformador.
- Ao enrolar todas as bobinas, deve-se observar rigorosamente uma direção de enrolamento e também marcar o início e o fim dos enrolamentos. O início de cada enrolamento está marcado no diagrama com um ponto no terminal. Caso o faseamento dos enrolamentos não seja observado, o gerador não dará partida, pois neste caso serão violadas as condições necessárias para a geração. Para o mesmo fim, opcionalmente, é possível utilizar dois fios de cores diferentes do cabo de rede.
Conjunto conversor de tensão
Para operação em conversores de baixa potência, como no nosso caso, os transistores A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 são adequados. Pode ser necessário selecionar o número de voltas do enrolamento secundário do transformador.Isso se deve à diferente magnitude da queda de tensão nas junções pn para diferentes tipos de transistores.
Os transistores devem ser selecionados com base nos valores permitidos da corrente de base (não deve ser menor que a corrente de carga) e da tensão reversa da base do emissor. Ou seja, a tensão base-emissor máxima permitida deve exceder a tensão de saída necessária do conversor.
Para reduzir o ruído e estabilizar a tensão de saída, o conversor é complementado com uma unidade de dois capacitores eletrolíticos (para suavizar as oscilações de tensão) e um estabilizador integrado 7809 (com tensão de estabilização de 9 volts) de acordo com o esquema:
Montamos o conversor de acordo com o diagrama e soldamos todos os elementos de entrada em uma placa textolite cortada de uma placa de circuito universal vendida em produtos de rádio pelo método de montagem em superfície. As dimensões da placa são selecionadas dependendo dos tamanhos dos transistores selecionados, do transformador resultante e do local de instalação do conversor. A entrada, a saída e o barramento comum do conversor são conduzidos por um fio flexível. Os fios de saída, com tensão de +9V, terminam com um conector Jack 3,5 para conexão a um multímetro. Os fios de entrada são conectados a um cassete com uma bateria de 1,5 volts instalada.
A bateria AA (1,5 V) é instalada em um cassete duplo de um receptor portátil.
Um lugar é ocupado pela bateria, o outro lugar é usado para instalar o botão liga / desliga e fixar todo o cassete, através de uma tira adaptadora textolite, no case multímetro.
Configurando o conversor.
Verificamos se o conversor está montado corretamente, conectamos a bateria e utilizamos o aparelho para verificar a presença e magnitude da tensão na saída do conversor (+9V).
Caso não ocorra geração e não haja tensão na saída, verifique se todas as bobinas estão conectadas corretamente.Os pontos no diagrama do conversor marcam o início de cada enrolamento. Experimente trocar as pontas de um dos enrolamentos (entrada ou saída).
O conversor é capaz de operar quando a tensão de entrada é reduzida para 0,8 - 1,0 volts e recebe uma tensão de 9 volts de um elemento galvânico com tensão de 1,5 V.
Refinamento do multímetro
Para conectar o conversor ao multímetro, você precisa encontrar um espaço livre dentro do dispositivo e instalar ali um soquete para um plugue Jack 3,5 ou um conector similar disponível. No meu multímetro M890D, havia espaço livre no canto, à esquerda do compartimento da bateria Krona.
Como um caso para multímetro É usado um estojo de barbeador elétrico.
