Navrhované zariadenie na napájanie digitálneho multimetra z jedného AA prvku s napätím 1,5 voltu umožní vyhnúť sa uvedeným nevýhodám pri prevádzke a zjednodušiť činnosť zariadenia.
Na internete existuje veľa rôznych schém na prevod napätia od 1,5 do 9 voltov. Každý má svoje klady a zápory. Toto zariadenie je vyrobené na základe okruhu A. Chaplygin uverejneného v časopise Radio (11.2001, s. 42)..
Rozdiel medzi týmto uskutočnením prevodníka je umiestnenie prevodníka batérie a napätia v kryte multimetra, namiesto vytvorenia kompaktného zdroja energie inštalovaného namiesto batérie Krona. To vám umožňuje kedykoľvek vymeniť prvok AA bez demontáže zariadenia av prípade potreby odpojiť prevodník (konektor Jack 3.5) automatickým vložením záložnej batérie Krona umiestnenej v jeho priečinku. Okrem toho pri výrobe meniča napätia nie je potrebné výrobok miniaturizovať. Je rýchlejšie a ľahšie navinúť transformátor na krúžok s väčším priemerom, lepšie odvádzanie tepla, uvoľnenú dosku s plošnými spojmi. Toto usporiadanie uzlov v prípade krytu nezasahuje do multimetra.
Tento prevodník môže byť vyrobený v akomkoľvek vhodnom kryte a môže byť použitý v širokej škále zariadení, ktoré vyžadujú napájanie z deväť-voltovej batérie Krona. Sú to multimetre, hodinky, elektronické váhy a hračky, zdravotnícke pomôcky.
Obvod generátora meniča napätia
Navrhuje sa stupňovitý menič jednosmerného napätia, ktorý má dobré výstupné údaje s minimom vstupných prvkov. Schéma je znázornená na obrázku.
Na tranzistoroch VT1 a VT2 je zostavený generátor impulzov typu push-pull. Prúd pozitívnej spätnej väzby tečie sekundárnymi vinutiami transformátora T1 a záťažou spojenou medzi obvodom + 9 V a spoločným vodičom. Vďaka proporcionálnej regulácii prúdu tranzistorov sa straty pri ich spínaní výrazne znížia a účinnosť prevodníka sa zvýši na 80 ... 85%.
Namiesto vysokofrekvenčného usmerňovača napätia sa používajú prechody medzi základnými žiaričmi tranzistorov samotného generátora. V tomto prípade je veľkosť základného prúdu úmerná veľkosti prúdu v záťaži, čo robí prevodník veľmi ekonomickým.
Ďalším znakom obvodu je porucha kmitania pri neprítomnosti záťaže, čo môže automaticky vyriešiť problém správy napájania. Prúd z batérie pri absencii zaťaženia sa prakticky nespotrebuje. Prevodník sa zapne sám, keď je potrebné niečo z neho napájať a vypne sa, keď je záťaž odpojená.
Keďže však vo väčšine moderných multimetrov je zavedená funkcia automatického vypnutia, s cieľom vylúčiť zdokonalenie multimeterového obvodu je jednoduchšie nainštalovať výkonový spínač meniča.
Výroba transformátorov napätia
Základom impulzného generátora je transformátor Tl.
Magnetickým jadrom transformátora Tl je kruh K20x4x4 alebo K10x4x4.5 z 2000NM feritu. Prsteň si môžete vziať zo starej základnej dosky.
Poradie vinutia transformátora.
1. Najprv musíte pripraviť feritový prsteň.
• Aby ste zabránili prerezaniu drôtu izolačným pásom a poškodeniu jeho izolácie, odporúča sa otupiť ostré hrany feritového krúžku jemne zrnitým brúsnym papierom alebo pilníkom.
• Zabaľte izolačnú pásku na jadro krúžku, aby ste predišli poškodeniu izolácie vodiča. Na izolovanie prsteňa môžete použiť lak, elektrickú pásku, transformátorový papier, pauzovací papier, mylarovú alebo PTFE pásku.
2. Navíjanie vinutí transformátora s transformačným pomerom 1/7: primárne vinutie je 2x4 závitov, sekundárne vinutie je 2x28 závitov izolovaného drôtu PEV -0,25.
Každá dvojica vinutí je navinutá súčasne do dvoch drôtov. Zložte polovicu drôtu odmeranej dĺžky a ohnutým drôtom začnite na krúžok pevne navíjať požadovaný počet zákrutov.
Aby ste predišli poškodeniu izolácie drôtu počas prevádzky, použite, pokiaľ je to možné, drôt MGTF alebo iný izolovaný drôt s priemerom 0,2 - 0,35 mm. To mierne zvýši rozmery transformátora, povedie k vytvoreniu druhej vrstvy vinutia, ale zaručí to nepretržitú činnosť meniča napätia.
• Najskôr sa navinú sekundárne vinutia lll a lV (2x28 otáčok) základného obvodu tranzistorov (pozri obvod meniča).
• Potom sa na voľné miesto v kruhu, tiež v dvoch drôtoch, navinú primárne vinutia l a ll (2x4 otáčky) obvodu kolektora tranzistora.
• Výsledkom je, že po odrezaní slučky na začiatku vinutia bude mať každé vinutie 4 vodiče - dva na každej strane vinutia. Zoberieme drôt z konca jednej polovice vinutia (l) a drôt zo začiatku druhej polovice vinutia (ll) a spojíme ich. Podobne postupujeme aj pri druhom vinutí (11 a lV). Mali by ste dostať niečo podobné nasledujúcemu: (červený vodič je stredom dolného vinutia (+), čierny vodič je stredom horného vinutia (spoločný vodič)).
• Pri navíjaní vinutí je možné závity upevniť lepidlom „BF“, „88“ alebo farebnou elektrickou páskou označujúcou začiatok a koniec vinutia v rôznych farbách, čo neskôr pomôže správne zostaviť vinutie transformátora.
• Pri navíjaní všetkých cievok musí byť presne dodržaný jeden smer vinutia a musí sa zaznamenať začiatok a koniec vinutia. Začiatok každého vinutia je na diagrame označený bodom na výstupe. Ak sa nedodrží fázovanie vinutí, generátor sa nespustí, pretože v tomto prípade budú porušené podmienky potrebné na generovanie. Na ten istý účel je možné ako alternatívu použiť dva viacfarebné vodiče zo sieťového kábla.
Zostava meniča napätia
Na prácu v meničoch s nízkym výkonom, ako v našom prípade, sú vhodné tranzistory A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Možno budete musieť zvoliť počet závitov sekundárneho vinutia transformátora. Je to kvôli rozdielnemu úbytku napätia naprieč p-n spojmi pre rôzne typy tranzistorov.
Mali by sa vyberať tranzistory so zameraním na povolené hodnoty základného prúdu (nemalo by byť menšie ako zaťažovací prúd) a na napätie na báze spätného žiariča. To znamená, že maximálne povolené napätie základného emitora musí prekročiť požadované výstupné napätie prevodníka.
Aby sa znížilo rušenie a stabilizovalo výstupné napätie, je prevodník doplnený jednotkou dvoch elektrolytických kondenzátorov (na hladké zvlnenie napätia) a integrálnym stabilizátorom 7809 (so stabilizačným napätím 9 voltov) podľa schémy:
Zostavujeme prevodník podľa schémy a spájkujeme všetky prichádzajúce prvky na doske z textilného materiálu vyrezané z univerzálnej dosky s plošnými spojmi, predávané v rádiových výrobkoch, metódou pripevnenia na stenu. Rozmery dosky sa volia v závislosti od veľkosti zvolených tranzistorov, výsledného transformátora a miesta inštalácie prevodníka. Vstup, výstup a spoločná zbernica prevodníka sú prenášané flexibilným viacžilovým vodičom. Výstupné vodiče s napätím + 9V končia konektorom Jack 3.5 na pripojenie k multimetra. Vstupné vodiče sú spojené s kazetou s vloženou 1,5 V batériou.
Batéria typu AA (1,5 V) je vložená do dvojitej kazety z prenosného prijímača.
Jedno miesto je obsadené batériou, iné miesto sa používa na inštaláciu vypínača napájania a na zaistenie celej kazety prostredníctvom prechodového textitového pruhu v prípade multimetra.
Nastavenie prevodníka.
Skontrolujeme správnu zostavu prevodníka, pripojíme batériu a skontrolujeme s prístrojom prítomnosť a veľkosť napätia na výstupe z prevodníka (+ 9V).
Ak nedôjde k generovaniu a neexistuje žiadne výstupné napätie, skontrolujte, či sú všetky cievky správne pripojené. Body na obvode meniča označujú začiatok každého vinutia. Pokúste sa zameniť konce jedného z vinutí (vstup alebo výstup).
Prevodník je schopný pracovať aj pri znížení vstupného napätia na 0,8 - 1,0 V a získať napätie 9 V z jedného galvanického článku s napätím 1,5 V.
Ukončenie multimetra
Na pripojenie prevodníka k multimetra je potrebné nájsť voľné miesto vo vnútri zariadenia a nainštalovať do neho konektor pre Jack 3.5 alebo podobný existujúci konektor. V mojom multimetri M890D sa v rohu naľavo od priestoru pre batérie Krona našiel voľný priestor.
Ako príklad pre multimeter sa používa puzdro z elektrického holiaceho strojčeka.
Pripravil I. Smirnov
