ХАРЧУВАННЯ МУЛЬТИМЕТРА ВІД БАТАРЕЙКИ 1,5 ВОЛЬТА

Send

Серед радіоаматорів і професіоналів цифрові мультиметри мають велику популярність завдяки їх багатофункціональності. Для їх харчування застосована, як правило, дев'яти вольтова батарея "Крона", що має помітну саморазрядка, невелику ємність і більш високу ціну в порівнянні з іншими елементами.
Пропоноване пристрій харчування цифрового мультиметра від одного елемента АА напругою 1,5 вольта, дозволить уникнути зазначених недоліків в роботі і спростити експлуатацію приладу.

В інтернеті пропонується багато різних схем для перетворення напруги 1,5 в 9 вольт. Кожна має свої плюси і мінуси. Цей пристрій виготовлено на базі схеми А. Чаплигіна, опублікованій в журналі "Радіо" (11.2001г., Стор.42).
Відмінністю даного варіанту виконання перетворювача, є розташування елемента живлення і перетворювача напруги, в кришці футляра мультиметра, замість створення компактного блоку живлення встановлюваного замість батареї "Крона". Це дозволяє в будь-який момент, без розбирання приладу, замінити елемент АА, а при необхідності відключити перетворювач (роз'єм Джек 3,5) з автоматичним включенням резервної батареї "Крона" розташованої в своєму відсіку. Крім того, при виготовленні перетворювача напруги, немає необхідності в мініатюризації вироби. Швидше і простіше намотати трансформатор на кільці більшого діаметра, краще тепловідвід, вільніше монтажна плата. Таке розташування вузлів в кришці футляра не заважає роботі з мультиметром.
Даний перетворювач може бути виконаний в будь-якому зручному корпусі і використовуватися в найрізноманітніших пристроях, де потрібна харчування від девятивольтовой батареї "Крона". Це універсальні вимірювальні пристрої, годинник, електронні ваги та іграшки, медичні прилади.

Схема генератора перетворювача напруги

Пропонується підвищує інвертор постійної напруги, що має хороші вихідні дані з мінімумом вхідних елементів. Схема представлена на малюнку.

На транзисторах VT1 і VT2 зібраний двотактний генератор імпульсів. Струм позитивного зворотного зв'язку протікає через вторинні обмотки трансформатора Т1 і навантаження, підключену між ланцюгом + 9 В і загальним проводом. За рахунок пропорційного токового управління транзисторами істотно зменшені втрати на їх перемикання і підвищений ККД перетворювача до 80 ... 85%.
Замість випрямляча високочастотного напруги використовуються база-емітерний переходи транзисторів самого генератора. При цьому величина струму бази стає пропорційною величиною струму в навантаженні, що робить перетворювач досить економічним.
Іншою особливістю схеми є зрив коливань за відсутності навантаження, що автоматично може вирішити проблему управління живленням. Струм від батареї, при відсутності навантаження, практично не споживається. Перетворювач, буде сам включатися тоді, коли від нього буде потрібно що-небудь живити і вимикатися, коли навантаження буде відключена.
Але так як в більшості сучасних мультиметров введена функція автоматичного відключення живлення, для виключення доопрацювання схеми мультиметра, простіше встановити вимикач живлення перетворювача.

Виготовлення трансформатора перетворювача напруги

Основою генератора імпульсів є трансформатор Т1.
Магнітопроводом трансформатора Т1 служить кільце К20х6х4 або К10х6х4,5 з фериту 2000НМ. Можна взяти кільце зі старої материнської плати.

Порядок намотування трансформатора.
1. Спочатку потрібно підготувати ферритові кільце.
• Для того щоб провід не прорізав ізоляційну прокладку і не пошкодив свою ізоляцію, бажано притупити гострі кромки ферритового кільця дрібнозернистою шкіркою або надфілем.
• Намотати ізоляційну прокладку на кільцевій сердечник для виключення пошкодження ізоляції проводу. Для ізоляції кільця можна використовувати лакоткань, ізоляційну стрічку, трансформаторну папір, кальку, лавсанову або фторопластових стрічку.

2. Намотування обмоток трансформатора з коефіцієнтом трансформації 1/7: первинна обмотка - 2х4 витка, вторинна обмотка - 2х28 витків ізольованого проводу ПЕВ -0,25.
Кожну пару обмоток намотують одночасно в два дроти. Складаємо навпіл провід отмеренной довжини і складеним проводом починаємо щільно намотувати на кільце потрібну кількість витків.

Для виключення пошкодження ізоляції проводу при експлуатації, по можливості, застосувати провід МГТФ або інший ізольований провід діаметром 0,2-0,35 мм. Це кілька збільшить габарити трансформатора, призведе до утворення другого шару обмотки, але гарантує безперебійну роботу перетворювача напруги.
• Спочатку мотаються вторинні обмотки lll і lV (2х28 витків) ланцюга баз транзисторів (див. Схему перетворювача).
• Потім на вільному місці кільця, так само в два дроти, мотаються первинні обмотки l і ll (2х4 витка) ланцюга колекторів транзисторів.
• В результаті, після розрізання петлі початку обмотки, у кожної з обмоток буде 4 дроти - по два з кожного боку обмотки. Беремо дріт кінця однієї половини обмотки (l) і провід початку другої половини обмотки (ll) і з'єднуємо їх разом. Аналогічно робимо з другої обмоткою (lll і lV). Має вийти приблизно наступне: (червоний висновок - середина нижньої обмотки (+), чорний висновок - середина верхньої обмотки (загальний провід)).

• При намотуванні обмоток, витки можна закріпити клеєм "БФ", "88" або кольоровий ізоляційною стрічкою позначає різним кольором початок і кінець обмотки, що в подальшому допоможе правильно зібрати обмотки трансформатора.
• При намотуванні всіх котушок потрібно строго дотримуватися один напрямок обмотки, а також відзначати початок і кінець обмоток. Початок кожної обмотки позначено на схемі точкою у висновку. При недотриманні фазировки обмоток генератор не запуститься, так як в цьому випадку порушаться умови необхідні для генерації. Для цієї ж мети, як варіант, можливо використовувати два різнокольорових дроти від мережевого кабелю.

Збірка перетворювача напруги

Для роботи в перетворювачах невеликої потужності, як в нашому випадку, підійдуть транзистори А562, КТ208, КТ209, КТ501, МП20, МП21. Можливо доведеться підібрати кількість витків вторинної обмотки трансформатора. Це пов'язано з різною величиною падіння напруги на p-n переходах у різних типів транзисторів.
Транзистори слід вибирати, орієнтуючись на допустимі значення струму бази (він не повинен бути менше струму навантаження) і зворотної напруги емітер-база. Тобто, максимально-допустима напруга база-емітер має перевищувати необхідне вихідна напруга перетворювача.
З метою зменшення перешкод і стабілізації вихідної напруги перетворювач доповнений вузлом з двох електролітичних конденсаторів (для згладжування пульсацій напруги) і інтегрального стабілізатора 7809 (з напругою стабілізації 9 вольт) за схемою:

Перетворювач збираємо згідно зі схемою і паяем всі вхідні елементи на текстолітової платі вирізаної з універсальної монтажної плати, що продається в радіотоварів, методом навісного монтажу. Розміри плати вибираються в залежності від розмірів обраних транзисторів, отриманого трансформатора і місця установки перетворювача. Вхід, вихід і загальна шина перетворювача виведені гнучким багатожильним проводом. Вихідні дроти, з напругою + 9в, закінчуються роз'ємом Джек 3,5 для підключення до мультиметру. Вхідні дроти підключені до касеті з встановленим акумулятором 1,5 вольта.

Елемент живлення АА (1,5в) встановлено в двомісну касету від переносного приймача.

Одне місце зайнято батареєю, інше місце служить для установки вимикача харчування і закріплення всієї касети, через перехідну текстолітову планку, в футлярі мультиметра.

Налаштування перетворювача.
Перевіряємо правильність складання перетворювача, підключаємо батарею і перевіряємо приладом наявність і величину напруги на виході перетворювача (+ 9в).
Якщо генерація не виникає і напруги на виході відсутній, перевірте правильність підключення всіх котушок. Точками на схемі перетворювача відзначено початок кожної обмотки. Спробуйте поміняти місцями кінці однієї з обмоток (вхідний або вихідний).
Перетворювач здатний працювати і при зменшенні вхідної напруги до 0,8 - 1,0 вольта і отримати напруга 9 вольт від одного гальванічного елемента напругою 1, 5 В.

Доопрацювання мультиметра

Для підключення перетворювача до мультиметру, необхідно знайти всередині приладу вільне місце і встановити там гніздо для штекера Джек 3,5 або аналогічного наявного роз'єму. У моєму мультиметри M890D вільне місце знайшлося в кутку, зліва від відсіку для батареї "Крона".
Як футляра для мультиметра використовується футляр від електробритви.