Digitálne multimetre sú veľmi obľúbené medzi rádioamatérmi a profesionálmi pre svoju všestrannosť. Na ich napájanie sa spravidla používa deväťvoltová batéria Krona, ktorá má v porovnaní s ostatnými prvkami citeľné samovybíjanie, nízku kapacitu a vyššiu cenu.
Odporúčané digitálne napájanie multimeter z jedného AA prvku s napätím 1,5 voltu, predíde týmto prevádzkovým nedostatkom a zjednoduší obsluhu zariadenia.
Na internete sa ponúka množstvo rôznych obvodov na konverziu 1,5 až 9 voltov. Každá má svoje pre a proti. Toto zariadenie je vyrobené na základe obvodu A. Chaplygina, publikovaného v časopise „Radio“ (11.2001, s. 42).
Rozdiel medzi touto verziou meniča je umiestnenie batérie a meniča napätia v kryte puzdra multimeter, namiesto vytvorenia kompaktného napájacieho zdroja inštalovaného namiesto batérie Krona.To umožňuje kedykoľvek vymeniť AA prvok bez demontáže zariadenia a v prípade potreby vypnúť konvertor (konektor Jack 3,5) s automatickou aktiváciou záložnej batérie Krona umiestnenej v jeho priehradke. Navyše pri výrobe meniča napätia nie je potrebné produkt miniaturizovať. Je rýchlejšie a jednoduchšie navinúť transformátor na krúžok s väčším priemerom, lepším odvodom tepla a voľnejšou doskou plošných spojov. Toto usporiadanie komponentov v kryte puzdra neprekáža pri práci s multimetrom.
Tento prevodník môže byť vyrobený v akomkoľvek vhodnom kryte a použitý v širokej škále zariadení, ktoré vyžadujú napájanie z deväťvoltovej batérie Krona. Ide o multimetre, hodinky, elektronické váhy a hračky, zdravotnícke pomôcky.
Obvod generátora meniča napätia
Navrhuje sa jednosmerný boostovací menič, ktorý má dobré výstupné dáta s minimom vstupných prvkov.
Schéma je znázornená na obrázku.
Generátor impulzov push-pull je zostavený pomocou tranzistorov VT1 a VT2. Kladná spätná väzba prúdi cez sekundárne vinutia transformátora T1 a záťaž pripojenú medzi obvod + 9 V a spoločný vodič. Vďaka proporcionálnej prúdovej regulácii tranzistorov sa výrazne znížia spínacie straty a účinnosť meniča sa zvýši na 80...85%.
Namiesto vysokofrekvenčného usmerňovača napätia sa používajú prechody báza-emitor tranzistorov samotného generátora. V tomto prípade sa hodnota základného prúdu stáva úmernou hodnote záťažového prúdu, čo robí menič veľmi ekonomickým.
Ďalšou vlastnosťou obvodu je prerušenie oscilácií, keď nie je záťaž, čo môže automaticky vyriešiť problém správy napájania.V stave bez záťaže sa z batérie nespotrebúva takmer žiadny prúd. Prevodník sa sám zapne, keď je potrebné niečo napájať a vypne sa pri odpojení záťaže.
Ale keďže väčšina moderných multimetrov má funkciu automatického vypnutia, aby sa zabránilo modifikácii obvodu multimeter, je jednoduchšie nainštalovať invertorový vypínač.
Výroba transformátora meniča napätia
Základom generátora impulzov je transformátor T1.
Magnetickým jadrom transformátora T1 je krúžok K20x6x4 alebo K10x6x4,5 vyrobený z 2000NM feritu. Môžete si vziať prsteň zo starej základnej dosky.
1. Najprv musíte pripraviť feritový krúžok.
- Aby drôt neprerezal izolačné tesnenie a nepoškodil jeho izoláciu, odporúča sa otupovať ostré hrany feritového krúžku jemnozrnným brúsnym papierom alebo ihlovým pilníkom.
- Omotajte okolo prstencového jadra izolačnú podložku, aby ste zabránili poškodeniu izolácie drôtu. Na izoláciu prsteňa môžete použiť lakovanú látku, elektrickú pásku, transformátorový papier, pauzovací papier, lavsan alebo fluoroplastovú pásku.
2. Vinutie vinutí transformátora s transformačným pomerom 1/7: primárne vinutie - 2x4 závity, sekundárne vinutie - 2x28 závitov izolovaného drôtu PEV -0,25.
Každý pár vinutí je navinutý súčasne do dvoch drôtov. Drôt odmeranej dĺžky prehnite na polovicu a s preloženým drôtom začnite pevne navíjať potrebný počet závitov na krúžok.
Aby ste predišli poškodeniu izolácie drôtu počas prevádzky, ak je to možné, použite drôt MGTF alebo iný izolovaný drôt s priemerom 0,2-0,35 mm.To mierne zväčší rozmery transformátora a povedie k vytvoreniu druhej vrstvy vinutia, ale zaručí neprerušovanú prevádzku meniča napätia.
- Najprv sa navinú sekundárne vinutia lll a lV (2x28 závitov) obvodu bázy tranzistora (pozri schému meniča).
- Potom sa vo voľnom priestore prstenca, tiež v dvoch vodičoch, navinú primárne vinutia l a ll (2x4 závity) obvodu kolektora tranzistora.
- Výsledkom je, že po prerezaní slučky začiatku vinutia bude mať každé z vinutí 4 drôty - dva na každej strane vinutia. Vezmeme drôt z konca jednej polovice vinutia (l) a drôt zo začiatku druhej polovice vinutia (ll) a spojíme ich. Podobne postupujeme aj s druhým vinutím (lll a lV). Malo by to vyzerať asi takto: (červená svorka je stred spodného vinutia (+), čierna svorka je stred horného vinutia (spoločný vodič)).
- Pri navíjaní vinutí je možné závity zaistiť lepidlom „BF“, „88“ alebo farebnou elektrickou páskou označujúcou začiatok a koniec vinutia v rôznych farbách, čo neskôr pomôže správne zostaviť vinutia transformátora.
- Pri navíjaní všetkých cievok musíte prísne dodržiavať jeden smer vinutia a tiež označiť začiatok a koniec vinutia. Začiatok každého vinutia je na schéme označený bodkou na svorke. Ak sa nedodrží fázovanie vinutí, generátor sa nespustí, pretože v tomto prípade budú porušené podmienky potrebné na generovanie. Na ten istý účel je možné voliteľne použiť dva rôznofarebné vodiče zo sieťového kábla.
Zostava meniča napätia
Pre prevádzku 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 spôsobené rôznou veľkosťou poklesu napätia na p-n prechodoch pre rôzne typy tranzistorov.
Tranzistory by sa mali vyberať na základe prípustných hodnôt základného prúdu (nemalo by byť menšie ako zaťažovací prúd) a spätného napätia na báze emitora. To znamená, že maximálne prípustné napätie báza-emitor musí prekročiť požadované výstupné napätie meniča.
Pre zníženie hluku a stabilizáciu výstupného napätia je prevodník doplnený o jednotku dvoch elektrolytických kondenzátorov (na vyhladenie zvlnenia napätia) a integrovaný stabilizátor 7809 (so stabilizačným napätím 9 voltov) podľa schémy:
Prevodník zostavíme podľa schémy a prispájkujeme všetky vstupné prvky na textolitovú dosku vyrezanú z univerzálnej dosky plošných spojov predávanej v rádiových výrobkoch metódou povrchovej montáže. Rozmery dosky sa volia v závislosti od veľkostí zvolených tranzistorov, výsledného transformátora a miesta inštalácie meniča. Vstup, výstup a spoločná zbernica meniča sú vyvedené pružným lankom. Výstupné vodiče s napätím +9V sú ukončené 3,5 Jack konektorom pre pripojenie k multimetru. Vstupné vodiče sú pripojené ku kazete s nainštalovanou 1,5 V batériou.
AA batéria (1,5V) je inštalovaná v dvojitej kazete z prenosného prijímača.
Jedno miesto zaberá batéria, druhé miesto slúži na inštaláciu vypínača a zaistenie celej kazety cez adaptérový textolitový pásik v puzdre multimeter.
Nastavenie prevodníka.
Skontrolujeme správnu montáž meniča, pripojíme batériu a pomocou prístroja skontrolujeme prítomnosť a veľkosť napätia na výstupe meniča (+9V).
Ak nedôjde ku generovaniu a na výstupe nie je žiadne napätie, skontrolujte, či sú všetky cievky správne pripojené.Bodky na schéme prevodníka označujú začiatok každého vinutia. Skúste prehodiť konce jedného z vinutí (vstupného alebo výstupného).
Prevodník je schopný prevádzky, keď sa vstupné napätie zníži na 0,8 - 1,0 voltu a prijíma napätie 9 voltov z jedného galvanického prvku s napätím 1,5 V.
Zdokonalenie multimetra
Ak chcete pripojiť prevodník k multimetru, musíte nájsť voľné miesto vo vnútri zariadenia a nainštalovať tam zásuvku pre zástrčku 3,5 Jack alebo podobný dostupný konektor. V mojom multimetri M890D bolo voľné miesto v rohu, vľavo od priehradky na batérie Krona.
Ako prípad pre multimeter Používa sa puzdro na elektrický holiaci strojček.
