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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentatore per multimetro M890G. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori Il punto debole di alcuni multimetri digitali portatili è, come noto, la batteria 6F22 da nove volt, che dura poco se l'apparecchio viene utilizzato frequentemente. Ciò costringe i radioamatori a cercare fonti di alimentazione alternative per il dispositivo. Ad oggi, in letteratura sono stati sviluppati e descritti numerosi progetti di convertitori di tensione step-up alimentati da batterie agli ioni di litio [1-3]. I dispositivi descritti in questi articoli sono interessanti da ripetere, sebbene non siano esenti da inconvenienti. Pertanto, il convertitore [1] ha un'efficienza piuttosto bassa, dovuta alla presenza di uno stabilizzatore parametrico. Anche il convertitore presentato in [2] (e per lo stesso motivo) non è caratterizzato da un'elevata efficienza e, inoltre, non è dotato di timer. La versione proposta del convertitore (il suo schema è mostrato in Fig. 1) è alimentata anche da una batteria agli ioni di litio ed è esente da questi inconvenienti. È realizzato secondo il circuito di uno stabilizzatore di impulsi step-up. Il dispositivo si basa su un multivibratore che utilizza transistor di diversa struttura, simile a quello utilizzato in [2], ma con stabilizzazione della tensione di uscita. Ciò consente di aumentare la capacità di carico del convertitore e la sua efficienza e gli conferisce anche un'altra proprietà utile: la capacità di controllare il grado di scarica della batteria. Il multivibratore è assemblato utilizzando transistor VT1, VT3. Quando quest'ultimo è chiuso, sul suo collettore compaiono degli impulsi, vengono raddrizzati dal diodo VD1, il condensatore C3 attenua la tensione raddrizzata.
La stabilizzazione della tensione di uscita del convertitore viene eseguita come segue. Non appena supera un certo valore, il diodo zener VD2 si apre, viene applicata una tensione positiva alla base del transistor VT1 e inizia a chiudersi. Ciò porta ad una diminuzione della frequenza del convertitore e, in definitiva, della tensione di uscita. Se la tensione di uscita scende al di sotto di un certo valore, il transistor, al contrario, si apre e la tensione aumenta. In questo caso l'efficienza del convertitore è maggiore rispetto al successivo stabilizzatore lineare. Va notato che il diodo zener VD2 funziona in modalità a bassa corrente, quindi la sua tensione di stabilizzazione potrebbe essere inferiore a quella indicata nelle specifiche tecniche. È possibile modificare la tensione di uscita del convertitore selezionando un diodo zener e il resistore R4. È facile notare che la tensione in uscita dal convertitore è stabilizzata rispetto al terminale positivo della batteria, e quindi dipende dal grado di carica di quest'ultima. Nel mio caso, con una tensione della batteria di 4,2 V è di 9 V e con una tensione di 3,1 V è di circa 7 V, a cui la maggior parte dei multimetri visualizza il simbolo di batteria scarica. Ciò consente di caricare la batteria in modo tempestivo. Nel caso in cui si dimentichi di spegnere il dispositivo, il convertitore è dotato di un timer sul transistor VT2. È controllato dai pulsanti SB1 ("On" - "Abilita") e SB2 ("Off" - "Disabilita"). Nonostante la sua semplicità, il timer ha fronti di commutazione piuttosto ripidi. Funziona come segue. Nello stato iniziale, il condensatore C2 viene caricato quasi alla tensione della batteria e la tensione al gate del transistor VT2 è zero ed è chiuso. Quando i contatti del pulsante SB1 sono chiusi, il condensatore viene scaricato rapidamente attraverso il resistore R6 e la tensione di apertura dall'uscita del convertitore viene applicata al gate VT2. Il convertitore si avvia e la sua tensione di uscita aumenta, aprendo ancora di più il transistor VT2. Dopo aver rilasciato il pulsante, il condensatore C2 inizia a caricarsi attraverso il resistore R5. Quando il condensatore si carica, la tensione sul resistore R5, e quindi sul gate del transistor VT2, diminuisce. Ad un certo punto diminuisce così tanto che il transistor inizia a chiudersi. In questo caso, la tensione all'uscita del convertitore diminuisce, il che, a sua volta, provoca una chiusura ancora maggiore del transistor. Attraverso il condensatore di temporizzazione, il circuito PIC viene chiuso, accelerando la commutazione del transistor. Con il transistor indicato nel diagramma e i valori del resistore R5 e del condensatore C2, il tempo di mantenimento del timer è di circa 12 minuti con una tensione di uscita del convertitore di 7 V (sulla batteria, rispettivamente, 3,1 V). Con una tensione di uscita di 9 V, questa volta è di circa 15 minuti. Con altri transistor il tempo di funzionamento del dispositivo potrebbe differire. Il timer ha una caratteristica: se la tensione di uscita del convertitore diminuisce bruscamente, a causa di un sovraccarico o di un cortocircuito, il timer può spegnersi. Tuttavia, ciò è possibile solo in un caso, vale a dire quando si misura il coefficiente di trasferimento di corrente dei transistor, se nel pannello di prova viene inserito un transistor con una sezione collettore-emettitore rotta o una struttura errata. Va notato che questo inconveniente si manifesta solo quando il timer sta per scadere. Tutte le parti del convertitore, ad eccezione dei pulsanti e dei resistori R1 e R6, sono installate su un circuito stampato realizzato con un foglio di fibra di vetro su un lato (Fig. 2). Per ridurre il livello di interferenza, è racchiuso in uno schermo in lamiera stagnata di 0,5 mm di spessore (è possibile utilizzare l'alloggiamento di una batteria 6F22 inutilizzabile). Lo schermo è collegato al terminale negativo della batteria. I pulsanti SB1 e SB2 sono montati su un circuito stampato separato (Fig. 3), posizionato in una posizione comoda sul dispositivo.
Un po 'di dettagli. Il convertitore utilizza resistori MLT, tutti i condensatori sono importati. Il transistor ad effetto di campo può essere sostituito con un altro, ad esempio KP501A, ma è meglio usarne uno di commutazione potente (ad esempio IRLML004 o NTD3055), tuttavia, per questo dovrai cambiare la configurazione dei conduttori corrispondenti del circuito stampato. Minore è la tensione di soglia del gate e la resistenza drain-source nello stato attivo, meglio è. Il transistor bipolare KT209B (VT1) può essere sostituito con qualsiasi serie KT3107 e KT3102EM (VT3) con il transistor 2SC945. Invece del diodo zener KS156A (VD2), puoi usarne uno importato, ad esempio BZV55C5V6, o un diodo zener con una tensione di stabilizzazione diversa, ad esempio 5,1 o 6,2 V, ma in questo caso dovrai anche selezionare resistenza R4. Sostituiremo il diodo Schottky SR160 (VD1) con BAT48. Lo starter L1 contiene 150 spire di filo PEV-2 0,18, avvolte su un nucleo magnetico ad anello di dimensioni standard K10x6x3 dal reattore elettronico di una CFL difettosa, dopo l'avvolgimento è impregnato con vernice XB-784. Alcune CFL sono dotate di induttanze adatte installate all'ingresso del raddrizzatore di rete: puoi provare a utilizzarne una. Raccomando di impostare il convertitore quando alimentato da una fonte di laboratorio con un limite di corrente di 100...150 mA, poiché tali generatori tendono ad "addormentarsi", soprattutto quando si avviano sotto carico. Con parti riparabili e un'installazione priva di errori, la configurazione del dispositivo si riduce alla selezione, se necessario, del resistore R4 per impostare la tensione di uscita su 7 V con una corrente di carico massima e una tensione di alimentazione di 3,1...3,2 V. È meglio durante il setup al posto delle resistenze R3 e R4 attivare il trimmer con una resistenza da 10...15 kOhm. Dovresti trovare una posizione per il suo motore in cui la tensione del convertitore non scenda molto in nessuna modalità di funzionamento del dispositivo e si avvii stabilmente a pieno carico e con qualsiasi tensione (da 3 a 4,2 V) della batteria. Quindi, dopo aver misurato la resistenza tra il motore e i terminali dell'elemento resistivo del trimmer, è necessario installare sulla scheda resistori fissi dei valori più vicini. Puoi provare ad aumentare l'efficienza del convertitore selezionando l'induttore L1 e la frequenza del generatore. L'efficienza effettivamente ottenibile può essere superiore al 70%. Quando si configura il convertitore, è necessario tenere presente che se il circuito del diodo zener VD2 viene accidentalmente rotto o disconnesso, la tensione all'uscita del convertitore potrebbe aumentare fino a oltre 25 V, il che porterà al guasto del transistor VT2 e del multimetro ! Per evitare che ciò accada, è necessario collegare in parallelo all'uscita del convertitore un diodo zener con una tensione di stabilizzazione di 12...14 V (non mostrato nello schema). Dopo la regolazione, la tavola viene rivestita con due strati di vernice XB-784. Oltre a proteggere il dispositivo dall'umidità, questa vernice incolla anche condensatori e induttori all'ossido. Va ricordato che questa vernice è elettricamente conduttiva, quindi è possibile accendere il convertitore rivestito con essa solo dopo che si è asciugato (a temperatura ambiente ci vorrà un'ora). L'aspetto del pannello finito è mostrato in Fig. 4.
Un po' di informazioni sull'installazione del convertitore nel multimetro M890G. Il fatto è che questo dispositivo, a differenza dell'M830B e di altri simili, ha già un timer integrato. Tuttavia, per il normale funzionamento del convertitore proposto non è necessario, quindi tutte le sue parti, compreso l'interruttore di alimentazione, devono essere rimosse. Questo non è difficile da fare, poiché sono tutti montati abbastanza strettamente attorno all'interruttore. Puoi vedere esattamente quali elementi devono essere rimossi se confronti quello mostrato in Fig. 5 è un frammento del circuito stampato di un multimetro modificato e la parte corrispondente della scheda di un dispositivo esistente. Va notato che in altre modifiche di questo multimetro, il timer può essere assemblato secondo un circuito diverso, come, ad esempio, in [3], dove, apparentemente, viene utilizzato un comparatore diverso (la numerazione dei pin non corrisponde fiammifero) e microcircuiti in confezioni per installazione superficiale
Successivamente dovresti guardare i pulsanti di accensione. Per non praticare fori nel corpo del multimetro, è possibile utilizzare il foro ovale al suo interno e il pulsante di plastica dell'interruttore di alimentazione standard 5 (Fig. 6). Per prima cosa è necessario modificare il bottone stesso: poiché è cavo all'interno, è necessario ritagliare una copertura 1 da un foglio di polistirolo spesso circa 3 mm e utilizzare una lima ad ago tonda per creare un incavo nella sua parte centrale fino ad una profondità di circa 0,5...0,6 mm. Quindi, utilizzando un saldatore, fondere un asse di acciaio 4 (1...1,5 di diametro e circa 10 mm di lunghezza) nel pulsante, quindi incollare il coperchio 3. È preferibile utilizzare dicloroetano come colla. Dopo che la giuntura adesiva si è indurita (questo avverrà in circa un giorno), l'asse 4 deve essere estratto con attenzione e il foro deve essere praticato leggermente in modo che l'asse appena inserito ruoti liberamente, ma senza gioco. Il pulsante modificato 5 con l'asse 4 è installato nel corpo del multimetro, fondendo leggermente le sue estremità nella sua parete superiore 6. Inoltre, sono fissati con strisce strette dello stesso foglio di polistirolo, incollate con dicloroetano alla parete superiore dall'interno.
Dopo aver atteso il completo indurimento delle cuciture adesive e accertato che il pulsante 5 ruoti liberamente nel foro ovale nella parete superiore della custodia del multimetro, installare il circuito stampato 1 con i pulsanti 2 (SB1) e 7 (SB2) in posto. Questa unità è incollata alla scheda del multimetro 8 in modo tale che quando si preme un lato, il pulsante 5 preme l'asta dell'interruttore a pulsante SB1, e quando si preme l'altro, preme l'asta dell'interruttore SB2 (ovviamente, con la scheda installata nella custodia). La stessa vernice XB-784 può essere utilizzata come colla. È possibile che per ridurre la corsa del pulsante 5 necessaria per azionare gli interruttori SB1 e SB2 sia necessario posizionare un distanziale sotto la scheda 1. Le aste degli interruttori eccessivamente lunghe vengono accorciate mediante rifusione con un saldatore. Un interruttore di questo tipo può essere montato anche nel multimetro M-830. Poiché i pin 5-7 del comparatore del timer non sono stati utilizzati e sulla scheda del multimetro sono presenti solo contatti per essi, al loro posto si trova la parte pin del connettore per il collegamento del convertitore. L'uscita “+8 V” del convertitore è saldata al pin 8 del comparatore e la sua uscita “-7 V” è saldata al pin 8. L'ingresso di accensione del convertitore - il gate del transistor VT2 - è saldato al pin 5 e "-G1" - pin 6 del comparatore. I pin del connettore sono collegati ai corrispondenti circuiti delle schede tramite fili in isolamento fluoroplastico (Fig. 7).
Successivamente, nel corpo del multimetro sono fissati la batteria, il connettore per il collegamento del caricabatterie e il convertitore sullo schermo. Letteratura
Autore: E. Gerasimov
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Commenti sull'articolo: Eugene Lo schema ha esito positivo, ma quando si lavora da 1,5 V, l'operatore sul campo non si avvia Ho cambiato lo schema di lancio. Ho spostato l'uscita positiva di C2 oltre l'interruttore del multimetro M890G + e dopo aver premuto il pulsante del multimetro appare un segno positivo. Per non rovinare il multimetro, ho inserito un diodo dall'alimentazione + del multimetro al condensatore del timer nel multimetro. L'avvio del convertitore ha creato un cortocircuito con il pulsante drain-source, che ho installato sotto il pulsante del multimetro. Ora l'inclusione del convertitore e del multimetro viene eseguita dal pulsante principale. Lo spegnimento avviene anche premendo il pulsante del multimetro.
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