207 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА 9 ВОЛЬТ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА 9 ВОЛЬТ

Первая статья датирована маем 2016 года, когда собран данный преобразователь напряжения. Реализация этого проекта было делом вынужденным, надоело разбирать корпус мультиметра для зарядки аккумулятора, да и аккумулятор изрядно поизносился, следовало подумать о его замене или о чём-то другом. Выбрал «другое», а это дело новое — неосвоенное, поэтому спаял простенькую схему преобразования напряжения на кусочке обычного картона и вставил в отсек питания мультиметра. совершенно без всяких иллюзий и чрезмерных ожиданий. Подробности посмотреть можно здесь – «простой преобразователь напряжения»

К тому же был дополнительный нюанс не в пользу схемы, вместо батарейки 1,5 В запитал её от аккумулятора 1,2 В да ещё формата ААА. Даже визуально понятно, что самый слабый вариант. Такой выбор сделал по двум причинам: первая – такие аккумуляторы имелись в наличии да ещё и пылились без дела, вторая и главная – подходящее место для установки нашлось именно для такого типоразмера аккумулятора.

Самые интересные ролики на Youtube

У меня есть два мультиметра, и оба имеют один и тот же недостаток – питание от батареи напряжением 9-ть Вольт типа «Крона».

Всегда старался иметь в запасе свежую 9-тивольтовую батарею, но, почему-то, когда требовалось что-то измерить с точностью выше, чем у стрелочного прибора, «Крона» оказывалась либо неработоспособной, либо её хватало всего на несколько часов работы.

В последний раз, мне пришлось поочерёдно подзаряжать две кроны от блока питания, чтобы сделать необходимые замеры, хотя на кронах было написано 12.2012г. В общем, терпению пришёл конец, и я взялся за работу.

«Вечная» «крона» для мультиметра

В статье представлена простая схема и конструкция преобразователя, позволяющего питать цифровой мультиметр от одного элемента никель-кадмиевой или никель-металгидридной аккумуляторной батареи, не требующая установки дополнительных выключателей, и позволяющая осуществлять подзарядку аккумулятора во время использования мультиметра.

Многие радиолюбители, интенсивно использующие в своей работе цифровые мультиметры, неоднократно задумывались об использовании в них альтернативных, более дешевых источников питания, так как хорошие батарейки типа 6F22 («Крона») стоят довольно дорого. Хочу поделиться своим опытом в этом вопросе и предложить конструкцию, выгодно отличающуюся от аналогичных, предложенных в статье А. Алексенцева «Вечные «Кроны» для мультиметра» (Радиоаматор — 2012, № 11) тем, что:

  • во-первых, в ней не нужно использовать какие-либо дополнительные выключатели,
  • во-вторых, можно осуществлять подзарядку аккумулятора, не отключая мультиметр,
  • в-третьих, для ее работы достаточно лишь одного аккумуляторного элемента напряжением 1,2В.

Описание схемы устройства

Принципиальная электрическая схема устройства показана на рисунке:

Собственно, схема преобразователя напряжения заимствована из статьи А. Кавыева «Импульсный БП с акустическим выключателем для мультиметра» (Радио — 2005, № 6) и состоит из транзисторов VT1, VT2, трансформатора Т1 и конденсатора С1. Из оригинальной схемы было убрано все лишнее и добавлен узел зарядки аккумулятора от источника постоянного тока напряжением 9В, состоящий из токоограничивающего резистора R1 и индикатора зарядки на элементах HL1, R2.

При отсутствии нагрузки преобразователь не работает и практически не потребляет тока от аккумулятора. При включении мультиметра преобразователь запускается, обеспечивая его питание. При использовании такой схемы в простых мультиметрах типа DT830 проблем с запуском преобразователя не возникает. Применение же ее в более серьезных мультиметрах, имеющих схему автоматического отключения при отсутствии активности пользователя, связано с определенными трудностями, так как узел автоотключения не позволяет преобразователю войти в рабочий режим и отключает прибор. Рассмотрим решение данной проблемы на примере мультиметра DT9205A. Смысл решения состоит в том, чтобы перед включением мультиметра зашунтировать узел автоматического отключения. Для этого предлагается использовать кнопку «HOLD», так как на практике обычно в ней нет необходимости. Проводники, ведущие к кнопке «HOLD», следует разорвать, а один из замыкающих контактов проводниками подключить к выводам кнопки «ON/OFF», как это схематически пунктирными линиями показано на рисунке:

Теперь перед включением мультиметра следует сперва нажать кнопку «HOLD», а затем «ON/OFF». Мультиметр включится. Затем следует перевести кнопку «HOLD» в исходное положение. Если же кнопку «HOLD» оставить нажатой, то автоматическое отключение мультиметра работать не будет, что в некоторых ситуациях бывает даже полезно.

Конструкция и детали

Все элементы схемы собраны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, имеющего размер батарейного отсека мультиметра. Чертеж печатной платы и схема расположения элементов показаны на рисунке:

Для удобства повторения чертеж показан со стороны фольги. Он очень простой и разработан так чтобы проводники можно было вырезать резаком. Для подключения аккумулятора на плату припаивают две Г-образные латунные пластины, одна из которых (идущая к минусу аккумулятора) снабжена пружиной для обеспечения надежного контакта. Для фиксации аккумулятора на плате удобно использовать скобу, изготовленную из пластикового шприца объемом 5 мл, и приклеенную к плате термоклеем.

Трансформатор Т1 намотан на кольцевом магнитопроводе К10х6х4,5 из феррита 2000НМ, кромки которого притуплены напильником. Дополнительно магнитопровод изолирован тонкой фторопластовой лентой. Обе обмотки трансформатора наматывают в два провода, соединяя затем конец одной полуобмотки с началом другой. Первичная обмотка содержит 2х10 витков, а вторичная – 2х70 витков провода ПЭЛ-0,17, причем вторичная обмотка мотается первой. Обмотки обязательно нужно правильно сфазировать согласно обозначению, приведенному на схеме. К плате трансформатор приклеивают термоклеем, а выводы подключают согласно приведенному чертежу.

Транзисторы VT1, VT2 подбираются с близкими значениями коэффициента передачи тока. Вместо КТ209 можно использовать другие кремниевые транзисторы прямой проводимости типа КТ203, КТ208, КТ501 и т.п.

К остальным элементам особых требований не предоставляется. Разъемы подключения зарядного устройства и питания мультиметра подключены к плате гибкими проводниками.

Монтаж и наладка

Наладка преобразователя напряжения сводится к подбору числа витков первичной обмотки трансформатора таким образом, чтобы при входном напряжении 0,9В (то есть минимально допустимом для щелочного элемента) на его выходе получилось не более 7,5В. Это необходимо для того, чтобы мультиметр вовремя отобразил индикатор снижения напряжения питания и пользователь был информирован о необходимости произвести подзарядку аккумулятора. Затем необходимо убедиться, что при номинальном напряжении аккумулятора 1,2В на выходе преобразователя получилось напряжение около 9В и при необходимости произвести повторную настройку преобразователя.

Затем подбором резистора R1 необходимо настроить зарядный ток аккумулятора, который при выключенном мультиметре должен быть не более 1/10 емкости аккумулятора. Например, автор использовал элемент емкостью 800 мА час., поэтому зарядный ток выбран равным 80 мА. Хотя для зарядки аккумулятора автор использовал источник питания напряжением 9В, для этой цели удобно, например, использовать зарядное устройство для мобильных телефонов с выходным напряжением 5В.

В конструкции на фото установлен аккумуляторный элемент, вынутый из отработавшей свой срок китайской электробритвы. Эта «Крона» уже более шести лет успешно эксплуатируется моем рабочем мультиметре.

Дано — процесс замены питания прибора вместо бат. — Кроны 9 в.
пальчиковой 1,5 в. бат.+ простой преобразователь на одном
транзисторе —

это дает при работе — выигрыш в цене. 73!

С таким «питанием» вы из точного мультиметра получаете индикатор. А стабилитрон включенный на выходе, просто сожрет элемент очень быстро.
Такой преобразователь делается по схеме с ЧИМ на том же одном транзисторе. Абсолютно стабильно и экономично.

Только аккуратнее надо с подсоединением к тестеру, на холостом ходу в таких преобразователях напруга гораздо выше 9В.
Спалил наверно десяток светодиодов когда-то, когда подбирал на макете оптимальное число витков для питания нескольких светодиодов от 1 батарейки, что-то дернул, светодиод «на соплях» отпал, подтыкаешь — мигнул и уже труп.

Это меседж из далёких совковых времён?
О каком выигрыше идёт речь? «Крона» в мультиметре служит несколько лет.

Читать еще:  Механический преобразователь своими руками

На выходе преобр. ставится 9 в. — стабилитрон ,сначало можно прогнать
на макетной. а кому не нравится — не делайте.

Последний раз редактировалось RV3RF; 14.10.2015 в 16:49 .

Какая? «Энерджайзер» за 260 рэ? Таки — нет! Забибикался втыкать «кривые» Кроны за 60 рэ, установил «GP» за 245. Три с половиной месяца и — привет! При том, что даже близко мультиметр не включен целый день. Конечно, и с АА можно так-же попасть, но разница в цене, думаю, не даст оплакивать батарейку горькими слезами. DC-DC с микроскопической мощностью и более чем приличным КПД, на Али — достаточно.

Заметил, что мультиметры по потребляемому току довольно сильно отличаются.
У меня, приборы в режиме измерения напряжения, ток потребления:
M890G — 5,57 мА
UT60A — 1,04 mA
В первом, естественно, «крону» приходилось менять часто. А во втором, действительно, хорошей батарейки хватает на несколько лет.

Считается, что «емкость» щелочной «кроны» — 625 мА*h.
В первом случае, батарейки хватит на меньше чем 5 суток непрерывной работы. Во втором почти месяц протянет не выключаясь.

А теперь, если прикинуть иначе.
Емкость «хорошей» батарейки АА около 2000 мА*h. Возьмем КПД преобразователя равным 0,8.
При потреблении мультиметром 5,5 мА от 9 Вольт, с учетом КПД от батарейки 1,5 Вольта будет «отсасываться» 41 мА. Т.е., батарейки АА хватит на 48 часов. Пять суток от «кроны» и двое суток от АА.
Для других мультиметров, с другим потреблением соотношение будет примерно таким же.
Т.е, круглые батарейки придется менять в два раза чаще, чем «крону».
Сомневаюсь, что получится реально удешевить эксплуатацию мультиметра.
К тому же, добавятся помехи от преобразователя.

Допускаю, что есть батарейки намного более «емкие», чем 2000 ма*h, но и цена у них тоже приличная.
СтОит ли оно того?

Последний раз редактировалось agn1; 14.10.2015 в 17:23 .

Нетрадиционный способ проверки батарейки

Как проверить без прибора, заряжен элемент питания или нет. Поднимите его на несколько сантиметров от стола и отпустите. Если батарейка упала – значит, она разряжена, а если осталась стоять – заряжена.

Объясняется это достаточно просто. Гель, находящийся в алколиновом элементе при разрядке высыхает и становится порошком. Центр тяжести смещается и батарея падает. Этот метод интересен, но научно не утвержден.

Выполнение всех измерений требует некоторых навыков. Здесь пригодятся рекомендации от опытных специалистов по правильной работе с прибором, а также по использованию и безопасной утилизации батареек.

То, чего не может быть: литий-ионный аккумулятор на 1,5 В в формате «мизинчиковой» батарейки AAA

Хорошие батарейки, как известно, стоят денег. Поэтому всё прогрессивное мировое человечество стремилось заменить батарейки на аккумуляторы. Причём, в идеале аккумуляторы должны были совпасть по размеру с батарейками; а лучшие на сегодня аккумуляторы — литий-ионные.

Но, как известно, литий-ионные аккумуляторы и их различные модификации имеют номинальное напряжение около 3.7 V; и по этой причине на замену обычных одноэлементных батареек с напряжением 1.5 V они никак не подходят (можно сжечь питаемую аппаратуру).

А ведь так было бы здорово применить их на замену обычным цилиндрическим батарейкам!

Литий-ионные аккумуляторы так хороши своим долгим сроком службы и очень большим числом допустимых циклов перезаряда, что творческая мысль человечества продолжала неустанно работать в этом направлении.

В итоге выход был найден, и в природе теперь существует литий-ионный аккумулятор для полноценной замены «мизинчиковой» батарейки типоразмера AAA с напряжением 1.5 V (а также и других типоразмеров, кроме AAAA).

/Изображение с официального сайта производителя/

Техническое решение здесь – достаточно очевидное с точки зрения схемотехники, но довольно сложное в конструктивном исполнении: в корпусе батарейки надо разместить не только «обычный» литий-ионный аккумулятор; но ещё при этом для его зарядки в корпус «батарейки» надо встроить контроллер заряда; а для выдачи наружу напряжения 1.5 Вольт – понижающий преобразователь.

Столь непростая «начинка» требует для себя определённого пространства, поэтому реализовать такую схему в «супермизинчиковых» батарейках формата AAAA даже китайским умельцам пока не удалось. А вот создать такую конструкцию в более крупном формате батарейки AAA (обычная «мизинчиковая») – удалось, и именно она и будет у нас протестирована.

У читателя возникнет логичный вопрос: зачем такой «огород» городить, когда существуют недорогие никель-металлогидридные аккумуляторы такого же типоразмера, и притом совсем недорогие?!

Дело здесь в том, что у никель-металлогидридных аккумуляторов номинальное напряжение — только 1.2 V; а не 1.5 V, как у батареек. Из-за этого многие виды аппаратуры будут воспринимать их как «подсевшие» батарейки, и долго с ними работать не будут.

Основные параметры и конструкция Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

Основные параметры, заявленные производителем, таковы:

ТипоразмерAAA
Номинальное напряжение1.5 V
Ёмкость400 mAh
Напряжение зарядки5 V
Максимальный ток выхода1 A
Габариты10 x 45 мм (10 мм — диаметр)
Масса10 г

Всё здесь в характеристиках понятно, кроме одного: что они подразумевают под ёмкостью? Это — ёмкость внутреннего аккумулятора (как в смартфонах); или же ёмкость, передаваемая на выход (которая, собственно, и интересует потребителя)?

Попытаемся дать ответ на этот вопрос по ходу обзора.

Официальная страница аккумулятора на сайте производителя – здесь (китайский язык с вкраплениями английского).

Цена — 320 российских рублей ($4.8) за одну штуку в официальном магазине бренда на Алиэкспресс ссылка.

Внешний вид аккумулятора почти не отличается от самой обычной батарейки:

Логотип производителя — на месте; номинальное напряжение — 1.5 V; всё — как у батарейки!

Но если чуть повернуть «батарейку» на другой бок, то становится видна самая интересная её деталь: разъём micro-USB:

Этот разъём используется для подзарядки этого нетривиального устройства.

На аккумуляторе нанесена вся информация, необходимая пользователю, так что отдельная инструкция не требуется.

На виде сверху заметно небольшое отверстие в «крышке»:

Это отверстие предназначено для лучшей видимости светодиодного индикатора зарядки, скрывающегося внутри аккумулятора.

Светодиод светится красным цветом во время зарядки и переключается на зелёный по её завершении, так что пользователю не придётся гадать, зарядился аккумулятор или нет:

Заряжать аккумулятор можно любой стандартной телефонной «зарядкой» на 5 Вольт и ток от 0.5 Ампера с кабелем микро-USB. Таких зарядок, я думаю, у всех дома скопилось чуть более, чем очень много; так что покупать отдельно не придётся (экономия!).

Со стороны дна ничего особенного нет:

В завершение осмотра — ещё два ракурса с подключенным к аккумулятору кабелем микро-USB:

Теперь переходим к боевым испытаниям этого мудрёного девайса.

Тест Li-ion аккумулятора в формате батарейки AAA

Тест начнём с замера тока заряда; заодно и продолжительность зарядки измерим. Замеры производились обычным USB-тестером, когда это было возможно.

Аккумулятор пришел из Китая с нулевым напряжением на контактах. Это вполне естественно, так как путь из Китая — долгий; а аккумулятор с контролерами внутри имеет больший саморазряд, чем «голый» аккумулятор.

В течение примерно получаса с момента начала зарядки ток заряда составлял 0.36 — 0.38 Ампера:

Такая величина потребляемого тока подтверждает, что заряжать можно любой стандартной зарядкой; а также от USB-порта компьютера или ноутбука.

Ближе к концу процесса заряда ток стал снижаться; а весь процесс зарядки занял чуть меньше 45 минут:

Величина заряда, «залитого» в аккумулятор, как видите, оказалась невелика и составила 264 мАч.

Для испытания аккумулятора на разряд пришлось отказаться от этого USB-тестера, т.к. как он может работать только с напряжениями от 3 V. Пришлось проводить измерения по технологиям древних людей, с использованием мультиметра и набора резисторов.

Читать еще:  Простой аппарат для точечной сварки

Напряжение холостого хода на контактах составило 1.53 V.

При подключении нагрузки в 100 мА напряжение почти не изменилось и составило 1.51 V.

Время разряда аккумулятора током 100 мА составило 5 часов 50 минут (т.е. 5.83 ч.).

Итого, ёмкость аккумулятора на разряд составила 583 мАч, что больше «залитой» ёмкости в 2 с лишним раза!

Ничего сверхъестественного в этом нет, и закон сохранения энергии не нарушается; поскольку при работе выходного преобразователя напряжение понижается, а ток — повышается. Точнее, так происходит, когда преобразователь — импульсного типа на основе индуктивности; а не простой линейный стабилизатор.

Теперь — особое замечание.

При работе аккумулятора на разряд в течение всего теста напряжение на выходе практически не падало, т.е. было застабилизировано очень хорошо. А в конце разряда практически мгновенно напряжение упало до нуля.

Для питаемой аппаратуры это точно будет хорошо: любая аппаратура любит стабильное питание. Но, с другой стороны, некоторые устройства по постепенному падению напряжения питания определяют процент оставшегося заряда, предупреждая пользователя о скором прекращении работы.

Здесь такого предупреждения не будет: устройство прекратит работу молча и без предупреждений.

Так что хорошо застабилизированное напряжение — это одновременно и достоинство аккумулятора, и его недостаток (по крайней мере, в некоторых случаях).

Бороться с этим недостатком можно так же, как мы боремся с отключениями мобильников: подзаряжать, не дожидаясь отключения (особенно — в случае длительного перерыва в использовании). Литий-ионным аккумуляторам частый подзаряд не вреден.

Также в ходе тестирования была проведена простая проверка на помехи. Её проведение связано со слухами, курсирующими в Сети, что источники питания со встроенными высокочастотными преобразователями могут быть источниками радиопомех.

Для проверки я установил тестируемый аккумулятор в mp3-плеер с FM-приёмником, работающий от батарейки формата AAA.

При этом никаких помех помех приёму FM-станций обнаружено не было: они работали так же, как и от обычной батарейки (сильные станции — хорошо; слабые — плохо).

Далее — проверка максимального отдаваемого тока.

Заявленный производителем максимальный ток в 1 А аккумулятор отдал без проблем.

При дальнейшем повышении выходного тока до 1.4 А начинала срабатывать защита от короткого замыкания. Ток падал до нуля, затем периодически пытался восстановиться (до этой же величины), затем снова падал до нуля и так далее.

Альтернативный вариант: никель-цинковые аккумуляторы

Кроме рассмотренного варианта замены стандартных батареек на литий-ионные аккумуляторы того же форм-фактора, есть и ещё один вариант: замена на никель-цинковые аккумуляторы.

Они имеют почти такое же номинальное напряжение на выходе (1.6 V), как и у батареек (1.5 V).

Кроме того, они имеют более высокую ёмкость (по крайней мере, номинально), чем у протестированного литий-ионного аккумулятора, и стоят значительно дешевле.

Например, комплект из 4-х никель-цинковых аккумуляторов AAA ёмкостью 900 мАч стоит на Алиэкспресс 476 российских рублей ($7.2) ссылка.

Однако же, во многих обзорах развенчивают эти чудо-аккумуляторы, поскольку их ёмкость и длительность жизненного цикла оказываются значительно меньше заявленных (пример обзора на стороннем ресурсе).

Тем не менее, они тоже имеют «право на жизнь», особенно в тех случаях, когда они используются часто и с высокой токовой нагрузкой. В этом случае стратегия — «быстро использовал, быстро „сдохли“, быстро купил новые» может быть вполне экономически оправдана ввиду их невысокой цены.

Заключение

Заключение начну с возвращения к вопросу, что же может означать ёмкость 400 мАч, заявленная производителем — это ёмкость встроенного аккумулятора, или же ёмкость, отдаваемая на выход?

Увы, тестирование аккумулятора так и не смогло дать точного ответа на этот вопрос.

Ёмкость, «заливаемая» в аккумулятор, значительно меньше этой величины; а ёмкость, отдаваемая на выход — значительно больше.

Но всё-таки, по смыслу этой величины, это должна быть ёмкость, отдаваемая на выход. И тогда можно с чистой совестью констатировать выполнение и перевыполнение величины, заявленной производителем (вообще-то хотелось написать: величины, заявленной производителем «от балды»).

В целом же протестированный аккумулятор показал себя позитивным устройством, вполне достойным внимания потребителей.

В его «активе»:

  • достаточно высокая ёмкость, отдаваемая в нагрузку;
  • возможность зарядки от любого телефонного ЗУ с кабелем микро-USB;
  • высокая скорость зарядки;
  • полное совпадение выходного напряжения с номиналом стандартных батареек;
  • высокая стабильность выходного напряжения;
  • защита от короткого замыкания.

В его «пассиве» (в недостатках):

  • относительно высокая цена;
  • отключение «без предупреждения» при израсходовании заряда.

Область применения:

Замена батареек во всех случаях, кроме очень малой нагрузки (например, в инфракрасных пультах дистанционного управления). При очень малой нагрузке и обычные батарейки служат настолько долго, что замена их на аккумуляторы протестированного типа не имеет ни практического, ни экономического смысла.

Посмотреть актуальную цену и/или купить литий-ионный аккумулятор в формате ААА можно в официальном магазине бренда ZNTER на Алиэкспресс ссылка.

Кроме аккумулятора протестированного типа, в официальном магазине бренда ZNTER на Алиэкспресс можно найти и другие литий-ионные аккумуляторы для замены различных бытовых батареек: формат AA, формат C, и др. Работают они по тому же принципу, что и протестированный аккумулятор.

Схема генератора преобразователя напряжения

На транзисторах VT1 и VT2 собран двухтактный генератор импульсов. Ток положительной обратной связи протекает через вторичные обмотки трансформатора Т1 и нагрузку, подключенную между цепью + 9 В и общим проводом. За счет пропорционального токового управления транзисторами существенно уменьшены потери на их переключение и повышен КПД преобразователя до 80. 85 % .
Вместо выпрямителя высокочастотного напряжения используются база-эмиттерные переходы транзисторов самого генератора. При этом величина тока базы становится пропорциональной величине тока в нагрузке, что делает преобразователь весьма экономичным.
Другой особенностью схемы является срыв колебаний в отсутствие нагрузки, что автоматически может решить проблему управления питанием. Ток от батареи, при отсутствии нагрузки, практически не потребляется. Преобразователь, будет сам включаться тогда, когда от него потребуется что-нибудь запитать и выключаться, когда нагрузка будет отключена.
Но так как в большинстве современных мультиметров введена функция автоматического отключения питания, для исключения доработки схемы мультиметра, проще установить выключатель питания преобразователя.

Изготовление трансформатора преобразователя напряжения

Основой генератора импульсов является трансформатор Т1.
Магнитопроводом трансформатора Т1 служит кольцо К20х6х4 или К10х6х4,5 из феррита 2000НМ. Можно взять кольцо из старой материнской платы.

Порядок намотки трансформатора.
1. Вначале нужно подготовить ферритовое кольцо.
• Для того чтобы провод не прорезал изоляционную прокладку и не повредил свою изоляцию, желательно притупить острые кромки ферритового кольца мелкозернистой шкуркой или надфилем.
• Намотать изоляционную прокладку на кольцевой сердечник для исключения повреждения изоляции провода. Для изоляции кольца можно использовать лакоткань, изоленту, трансформаторную бумагу, кальку, лавсановую или фторопластовую ленту.

2. Намотка обмоток трансформатора с коэффициентом трансформации 1/7: первичная обмотка – 2х4 витка, вторичная обмотка – 2х28 витков изолированного провода ПЭВ -0,25.
Каждую пару обмоток наматывают одновременно в два провода. Складываем пополам провод отмеренной длины и сложенным проводом начинаем плотно наматывать на кольцо нужное количество витков.

Для исключения повреждения изоляции провода при эксплуатации, по возможности, применить провод МГТФ или другой изолированный провод диаметром 0,2-0,35 мм. Это несколько увеличит габариты трансформатора, приведет к образованию второго слоя обмотки, но гарантирует бесперебойную работу преобразователя напряжения.
• Вначале мотаются вторичные обмотки lll и lV (2х28 витков) цепи баз транзисторов (см. схему преобразователя).
• Затем на свободном месте кольца, так же в два провода, мотаются первичные обмотки l и ll (2х4 витка) цепи коллекторов транзисторов.
• В итоге, после разрезки петли начала обмотки, у каждой из обмоток будет 4 провода — по два с каждой стороны обмотки. Берём провод конца одной половины обмотки(l) и провод начала второй половины обмотки (ll) и соединяем их вместе. Аналогично поступаем со второй обмоткой (lll и lV). Должно получиться примерно следующее: (красный вывод – середина нижней обмотки (+), черный вывод – середина верхней обмотки (общий провод)).

Читать еще:  Подушка - игрушка «Петушок»

• При намотке обмоток, витки можно закрепить клеем «БФ», «88» или цветной изолентой обозначающей разным цветом начало и конец обмотки, что в дальнейшем поможет правильно собрать обмотки трансформатора.
• При намотке всех катушек нужно строго соблюдать одно направление обмотки, а также отмечать начало и конец обмоток. Начало каждой обмотки помечено на схеме точкой у вывода. При несоблюдении фазировки обмоток генератор не запустится, так как в этом случае нарушатся условия необходимые для генерации. Для этой же цели, как вариант, возможно использовать два разноцветных провода от сетевого кабеля.

Сборка преобразователя напряжения

Преобразователь собираем согласно схеме и паяем все входящие элементы на текстолитовой плате вырезанной из универсальной монтажной платы, продающейся в радиотоварах, методом навесного монтажа. Размеры платы выбираются в зависимости от размеров выбранных транзисторов, получившегося трансформатора и места установки преобразователя. Вход, выход и общая шина преобразователя выведены гибким многожильным проводом. Выходные провода, с напряжением +9в, заканчиваются разъемом Джек 3,5 для подключения к мультиметру. Входные провода подключены к кассете с установленной батареей 1,5 вольта.

Элемент питания АА (1,5в) установлен в двухместную кассету от переносного приемника.

Настройка преобразователя.
Проверяем правильность сборки преобразователя, подключаем батарею и проверяем прибором наличие и величину напряжения на выходе преобразователя (+9в).
Если генерация не возникает и напряжения на выходе отсутствует, проверьте правильность подключения всех катушек. Точками на схеме преобразователя отмечено начало каждой обмотки. Попробуйте поменять местами концы одной из обмоток (входной или выходной).
Преобразователь способен работать и при уменьшении входного напряжения до 0,8 – 1,0 вольта и получить напряжение 9 вольт от одного гальванического элемента напряжением 1, 5 В.

Доработка мультиметра

Для подключения преобразователя к мультиметру, необходимо найти внутри прибора свободное место и установить там гнездо для штекера Джек 3,5 или аналогичного имеющегося разъема. В моем мультиметре M890D свободное место нашлось в углу, слева от отсека для батареи «Крона».
В качестве футляра для мультиметра используется футляр от электробритвы.

Схема

За прошедший, без малого, год было достаточно времени, чтобы оценить преобразователь и как устройство вообще, и конкретную собранную схему в частности, и привнесённое дополнение в конструкцию включения питания мультиметра (установка дополнительной кнопки включения питания от аккумулятора к преобразователю параллельно штатной, для работы с ней в тандеме). Буду краток – как пользователь доволен абсолютно всем, с одной маленькой оговоркой. Дело в том, что для включения мультиметра штатную кнопку приходилось нажимать дважды – для устранения было необходимо открыть корпус мультиметра и выполнить регулировку нажимного штока дополнительной кнопки. Но за предыдущие годы пользования мультиметром настолько достало лазить в его внутренности, что был согласен в течении всего этого времени быстренько дважды щёлкать штатной кнопочкой ибо всё остальное было настолько органично, что слов нет. Аккумулятора хватало минимум на неделю, при необходимости замена производилась в течении 15 секунд, если не торопясь. Однако то, что дело нужно довести до конца всегда помнил и вот, наконец, сподобился. Извлёк временную платку и глядя на неё, не изменяя существующей схемы, нарисовал в Layout печатную плату.

Распечатал, перевёл рисунок на фольгированный текстолит, протравил и перенёс на полученную печатную плату все электронные компоненты. При изготовлении размеры печатной платы взял не под отсек питания, а под корпус, выполненный из батарейки типа «Крона». Места несколько поменьше, зато какое удобство и законченность конструкции. Как изготовить такой корпус смотрите здесь («Корпус электронного устройства из батарейки»).

В соответствии с намерениями, клеммную колодку от «Кроны» и изготовленную заглушку, вместо штатного донышка, припаял к плате, используя для этого дополнительные металлические элементы. Крепление получилось достаточно надёжным, а всё вместе приобрело вид законченной конструкции.

Произвёл пробное включение с замером выходного напряжения. В виду того, что мультиметр был разобран, сделал это при помощи ТЛ-4м. Стрелка показала почти 10 вольт. Не поверил, электронные компоненты те же, только плата другая. Очень кстати сохранилось фото замера выходного напряжения ещё со времени сборки временной платы, тогда оно равнялось 8,7 В. Пришлось собирать мультиметр с питанием от кроны. Действительно выходное напряжение повысилось на 0,8 В. Да, правильная печатная плата не чета временной.

С питанием своего мультиметра напряжением 9,5 вольт согласился и поместил собранную схему в оболочку, но перед этим уложил на печатные проводники изолирующую прокладку из толстого полиэтилена. Внешняя оболочка изготовлена из совсем тонкой жести вот и нет на неё надёжи, во избежание короткого замыкания прокладка пусть будет. Преобразователь полностью готов к эксплуатации.

Перед сборкой мультиметра сделал пробное включение и очень кстати, кнопка включения опять потребовала двойного нажатия и напомнила о необходимой регулировке. А так прибор функционировал нормально.

Дано — процесс замены питания прибора вместо бат. — Кроны 9 в.
пальчиковой 1,5 в. бат.+ простой преобразователь на одном
транзисторе —

это дает при работе — выигрыш в цене. 73!

С таким «питанием» вы из точного мультиметра получаете индикатор. А стабилитрон включенный на выходе, просто сожрет элемент очень быстро.
Такой преобразователь делается по схеме с ЧИМ на том же одном транзисторе. Абсолютно стабильно и экономично.

Только аккуратнее надо с подсоединением к тестеру, на холостом ходу в таких преобразователях напруга гораздо выше 9В.
Спалил наверно десяток светодиодов когда-то, когда подбирал на макете оптимальное число витков для питания нескольких светодиодов от 1 батарейки, что-то дернул, светодиод «на соплях» отпал, подтыкаешь — мигнул и уже труп.

Это меседж из далёких совковых времён?
О каком выигрыше идёт речь? «Крона» в мультиметре служит несколько лет.

На выходе преобр. ставится 9 в. — стабилитрон ,сначало можно прогнать
на макетной. а кому не нравится — не делайте.

Последний раз редактировалось RV3RF; 14.10.2015 в 16:49 .

Какая? «Энерджайзер» за 260 рэ? Таки — нет! Забибикался втыкать «кривые» Кроны за 60 рэ, установил «GP» за 245. Три с половиной месяца и — привет! При том, что даже близко мультиметр не включен целый день. Конечно, и с АА можно так-же попасть, но разница в цене, думаю, не даст оплакивать батарейку горькими слезами. DC-DC с микроскопической мощностью и более чем приличным КПД, на Али — достаточно.

Заметил, что мультиметры по потребляемому току довольно сильно отличаются.
У меня, приборы в режиме измерения напряжения, ток потребления:
M890G — 5,57 мА
UT60A — 1,04 mA
В первом, естественно, «крону» приходилось менять часто. А во втором, действительно, хорошей батарейки хватает на несколько лет.

Считается, что «емкость» щелочной «кроны» — 625 мА*h.
В первом случае, батарейки хватит на меньше чем 5 суток непрерывной работы. Во втором почти месяц протянет не выключаясь.

А теперь, если прикинуть иначе.
Емкость «хорошей» батарейки АА около 2000 мА*h. Возьмем КПД преобразователя равным 0,8.
При потреблении мультиметром 5,5 мА от 9 Вольт, с учетом КПД от батарейки 1,5 Вольта будет «отсасываться» 41 мА. Т.е., батарейки АА хватит на 48 часов. Пять суток от «кроны» и двое суток от АА.
Для других мультиметров, с другим потреблением соотношение будет примерно таким же.
Т.е, круглые батарейки придется менять в два раза чаще, чем «крону».
Сомневаюсь, что получится реально удешевить эксплуатацию мультиметра.
К тому же, добавятся помехи от преобразователя.

Допускаю, что есть батарейки намного более «емкие», чем 2000 ма*h, но и цена у них тоже приличная.
СтОит ли оно того?

Последний раз редактировалось agn1; 14.10.2015 в 17:23 .

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector