I multimetri digitali sono molto apprezzati dai radioamatori e dai professionisti per la loro versatilità. Per alimentarli, di norma, viene utilizzata una batteria Krona da nove volt, che presenta un'autoscarica notevole, una bassa capacità e un prezzo più elevato rispetto ad altri elementi.
Alimentatore digitale consigliato multimetro da un elemento AA con una tensione di 1,5 volt, eviterà queste carenze operative e semplificherà il funzionamento del dispositivo.
Su Internet sono disponibili molti circuiti diversi per la conversione da 1,5 a 9 volt. Ognuno ha i suoi pro e contro. Questo dispositivo è realizzato sulla base del circuito di A. Chaplygin, pubblicato sulla rivista “Radio” (11.2001, p. 42).
La differenza tra questa versione del convertitore è la posizione della batteria e del convertitore di tensione nel coperchio della custodia multimetro, invece di creare un alimentatore compatto installato al posto della batteria Krona.Questo permette di sostituire l'elemento AA in qualsiasi momento, senza smontare il dispositivo, e, se necessario, di spegnere il convertitore (connettore Jack 3.5) con attivazione automatica della batteria tampone Krona posta nel suo vano. Inoltre, quando si produce un convertitore di tensione, non è necessario miniaturizzare il prodotto. È più semplice e veloce avvolgere il trasformatore su un anello con un diametro maggiore, una migliore dissipazione del calore e un circuito più libero. Questa disposizione dei componenti nella copertura della custodia non interferisce con il funzionamento del multimetro.
Questo convertitore può essere realizzato in qualsiasi alloggiamento adatto e utilizzato in un'ampia varietà di dispositivi che richiedono alimentazione da una batteria Krona da nove volt. Si tratta di multimetri, orologi, bilance elettroniche e giocattoli, dispositivi medici.
Circuito generatore convertitore di tensione
Viene proposto un inverter boost DC che abbia buoni dati di uscita con un minimo di elementi di ingresso.
Il diagramma è mostrato in figura.
Un generatore di impulsi push-pull viene assemblato utilizzando i transistor VT1 e VT2. La corrente di feedback positivo scorre attraverso gli avvolgimenti secondari del trasformatore T1 e il carico collegato tra il circuito + 9 V e il filo comune. Grazie al controllo proporzionale della corrente dei transistor, le perdite di commutazione vengono notevolmente ridotte e l'efficienza del convertitore aumenta all'80...85%.
Invece di un raddrizzatore di tensione ad alta frequenza, vengono utilizzate le giunzioni base-emettitore dei transistor del generatore stesso. In questo caso il valore della corrente di base diventa proporzionale al valore della corrente di carico, il che rende il convertitore molto economico.
Un'altra caratteristica del circuito è l'interruzione delle oscillazioni in assenza di carico, che può risolvere automaticamente il problema della gestione della potenza.La batteria non consuma quasi alcuna corrente quando non è presente alcun carico. Il convertitore si accenderà quando sarà necessario alimentare qualcosa e si spegnerà quando il carico verrà disconnesso.
Ma poiché la maggior parte dei multimetri moderni dispone di una funzione di spegnimento automatico, per evitare modifiche al circuito multimetro, è più semplice installare l'interruttore di alimentazione dell'inverter.
Produzione di trasformatori convertitori di tensione
La base del generatore di impulsi è il trasformatore T1.
Il nucleo magnetico del trasformatore T1 è un anello K20x6x4 o K10x6x4,5 realizzato in ferrite da 2000NM. Puoi prendere un anello da una vecchia scheda madre.
1. Per prima cosa devi preparare l'anello di ferrite.
- Per evitare che il filo possa tagliare la guarnizione isolante danneggiandone l'isolamento, si consiglia di smussare gli spigoli vivi dell'anello di ferrite con carta vetrata a grana fine o con una lima ad ago.
- Avvolgere un cuscinetto isolante attorno al nucleo dell'anello per evitare danni all'isolamento del filo. Per isolare l'anello è possibile utilizzare tessuto verniciato, nastro isolante, carta per trasformatori, carta da lucido, lavsan o nastro fluoroplastico.
2. Avvolgimento degli avvolgimenti del trasformatore con un rapporto di trasformazione di 1/7: avvolgimento primario - 2x4 giri, avvolgimento secondario - 2x28 giri di filo isolato PEV -0,25.
Ciascuna coppia di avvolgimenti è avvolta simultaneamente in due fili. Piegare a metà il filo della lunghezza misurata e con il filo piegato iniziare ad avvolgere strettamente il numero di giri richiesto sull'anello.
Per evitare danni all'isolamento del filo durante il funzionamento, se possibile, utilizzare filo MGTF o altro filo isolato con un diametro di 0,2-0,35 mm.Ciò aumenterà leggermente le dimensioni del trasformatore e porterà alla formazione di un secondo strato di avvolgimento, ma garantirà il funzionamento ininterrotto del convertitore di tensione.
- Innanzitutto, vengono avvolti gli avvolgimenti secondari lll e lV (2x28 giri) del circuito base del transistor (vedere lo schema del convertitore).
- Quindi, nello spazio libero dell'anello, anche in due fili, vengono avvolti gli avvolgimenti primari l e ll (2x4 giri) del circuito del collettore a transistor.
- Di conseguenza, dopo aver tagliato l'anello all'inizio dell'avvolgimento, ciascuno degli avvolgimenti avrà 4 fili, due su ciascun lato dell'avvolgimento. Prendiamo il filo dall'estremità della metà dell'avvolgimento (l) e il filo dall'inizio della seconda metà dell'avvolgimento (ll) e li colleghiamo insieme. Procediamo allo stesso modo con il secondo avvolgimento (lll e lV). Dovrebbe assomigliare a questo: (il terminale rosso è al centro dell'avvolgimento inferiore (+), il terminale nero è al centro dell'avvolgimento superiore (filo comune)).
- Durante l'avvolgimento degli avvolgimenti, le spire possono essere fissate con colla “BF”, “88” o nastro isolante colorato che indica l'inizio e la fine dell'avvolgimento in diversi colori, che aiuterà successivamente a assemblare correttamente gli avvolgimenti del trasformatore.
- Quando si avvolgono tutte le bobine, è necessario osservare rigorosamente una direzione di avvolgimento e contrassegnare anche l'inizio e la fine degli avvolgimenti. L'inizio di ciascun avvolgimento è contrassegnato sullo schema con un punto sul terminale. Se non viene rispettata la fasatura degli avvolgimenti, il generatore non si avvierà, poiché in questo caso verranno violate le condizioni necessarie per la generazione. Allo stesso scopo, come opzione, è possibile utilizzare due fili di colore diverso provenienti dal cavo di rete.
Assemblaggio convertitore di tensione
Per il funzionamento in convertitori a bassa potenza, come nel nostro caso, sono adatti i transistor A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Potrebbe essere necessario selezionare il numero di spire dell'avvolgimento secondario del trasformatore.Ciò è dovuto alla diversa entità della caduta di tensione attraverso le giunzioni p-n per diversi tipi di transistor.
I transistor dovrebbero essere selezionati in base ai valori consentiti della corrente di base (non dovrebbe essere inferiore alla corrente di carico) e alla tensione inversa della base dell'emettitore. Cioè, la tensione massima consentita dell'emettitore di base deve superare la tensione di uscita richiesta del convertitore.
Per ridurre il rumore e stabilizzare la tensione di uscita, il convertitore è integrato con un'unità di due condensatori elettrolitici (per attenuare le ondulazioni di tensione) e uno stabilizzatore integrato 7809 (con una tensione di stabilizzazione di 9 volt) secondo lo schema:
Montiamo il convertitore secondo lo schema e saldiamo tutti gli elementi in entrata su una scheda di textolite ritagliata da un circuito universale venduto in prodotti radio utilizzando il metodo di montaggio superficiale. Le dimensioni della scheda vengono selezionate in base alle dimensioni dei transistor selezionati, al trasformatore risultante e alla posizione di installazione del convertitore. L'ingresso, l'uscita e il bus comune del convertitore sono condotti all'esterno tramite un cavo a trefoli flessibile. I fili in uscita, con tensione di +9V, terminano con un connettore Jack 3,5 per il collegamento ad un multimetro. I cavi di ingresso sono collegati a una cassetta con una batteria da 1,5 volt installata.
La batteria AA (1,5 V) è installata in una doppia cassetta da un ricevitore portatile.
Un posto è occupato dalla batteria, l'altro posto viene utilizzato per installare l'interruttore di alimentazione e fissare l'intera cassetta, tramite una striscia di textolite adattatore, nella custodia multimetro.
Configurazione del convertitore.
Controlliamo che il convertitore sia assemblato correttamente, colleghiamo la batteria e utilizziamo il dispositivo per verificare la presenza e l'entità della tensione all'uscita del convertitore (+9V).
Se non avviene generazione e non c'è tensione in uscita verificare che tutte le bobine siano collegate correttamente.I punti sullo schema del convertitore segnano l'inizio di ogni avvolgimento. Prova a scambiare le estremità di uno degli avvolgimenti (ingresso o uscita).
Il convertitore è in grado di funzionare quando la tensione di ingresso è ridotta a 0,8 - 1,0 volt e riceve una tensione di 9 volt da un elemento galvanico con una tensione di 1,5 V.
Perfezionamento del multimetro
Per collegare il convertitore al multimetro, è necessario trovare uno spazio libero all'interno del dispositivo e installare lì una presa per una spina Jack da 3,5 o un connettore simile disponibile. Nel mio multimetro M890D c'era spazio libero nell'angolo, a sinistra del vano batteria Krona.
Come caso per multimetro Viene utilizzata una custodia per rasoio elettrico.
