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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation pour le multimètre M890G. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations Le point faible de certains multimètres numériques portables est, comme vous le savez, une pile neuf volts 6F22, qui ne dure pas longtemps avec une utilisation fréquente de l'appareil. Cela oblige les radioamateurs à rechercher des sources d'alimentation alternatives pour l'appareil. À ce jour, de nombreuses conceptions ont été développées et décrites dans la littérature, qui sont des convertisseurs élévateurs de tension alimentés par des batteries Li-Ion [1-3]. Les dispositifs décrits dans ces articles présentent un intérêt pour la répétition, bien qu'ils ne soient pas sans inconvénients. Ainsi, le convertisseur [1] a un rendement plutôt faible, ce qui est dû à la présence d'un stabilisateur paramétrique. Le convertisseur présenté dans [2] aussi (et pour la même raison) n'est pas très efficace et, de plus, ne possède pas de temporisateur. La version proposée du convertisseur (son circuit est représenté sur la figure 1) est également alimentée par une batterie lithium-ion et est exempte des inconvénients mentionnés. Il est fabriqué selon le schéma d'un stabilisateur de commutation élévateur. Le dispositif est basé sur un multivibrateur à base de transistors de structures différentes, similaire à celui utilisé dans [2], mais avec stabilisation de la tension de sortie. Cela vous permet d'augmenter la capacité de charge du convertisseur et son efficacité, et lui confère également une autre propriété utile - la capacité de contrôler le degré de décharge de la batterie. Le multivibrateur est monté sur les transistors VT1, VT3. Lorsque ce dernier est fermé, des impulsions apparaissent sur son collecteur, elles sont redressées par la diode VD1, le condensateur C3 lisse la tension redressée.
La stabilisation de la tension de sortie du convertisseur s'effectue comme suit. Dès qu'elle dépasse une certaine valeur, la diode zener VD2 s'ouvre, une tension positive est appliquée à la base du transistor VT1 et il commence à se fermer. Cela entraîne une diminution de la fréquence du convertisseur et, par conséquent, de la tension de sortie. Si la tension de sortie descend en dessous d'une certaine valeur, le transistor, au contraire, s'ouvre et il augmente. Dans ce cas, l'efficacité du convertisseur est plus élevée qu'avec un stabilisateur linéaire ultérieur. Il convient de noter que la diode zener VD2 fonctionne en mode courant faible, sa tension de stabilisation peut donc être inférieure à celle indiquée dans les spécifications techniques. Vous pouvez modifier la tension de sortie du convertisseur en sélectionnant une diode Zener, ainsi que la résistance R4. Il est facile de voir que la tension de sortie du convertisseur se stabilise par rapport à la borne positive de la batterie, elle dépend donc du degré de charge de cette dernière. Dans mon cas, à une tension de batterie de 4,2 V, c'est 9 V, et à une tension de 3,1 V, c'est environ 7 V, auquel la plupart des multimètres affichent un symbole de batterie faible. Cela permet à la batterie d'être chargée en temps opportun. Au cas où ils oublieraient d'éteindre l'appareil, le convertisseur est équipé d'une minuterie sur le transistor VT2. Il est contrôlé par les boutons SB1 ("On" - "Enable") et SB2 ("Off" - "Off"). Malgré sa simplicité, la minuterie a des fronts de commutation plutôt raides. Cela fonctionne comme suit. Dans l'état initial, le condensateur C2 est chargé presque à la tension de la batterie et la tension de grille du transistor VT2 est nulle et il est fermé. Lorsque les contacts du bouton SB1 sont fermés, le condensateur se décharge rapidement à travers la résistance R6 et la tension d'ouverture est fournie à la porte VT2 depuis la sortie du convertisseur. Le convertisseur démarre et sa tension de sortie augmente, ouvrant encore plus le transistor VT2. Après avoir relâché le bouton, le condensateur C2 commence à se charger à travers la résistance R5. Au fur et à mesure que le condensateur se charge, la tension aux bornes de la résistance R5, et par conséquent, à la grille du transistor VT2, diminue. À un moment donné, il diminue tellement que le transistor commence à se fermer. Dans ce cas, la tension à la sortie du convertisseur diminue, ce qui, à son tour, provoque la fermeture encore plus importante du transistor. Grâce au condensateur de mise à l'heure, le circuit POS est fermé, accélérant la commutation du transistor. Avec le transistor indiqué sur le schéma et les valeurs de la résistance R5 et du condensateur C2, le temps d'exposition de la minuterie est d'environ 12 minutes à une tension de sortie du convertisseur de 7 V (sur la batterie, respectivement, 3,1 V) . Avec une tension de sortie de 9 V, ce temps est d'environ 15 minutes. Avec d'autres transistors, le temps de fonctionnement de l'appareil peut différer. La minuterie a une caractéristique : si la tension de sortie du convertisseur chute brusquement, en raison d'une surcharge ou d'un court-circuit, la minuterie peut s'éteindre. Cependant, cela n'est possible que dans un cas, à savoir lors de la mesure du coefficient de transfert de courant des transistors, si un transistor avec une section collecteur-émetteur cassée ou une mauvaise structure est inséré dans le panneau de test. Il convient de noter que cet inconvénient n'apparaît que lorsque la minuterie a déjà expiré. Toutes les parties du convertisseur, à l'exception des boutons et des résistances R1 et R6, sont installées sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre laminée sur un côté (Fig. 2). Pour réduire le niveau d'interférence, il est enfermé dans un écran en tôle étamée de 0,5 mm d'épaisseur (vous pouvez utiliser le boîtier d'une pile 6F22 inutilisable). Le blindage est connecté à la borne négative de la batterie. Les boutons SB1 et SB2 sont montés sur une carte de circuit imprimé séparée (Fig. 3), qui est placée à un endroit pratique de l'appareil.
Un peu sur les détails. Le convertisseur utilise des résistances MLT, tous les condensateurs sont importés. Le transistor à effet de champ peut également être remplacé par un autre, par exemple KP501A, mais il est préférable d'utiliser un commutateur puissant (par exemple, IRLML004 ou NTD3055), cependant, pour cela, vous devrez modifier la configuration du correspondant conducteurs du circuit imprimé. Plus la tension de seuil à la grille et la résistance drain-source à l'état ouvert sont basses, mieux c'est. Nous remplacerons le transistor bipolaire KT209B (VT1) par l'une des séries KT3107 et KT3102EM (VT3) par un transistor 2SC945. Au lieu d'une diode zener KS156A (VD2), vous pouvez en utiliser une importée, par exemple BZV55C5V6, ou une diode zener avec une tension de stabilisation différente, par exemple 5,1 ou 6,2 V, mais dans ce cas, vous devrez également sélectionner le Résistance R4. La diode Schottky SR160 (VD1) sera remplacée par BAT48. L'inducteur L1 contient 150 tours de fil PEV-2 0,18, enroulé sur un circuit magnétique annulaire de taille K10x6x3 à partir du ballast électronique d'une CFL défectueuse, après bobinage il est imprégné de vernis KhV-784. Dans certaines CFL, des selfs appropriées sont installées à l'entrée du redresseur secteur - vous pouvez essayer d'en utiliser une. Je recommande de configurer le convertisseur lorsqu'il est alimenté par une source de laboratoire avec une limite de courant de 100 ... 150 mA, car ces générateurs ont tendance à "s'endormir", en particulier lors du démarrage sous charge. Avec des pièces réparables et une installation sans erreur, le réglage de l'appareil est réduit à la sélection, si nécessaire, de la résistance R4 pour régler la tension de sortie à 7 V au courant de charge maximal et à la tension d'alimentation de 3,1 ... 3,2 V Il est préférable lors du réglage au lieu des résistances R3 et R4 d'allumer un trimmer avec une résistance de 10 ... 15 kOhm. Il est nécessaire de trouver une telle position de son moteur, dans laquelle la tension du convertisseur ne chute pas beaucoup dans n'importe quel mode de fonctionnement de l'appareil, et il démarre régulièrement à pleine charge et à n'importe quelle tension (de 3 à 4,2 V) de la batterie. Ensuite, après avoir mesuré la résistance entre le moteur et les bornes de l'élément résistif de la résistance d'accord, vous devez installer des résistances fixes des valeurs les plus proches sur la carte. Vous pouvez essayer d'augmenter l'efficacité du convertisseur en sélectionnant l'inductance L1 et la fréquence du générateur. L'efficacité réellement réalisable peut être supérieure à 70 %. Lors de la configuration du convertisseur, il convient de garder à l'esprit que si le circuit de diode zener VD2 est accidentellement interrompu ou déconnecté, la tension à la sortie du convertisseur peut augmenter à plus de 25 V, ce qui entraînera la défaillance du transistor VT2 et le multimètre ! Pour éviter que cela ne se produise, une diode Zener avec une tension de stabilisation de 12 ... 14 V doit être connectée en parallèle avec la sortie du convertisseur (non représentée sur le schéma). Après ajustement, la planche est recouverte de deux couches de vernis XB-784. En plus de protéger l'appareil de l'humidité, ce vernis y colle également des condensateurs à oxyde et un starter. Il ne faut pas oublier que ce vernis est électriquement conducteur, vous ne pouvez donc allumer le convertisseur enduit qu'après séchage (à température ambiante, cela prendra une heure). L'apparence de la planche finie est illustrée à la fig. 4.
Un peu sur l'installation du convertisseur dans le multimètre M890G. Le fait est que cet appareil, contrairement au M830V et autres, possède déjà une minuterie intégrée. Cependant, pour le fonctionnement normal du convertisseur proposé, il n'est pas nécessaire, donc toutes ses pièces, ainsi que l'interrupteur d'alimentation, doivent être retirées. Ce n'est pas difficile à faire, car ils sont tous montés assez étroitement autour de l'interrupteur. Les éléments qui doivent être supprimés peuvent être vus si nous comparons celui illustré à la Fig. 5 est un fragment de la carte de circuit imprimé modifiée du multimètre et la partie correspondante de la carte de l'appareil existant. Il convient de noter que dans d'autres modifications de ce multimètre, la minuterie peut être assemblée selon un schéma différent, comme, par exemple, dans [3], où, apparemment, un comparateur différent est utilisé (la numérotation des broches ne correspond pas) , et microcircuits dans des boîtiers pour installation en surface.
Ensuite, les boutons d'alimentation. Afin de ne pas percer de trous dans le boîtier du multimètre, vous pouvez utiliser le trou ovale et le bouton en plastique de l'interrupteur d'alimentation standard 5 (Fig. 6). Tout d'abord, le bouton lui-même doit être finalisé : puisqu'il est creux à l'intérieur, il faut découper le couvercle 1 dans une feuille de polystyrène d'environ 3 mm d'épaisseur et faire un évidement dans sa partie médiane avec une lime ronde sur une profondeur d'environ 0,5. 0,6 mm. Ensuite, à l'aide d'un fer à souder, faites fondre l'axe en acier 4 dans le bouton (1 ... 1,5 de diamètre et environ 10 mm de long), puis collez le couvercle 3. Le dichloroéthane est mieux utilisé comme colle. Après le durcissement de la ligne de colle (cela se produira dans environ une journée), l'axe 4 doit être soigneusement retiré et le trou légèrement percé afin que l'axe nouvellement inséré tourne librement, mais sans jeu. Le bouton modifié 5 avec l'axe 4 est installé dans le corps du multimètre, fusionnant légèrement ses extrémités dans sa paroi supérieure 6. De plus, ils sont fixés avec des bandes étroites de la même feuille de polystyrène collées avec du dichloroéthane sur la paroi supérieure de l'intérieur.
Après avoir attendu que les joints adhésifs durcissent complètement et s'être assuré que le bouton 5 tourne librement dans le trou ovale de la paroi supérieure du boîtier du multimètre, la carte de circuit imprimé 1 avec les boutons-poussoirs 2 (SB1) et 7 (SB2) est mettre en place. Cet ensemble est collé sur la platine multimètre 8 de telle sorte que lorsqu'on appuie sur l'un des côtés, le bouton 5 appuie sur la tige de l'interrupteur à poussoir SB1, et lorsque l'on appuie sur l'autre, sur la tige de l'interrupteur SB2 (bien sûr, lorsque la carte est installée dans le boîtier). Comme colle, vous pouvez utiliser le même vernis XB-784. Il est possible que pour réduire la course du bouton 5, nécessaire au fonctionnement des interrupteurs SB1 et SB2, un joint doive être placé sous la carte 1. Les tiges inutilement longues des interrupteurs sont raccourcies par fusion avec un fer à souder. Un commutateur de cette conception peut également être monté dans le multimètre M-830. Étant donné que les conclusions 5-7 du comparateur de minuterie n'ont pas été utilisées et qu'il n'y a que des plages de contact pour elles sur la carte multimètre, à leur place se trouve la partie broche du connecteur pour connecter le convertisseur. A la place de la sortie 8 du comparateur, la sortie "+8 V" du convertisseur est soudée, et à la place de la sortie 7 - sa sortie "-8 V". L'entrée pour allumer le convertisseur - la grille du transistor VT2 - est soudée à la place de la sortie 5, et "-G1" - à la sortie 6 du comparateur. Les bornes du connecteur sont reliées aux circuits correspondants sur les cartes par des fils en isolation fluoroplastique (Fig. 7).
Ensuite, une batterie, un connecteur pour connecter un chargeur et un convertisseur dans l'écran sont fixés dans le boîtier du multimètre. littérature
Auteur : E. Gerasimov
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Commentaires sur l'article : Eugene Le schéma est réussi, mais lorsqu'il travaille à partir de 1,5 V, l'agent de terrain ne démarre pas, j'ai changé le schéma de lancement. J'ai déplacé la sortie positive de C2 au-delà du commutateur du multimètre M890G + et un plus apparaît dessus après avoir appuyé sur le bouton du multimètre. Afin de ne pas bousiller le multimètre, j'ai mis une diode de l'alimentation + du multimètre au condensateur de la minuterie dans le multimètre. Le démarrage du convertisseur a fait un court-circuit avec le bouton drain-source, que j'ai installé sous le bouton du multimètre. Maintenant, l'inclusion du convertisseur et du multimètre est effectuée par le bouton principal. L'arrêt se fait également en appuyant sur le bouton du multimètre.
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