Преобразователь для питания цифрового мультиметра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В среде радиолюбителей и профессионалов цифровые мультиметры снискали большую популярность благодаря их многофункциональности и в настоящее время достаточно низкой стоимости. Для питания подобных приборов применена, как правило, девятивольтовая батарея "Крона" (6F22), что не очень удобно, поскольку эти батареи имеют небольшую емкость, заметную саморазрядку и к тому же более высокую цену в сравнении с другими элементами. Предлагаемое в описании устройство позволит избежать вышеперечисленные "недостатки" и эксплуатировать мультиметр, используя для этого всего два элемента типа AA (R6).

Особенность цифровых мультиметров - низкое потребление тока от источника питания. Ниже представлены результаты измерения потребляемого тока мультиметра (в мА) серии М838 от батареи 6F22 напряжением 9,0 В при работе в режимах:

• Измерение постоянного и переменного токов и напряжений на всех пределах, сопротивлений резисторов на пределах 20 кОм... 2 МОм и температуры......2,2
• Измерение сопротивления на пределе 2 кОм......2,3
• Измерение сопротивления на пределе 200 Ом......3,5
• Прозвонка цепей, щупы закорочены......4,5
• Измерение hFF транзисторов......до 9,5

Таким образом, преобразователь должен иметь не только высокий КПД, но и минимальный ток покоя в отсутствии нагрузки. Кроме этого, преобразователь должен быть размещен в корпусе мультиметра, чтобы не ухудшать его эксплуатационные качества. С учетом вышеперечисленных требований был разработан преобразователь, имеющий следующие технические характеристики:

• Напряжение питания, В......1,8...4
• Ток покоя, мА......3,4
• Максимальный ток в нагрузке, м А......20
• Частота преобразования, кГц......45. .85
• Амплитуда пульсаций при токе 10 мА, мВ......30
• Относительная нестабильность выходного напряжения при изменении напряжения питания в пределах 1,8...4 В, %......7

Зависимость потребляемого преобразователем тока от тока нагрузки представлена на рис. 1

Влияние тока нагрузки на КПД при фиксированных значениях питающего напряжения показано на рис. 2.

Схема преобразователя приведена на рис. 3. Элементы С1, Т1, R1, R2, VD1 и VT2 образуют однотактный автогенератор с индуктивной обратной связью. Частота преобразования зависит от индуктивности секции 1-2 трансформатора Т1 и емкости конденсатора С1. Наличие дополнительной секции 4-5 увеличивает в два раза амплитуду импульсов на аноде диода VD2. Такое решение незначительно улучшило КПД преобразования, а главное - позволило добиться необходимого уровня постоянного напряжения на выходе преобразователя при более низком питающем напряжении.

Стабилизацию выходного напряжения осуществляют элементы VT1, R3, R4 и VD3. Как только напряжение на выходе преобразователя достигает суммы напряжений пробоя стабилитрона VD3 и насыщения перехода база-эмиттер транзистора VT1, последний, открываясь, ограничивает базовый ток транзистора VT2. Вследствие этого коллекторный ток транзистора VT2 уменьшается, нарастание магнитного потока в трансформаторе ограничивается, что и позволяет поддерживать выходное напряжение на заданном уровне.

Чертеж печатной платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 4 (масштаб 1:1). Конденсаторы С1, C3, С5 - керамические типа К10-176 или аналогичные импортные. Конденсатор С1 должен иметь группу ТКЕ не хуже М750 (желательно М47). Резисторы могут быть любого типа мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Диод VD2 - любой диод Шоттки, подходящий по габаритам, например, 1N5817, 1N5818, 1N5819. Применять обычный кремниевый диод не имеет смысла из-за ощутимого снижения КПД. Стабилитрон VD2 может быть любого типа, с напряжением стабилизации 8...8,5 В.

Транзистор VT2 - 2Т665А9, предназначен для поверхностного монтажа, поэтому его выводы необходимо удлинить отрезками медного провода длиной 7... 10 мм. Вместо транзистора 2Т665А9 можно применить транзистор КТ961 или КТ961Б, однако в этом случае КПД ухудшится, поскольку напряжение насыщения коллектор-эмиттер у КТ961А на 0,2 В больше, чем у 2Т665А9. Транзистор VT1 можно заменить на любой другой структуры n-р-n со статическим коэффициентом усиления по току не менее 100.

Трансформатор Т1 выполнен на броневом магнитопроводе Б14 из феррита марки М2000НМ. Обмотка 1-2 имеет семь витков провода ЛЭШО 10x0,07, обмотки 3-4 и 4-5 - по 16 витков того же провода. Чашки магнитопровода склеены клеем БФ-2 или БФ-19 без диэлектрической прокладки.

Регулировка преобразователя сводится к проверке выходного напряжения без нагрузки, которое должно составлять 8,9...9,4 В. В противном случае необходимо подобрать стабилитрон VD2 с подходящим напряжением стабилизации. После этого необходимо проверить нагрузочную способность преобразователя. Подключите его к источнику питания 1,9 В и нагрузите выход преобразователя резистором сопротивлением 910 Ом. Измерьте выходное напряжение, если оно отличается от напряжения без нагрузки более чем на 7... 10 %, уменьшите номинал резистора R1 и повторите измерение. Если в описанный преобразователь установлен в мультиметре М838, влияния преобразователя на точность измерений не обнаружено.

Размещение преобразователя и батарей питания внутри мультиметра показано на рис. 5.

Литература

1. Пахомов А. Преобразователь для питания радиоприемников. - Радио, 2000, №2, с. 19.
2. Бирюков С. Низковольтный преобразователь напряжения. - Радио, 2002, № 2, с. 41,42.
3. Букреев С. С, Головацкий В. А., Гулякович Г. Н. Источники вторичного электропитания. - М.: Радио и связь, 1983.

Автор: С.Беляев, г.Тамбов

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Аккумулятор с системой мгновенного подавления перегрева 22.04.2026 Безопасность аккумуляторов остается одной из ключевых проблем современной электроники и электротранспорта. От смартфонов до электромобилей устройства зависят от химических источников энергии, которые при определенных условиях могут переходить в опасное состояние. На этом фоне китайские исследователи представили решение, способное радикально изменить подход к защите батарей. Ученые из Академии наук Китая сообщили о создании нового натрий-ионного аккумулятора, в котором используется особый тип электролита. Его ключевая особенность заключается в том, что при экстремальном нагреве он не воспламеняется и не взрывается, как это происходит в традиционных системах, а мгновенно переходит в твердое состояние, фактически блокируя дальнейшее развитие аварийного процесса. Проблема, которую решает эта разработка, известна как тепловой разгон. В обычных литий-ионных батареях он может привести к лавинообразному росту температуры вплоть до 1000 °C, сопровождающемуся разрушением корпуса и возгоранием. Такие процессы крайне трудно остановить, поскольку реакция самоподдерживается и продолжается до полного выгорания материалов. Новая технология, разработанная под руководством профессора Ху Юнчена, предлагает принципиально иной механизм защиты. Вместо того чтобы пытаться тушить уже начавшийся пожар, система предотвращает его развитие на химическом уровне, делая сам сценарий взрыва физически невозможным. Основой этого подхода стал негорючий электролит, обозначенный как PNE. При достижении критической температуры около 150 °C он запускает фазовый переход и превращается в твердую структуру, которая действует как своеобразный "файрвол". Этот барьер разрывает цепочку химических реакций, отвечающих за дальнейший нагрев и разрушение аккумулятора. В ходе испытаний исследователи подвергали батарею крайне жестким условиям, включая прокалывание гвоздем и сильный нагрев. Несмотря на это, аккумулятор не воспламенился и не взорвался, сохранив целостную форму. Однако у этой системы есть важное ограничение: после активации защитного механизма аккумулятор становится необратимо затвердевшим и теряет способность к дальнейшей эксплуатации. Тем не менее специалисты подчеркивают, что такой компромисс оправдан. С точки зрения безопасности гораздо важнее предотвратить катастрофу, чем сохранить работоспособность уже поврежденного элемента питания. Фактически речь идет о переходе к модели, где аккумулятор "жертвует собой", чтобы защитить пользователя и устройство. Дополнительным преимуществом технологии является использование натрия, который значительно дешевле лития и доступнее в добыче. Это открывает перспективу снижения стоимости батарей и делает возможным более широкое распространение электротранспорта. По оценкам разработчиков, подобные аккумуляторы могут выйти на рынок уже к 2027 году и существенно снизить риски возгораний в бытовой электронике и электромобилях.

Другие интересные новости:

▪ Мощные полупроводниковые приборы из карбида кремния от Renesas Electronics

▪ Мышь слева

▪ Гидродинамический аналог излучения из масла

▪ Новая серия миниатюрных концевых выключателей

▪ 28-нанометровая встраиваемая флэш-память для микроконтроллеров

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Особенности выживания в условиях вынужденной автономии на море. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему город Черкесск за пять лет сменил три названия? Подробный ответ

▪ статья Оценка условий труда

▪ статья Тренажерный комплекс начинающего радиоспортсмена. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматика и телемеханика. Телемеханика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026