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:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Электромобиль Citroen ё-C4 06.07.2020 Французский автопроизводитель Citroen официально представил обновленный кросс-хэтчбек C4, включая его электрическую версию Citroen ё-C4. Покупатель сможет выбрать бензиновый двигатель мощностью 100-155 л.с., дизельный двигатель мощностью 110-130 л.с. или электрическую установку мощностью 100 кВт (136 л.с.). Электродвигатель мощностью 100 кВт обладает крутящим моментом 260 Нм, что позволяет разгоняться до 100 км/ч за 9,7 секунды и набирать 150 км/ч. Водитель может выбрать режимы Eco, Normal или Sport, получив максимальный запас хода или улучшенную динамику соответственно. От полного заряда батареи на 50 кВтч (Li-Ion, 400 В) электромобиль Citroen ё-C4 сможет преодолеть 350 км по измерительному циклу WLTP. Пополнить заряд можно не только на заправке, но и с помощью рекуперации. Гарантия на батарею составляет 8 лет или 160 тыс. пробега, по достижению этих отметок емкость не должна упасть ниже 70% от первоначальной. Электромобиль Citroen ё-C4 поддерживает скоростную зарядку мощностью 100 кВт, в этом режиме каждая минута заряда будет добавлять 10 км пробега, а заряд до 80% емкости займет 30 минут. От домашней станции зарядки Wall Box (32А) батарея зарядится за 7,5 часов в случае однофазной сети и за 5 часов в случае трехфазной с помощью опционального преобразователя на 11 кВт. От обычной бытовой сети полный заряд займет 15 часов от усиленной розетки на 16А или же 24 часа от стандартной розетки. Управлять режимами заряда и отслеживать статус можно с помощью фирменного мобильного приложения "My Citroen".

Другие интересные новости:

▪ Выбросы CO2 уберегут Землю от ледникового периода

▪ 3D-карта GeForce GTX 760 JetStream от Palit

▪ 3D-карты AMD Radeon R9 285 (Tonga PRO)

▪ Сверхсильные искусственные мышцы

▪ Генетическая причина раннего облысения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Слова и иллюзии гибнут, факты остаются. Крылатое выражение

▪ статья По каким правилам проводятся соревнования по смеси шахмат и бокса? Подробный ответ

▪ статья Главный режиссер ТВ. Должностная инструкция

▪ статья КВ конвертер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Окисление-восстановление. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025