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:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Структура мозга задает некоторые личностные черты человека 27.01.2017 Международная группа исследователей из Великобритании, США и Италии сопоставила данные об особенностях строения коры больших полушарий мозга и особенностей его личности и обнаружила связь между этими двумя параметрами. Авторы исследования использовали данные, собранные в рамках проекта Human Connectome Project. Но сфокусировали свое внимание не на физиологии, а на анатомических особенностях головного мозга, а именно толщине коры головного мозга, ее площади и объеме складок. Всего изучены данные около 500 человек. Те же люди заполнили опросник на определение личностных черт в рамках "Большой пятерки личностных качеств": нейротизм/стабильность, экстраверсия/интроверсия, открытость опыту/консерватизм, сотрудничество/конкуренция, добросовестность/импульсивность. Исследователи обнаружили, что высокий уровень нейротизма, который предрасполагает к развитию нервно-психических расстройств, был связан с увеличенной толщиной коры, а также уменьшением ее площади и объема складок в некоторых областях коры головного мозга (префронтально-височная кора). Открытость новому оказалась, напротив, связанной с противоположной картиной — уменьшением толщины, увеличением площади и объема складок в некоторых зонах префронтальной коры.

Другие интересные новости:

▪ 12 Тб SSD-хранилище AKiTiO Thunder2 Quad Mini

▪ Однослойный графен продемонстрировал гигантское магнитосопротивление

▪ PocketBook CAD Reader с дисплеем E Ink Fina

▪ Уголь спасет человечество от жажды

▪ Женщины в спорте обгонят мужчин в 2156 году

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Всё хорошо, прекрасная маркиза. Крылатое выражение

▪ статья Что такое нитинол и чем он замечателен? Подробный ответ

▪ статья Боярышник сглаженный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Установка автомобильных динамиков в дверях салона. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Релейная защита. Защита шин, защита на обходном, шиносоединительном и секционном выключателях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026