Еще раз о питании цифрового мультиметра от сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Тема сетевого питания компактных цифровых мультиметров не нова, она неоднократно поднималась на страницах радиолюбительской литературы. В частности, этот вопрос подробно исследован в [1]. Источник питания мультиметра должен обеспечивать гальваническую развязку выходной цепи от питающей сети при малой (не более 20...30 пФ) проходной емкости, быть простым и компактным.

Оптимальная на сегодня структура сетевого источника питания для мультиметра - стабилизированный понижающий преобразователь переменного напряжения в постоянное с трансформатором, работающим на повышенной (десятки и сотни килогерц) частоте. Среди множества подобных конструкций заслуженной популярностью у радиолюбителей пользуется, например, устройство [2].

На взгляд автора, слабое место таких источников - высокочастотный трансформатор, который приходится изготавливать самостоятельно. Вместе с тем это - наиболее ответственная часть преобразователя. Именно от его качества зависит 1 как исправная работа мультиметра, так и безопасность работы с ним. Зная об этом, некоторые радиолюбители, не имеющие навыков изготовления трансформаторов, просто - не берутся повторять подобные устройства, чтобы не рисковать дорогостоящими приборами. Один из путей достижения хорошей повторяемости любой конструкции - отсутствие в ее составе деталей самостоятельного изготовления, а также дефицитных. Такой подход благоприятен и для ряда других качеств конструкции - надежности, простоты изготовления, ремонтопригодности.

Рис. 1. Схема двухступенчатого преобразователя переменного напряжения

С учетом изложенного автор разработал и предлагает радиолюбителям свой вариант сетевого источника питания для портативного цифрового мультиметра. Устройство отличается простотой и не требует налаживания.

Основные технические характеристики

• Выходное напряжение, В.......9
• Максимальный ток нагрузки, мА .......20
• Относительная нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки от нуля до максимума, % .......0,4
• Амплитуда пульсаций выходного напряжения, мВ.......15
• Проходная емкость, пФ .......5
• Сопротивление изоляции выходной цепи от питающей сети, МОм, не менее.......1000
• Электрическая прочность изоляции, В.......1000

Устройство, схема которого приведена на рис. 1, представляет собой двухступенчатый преобразователь переменного напряжения в постоянное. Необходимые для питания мультиметра параметры выходного напряжения в нем формирует линейный интегральный стабилизатор DA2.

Первой ступенью преобразователя служит готовое устройство, которое сегодня есть практически у каждого, - зарядное устройство для сотового телефона с выходным напряжением 5 В (A1). Через разъем X1 его напряжение поступает на вход второго, повышающего преобразователя A2 - микросборки PSD-0512ELF (DA1), работающей на частоте около 100 кГц.

Напряжение на выходе этой микросборки - 12 В, причем ее выходная цепь изолирована от входной. Именно параметры этой изоляции указаны в основных технических характеристиках устройства. На самом деле они еще выше, поскольку выходная цепь зарядного устройства тоже изолирована от сети.

Дополнительное достоинство описанной структуры - возможность питать мультиметр от любого источника постоянного напряжения 5 В, в том числе от входящего в состав проверяемого мультиметром устройства.

Резистор R2 обеспечивает начальную нагрузку зарядного устройства до тех пор, пока не начнет работать преобразователь микросборки DA1. Резистор R1 служит минимальной нагрузкой для этой микросборки, ведь ток, потребляемый основной нагрузкой (мультиметром), невелик и зависит от режима работы мультиметра, а работа без нагрузки микросборке противопоказана.

Выходное напряжение микросборки поступает на интегральный стабилизатор (DA2), который понижает его до 9 В. С выхода стабилизатора напряжение подано на мультиметр через ФНЧ С2L1C3 с частотой среза около 50 кГц, что препятствует проникновению в мультиметр и проверяемое устройство высокочастотных помех, создаваемых микросборкой DA1. Конденсатор С2, кроме того, устраняет возможное самовозбуждение стабилизатора DA2.

Несколько слов о выборе интегрального стабилизатора DA2. Идеальным вариантом было бы применение здесь микросхемы 78L09 с выходным напряжением 9 В. Однако эти микросхемы сегодня не пользуются большим спросом, поэтому магазины зачастую их, просто не заказывают, вследствие чего найти их в продаже. Поэтому использован более распространенный интегральный стабилизатор серии 78L05, напряжение стабилизации которого 5 В увеличено до 9 В включением в цепь его общего провода стабилитрона VD1. Поскольку этот стабилитрон имеет номинальное напряжение стабилизации 3,6 В, напряжение на выходе стабилизатора DA2 увеличивается, строго говоря, лишь до 8,6 В, однако для работы мультиметра этого вполне достаточно.

Детали источника (за исключением зарядного устройства для сотового телефона) размещены на печатной плате размерами 39x20 мм, чертеж которой изображен на рис. 2. Обратите внимание, что на чертеже отсутствует разъем X1, оставлено лишь место для его установки.

Рис. 2. Печатная плата устройства

Дело в том, что предполагается использование зарядного устройства со штатным разъемом, подключаемым к сотовому телефону, а этот разъем для разных телефонов может быть разным. Поэтому, приступая к изготовлению описываемого устройства, необходимо сначала определить тип нужного разъема, найти такой же и откорректировать чертеж печатной платы для его размещения. Это даст возможность использовать зарядное устройство как по прямому назначению (для зарядки аккумулятора телефона), так и для питания мультиметра.

Разъем Х2 - колодка от использованной батареи "Крона". Все резисторы и конденсаторы - типоразмера 1206, катушка индуктивности L1 - SQC322520T-100K-N типоразмера 1210.

Готовую печатную плату крепят в батарейном отсеке мультиметра любым удобным способом.

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 5.0 можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/12/bp-mult.zip.

Литература

1. Межлумян А. Питание цифрового мультиметра от электросети. - Радио, 2006, № 3, с. 25-27.
2. Зорин С. Сетевой блок питания для мультиметра. - Радио, 2006, № 8, с. 21-23.
3. PSD-xxxxELF. - URL: catalog. gaw. ru/index. php?page=document&id= 22004.

Автор: А. Савченко

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

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 ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Оптопары для высокоскоростного обмена данными 25.04.2016 Компания Toshiba Electronics Europe (TEE) - европейское подразделение по производству электронных компонентов корпорации Toshiba Corporation - представила две новые оптопары для создания устройств высокоскоростного обмена данными (5 Мбит/с). Устройства TLP2310 и TLP2710 обладают сниженным на 54% потреблением энергии (6,78 мВт) по сравнению с традиционными продуктами, например, TLP2355 (14,8 мВт). Оба устройства сертифицированы в соответствии с требованиями стандартов UL1577 и EN60747-5-5, что делает их оптимально подходящими для создания решений, требующих высокой эффективности изоляции, таких как электроприводы переменного тока, сервоусилители, интерфейсные платы ввода-вывода, фотогальванические приборы и устройства промышленной автоматизации. TLP2310 и TLP2710 содержат инфракрасные светодиоды с высокой выходной мощностью, обладающие долговечностью и позволяющие снизить пороговый входной ток примерно на 38% по сравнению с традиционными продуктами, утверждают в компании. Использование на стороне выхода ИС приемника светового излучения на основе технологического процесса Bi-CMOS обеспечивает низкий ток питания оптопар (макс. 0,3 мА), что, по данным Toshiba, примерно на 90% ниже по сравнению с традиционными устройствами. Кроме того, благодаря пороговому входному току на уровне 1 мА (макс.) эти устройства поддерживают работу с прямым подключением к выходу микрокомпьютера и помогают снизить потребление энергии и себестоимость оборудования. Оптопары имеют максимальную рабочую температуру 125 °C и диапазон рабочих напряжений питания от 2,7 до 5,5 В. Это позволяет снизить рабочее напряжение устройств, в которых они используются. Устройства выпускаются в корпусах с максимальной высотой 2,3 мм. Для TLP2310 применяется корпус SO6 с 5 выводами, обеспечивающий длину пути утечки и величину зазора минимум 5 мм и минимальное напряжение изоляции 3,75 кВ (среднеквадратичное значение). TLP2710 выпускается в корпусе SO6L с длиной пути утечки и величиной зазора 8 мм и минимальным напряжением изоляции 5 кВ (среднеквадратичное значение).

Другие интересные новости:

▪ Рулонный смартфон Motorola

▪ Открыт чрезвычайно прерывистый радиопульсар

▪ Имитатор тела человека

▪ Бумажный транзистор

▪ Сибирские пожары разогревают Арктику

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрические счетчики. Подборка статей

▪ статья Карл Фохт. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое плазма? Подробный ответ

▪ статья Бухгалтер. Должностная инструкция

▪ статья И плата, и корпус. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Вариант регулируемого стабилизатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026