Τα ψηφιακά πολύμετρα είναι πολύ δημοφιλή στους ραδιοερασιτέχνες και επαγγελματίες λόγω της ευελιξίας τους. Για την τροφοδοσία τους, κατά κανόνα, χρησιμοποιείται μια μπαταρία Krona εννέα volt, η οποία έχει αισθητή αυτοεκφόρτιση, χαμηλή χωρητικότητα και υψηλότερη τιμή σε σύγκριση με άλλα στοιχεία.
Προτεινόμενο ψηφιακό τροφοδοτικό πολύμετρο από ένα στοιχείο ΑΑ με τάση 1,5 βολτ, θα αποφύγει αυτές τις λειτουργικές ελλείψεις και θα απλοποιήσει τη λειτουργία της συσκευής.
Υπάρχουν πολλά διαφορετικά κυκλώματα που προσφέρονται στο Διαδίκτυο για τη μετατροπή 1,5 σε 9 βολτ. Το καθένα έχει τα υπέρ και τα κατά του. Αυτή η συσκευή κατασκευάζεται με βάση το κύκλωμα του A. Chaplygin, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό "Radio" (11.2001, σελ. 42).
Η διαφορά μεταξύ αυτής της έκδοσης του μετατροπέα είναι η θέση της μπαταρίας και του μετατροπέα τάσης στο κάλυμμα της θήκης πολύμετρο, αντί να δημιουργηθεί ένα συμπαγές τροφοδοτικό εγκατεστημένο αντί της μπαταρίας Krona.Αυτό σας επιτρέπει να αντικαταστήσετε το στοιχείο AA ανά πάσα στιγμή, χωρίς να αποσυναρμολογήσετε τη συσκευή και, εάν είναι απαραίτητο, να απενεργοποιήσετε τον μετατροπέα (υποδοχή Jack 3.5) με αυτόματη ενεργοποίηση της εφεδρικής μπαταρίας Krona που βρίσκεται στη θήκη της. Επιπλέον, κατά την κατασκευή ενός μετατροπέα τάσης, δεν υπάρχει ανάγκη να μικροποιήσετε το προϊόν. Είναι γρηγορότερο και ευκολότερο να τυλίξετε τον μετασχηματιστή σε έναν δακτύλιο με μεγαλύτερη διάμετρο, καλύτερη απαγωγή θερμότητας και πιο ελεύθερο κύκλωμα. Αυτή η διάταξη των εξαρτημάτων στο κάλυμμα της θήκης δεν παρεμποδίζει την εργασία με το πολύμετρο.
Αυτός ο μετατροπέας μπορεί να κατασκευαστεί σε οποιοδήποτε κατάλληλο περίβλημα και να χρησιμοποιηθεί σε μια μεγάλη ποικιλία συσκευών που απαιτούν τροφοδοσία από μπαταρία Krona εννέα volt. Πρόκειται για πολύμετρα, ρολόγια, ηλεκτρονικές ζυγαριές και παιχνίδια, ιατρικές συσκευές.
Κύκλωμα γεννήτριας μετατροπέα τάσης
Προτείνεται ένας μετατροπέας ενίσχυσης DC που έχει καλά δεδομένα εξόδου με ελάχιστα στοιχεία εισόδου.
Το διάγραμμα φαίνεται στο σχήμα.
Μια γεννήτρια παλμών push-pull συναρμολογείται χρησιμοποιώντας τρανζίστορ VT1 και VT2. Το ρεύμα θετικής ανάδρασης ρέει μέσα από τις δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή Τ1 και το φορτίο που συνδέεται μεταξύ του κυκλώματος + 9 V και του κοινού καλωδίου. Λόγω του αναλογικού ελέγχου ρεύματος των τρανζίστορ, οι απώλειες μεταγωγής μειώνονται σημαντικά και η απόδοση του μετατροπέα αυξάνεται στο 80... 85%.
Αντί για ανορθωτή τάσης υψηλής συχνότητας, χρησιμοποιούνται συνδέσεις βάσης-εκπομπού των τρανζίστορ της ίδιας της γεννήτριας. Σε αυτή την περίπτωση, η τιμή του ρεύματος βάσης γίνεται ανάλογη με την τιμή του ρεύματος φορτίου, γεγονός που καθιστά τον μετατροπέα πολύ οικονομικό.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό του κυκλώματος είναι η διακοπή των ταλαντώσεων όταν δεν υπάρχει φορτίο, κάτι που μπορεί να λύσει αυτόματα το πρόβλημα διαχείρισης ισχύος.Δεν καταναλώνεται σχεδόν καθόλου ρεύμα από την μπαταρία όταν δεν υπάρχει φορτίο. Ο μετατροπέας θα ενεργοποιηθεί μόνος του όταν απαιτείται να τροφοδοτήσει κάτι και θα απενεργοποιηθεί όταν αποσυνδεθεί το φορτίο.
Επειδή όμως τα περισσότερα σύγχρονα πολύμετρα έχουν λειτουργία αυτόματης απενεργοποίησης, για να αποφευχθεί η τροποποίηση του κυκλώματος πολύμετρο, είναι ευκολότερο να εγκαταστήσετε τον διακόπτη τροφοδοσίας του μετατροπέα.
Κατασκευή μετασχηματιστή τάσης
Η βάση της γεννήτριας παλμών είναι ο μετασχηματιστής T1.
Ο μαγνητικός πυρήνας του μετασχηματιστή Τ1 είναι ένας δακτύλιος K20x6x4 ή K10x6x4.5 από φερρίτη 2000 NM. Μπορείτε να πάρετε ένα δαχτυλίδι από μια παλιά μητρική πλακέτα.
1. Πρώτα πρέπει να προετοιμάσετε τον δακτύλιο φερρίτη.
- Για να αποφευχθεί η κοπή του σύρματος μέσω της μονωτικής φλάντζας και η καταστροφή της μόνωσής του, συνιστάται να αμβλύνετε τις αιχμηρές άκρες του δακτυλίου από φερρίτη με λεπτόκοκκο γυαλόχαρτο ή λίμα βελόνας.
- Τυλίξτε ένα μονωτικό επίθεμα γύρω από τον πυρήνα του δακτυλίου για να αποφύγετε ζημιά στη μόνωση του σύρματος. Για τη μόνωση του δακτυλίου, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βερνικωμένο πανί, ηλεκτρική ταινία, χαρτί μετασχηματιστή, χαρτί παρακολούθησης, lavsan ή φθοριοπλαστική ταινία.
2. Περιέλιξη περιελίξεων μετασχηματιστή με αναλογία μετασχηματισμού 1/7: πρωτεύον τύλιγμα - 2x4 στροφές, δευτερεύον τύλιγμα - 2x28 στροφές μονωμένου σύρματος PEV -0,25.
Κάθε ζεύγος περιελίξεων τυλίγεται ταυτόχρονα σε δύο σύρματα. Διπλώστε το σύρμα του μετρημένου μήκους στη μέση και με το διπλωμένο σύρμα αρχίστε να τυλίγετε σφιχτά τον απαιτούμενο αριθμό στροφών στον δακτύλιο.
Για να αποφύγετε ζημιά στη μόνωση του σύρματος κατά τη λειτουργία, εάν είναι δυνατόν, χρησιμοποιήστε σύρμα MGTF ή άλλο μονωμένο σύρμα με διάμετρο 0,2-0,35 mm.Αυτό θα αυξήσει ελαφρώς τις διαστάσεις του μετασχηματιστή και θα οδηγήσει στο σχηματισμό ενός δεύτερου στρώματος περιέλιξης, αλλά θα εγγυηθεί την αδιάλειπτη λειτουργία του μετατροπέα τάσης.
- Πρώτον, τυλίγονται οι δευτερεύουσες περιελίξεις lll και lV (2x28 στροφές) του κυκλώματος βάσης του τρανζίστορ (βλ. διάγραμμα μετατροπέα).
- Στη συνέχεια, στον ελεύθερο χώρο του δακτυλίου, επίσης σε δύο σύρματα, τυλίγονται οι πρωτεύουσες περιελίξεις l και ll (2x4 στροφές) του κυκλώματος συλλέκτη τρανζίστορ.
- Ως αποτέλεσμα, μετά την κοπή του βρόχου της αρχής της περιέλιξης, κάθε μία από τις περιελίξεις θα έχει 4 σύρματα - δύο σε κάθε πλευρά της περιέλιξης. Παίρνουμε το σύρμα από το άκρο του μισού του τυλίγματος (l) και το σύρμα από την αρχή του δεύτερου μισού του τυλίγματος (ll) και τα συνδέουμε μεταξύ τους. Προχωράμε παρόμοια με το δεύτερο τύλιγμα (lll και lV). Θα πρέπει να μοιάζει κάπως έτσι: (ο κόκκινος ακροδέκτης είναι το μέσο της κάτω περιέλιξης (+), ο μαύρος ακροδέκτης είναι το μέσο της άνω περιέλιξης (κοινό καλώδιο)).
- Κατά την περιέλιξη των περιελίξεων, οι στροφές μπορούν να στερεωθούν με κόλλα "BF", "88" ή έγχρωμη ηλεκτρική ταινία που υποδεικνύει την αρχή και το τέλος της περιέλιξης σε διαφορετικά χρώματα, κάτι που αργότερα θα βοηθήσει στη σωστή συναρμολόγηση των περιελίξεων του μετασχηματιστή.
- Κατά την περιέλιξη όλων των πηνίων, πρέπει να τηρείτε αυστηρά μια κατεύθυνση περιέλιξης και επίσης να σημειώσετε την αρχή και το τέλος των περιελίξεων. Η αρχή κάθε περιέλιξης σημειώνεται στο διάγραμμα με μια κουκκίδα στον ακροδέκτη. Εάν δεν τηρηθεί η φάση των περιελίξεων, η γεννήτρια δεν θα ξεκινήσει, καθώς σε αυτήν την περίπτωση θα παραβιαστούν οι απαραίτητες συνθήκες παραγωγής. Για τον ίδιο σκοπό, προαιρετικά, είναι δυνατή η χρήση δύο καλωδίων διαφορετικού χρώματος από το καλώδιο δικτύου.
Συγκρότημα μετατροπέα τάσης
Για λειτουργία σε μετατροπείς χαμηλής κατανάλωσης, όπως στην περίπτωσή μας, είναι κατάλληλα τα τρανζίστορ A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Ίσως χρειαστεί να επιλέξετε τον αριθμό των στροφών της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή.Αυτό οφείλεται στο διαφορετικό μέγεθος της πτώσης τάσης στις συνδέσεις p-n για διαφορετικούς τύπους τρανζίστορ.
Τα τρανζίστορ πρέπει να επιλέγονται με βάση τις επιτρεπόμενες τιμές του ρεύματος βάσης (δεν πρέπει να είναι μικρότερο από το ρεύμα φορτίου) και της αντίστροφης τάσης βάσης εκπομπού. Δηλαδή, η μέγιστη επιτρεπόμενη τάση βάσης-εκπομπού πρέπει να υπερβαίνει την απαιτούμενη τάση εξόδου του μετατροπέα.
Προκειμένου να μειωθεί ο θόρυβος και να σταθεροποιηθεί η τάση εξόδου, ο μετατροπέας συμπληρώνεται με μια μονάδα δύο ηλεκτρολυτικών πυκνωτών (για την εξομάλυνση των κυματισμών τάσης) και έναν ενσωματωμένο σταθεροποιητή 7809 (με τάση σταθεροποίησης 9 βολτ) σύμφωνα με το σχήμα:
Συναρμολογούμε τον μετατροπέα σύμφωνα με το διάγραμμα και κολλάμε όλα τα εισερχόμενα στοιχεία σε μια πλακέτα textolite κομμένη από μια γενική πλακέτα κυκλώματος που πωλείται σε προϊόντα ραδιοφώνου χρησιμοποιώντας τη μέθοδο επιφανειακής τοποθέτησης. Οι διαστάσεις της πλακέτας επιλέγονται ανάλογα με τα μεγέθη των επιλεγμένων τρανζίστορ, τον μετασχηματιστή που προκύπτει και τη θέση εγκατάστασης του μετατροπέα. Η είσοδος, η έξοδος και ο κοινός δίαυλος του μετατροπέα οδηγούνται προς τα έξω από ένα εύκαμπτο συρματόσχοινο. Τα καλώδια εξόδου, με τάση +9V, καταλήγουν σε βύσμα 3,5 Jack για σύνδεση σε πολύμετρο. Τα καλώδια εισόδου συνδέονται σε μια κασέτα με εγκατεστημένη μπαταρία 1,5 volt.
Η μπαταρία ΑΑ (1,5V) τοποθετείται σε διπλή κασέτα από φορητό δέκτη.
Η μία θέση καταλαμβάνεται από την μπαταρία, η άλλη θέση χρησιμοποιείται για την εγκατάσταση του διακόπτη τροφοδοσίας και τη στερέωση ολόκληρης της κασέτας, μέσω μιας λωρίδας προσαρμογέα textolite, στη θήκη πολύμετρο.
Ρύθμιση του μετατροπέα.
Ελέγχουμε ότι ο μετατροπέας έχει συναρμολογηθεί σωστά, συνδέουμε την μπαταρία και χρησιμοποιούμε τη συσκευή για να ελέγξουμε την παρουσία και το μέγεθος της τάσης στην έξοδο του μετατροπέα (+9V).
Εάν δεν υπάρχει παραγωγή και δεν υπάρχει τάση στην έξοδο, ελέγξτε ότι όλα τα πηνία είναι σωστά συνδεδεμένα.Οι τελείες στο διάγραμμα του μετατροπέα σηματοδοτούν την αρχή κάθε περιέλιξης. Δοκιμάστε να αλλάξετε τα άκρα μιας από τις περιελίξεις (είσοδος ή έξοδος).
Ο μετατροπέας μπορεί να λειτουργεί όταν η τάση εισόδου μειωθεί στα 0,8 - 1,0 βολτ και λαμβάνει τάση 9 βολτ από ένα γαλβανικό στοιχείο με τάση 1,5 V.
Βελτίωση του πολύμετρου
Για να συνδέσετε τον μετατροπέα στο πολύμετρο, πρέπει να βρείτε έναν ελεύθερο χώρο μέσα στη συσκευή και να εγκαταστήσετε εκεί μια υποδοχή για βύσμα 3,5 Jack ή μια παρόμοια διαθέσιμη υποδοχή. Στο πολύμετρό μου M890D, υπήρχε ελεύθερος χώρος στη γωνία, στα αριστερά της θήκης μπαταριών Krona.
Ως περίπτωση για πολύμετρο Χρησιμοποιείται ηλεκτρική θήκη ξυραφιού.
