Convertidor para alimentar un multímetro digital. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
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Entre los radioaficionados y profesionales, los multímetros digitales han ganado gran popularidad debido a su versatilidad y actualmente a un costo relativamente bajo. Para alimentar tales dispositivos, por regla general, se utiliza una batería Krona de nueve voltios (6F22), lo cual no es muy conveniente, ya que estas baterías tienen una capacidad pequeña, una autodescarga notable y, además, un precio más alto en comparación con otras elementos. El dispositivo propuesto en la descripción le permitirá evitar las "inconvenientes" anteriores y operar el multímetro utilizando solo dos elementos de tipo AA (R6).
Característica de los multímetros digitales: bajo consumo de corriente de la fuente de alimentación. A continuación se muestran los resultados de medir el consumo de corriente del multímetro (en mA) de la serie M838 de una batería 6F22 con un voltaje de 9,0 V cuando opera en los modos:
- Medición de corrientes y voltajes continuos y alternos en todos los límites, resistencia de resistencias dentro de 20 kOhm ... 2 MOhm y temperatura ...... 2,2
- Medida de resistencia en el límite de 2 kOhm......2,3
- Medida de resistencia en el límite de 200 Ohm......3,5
- Continuidad, sondas en corto......4,5
- Medición de transistores hFF ...... hasta 9,5
Por lo tanto, el convertidor debe tener no solo una alta eficiencia, sino también una corriente de reposo mínima en ausencia de carga. Además, el convertidor debe colocarse en la caja del multímetro para no afectar su rendimiento. Teniendo en cuenta los requisitos anteriores, se desarrolló un convertidor con las siguientes características técnicas:
- Tensión de alimentación, V......1,8...4
- Corriente de reposo, mA......3,4
- Corriente máxima en la carga, mA......20
- Frecuencia de conversión, kHz......45. .85
- Amplitud de ondulación a una corriente de 10 mA, mV......30
- Inestabilidad relativa de la tensión de salida cuando la tensión de alimentación cambia entre 1,8 ... 4 V,%...... 7
La dependencia de la corriente consumida por el convertidor de la corriente de carga se muestra en la fig. 1
La influencia de la corriente de carga en la eficiencia a valores fijos de la tensión de alimentación se muestra en la fig. 2.
El circuito convertidor se muestra en la fig. 3. Los elementos C1, T1, R1, R2, VD1 y VT2 forman un oscilador de ciclo único con retroalimentación inductiva. La frecuencia de conversión depende de la inductancia de la sección 1-2 del transformador T1 y la capacitancia del capacitor C1. La presencia de una sección adicional 4-5 duplica la amplitud de los pulsos en el ánodo del diodo VD2. Esta solución mejoró ligeramente la eficiencia de conversión y, lo que es más importante, hizo posible lograr el nivel requerido de voltaje constante en la salida del convertidor con un voltaje de suministro más bajo.
La tensión de salida está estabilizada por los elementos VT1, R3, R4 y VD3. Tan pronto como el voltaje en la salida del convertidor alcanza la suma de los voltajes de ruptura del diodo zener VD3 y la saturación de la transición base-emisor del transistor VT1, este último, al abrirse, limita la corriente base del transistor VT2 . Como resultado, la corriente del colector del transistor VT2 disminuye, el aumento del flujo magnético en el transformador es limitado, lo que le permite mantener el voltaje de salida en un nivel determinado.
Un dibujo de una placa de circuito impreso y la disposición de los elementos en ella se muestran en la fig. 4 (escala 1:1). Condensadores C1, C3, C5 - tipo cerámico K10-176 o similares importados. El condensador C1 debe tener un grupo TKE no peor que M750 (preferiblemente M47). Las resistencias pueden ser de cualquier tipo con una potencia de 0,125 o 0,25 vatios. Diodo VD2: cualquier diodo Schottky de tamaño adecuado, por ejemplo, 1N5817, 1N5818, 1N5819. No tiene sentido utilizar un diodo de silicio convencional debido a una notable disminución de la eficiencia. El diodo Zener VD2 puede ser de cualquier tipo, con un voltaje de estabilización de 8 ... 8,5 V.
Transistor VT2 - 2T665A9, diseñado para montaje en superficie, por lo que sus conclusiones deben extenderse con piezas de alambre de cobre de 7 ... 10 mm de largo. En lugar del transistor 2T665A9, puede usar el transistor KT961 o KT961B, sin embargo, en este caso, la eficiencia se deteriorará, ya que el voltaje de saturación del colector-emisor del KT961A es 0,2 V mayor que el del 2T665A9. El transistor VT1 se puede reemplazar con cualquier otra estructura n-p-n con una ganancia de corriente estática de al menos 100.
El transformador T1 está hecho en el circuito magnético blindado B14 hecho de ferrita de grado M2000NM. El devanado 1-2 tiene siete vueltas de cable LESHO 10x0,07, los devanados 3-4 y 4-5 - 16 vueltas del mismo cable. Las copas del circuito magnético se pegan con cola BF-2 o BF-19 sin junta dieléctrica.
Ajustar el convertidor se reduce a verificar el voltaje de salida sin carga, que debe ser de 8,9 ... 9,4 V. De lo contrario, es necesario seleccionar un diodo zener VD2 con un voltaje de estabilización adecuado. Después de eso, es necesario verificar la capacidad de carga del convertidor. Conéctelo a una fuente de alimentación de 1,9 V y termine la salida del convertidor con una resistencia de 910 ohmios. Mida la tensión de salida, si difiere de la tensión sin carga en más de un 7...10%, reduzca el valor de la resistencia R1 y repita la medición. Si el convertidor descrito está instalado en el multímetro M838, no se encontró ningún efecto del convertidor en la precisión de la medición.
La ubicación del convertidor y las baterías dentro del multímetro se muestra en la fig. 5.
Literatura
- Pakhomov A. Convertidor para alimentar receptores de radio. - Radio, 2000, N° 2, pág. 19
- Biryukov S. Convertidor de voltaje de bajo voltaje. - Radio, 2002, N° 2, pág. 41,42.
- Bukreev S. S., Golovatsky V. A., Gulyakovich G. N. Fuentes de alimentación secundaria. - M.: Radio y comunicación, 1983.
Autor: S. Belyaev, Tambov
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