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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación del multímetro M-832 de dos baterías. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El autor propone una forma de alimentar los populares multímetros de la serie M-83x (DT-83x) con dos baterías AA de hidruro metálico de níquel de alta capacidad, que pueden extender significativamente el tiempo de funcionamiento de los dispositivos sin apagar la alimentación. En mi práctica de radioaficionado, utilizo un multímetro digital M-832 para las mediciones. La principal desventaja de tales dispositivos es la falta de un interruptor de alimentación separado. Por lo tanto, para no entrar en una situación triste debido a la corta duración de la operación de una batería galvánica de nueve voltios, cuando olvidé apagar la alimentación varias veces y el Krona ya se ha "sentado", debe hacerlo constantemente manipular el interruptor del modo de operación y límite de medición, encendiendo y apagando el dispositivo. En este caso, los contactos del interruptor están sujetos a un desgaste significativo. Me gustaría no apagar el multímetro para nada, dejando el interruptor de tipo de medición en la posición de trabajo, el que se usa con mayor frecuencia, lo que alargará la vida útil del interruptor, y el multímetro estará siempre en estado de preparación para la próxima medición. Reemplazar la batería galvánica por una batería recargable no resuelve el problema. En primer lugar, requiere carga frecuente debido a la baja capacidad de las coronas "recargables". En segundo lugar, la batería fallará rápidamente si no se toman medidas para desconectarla del dispositivo operativo cuando está completamente descargada. Esto llevó a la decisión de utilizarla. para El multímetro funciona con dos baterías AA de hidruro de níquel-metal con una capacidad de 2,7 Ah, colocadas en un compartimento de batería estándar, y se obtiene un voltaje de 9 V de un convertidor de voltaje. Cargamos el teléfono con mucha más frecuencia. Por supuesto , el convertidor está equipado con un nodo que apaga la alimentación cuando las baterías están descargadas.
El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 1. En los transistores de efecto de campo VT1 y VT2 con voltajes de umbral bajos, se ensambla un interruptor electrónico que apaga la batería cuando se descarga a 2 V [1]. Los transistores están conectados de acuerdo con el conocido esquema de "latch" de disparo. Cuando presiona el botón SB1, el transistor VT2 se abre primero y luego VT1. Desde el voltaje de salida del interruptor (en el drenaje VT1), igual al voltaje en su entrada (fuente VT1), el transistor VT2 se mantiene abierto hasta que el voltaje a través del divisor resistivo R3R4 cae a su valor de umbral. Si el voltaje es inferior al umbral, ambos transistores se cerrarán debido a la retroalimentación positiva, lo que conducirá a la desconexión de la batería. La corriente consumida por el convertidor en este caso es prácticamente nula. El botón SB1 se utiliza para encender el convertidor después de instalar la batería o después de cargarla, si se apagó cuando estaba completamente descargada, y también si, después de desconectar las baterías descargadas, se requieren urgentemente varias mediciones antes de poner la batería. cargar. Para ello, se conecta un condensador C1 entre los terminales de puerta y fuente del transistor VT1 y en paralelo con la resistencia R1. Cuando VT2 se cierra cuando el voltaje de la batería es inferior a 2 V, el capacitor, que se descarga a través de la resistencia R1, mantiene abierto el transistor VT1 durante varias decenas de segundos, lo que le permite realizar varias mediciones con baterías descargadas presionando periódicamente el botón. El tiempo de retardo de apagado es directamente proporcional a la capacitancia del capacitor C1 y se puede aumentar o disminuir. Se ensambla un duplicador de voltaje en el chip DA1 de acuerdo con un esquema típico. En la salida (pin 5) de DA1, el voltaje es de -8 V con respecto al pin 5. La eficiencia de este convertidor a una corriente de carga baja (unos pocos miliamperios), como saben, es cercana al 100% [2], ya una tensión de entrada de 2,5 V, propia consumida por dicho convertidor, la corriente no supera los 25 μA. El voltaje de salida del duplicador en DA1 se eleva nuevamente a -9 V, que es necesario para el funcionamiento del chip ADC (ICL7106), por el convertidor ensamblado en el chip DD1, y se alimenta al pin ADC 26 (-9 V). Después de suministrar energía desde la batería, se suministra un voltaje de -5 V a través de los diodos VD1, VD2 al pin 26 del ADC. Se lanza su generador de reloj incorporado, los pulsos rectangulares del pin 38 se alimentan a la entrada de DD1, el disparador Schmitt. Este chip pertenece a la serie CMOS de alta velocidad con mayor capacidad de carga [3]. Su salida se carga en un rectificador con duplicación de voltaje, ensamblado en diodos VD1, VD2 y condensadores C5, C6, en cuya salida se forma un voltaje de -5 V a partir de -9 V. La eficiencia de este convertidor depende solo de la caída de voltaje a través de los diodos Schottky VD1, VD2 a la corriente de carga anterior. La corriente consumida por el disparador Schmitt es de aproximadamente 10 ... 20 μA y depende solo de la duración de los cambios de pulso del generador de reloj ADC. Otra solución de circuito, según el autor, será menos económica.
La fuente de alimentación está montada en una placa de circuito impreso de fibra de vidrio laminada por un lado (Fig. 2), colocada en el compartimento del multímetro destinado a la batería de alimentación. Todos los elementos son para montaje en superficie, a excepción del chip DA1, que puede estar en el paquete no solo SOIC, sino también PDIP (DIP-8), para lo cual se proporcionan las almohadillas de contacto correspondientes en la placa. La placa está diseñada para instalar resistencias de tamaño 1206, condensadores C1, C2, C4 - tamaño B, C3 - 1206, C5, C6 - 0805. Los diodos Schottky BAT54WS (VD1, VD2) son reemplazables por cualquiera similar con una corriente inversa de no más de 2 μA y una capacitancia de menos de 5 pF con un voltaje inverso de 5 V. Transistor IRLML2244TR (VT1): con una resistencia de canal de no más de 0,5 ohmios con un voltaje de fuente de puerta de 2 V, se reemplaza , por ejemplo, Si2301BDS, IRLML6402TR, VT2: cualquier transistor de baja potencia con un voltaje de umbral de no más de 2 V , excepto el indicado en el diagrama, por ejemplo, IRLML6346TR es adecuado. El chip NC7SZ14 (Dd 1) se puede reemplazar con un microcircuito importado de 4093 V o 40106 V, así como con KR1561TL1, KR1561TL2 domésticos. Su inclusión se muestra en la Fig. 3, mientras que el pin 14 del microcircuito debe estar conectado a la línea de 0 V, y el pin 7 a la línea de -5 V. La placa de circuito impreso, por supuesto, tendrá que ser finalizada.
El chip DA1, producido por varias empresas, es más accesible con la abreviatura inicial ICL. Las copias compradas por el autor (tanto en paquetes SOIC como PDIP) con la letra Z al final de la designación del chip (por ejemplo, ICL7660ACBAZ) tenían el doble de impedancia de salida (a un voltaje de entrada de 2,5 V, aproximadamente 200 frente a 90.100 ohmios). sin la letra Z). Las instancias con esta impedancia de salida se pueden instalar en la fuente de alimentación si la corriente consumida por el ADC no supera los 0,6 mA (normalmente alrededor de 1 mA) o se instala un ADC más económico, por ejemplo ICL7126.
El bloque encaja fácilmente en el cuerpo del dispositivo (Fig. 4). Para cargar la batería GB1, el zócalo DS-313 (XS1) y el interruptor táctil TC-0403 (SB1) se fijan en la placa del dispositivo con pegamento. Frente a ellos, se perforan dos agujeros en la pared lateral de la caja. El ajuste se reduce a configurar la resistencia de apagado R3 después de la aparición de un mensaje estable y brillante en el indicador del multímetro sobre la batería baja en forma de caracteres BAT (en otros modelos hay LO BAT, LOW BAT). Con una tensión de batería nominal de 2,5 V, también debe medirse la tensión de alimentación del ADC. Si supera los 1 V entre los pines 26 y 9,3, lo que es posible si el dispositivo tiene un ADC con un consumo de corriente inferior a 0,3 mA, se debe reemplazar uno de los diodos VD1 o VD2 por cualquier silicio de bajo consumo, por ejemplo 1N4148W , para obtener el voltaje requerido. En el caso de que el generador de reloj ADC no arranque, lo cual es muy posible, es necesario conectar la salida 37 "TEST" del ADC (ver Fig. 1) a la línea de -5 V. Literatura
Autor: S. Glibin
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