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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Una vez más sobre la fuente de alimentación del multímetro digital de la red. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación El tema de la alimentación de red para multímetros digitales compactos no es nuevo; se ha planteado repetidamente en las páginas de la literatura de radioaficionados. En particular, esta cuestión se estudió en detalle en [1]. La fuente de alimentación del multímetro debe proporcionar aislamiento galvánico del circuito de salida de la red de suministro con una capacitancia de paso pequeña (no más de 20...30 pF), y ser simple y compacta. La estructura óptima de la fuente de alimentación de red para un multímetro en la actualidad es un convertidor reductor de voltaje de CA a CC estabilizado con un transformador que opera a una frecuencia alta (decenas y cientos de kilohercios). Entre los muchos diseños similares, el dispositivo [2], por ejemplo, goza de una merecida popularidad entre los radioaficionados. En opinión del autor, el punto débil de este tipo de fuentes es el transformador de alta frecuencia, que debe fabricarse usted mismo. Al mismo tiempo, esta es la parte más crítica del convertidor. De su calidad dependen tanto el correcto funcionamiento del multímetro como la seguridad de trabajar con él. Sabiendo esto, algunos radioaficionados que no tienen las habilidades para fabricar transformadores simplemente no se comprometen a repetir dichos dispositivos para no arriesgarse a utilizar dispositivos costosos. Una de las formas de lograr una buena repetibilidad de cualquier diseño es la ausencia de piezas de fabricación propia, así como de aquellas que escasean. Este enfoque también es favorable para otras cualidades de diseño: confiabilidad, facilidad de fabricación y mantenibilidad.
Teniendo en cuenta lo anterior, el autor ha desarrollado y ofrece a los radioaficionados su propia versión de la fuente de alimentación de red para un multímetro digital portátil. El dispositivo es simple y no requiere configuración. Principales características técnicas
El dispositivo, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1 es un convertidor AC-DC de dos etapas. Los parámetros de tensión de salida necesarios para alimentar el multímetro están formados por el estabilizador lineal integrado DA2. La primera etapa del convertidor es un dispositivo listo para usar que casi todo el mundo tiene hoy en día: un cargador de teléfono móvil con una tensión de salida de 5 V (A1). A través del conector X1, su voltaje se suministra a la entrada del segundo convertidor elevador A2: el microconjunto PSD-0512ELF (DA1), que opera a una frecuencia de aproximadamente 100 kHz. El voltaje de salida de este microconjunto es de 12 V y su circuito de salida está aislado del circuito de entrada. Son los parámetros de este aislamiento los que se indican en las principales características técnicas del dispositivo. De hecho, son aún mayores, ya que el circuito de salida del cargador también está aislado de la red eléctrica. Una ventaja adicional de la estructura descrita es la capacidad de alimentar el multímetro desde cualquier fuente de voltaje de 5 V CC, incluida la incluida en el dispositivo que el multímetro prueba. La resistencia R2 proporciona la carga inicial del cargador hasta que el convertidor de microconjunto DA1 comienza a funcionar. La resistencia R1 sirve como carga mínima para este microconjunto, porque la corriente consumida por la carga principal (multímetro) es pequeña y depende del modo de funcionamiento del multímetro, y el funcionamiento sin carga para el microconjunto está contraindicado. El voltaje de salida del microconjunto se suministra a un estabilizador integrado (DA2), que lo reduce a 9 V. Desde la salida del estabilizador, el voltaje se suministra al multímetro a través de un filtro de paso bajo C2L1C3 con una frecuencia de corte de aproximadamente 50 kHz, lo que evita que las interferencias de alta frecuencia creadas por el microconjunto DA1 penetren en el multímetro y en el dispositivo bajo prueba. El condensador C2, además, elimina la posible autoexcitación del estabilizador DA2. Algunas palabras sobre la elección del estabilizador integrado DA2. La opción ideal sería utilizar el microcircuito 78L09 con un voltaje de salida de 9 V. Sin embargo, estos microcircuitos hoy en día no tienen una gran demanda, por lo que las tiendas a menudo simplemente no los piden, por lo que no se pueden encontrar a la venta. Por lo tanto, se utilizó el estabilizador integrado más común de la serie 78L05, cuyo voltaje de estabilización es de 5 V aumentado a 9 V al incluir un diodo Zener VD1 en el circuito de su cable común. Dado que este diodo Zener tiene un voltaje de estabilización nominal de 3,6 V, el voltaje en la salida del estabilizador DA2 aumenta, estrictamente hablando, solo a 8,6 V, pero esto es suficiente para que funcione el multímetro. Las piezas fuente (a excepción del cargador del móvil) se colocan sobre una placa de circuito impreso de 39x20 mm, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 2. Tenga en cuenta que en el dibujo falta el conector X1, dejando solo espacio para su instalación.
El hecho es que se supone que debes usar un cargador con un conector estándar que se conecta a un teléfono celular, y este conector puede ser diferente para diferentes teléfonos. Por lo tanto, al comenzar a fabricar el dispositivo descrito, primero debes determinar el tipo de conector que necesitas, encontrar el mismo y ajustar el dibujo de la placa de circuito impreso para acomodarlo. Esto permitirá utilizar el cargador tanto para el propósito previsto (cargar la batería del teléfono) como para alimentar el multímetro. Conector X2: bloque de una batería Krona usada. Todas las resistencias y condensadores son de tamaño 1206, el inductor L1 es SQC322520T-100K-N de tamaño 1210. La placa de circuito impreso terminada se monta en el compartimento de la batería del multímetro de la forma que más le convenga. Se puede descargar el archivo PCB en formato Sprint Layout 5.0 desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/12/bp-mult.zip. Literatura
Autor: A. Savchenko
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