Multímetro alimentado por batería de 1.5 voltios

Entre los aficionados y los profesionales, los multímetros digitales son muy populares debido a su multifuncionalidad. Por su potencia, como regla general, se usa una batería Krona de nueve voltios, que tiene una autodescarga notable, una capacidad pequeña y un precio más alto en comparación con otros elementos.
El dispositivo propuesto para suministrar un multímetro digital desde un elemento AA con un voltaje de 1.5 voltios permitirá evitar los inconvenientes indicados en la operación y simplificará la operación del dispositivo.
En Internet hay muchos esquemas diferentes para convertir el voltaje de 1.5 a 9 voltios. Cada uno tiene sus pros y sus contras. Este dispositivo está hecho sobre la base del circuito de A. Chaplygin publicado en la revista Radio (11.2001, p. 42).
La diferencia entre esta realización del convertidor es la ubicación de la batería y el convertidor de voltaje en la cubierta de la caja del multímetro, en lugar de crear una fuente de alimentación compacta instalada en lugar de la batería Krona. Esto le permite reemplazar el elemento AA en cualquier momento, sin desarmar el dispositivo y, si es necesario, desconectar el convertidor (conector Jack 3.5) con la inclusión automática de la batería de respaldo Krona ubicada en su compartimento. Además, en la fabricación de un convertidor de voltaje, no hay necesidad de miniaturizar el producto. Es más rápido y fácil enrollar el transformador en un anillo de mayor diámetro, mejor disipación de calor, una placa de circuito más floja. Esta disposición de nodos en la cubierta de la caja no interfiere con el multímetro.
Este convertidor puede fabricarse en cualquier carcasa adecuada y puede utilizarse en una amplia variedad de dispositivos que requieren alimentación de una batería Krona de nueve voltios. Estos son multímetros, relojes, balanzas electrónicas y juguetes, dispositivos médicos.

Circuito generador de convertidor de voltaje

Se propone un inversor de voltaje de CC progresivo que tenga buenos datos de salida con un mínimo de elementos de entrada. El esquema se muestra en la figura.
En los transistores VT1 y VT2, se ensambla un generador de impulsos push-pull. La corriente de retroalimentación positiva fluye a través de los devanados secundarios del transformador T1 y la carga conectada entre el circuito de + 9 V y el cable común. Debido al control de corriente proporcional de los transistores, las pérdidas en su conmutación se han reducido significativamente y la eficiencia del convertidor se ha incrementado a 80 ... 85%.
En lugar de un rectificador de voltaje de alta frecuencia, se utilizan transiciones de emisor de base de los transistores del propio generador. En este caso, la magnitud de la corriente base se vuelve proporcional a la magnitud de la corriente en la carga, lo que hace que el convertidor sea muy económico.
Otra característica del circuito es la falla de las oscilaciones en ausencia de carga, lo que puede resolver automáticamente el problema de la administración de energía. La corriente de la batería, en ausencia de carga, prácticamente no se consume. El convertidor se encenderá solo cuando sea necesario para alimentar algo de él y se apagará cuando se desconecte la carga.
Pero dado que en la mayoría de los multímetros modernos se introduce la función de apagado automático, para excluir el refinamiento del circuito del multímetro, es más fácil instalar el interruptor de encendido del convertidor.

Fabricación de transformadores de tensión.

La base del generador de impulsos es un transformador T1.
El núcleo magnético del transformador T1 es un anillo K20x4x4 o K10x4x4.5 de ferrita 2000NM. Puedes tomar el anillo de la vieja placa base.
Orden de bobinado del transformador.
1. Primero debes preparar un anillo de ferrita.
• Para evitar que el cable atraviese la tira de aislamiento y dañe su aislamiento, es aconsejable opacar los bordes afilados del anillo de ferrita con una lija o una lima de grano fino.
• Envuelva la tira aislante en el núcleo del anillo para evitar daños al aislamiento del cable. Para aislar el anillo, puede usar barniz, cinta aislante, papel de transformador, papel de calco, mylar o cinta de PTFE.
2. Bobinado de bobinados de transformador con una relación de transformación de 1/7: devanado primario - 2x4 vueltas, devanado secundario - 2x28 vueltas de cable PEV aislado -0.25.
Cada par de bobinados se enrolla simultáneamente en dos cables. Dobla la mitad de un cable de longitud medida y con un cable doblado comenzamos a enrollar firmemente el número deseado de vueltas en el anillo.
Para evitar daños en el aislamiento del cable durante la operación, si es posible, use un cable MGTF u otro cable aislado con un diámetro de 0.2-0.35 mm. Esto aumentará ligeramente las dimensiones del transformador, conducirá a la formación de una segunda capa del devanado, pero garantizará la operación ininterrumpida del convertidor de voltaje.
• Primero, los devanados secundarios lll y lV (2x28 vueltas) del circuito base de los transistores están enrollados (vea el circuito del convertidor).
• Luego, en el punto libre del anillo, también en dos cables, se enrollan los devanados primarios ly ll (2x4 vueltas) del circuito del colector del transistor.
• Como resultado, después de cortar el bucle del comienzo del devanado, cada uno de los devanados tendrá 4 cables, dos a cada lado del devanado. Tomamos el cable del final de la mitad del devanado (l) y el cable del comienzo de la segunda mitad del devanado (ll) y los conectamos entre sí. Procedemos de manera similar con el segundo devanado (lll y lV). Debería obtener algo como lo siguiente: (el cable rojo es el centro del devanado inferior (+), el cable negro es el centro del devanado superior (cable común)).
• Al enrollar los devanados, los giros se pueden fijar con pegamento "BF", "88" o cinta de color que indique diferentes colores del comienzo y el final del devanado, lo que luego ayudará a ensamblar adecuadamente los devanados del transformador.
• Al enrollar todas las bobinas, se debe observar estrictamente una dirección del devanado, y se debe observar el comienzo y el final de los devanados. El comienzo de cada devanado está marcado en el diagrama con un punto en la salida. Si no se observa la fase de los devanados, el generador no arrancará, ya que en este caso se violarán las condiciones necesarias para la generación. Con el mismo propósito, como opción, es posible usar dos cables multicolores de un cable de red.

Conjunto convertidor de voltaje

Para trabajar en convertidores de baja potencia, como en nuestro caso, son adecuados los transistores A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21. Puede que tenga que elegir el número de vueltas del devanado secundario del transformador. Esto se debe a la diferente caída de voltaje a través de las uniones p-n para diferentes tipos de transistores.
Se deben seleccionar los transistores, enfocándose en los valores permisibles de la corriente base (no debe ser menor que la corriente de carga) y el voltaje inverso de la base del emisor. Es decir, el voltaje máximo permitido del emisor base debe exceder el voltaje de salida requerido del convertidor.
Para reducir la interferencia y estabilizar el voltaje de salida, el convertidor se complementa con una unidad de dos condensadores electrolíticos (para suavizar las ondas de voltaje) y un estabilizador integral 7809 (con un voltaje de estabilización de 9 voltios) de acuerdo con el esquema:
Ensamblamos el convertidor de acuerdo con el esquema y soldamos todos los elementos entrantes en una placa de textolita cortada de una placa de circuito universal, vendida en productos de radio, por el método de montaje en la pared. Las dimensiones de la placa se seleccionan según el tamaño de los transistores seleccionados, el transformador resultante y la ubicación de instalación del convertidor. La entrada, salida y bus común del convertidor son llevados a cabo por un cable multinúcleo flexible. Los cables de salida, con un voltaje de + 9V, terminan con un conector Jack 3.5 para conectar a un multímetro. Los cables de entrada están conectados a un casete con una batería de 1.5 voltios instalada.
La batería AA (1.5V) se instala en un casete doble desde un receptor portátil.
Un lugar está ocupado por la batería, otro lugar se utiliza para instalar el interruptor de encendido y asegurar todo el cartucho, a través de la tira de textolita de transición, en el caso del multímetro.
Configuración del convertidor.
Verificamos el ensamblaje correcto del convertidor, conectamos la batería y verificamos con el dispositivo la presencia y magnitud del voltaje en la salida del convertidor (+ 9V).
Si no se genera y no hay voltaje de salida, verifique que todas las bobinas estén conectadas correctamente. Los puntos en el circuito del convertidor marcan el comienzo de cada devanado. Intente intercambiar los extremos de uno de los devanados (entrada o salida).
El convertidor es capaz de funcionar incluso con una disminución en el voltaje de entrada a 0.8 - 1.0 voltios y para obtener un voltaje de 9 voltios de una celda galvánica con un voltaje de 1.5 V.

Finalización del multímetro.

Para conectar el convertidor al multímetro, necesita encontrar espacio libre dentro del dispositivo e instalar allí un conector para Jack 3.5 o un conector existente similar. En mi multímetro M890D, se encontró espacio libre en la esquina a la izquierda del compartimento de la batería Krona.
Como estuche para un multímetro, se usa un estuche de una afeitadora eléctrica.