M-832 マルチメーターの電源は XNUMX つのバッテリーから供給されます。スキーム、説明

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M-832 マルチメーターは XNUMX つのバッテリーで駆動されます。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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著者は、人気の高いマルチメータ M-83x (DT-83x) シリーズに XNUMX 本の大容量単 XNUMX 形ニッケル水素電池を使用して電力を供給する方法を提案します。これにより、電源を切らずにデバイスの動作時間を大幅に延長できます。

アマチュア無線の練習では、M-832 デジタルマルチメーターを使用して測定しています。このようなデバイスの主な欠点は、個別の電源スイッチがないことです。したがって、XNUMXボルトのガルバニック電池の動作時間が短いために、電源を数回オフにするのを忘れてクローナがすでに切れてしまった場合に、悲しい状況に陥らないようにするために、動作中の電池を常に操作する必要があります。モードと測定リミットスイッチ、デバイスのオンとオフを切り替えます。この場合、スイッチ接点が著しく摩耗する可能性があります。マルチメータをまったくオフにせず、測定の種類のスイッチを最も頻繁に使用される操作位置のままにしておきたいと思います。これにより、スイッチの寿命が延び、マルチメータは常に次の測定の準備が整います。

ガルバニック電池を充電式電池に交換しても問題は解決しません。第一に、「充電式」クラウンの容量が小さいため、頻繁に充電する必要があること、第二に、バッテリーが完全に放電したときに操作装置から切り離す措置を講じないとすぐにバッテリーが故障してしまうため、このバッテリーを次の用途に使用することにしました。マルチメータは、標準の電源コンパートメントに配置された容量 2,7 Ah の 9 つの AA サイズのニッケル水素電池によって電力供給され、電圧は XNUMX V の電圧コンバータから得られます。電源をオフにしないと、連続稼働は約XNUMXか月で、携帯電話を充電する頻度が高いので、私には非常に適していました。もちろん、コンバーターには、バッテリーが放電すると電源をオフにするユニットが装備されています。

832つのバッテリーからのM-XNUMXマルチメーターの電源
図。 1

デバイス図を図に示します。 1. しきい値電圧が低い電界効果トランジスタ VT1 および VT2 を使用して、2 V まで放電するとバッテリーをオフにする電子スイッチが組み立てられます [1]。トランジスタは、よく知られたトリガー「ラッチ」回路に従って接続されます。 SB1 ボタンを押すと、最初にトランジスタ VT2 が開き、次に VT1 が開きます。スイッチの出力電圧 (VT1 のドレイン) がその入力 (VT1 のソース) の電圧に等しいため、抵抗分圧器 R2R3 の電圧がしきい値まで低下するまで、トランジスタ VT4 はオープン状態に維持されます。。電圧がしきい値よりも低い場合、正のフィードバックにより両方のトランジスタが閉じ、バッテリーが切断されます。この場合、コンバータが消費する電流は実質的にゼロになります。

ボタン SB1 は、バッテリーの取り付け後または充電後にコンバーターをオンにするために使用します。バッテリーが完全に放電したときにコンバーターがオフになった場合や、放電したバッテリーを取り外した後、バッテリーを取り付ける前に緊急にいくつかの測定を行う必要がある場合に使用します。バッテリーは充電中です。この目的のために、コンデンサ C1 がトランジスタ VT1 のゲート端子とソース端子の間に接続され、抵抗 R1 と並列に接続されます。バッテリ電圧が 2 V 未満で VT2 が閉じると、コンデンサは抵抗 R1 を介して放電し、トランジスタ VT1 を数十秒間開いたままにします。これにより、ボタンを定期的に押すことで、放電したバッテリで複数の測定を行うことができます。ターンオフ遅延時間はコンデンサ C1 の静電容量に直接比例し、上下に変更できます。

倍電圧回路は、標準回路に従って DA1 チップ上に組み込まれています。ピン 5 に対する DA1 の出力 (ピン 8) の電圧は -5 V です。知られているように、低負荷電流 (ミリアンペア単位) でのこのコンバータの効率は 100% に近くなります [2]。入力電圧が 2,5 V の場合、コンバータ自体の消費電流は 25 μA を超えません。 DA1 のダブラーの出力電圧は、DD9 チップに組み込まれたコンバータによって、ADC チップ (ICL7106) の動作に必要な -1 V の値に再び増加し、ADC のピン 26 に供給されます (-9 V)。 XNUMXV）。

バッテリから電源が供給された後、ダイオード VD5、VD1 を介して -2 V の電圧が ADC のピン 26 に供給されます。内蔵クロックジェネレータが起動され、ピン 38 からの矩形パルスが DD1 の入力 (シュミットトリガ) に送信されます。このチップは、負荷容量が増加した高速 CMOS シリーズに属します [3]。その出力は、ダイオード VD1、VD2 およびコンデンサ C5、C6 で構成される電圧倍増整流器に負荷され、その出力で -5 V から -9 V の電圧が生成されます。このコンバータの効率は電圧のみに依存します。上記の負荷電流では、ショットキーダイオード VD1、VD2 の両端の電圧降下が発生します。シュミットトリガによって消費される電流は約 10 ～ 20 µA で、ADC クロックジェネレータのパルス降下時間にのみ依存します。著者の意見では、別の回路ソリューションはそれほど経済的ではありません。

832つのバッテリーからのM-XNUMXマルチメーターの電源
図。 2

電源は片面がガラス繊維ホイルでできたプリント基板上に組み立てられ（図2）、バッテリー用のマルチメーターコンパートメントに配置されます。 DA1 チップを除いて、すべての要素は表面実装されています。DA8 チップは、SOIC だけでなく、対応するコンタクトパッドがボード上に提供される PDIP (DIP-XNUMX) パッケージでも使用できます。

このボードは、サイズ 1206 の抵抗器、コンデンサ C1、C2、C4 - サイズ B、C3 - 1206、C5、C6 - 0805 を取り付けるように設計されています。ショットキーダイオード BAT54WS (VD1、VD2) は、逆電流が2 V の逆電圧で 5 μA 以下、5 pF 未満の容量。トランジスタ IRLML2244TR (VT1) - 0,5 V のゲート-ソース電圧で 2 オーム以下のチャネル抵抗を持ち、たとえば、Si2301BDS、IRLML6402TR、VT2 に置き換えられます。図に示されているものに加えて、しきい値電圧が 2 V 以下の低電力のものが適しています。たとえば、IRLML6346TR が適しています。

NC7SZ14 チップ (Dd 1) は、輸入された 4093V または 40106V マイクロ回路、および国内の KR1561TL1、KR1561TL2 と交換できます。それらの包含は図に示されています。一方、マイクロ回路のピン 3 は 14 V ラインに接続し、ピン 0 は -7 V ラインに接続する必要があり、もちろんプリント回路基板を変更する必要があります。

832つのバッテリーからのM-XNUMXマルチメーターの電源
図。 3

数社が製造している DA1 チップは、頭文字を ICL と呼ぶことでよりアクセスしやすくなります。著者が購入したチップ名称の末尾に文字 Z が付いているコピー (SOIC および PDIP パッケージの両方) (ICL7660ACBAZ など) は、出力抵抗が 2,5 倍でした (入力電圧 200 V で、約 90.100 対 0,6 オーム)。 Zの文字はなし）。 ADC の消費電流が 1 mA (通常は約 7126 mA) を超えない場合、またはより経済的な ADC (ICLXNUMX など) が取り付けられている場合、このような出力抵抗を持つインスタンスを電源に取り付けることができます。

832つのバッテリーからのM-XNUMXマルチメーターの電源
図。 4

ブロックは装置本体に簡単にフィットします（図4）。 GB1 バッテリーを充電するには、DS-313 (XS1) ソケットと TS-0403 (SB1) タクトボタンがデバイスボードに接着されています。それらの反対側に、ケースの側壁に XNUMX つの穴が開けられています。

セットアップは、バッテリー残量低下に関する安定した明るく表示されたメッセージが BAT シンボルの形でマルチメーターのインジケーターに表示された後、抵抗 R3 を設定して電源をオフにすることになります (他のモデルでは、LO BAT、LOW BAT が見つかります)。公称バッテリ電圧が 2,5 V の場合は、ADC 電源電圧も測定する必要があります。ピン 1 と 26 の間の電圧が 9,3 V を超える場合は、デバイスに消費電流が 0,3 mA 未満の ADC が搭載されている場合にその可能性があり、ダイオード VD1 または VD2 の 1 つを低電力シリコン (4148N37W など) に置き換える必要があります。、必要な電圧を取得します。 ADC クロックジェネレータが起動しない場合は (これは十分に考えられます)、ADC (図 1 を参照) のピン 5「TEST」を -XNUMX V ラインに接続する必要があります。

文学

Glibin S. 電子電源スイッチ。 - ラジオ、2011 年、No. 1、p。 54.
ICL7660S、ICL7660A 超電圧コンバータ。 - URL: intersil.com/content/dam/Intersil/documents/fn31/fn3179.pdf.
NC7SZ14 TinyLogic UHS インバーター、シュミットトリガー入力付き。 - URL: fairchildsemi.com/ds/NC/NC7SZ14.pdf.

著者: S.グリビン

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