マルチメーター用の充電器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

無線電子工学と電気工学の百科事典 / 電源

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コンバータ [1] を備えたニッケル水素電池を使用してマルチメータに電力を供給すると、高価な電池を大幅に節約できます。 ただし、バッテリーは依然として時々充電する必要があります。 バッテリーを充電するために多くのデバイスが開発されていますが、そのほとんどは汎用性があるため非常に複雑です。 さらに、動作中にバッテリーが過充電される可能性があり、過熱や耐用年数の短縮につながる可能性があるため、継続的な監視が必要なものもあります。

多くの場合、携帯電話の充電器で電力を供給する単純なセットトップ ボックスで十分に対応できます。 一般に、充電器は非常に強力で小型であり、ほとんどのモデルでは、負荷によって消費される電流に対する保護を備えた安定化電源でもあります。 ほとんどの場合、メモリ デバイスはアイドル状態にあるため、追加の用途を見つけることは理にかなっています。

提案されたセットトップ ボックスは電圧安定化装置であり、2 つのトランジスタで組み立てられています。 放電したバッテリーの充電電流は、最初は一定ですが、充電が進むにつれて指数関数に近い法則に従って減少し[5]、バッテリーが完全に充電されると、安全なレベルに制限されます。 セットトップ ボックスは、1 V の安定化出力電圧を備えた FLY 電話機用の充電器から電力を供給できるように設計されています。もちろん、他の電話機用の充電器も適しています。 取り付け図を図に示します。 XNUMX.

図。 1

調整要素はトランジスタ VT2 に組み込まれ、制御要素はトランジスタ VT1 に組み込まれます。 安定化電圧は、ダイオード VD1 の両端とトランジスタ VT1 のエミッタ接合における電圧降下の合計によって決まります。これにより、セットトップ ボックスの出力に抵抗分圧器を使用しなくても済みます。 図に示されている素子を使用すると、出力電圧は約 1,25 ～ 1,3 V になります。小さな制限内で、他のタイプのダイオードを使用して変更できます。 さらに、出力電圧は抵抗 R2 を流れる電流の影響を受けます。

充電電流を制限するには、抵抗 R3 が使用されます。 抵抗器を使用する理由は、トランジスタに比べて信頼性が高いためです。 さらに、抵抗器が故障すると、バッテリーは実質的に充電器から切り離されます。 図に示されている抵抗器 R3 の抵抗により、セットトップ ボックスの出力電流は約 100 mA に制限されます。

セットトップ ボックスは次のように動作します。電源が投入され、バッテリーが放電すると、トランジスタ VT1 が閉じます。 抵抗器Ｒ２は、飽和状態にあるトランジスタＶＴ２のベース電流を決定し、セットトップボックスの出力電流は、抵抗器Ｒ３の抵抗値によって決定される。 バッテリが充電されると、トランジスタ VT2 のベースの電圧が増加し、トランジスタ VT2 が開き始めます。 この場合、トランジスタ VT3 は最初に飽和状態から抜け出し、その後徐々に閉じて、セットトップ ボックスの「指数関数的な」出力特性を提供します。

バッテリが完全に充電されると、トランジスタ VT2 が閉じ、抵抗 R2 の電流が開いたトランジスタ VT1 とダイオード VD1 を流れます。 後者の状況では、異なるメモリを備えたセットトップ ボックスの動作にいくつかの制限が課されます。 実際、多くの充電器、特に安価なモデルの電圧範囲は 4,6 から 9 V、つまりほぼ 1,2 倍です。 この場合、セットトップ ボックスの出力電圧は 1,5 から 2 V まで変動する可能性がありますが、これは当然ながら許容できません。 充電電流も大幅に変化する可能性があります。 この場合、抵抗 R3 を、電界効果トランジスタなどの電流発生器 (約 5 ～ 1 mA) に置き換える必要があります。 残りの要素については特別な説明は必要ありません。抵抗器 R1 と LED HL4 は電源電圧を監視するために使用され (多くの充電器にはそれがありません)、抵抗器 R1 とマイクロアンメータ PAXNUMX は電流とバッテリの充電度を監視するために使用されます。

セットトップ ボックスは、抵抗 R3 を除き、MLT 抵抗を使用します。抵抗は 2 W の電力で輸入されます。 KT315I (VT1) の代わりに、KT315、KT3102 シリーズの任意のトランジスタを使用でき、KT630A (VT2) の代わりに、任意の KT630 シリーズと強力な KT815、KT817 を使用できます。 電流計はテープレコーダーからのトータル偏差電流88501μAの録音レベルインジケーターM300を使用しています。 微小電流計のスケールは、抵抗 R4 を選択することによって校正されます。 最終的な目盛りは 100 mA の電流に対応します。 XS1 コネクタは何でも構いませんが、XP1 コネクタは電話や充電器のコネクタと同様に選択する必要があります。 コンソールのすべての部品は、片面がグラスファイバー箔でできたプリント基板に取り付けられています。その図を図に示します。 2. 基板はメスやカッターで導体を切り出します。 厚さ 3 mm のポリスチレンを接着したケースに収められており、外観は図 3 に示されています。 XNUMX.

図。 2

図。 3

セットトップ ボックスは次の順序でセットアップされます。セットトップ ボックスの入力に電力が供給され、出力の電圧がチェックされます。 約 1,3 V になるはずです。もちろん、HL1 LED が点灯するはずです。 電圧が指定された電圧と大きく異なる場合は、KD510A の代わりに他のシリーズのダイオードを選択するか、抵抗 R2 を選択してみてください。 次に、セットトップ ボックスの出力を電流計で 1 A まで閉じます。充電電流が高すぎる場合は、抵抗 R3 の抵抗を増やすことができます。 次に、抵抗 R4 を選択して、微小電流計の矢印 PA1 を最終目盛りに設定し、スケールを校正します。

使用される M88501 マイクロアンペアのスケールは非線形であるため、測定誤差は 10 ～ 12% に達する可能性があることに注意してください。 微小電流計はバッテリー充電の指標として使用されるため、数値目盛りを完全に放棄して色に置き換えることができます。ゼロ目盛と最初の目盛の間の領域（図 3）は、70 と 100 の間の領域が緑色に塗られます。 XNUMX mA マーク - 赤、スケールの残りの部分 - 黄色。 このようなデバイスは、色付きのセクターや徐々に拡張するストリップの形など、さまざまなスケールで製造されたことに注意してください。 このような場合には、既存のスケールの数字を書き換えたり、既成の領域を塗りつぶしたりして使用すると便利です。

セットトップ ボックスは、コンバータ [1] とともに XNUMX 年以上使用されていますが、苦情は一度も発生していません。

注意。 この記事で指定されている 1,25 ～ 1,3 V の電圧は、ニッケル水素バッテリーを完全に充電するには十分ではありません。 このようなバッテリーを完全に充電するには、1,38 ～ 1,45 V の電圧が必要です (特定のインスタンスによって異なります)。 これを行うには、KD510A ダイオード (VD1) を 1 つまたは 5817 つのショットキー ダイオード (XNUMXNXNUMX など)、または抵抗を選択して置き換えることができます。

文学

1. Gerasimov E. デジタル マルチメーターに電力を供給するためのコンバーター。 - ラジオ、2014 年、第 9 号、p. 20、21。
2. Dorofeev M. 充電器オプション。 - ラジオ、1993 年、No. 2、p. 12、13。

著者：E。ゲラシモフ

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