|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Przetwornica małej mocy do zasilania obciążenia 9 V z akumulatora litowo-jonowego 3,7 V. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Ładowarki, akumulatory, ogniwa galwaniczne Niektóre nowoczesne urządzenia małej mocy pobierają bardzo mały prąd (kilka miliamperów), ale do swojej mocy wymagają zbyt egzotycznego źródła - baterii 9 V, która również wystarcza na maksymalnie 30...100 godzin pracy urządzenia. Wygląda to szczególnie dziwnie teraz, kiedy akumulatory litowo-jonowe z różnych gadżetów mobilnych są prawie tańsze niż same akumulatory - baterie. Dlatego naturalne jest, że prawdziwy radioamator będzie próbował przystosować baterie do zasilania swojego urządzenia, a nie będzie okresowo szukał „antycznych” baterii. Jeśli weźmiemy pod uwagę konwencjonalny (i popularny) multimetr jako obciążenie o małej mocy. M830, zasilany elementem typu „Korund”, to do wytworzenia napięcia 9 V potrzebne są co najmniej 2-3 akumulatory połączone szeregowo, co nam nie odpowiada, po prostu nie zmieszczą się w obudowie urządzenia. Dlatego jedynym wyjściem jest użycie jednej baterii i przetwornicy podwyższającej napięcie. Wybór bazy elementu Najprostszym rozwiązaniem jest zastosowanie timera typu 555 (lub jego wersji 7555 CMOS) w przetworniku impulsowym (przetwornice pojemnościowe się nie nadają, mamy zbyt dużą różnicę napięć wejściowych i wyjściowych). Dodatkowym „plusem” tego mikroukładu jest to, że ma wyjście z otwartym kolektorem, a ponadto wystarczająco wysokonapięciowe, które może wytrzymać napięcia do +18 V przy dowolnym roboczym napięciu zasilania. Dzięki temu możliwe jest złożenie przetwornicy z dosłownie kilkunastu tanich i pospolitych części (ryc. 1.6).
Pin 3 układu jest normalnym wyjściem dwustanowym, jest używany w tym obwodzie do utrzymania generacji. Pin 7 to wyjście z otwartym kolektorem, które może wytrzymać podwyższone napięcie, dzięki czemu można je podłączyć bezpośrednio do cewki, bez wtórnika tranzystorowego. Wejście napięcia odniesienia (pin 5) służy do regulacji napięcia wyjściowego. Zasada działania urządzenia Natychmiast po przyłożeniu napięcia zasilania kondensator C3 rozładowuje się, prąd przez diodę Zenera VD1 nie płynie, napięcie na wejściu REF mikroukładu wynosi 2/3 napięcia zasilania, a cykl pracy wyjścia impulsów wynosi 2 (czyli czas trwania impulsu jest równy czasowi przerwy), kondensator C3 ładuje się z maksymalną prędkością. Dioda VD2 jest potrzebna, aby rozładowany kondensator C3 nie wpływał na obwód (nie obniżał napięcia na pinie 5), rezystor R2 „na wszelki wypadek” dla ochrony. Gdy ten kondensator ładuje się, dioda Zenera VD1 zaczyna się lekko otwierać, a napięcie na pinie 5 mikroukładu wzrasta. Z tego powodu czas trwania impulsu maleje, czas trwania przerwy wydłuża się, aż do osiągnięcia równowagi dynamicznej i ustabilizowania się napięcia wyjściowego na określonym poziomie. Wartość napięcia wyjściowego zależy tylko od napięcia stabilizującego diody Zenera VD1 i może wynosić do 15 ... 18 V przy wyższym napięciu, mikroukład może ulec awarii. O szczegółach Cewka L1 jest nawinięta na pierścień ferrytowy. K7x5x2 (średnica zewnętrzna - 7 mm, wewnętrzna - 5 mm, grubość - 2 mm), około 50 ... 100 zwojów drutem o średnicy 0,1 mm. Możesz wziąć większy pierścień, wtedy liczbę zwojów można zmniejszyć, lub możesz wziąć cewkę przemysłową o indukcyjności setek mikrohenriów (µH). Mikroukład 555 można zastąpić domowym analogiem K1006VI1 lub wersją CMOS 7555 - ma mniejszy pobór prądu (bateria „wytrzyma” trochę dłużej) i szerszy zakres napięcia roboczego, ale ma słabszą moc wyjściową (jeśli multimetr wymaga więcej niż 10 mA, może nie dawać takiego prądu, zwłaszcza przy tak niskim napięciu zasilania) i ona, jak wszystkie struktury CMOS, „nie lubi” podwyższonego napięcia na jego wyjściu. Funkcje urządzenia Urządzenie zaczyna działać od razu po złożeniu, całe ustawienie polega na ustawieniu napięcia wyjściowego poprzez wybór diody zenera VD1, natomiast do wyjścia należy podłączyć rezystor 3 kΩ (symulator obciążenia) równolegle z kondensatorem C3,1 (symulator obciążenia), ale nie multimetr! Zabrania się włączania konwertera z nielutowaną diodą Zenera, wtedy napięcie wyjściowe będzie nieograniczone, a obwód może się „zabić”. Możesz także zwiększyć częstotliwość roboczą, zmniejszając rezystancję rezystora R1 lub kondensatora C1 (jeśli działa na częstotliwości audio, słychać pisk o wysokiej częstotliwości). Jeśli długość przewodów z akumulatora jest mniejsza niż 10 ... 20 cm, filtrujący kondensator zasilający jest opcjonalny lub można umieścić kondensator o pojemności 1 uF lub większej między pinami 8 i 0,1 mikroukładu. Zidentyfikowane braki Po pierwsze, urządzenie zawiera dwa oscylatory (jeden nadrzędny oscylator układu ADC - przetwornika analogowo-cyfrowego urządzenia, drugi generator przetwornika) pracujące na tych samych częstotliwościach, to znaczy będą na siebie oddziaływać (dudnienie częstotliwości ), a dokładność pomiaru ulegnie znacznemu pogorszeniu. Po drugie, częstotliwość generatora przetwornicy stale się zmienia w zależności od prądu obciążenia i napięcia akumulatora (ponieważ w POS jest rezystor - obwód dodatniego sprzężenia zwrotnego, a nie generator prądu), więc przewidywanie i korygowanie jego wpływu staje się niemożliwe . Szczególnie w przypadku multimetru idealny byłby jeden wspólny oscylator dla ADC i konwertera o stałej częstotliwości roboczej. Druga wersja konwertera Obwód takiego konwertera jest nieco bardziej skomplikowany i pokazano na ryc. 1.7.
Generator jest montowany na elemencie DD1.1, przez kondensator C2 taktuje konwerter, a przez C5 - układ ADC. Większość niedrogich multimetrów opiera się na przetworniku ADC z podwójną integracją ICL7106 lub jego analogach (40 pinów, 3,5 znaku na wyświetlaczu), aby taktować ten mikroukład, wystarczy usunąć kondensator między pinami 38 i 40 (odlutować jego nogę od pinu 38 i przylutować do pinu 11DD1.1). Dzięki sprzężeniu zwrotnemu przez rezystor między pinami 39 i 40 mikroukład może być taktowany nawet przy bardzo słabych sygnałach o amplitudzie ułamka wolta, więc sygnały 3-woltowe z wyjścia DD1.1 wystarczą do jego normalnej pracy . Nawiasem mówiąc, w ten sposób można zwiększyć prędkość pomiaru o 5 ... 10 razy - po prostu zwiększając częstotliwość zegara. Dokładność pomiaru praktycznie na tym nie cierpi, pogarsza się maksymalnie o 3 ... 5 jednostek najmniej znaczącej cyfry. Nie jest konieczne stabilizowanie częstotliwości roboczej takiego ADC, więc konwencjonalny oscylator RC jest wystarczający do normalnej dokładności pomiaru. Na elementach DD1.2 i DD1.3 montowany jest oczekujący multiwibrator, którego czas trwania impulsu za pomocą tranzystora VT2 może zmieniać się od prawie 0 do 50%. W stanie początkowym na jego wyjściu (pin 6) znajduje się „jednostka logiczna” (poziom wysokiego napięcia), a kondensator C3 jest ładowany przez diodę VD1. Po nadejściu wyzwalającego impulsu ujemnego, na jego wyjściu pojawia się „końcówka” multiwibratora, „logiczne zero” (niski poziom napięcia), blokując multiwibrator przez pin 2 DD1.2 i otwierając tranzystor VT1 przez falownik na DD1.4 .3 W tym stanie obwód będzie trwał do momentu rozładowania kondensatora C5 – po czym „zero” na pinie 1.3 DD2 „przewróci” multiwibrator z powrotem do stanu czuwania (do tego czasu C1 będzie miał czas ładowania i będzie też „1.1” na pinie 1 DD1), tranzystor VT1 zamknie się , a cewka L4 zostanie rozładowana do kondensatora CXNUMX. Po nadejściu kolejnego impulsu wszystkie powyższe procesy powtórzą się ponownie. Zatem ilość energii zmagazynowanej w cewce L1 zależy tylko od czasu rozładowania kondensatora C3, to znaczy od tego, jak mocno tranzystor VT2 jest otwarty, co pomaga mu się rozładować. Im wyższe napięcie wyjściowe, tym silniejszy tranzystor się otwiera; w ten sposób napięcie wyjściowe jest stabilizowane na pewnym poziomie, w zależności od napięcia stabilizacji diody Zenera VD3. Do ładowania akumulatora stosuje się prosty konwerter na regulowanym stabilizatorze liniowym DA1. Wystarczy naładować baterię, nawet przy częstym korzystaniu z multimetru, tylko kilka razy w roku, więc nie ma sensu umieszczać tutaj bardziej złożonego i kosztownego regulatora przełączającego. Stabilizator jest ustawiony na napięcie wyjściowe 4,4 ... 4,7 V, które jest obniżane o 5 V przez diodę VD0,5.0,7 do wartości standardowych dla naładowanego akumulatora litowo-jonowego (3,9 ... 4,1 V) . Ta dioda jest potrzebna, aby bateria nie była rozładowywana przez DA1 w trybie offline. Aby naładować akumulator, należy przyłożyć do wejścia XS1 napięcie 6…12 V i zapomnieć o nim na 3…10 godzin. Przy wysokim napięciu wejściowym (powyżej 9 V) układ DA1 bardzo się nagrzewa, dlatego należy zastosować radiator lub obniżyć napięcie wejściowe. Jako DA1 można zastosować 5-woltowe stabilizatory KR142EN5A, EN5V, 7805 - ale wtedy, aby wytłumić „nadmiar” napięcia, VD5 musi składać się z dwóch połączonych szeregowo diod. Tranzystory w tym układzie można zastosować w prawie dowolnych konstrukcjach npn, KT315B są tutaj tylko dlatego, że autor zgromadził ich za dużo. Normalnie będą działać KT3102, 9014, VS547, VS817 itp. Diody KD521 można zastąpić KD522 lub 1N4148, VD1 i VD2 powinny być idealnymi dla wysokich częstotliwości BAV70 lub BAW56. VD5 dowolna dioda (nie Schottky'ego) średniej mocy (KD226, 1N4001). Dioda VD4 jest opcjonalna, po prostu autor miał za niskonapięciowe diody zenera i napięcie wyjściowe nie osiągnęło minimum 8,5 V, a każda dodatkowa dioda w bezpośrednim podłączeniu dodaje 0,7 V do napięcia wyjściowego. Cewka jest taka sama jak w poprzednim obwodzie (100..200 µH). Schemat finalizacji przełącznika multimetru pokazano na ryc. 1.8.
Dodatni biegun akumulatora jest podłączony do centralnego pierścienia multimetru, ale łączymy ten pierścień z „+” akumulatora. Następny pierścień to drugi styk przełącznika i jest podłączony do elementów obwodu multimetru w 3-4 ścieżkach. Ścieżki te po przeciwnej stronie płytki należy przerwać i połączyć ze sobą oraz z wyjściem +9 V przetwornicy. Pierścień jest podłączony do szyny zasilającej konwertera +3 V. W ten sposób multimetr podłączamy do wyjścia przetwornicy, a przełącznikiem multimetru włączamy i wyłączamy zasilanie przetwornicy. Musimy przejść do takich trudności ze względu na fakt, że przetwornica pobiera pewien prąd (3 ... 5 mA) nawet przy wyłączonym obciążeniu, a akumulator rozładuje się takim prądem za około tydzień. Tutaj wyłączamy zasilanie samej przetwornicy, a bateria wystarczy na kilka miesięcy. Prawidłowo zmontowane urządzenie ze sprawnych części nie wymaga konfiguracji, czasami wystarczy wyregulować napięcie za pomocą rezystorów R7, R8 (ładowarka) i diody Zenera VD3 (przetwornica).
Płytka ma wymiary standardowej baterii i jest montowana w odpowiednim przedziale. Bateria jest umieszczona pod wyłącznikiem, zwykle jest wystarczająco dużo miejsca, musisz najpierw owinąć ją kilkoma warstwami taśmy elektrycznej lub przynajmniej taśmy. Aby podłączyć złącze ładowarki w obudowie multimetru, musisz wywiercić otwór. Pinout dla różnych złączy XS1 jest czasami inny, więc może być konieczna niewielka modyfikacja płytki. Aby bateria i płytka konwertera nie „zwisały” wewnątrz multimetru, należy je wcisnąć czymś wewnątrz obudowy. Autorzy: Koshkarov A.P., Koldunov A.S.
Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
▪ Sesja lecznicza po trzęsieniu ziemi ▪ Zwierzęta nie powinny przebywać w łóżku ▪ Telewizory Philips z systemem Android ▪ Najcieńsza fotokomórka cienkowarstwowa
▪ sekcja serwisu Połączenia i symulatory audio. Wybór artykułu ▪ Artykuł Pół świata. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Co to jest mistral? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Winda z bębnem. Transport osobisty ▪ artykuł w generatorze referencji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony