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无线电电子与电气工程百科全书 M890G 万用表的电源。 无线电电子电气工程百科全书
如您所知，某些便携式数字万用表的弱点是 6F22 的 1 伏电池，随着设备的频繁使用，电池的续航时间不会很长。 这迫使业余无线电爱好者寻找该设备的替代电源。 迄今为止，已经开发出许多设计并在文献中进行了描述，它们是由锂离子电池供电的升压转换器[3-1]。 这些文章中描述的设备值得重复，尽管它们并非没有缺点。 因此，转换器[2]的效率相当低，这是由于参数稳定器的存在。 [XNUMX] 中提出的转换器（出于同样的原因）效率也不是很高，而且没有计时器。 所提出的转换器版本（其电路如图 1 所示）也由锂离子电池供电，并且没有上述缺点。 它是根据升压开关稳定器的方案制作的。 该器件基于基于不同结构晶体管的多谐振荡器，与[2]中使用的类似，但具有输出电压稳定性。 这使您可以增加转换器的负载能力及其效率，并且还赋予它另一个有用的特性 - 控制电池放电程度的能力。 多谐振荡器装配在晶体管VT1、VT3上。 当后者闭合时，其集电极上出现脉冲，经二极管VD1整流，电容器C3平滑整流后的电压。
转换器的输出电压的稳定化如下进行。 一旦超过一定值，齐纳二极管VD2打开，向晶体管VT1的基极施加正电压并开始闭合。 这会导致转换器频率降低，从而导致输出电压降低。 相反，如果输出电压低于某个值，晶体管就会打开并增加。 在这种情况下，转换器的效率高于随后的线性稳定器。 需要注意的是，VD2 齐纳二极管工作在低电流模式下，因此其稳定电压可能低于技术规格中所示的电压。 您可以通过选择齐纳二极管以及电阻器 R4 来更改转换器的输出电压。 很容易看出，转换器的输出电压相对于电池的正极而言是稳定的，因此取决于电池的充电程度。 就我而言，电池电压为 4,2 V 时，电压为 9 V，电压为 3,1 V 时，电压约为 7 V，此时大多数万用表都会显示低电量符号。 这使得电池能够及时充电。 转换器在 VT2 晶体管上配备了定时器，以防忘记关闭设备。 它由按钮 SB1（“开”-“启用”）和 SB2（“关”-“关”）控制。 尽管计时器很简单，但其切换前沿相当陡峭。 其工作原理如下。 初始状态下，电容C2充电到接近电池电压，晶体管VT2的栅极电压为零，截止。 当按钮SB1的触点闭合时，电容器通过电阻R6快速放电，并且断开电压从转换器的输出端提供给栅极VT2。 转换器启动，其输出电压升高，进一步打开VT2晶体管。 松开按钮后，电容C2开始通过电阻R5充电。 当电容器充电时，电阻器 R5 两端的电压以及因此晶体管 VT2 栅极处的电压降低。 在某个时刻，它会减少得如此之多，以至于晶体管开始关闭。 在这种情况下，转换器输出端的电压降低，进而导致晶体管更加闭合。 通过时间设定电容，POS电路闭合，加速晶体管的开关。 根据图中所示的晶体管以及电阻器 R5 和电容器 C2 的值，在转换器的输出电压为 12 V（在电池上分别为 7 V）时，计时器的曝光时间约为 3,1 分钟。 输出电压为 9 V 时，该时间约为 15 分钟。 对于其他晶体管，器件的工作时间可能有所不同。 该定时器有一个特点：如果转换器的输出电压因过载或短路而急剧下降，定时器可能会关闭。 然而，这仅在一种情况下是可能的，即，当测量晶体管的电流传输系数时，如果将集电极-发射极部分损坏或结构错误的晶体管插入测试面板中。 应该注意的是，只有当定时器已经到期时，这个缺点才变得明显。 除按钮和电阻器 R1 和 R6 外，转换器的所有部件均安装在一侧层压玻璃纤维制成的印刷电路板上（图 2）。 为了降低干扰水平，它被封装在由 0,5 毫米厚的镀锡板制成的屏幕中（您可以使用无法使用的 6F22 电池的外壳）。 屏蔽层连接到电池的负极端子。 按钮 SB1 和 SB2 安装在单独的印刷电路板上（图 3），该印刷电路板放置在设备中方便的位置。
稍微讲一下细节。 转换器采用MLT电阻，所有电容均采用进口。 场效应晶体管也可以更换为另一种，例如KP501A，但最好使用功能强大的开关晶体管（例如IRLML004或NTD3055），但是为此您必须更改相应的配置印刷电路板的导体。 栅极阈值电压和开路状态漏源电阻越低越好。 我们将双极晶体管 KT209B (VT1) 替换为 KT3107 系列中的任何一款，并将 KT3102EM (VT3) 替换为 2SC945 晶体管。 您可以使用进口的齐纳二极管（例如 BZV156C2V55）或具有不同稳定电压（例如 5 或 6 V）的齐纳二极管来代替 KS5,1A (VD6,2) 齐纳二极管，但在这种情况下，您还必须选择R4电阻。 肖特基二极管SR160（VD1）将被BAT48取代。 电感器L1包含150匝PEV-2 0,18导线，缠绕在来自故障CFL的电子镇流器的尺寸为K10x6x3的环形磁路上，缠绕后用KhV-784清漆浸渍。 在某些 CFL 中，电源整流器的输入端安装了合适的扼流圈 - 您可以尝试使用其中之一。 我建议在实验室电源供电时设置转换器，电流限制为 100 ... 150 mA，因为此类发电机很容易“进入睡眠状态”，尤其是在负载下启动时。 借助可维修部件和无差错安装，设备的调整只需选择电阻器 R4（如有必要），以便在最大负载电流和电源电压为 7 ... 3,1 V 时将输出电压设置为 3,2 V调整时最好不要开启电阻R3和R4，而是开启阻值为10 ... 15 kOhm的微调器。 有必要找到其引擎的这样一个位置，其中转换器的电压在设备的任何操作模式下都不会下降太多，并且在满负载和任何电压（从3至4,2 V）下稳定启动电池的。 然后，测量发动机和调谐电阻器的电阻元件端子之间的电阻后，您应该在板上安装最接近额定值的固定电阻器。 您可以尝试通过选择电感器 L1 和发电机的频率来提高转换器的效率。 真正可达到的效率可以达到70%以上。 在设置转换器时，应记住，如果VD2稳压二极管电路意外中断或断开，转换器输出端的电压可能会升至25V以上，从而导致VT2晶体管失效，万用表！ 为了防止这种情况发生，应将稳定电压为 12 ... 14 V 的齐纳二极管与转换器的输出并联（图中未显示）。 调整完毕后，在板上覆盖两层XB-784清漆。 除了保护设备免受潮湿之外，这种清漆还可以将氧化物电容器和扼流圈粘合到其上。 应该记住，这种清漆是导电的，所以只有在它干燥后才能打开涂有它的转换器（在室温下这将需要一小时）。 成品板外观如图所示。 4.
有关在 M890G 万用表中安装转换器的一些信息。 事实是，该设备与 M830V 等不同，已经具有内置定时器。 然而，为了使所提出的转换器正常运行，不需要它，因此必须拆除其所有部件以及电源开关。 这并不难做到，因为它们都非常紧密地安装在开关周围。 如果我们比较一下图 5 所示的内容，就可以看出哪些元素需要被删除。 图3是万用表的改进的印刷电路板的片段以及现有装置的电路板的相应部分。 应该注意的是，在该万用表的其他修改中，可以根据不同的方案来组装定时器，例如在[XNUMX]中，其中显然使用了不同的比较器（引脚编号不匹配） ，以及表面安装情况下的微电路。
接下来是电源按钮。 为了不在万用表外壳上钻孔，可以使用其中的椭圆形孔和标准电源开关5的塑料按钮（图6）。 首先，对按钮本身进行定型：由于其内部是空心的，因此需要从厚度约为1毫米的聚苯乙烯片材上切出盖子3，并用圆锉在其中间部分制作一个凹槽，深度约为0,5 ... 0,6 毫米。 然后，使用烙铁将钢轴4熔化到按钮中（直径1...1,5，长约10毫米），然后将盖子3粘上。最好使用二氯乙烷作为胶水。 胶层硬化后（大约一天后就会发生），应小心地拉出轴 4，并稍微钻孔，以便新插入的轴能够自由旋转，但没有游隙。 具有轴5的改进的按钮4安装在万用表的主体中，将其端部稍微熔合到其上壁6中。另外，它们通过用二氯乙烷粘合到上壁的相同聚苯乙烯片的窄条从内部固定到上壁。
等待粘接点完全硬化并确保按钮 5 在万用表外壳上壁的椭圆孔中自由旋转后，将带有按钮开关 1（SB2）和 1（SB7）的印刷电路板 2到位。 该组件以这样的方式粘在万用表板 8 上：当您按下一侧时，按钮 5 会按下 SB1 按钮开关的杆，而当您按下另一侧时，按钮 2 会按下 SB784 开关的杆（当然，当板卡安装在机箱中时）。 作为胶水，您可以使用相同的清漆 XB-5。 为了减少操作开关 SB1 和 SB2 所需的按钮 1 的行程，可能必须在板 830 下方放置垫圈。 通过用烙铁熔化来缩短不必要的长开关杆。 这种设计的开关也可以安装在 M-XNUMX 万用表中。 由于没有使用定时器比较器的结论5-7，并且万用表板上只有它们的接触垫，因此它们的位置是用于连接转换器的连接器的引脚部分。 焊接转换器的输出“+8 V”代替比较器的输出 8，焊接输出“-7 V”代替输出 8。 用于打开转换器的输入（晶体管 VT2 的栅极）焊接到输出 5 的位置，“-G1”焊接到比较器的输出 6。 连接器的端子通过氟塑料绝缘的导线连接到板上相应的电路（图7）。
接下来，将电池、用于连接充电器的连接器和屏幕中的转换器固定在万用表壳体中。 文学
作者：E. Gerasimov
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