Multimètre à pile 1,5 volt

Parmi les jambons et les professionnels, les multimètres numériques sont très populaires en raison de leur multifonctionnalité. En règle générale, ils utilisent une pile de 9 volts Krona, qui présente une autodécharge notable, une faible capacité et un prix supérieur à celui d’autres éléments.
Le dispositif proposé pour alimenter un multimètre numérique à partir d’un élément AA avec une tension de 1,5 volt permettra d’éviter les inconvénients de fonctionnement indiqués et de simplifier le fonctionnement du dispositif.
Sur Internet, il existe de nombreux systèmes différents pour convertir une tension de 1,5 à 9 volts. Chacun a ses avantages et ses inconvénients. Cet appareil est fabriqué à partir du circuit de A. Chaplygin publié dans la revue Radio (11.2001, p. 42)..
La différence entre ce mode de réalisation du convertisseur réside dans l'emplacement de la batterie et du convertisseur de tension dans le couvercle du boîtier du multimètre, au lieu de créer une alimentation compacte installée à la place de la batterie Krona. Cela vous permet de remplacer l'élément AA à tout moment, sans démonter l'appareil et, si nécessaire, de déconnecter le convertisseur (connecteur Jack 3.5) avec l'inclusion automatique de la batterie de secours Krona située dans son compartiment. De plus, lors de la fabrication d'un convertisseur de tension, il n'est pas nécessaire de miniaturiser le produit. Il est plus rapide et plus facile d’enrouler le transformateur sur un anneau de plus grand diamètre, une meilleure dissipation de chaleur, une carte de circuit imprimé plus souple. Cette disposition des nœuds dans le couvercle du boîtier n’interfère pas avec le multimètre.
Ce convertisseur peut être fabriqué dans n'importe quel boîtier approprié et peut être utilisé dans une grande variété d'appareils nécessitant l'alimentation d'une batterie Krona de neuf volts. Ce sont des multimètres, des montres, des balances et des jouets électroniques, des dispositifs médicaux.

Circuit générateur de convertisseur de tension

Un onduleur élévateur de tension continue est proposé avec de bonnes données de sortie avec un minimum d'éléments d'entrée. Le schéma est montré dans la figure.
Sur les transistors VT1 et VT2, un générateur d'impulsions push-pull est assemblé. Le courant de contre-réaction positif traverse les enroulements secondaires du transformateur T1 et la charge connectée entre le circuit + 9 V et le fil commun. Grâce au contrôle proportionnel du courant des transistors, les pertes lors de leur commutation ont été considérablement réduites et l'efficacité du convertisseur a été portée à 80 ... 85%.
Au lieu d'un redresseur de tension haute fréquence, les transitions base-émetteur des transistors du générateur lui-même sont utilisées. Dans ce cas, l'intensité du courant de base devient proportionnelle à l'intensité du courant dans la charge, ce qui rend le convertisseur très économique.
Une autre caractéristique du circuit est la défaillance des oscillations en l'absence de charge, ce qui peut résoudre automatiquement le problème de la gestion de l'alimentation. Le courant de la batterie, en l'absence de charge, n'est pratiquement pas consommé. Le convertisseur s’allumera lui-même s’il est nécessaire de l’alimenter et s’éteint lorsque la charge est déconnectée.
Mais comme la plupart des multimètres modernes introduisent la fonction d'extinction automatique, afin d'exclure l'affinement du circuit du multimètre, il est plus facile d'installer l'interrupteur d'alimentation du convertisseur.

Fabrication de transformateur de tension

Le générateur d'impulsions est basé sur un transformateur T1.
Le noyau magnétique du transformateur T1 est un anneau K20x4x4 ou K10x4x4.5 en ferrite 2000NM. Vous pouvez prendre l'anneau de l'ancienne carte mère.
Ordre d'enroulement du transformateur.
1. Vous devez d’abord préparer un anneau de ferrite.
• Pour éviter que le fil ne coupe à travers la bande isolante et n’endommage son isolation, il est conseillé d’émousser les bords tranchants de l’anneau en ferrite avec un papier abrasif ou une lime.
• Enroulez la bande isolante sur le noyau de l'anneau pour éviter d'endommager l'isolation du fil. Pour isoler la bague, vous pouvez utiliser du vernis, du ruban isolant, du papier de transformateur, du papier calque, du mylar ou du ruban PTFE.
2. Enroulement des enroulements du transformateur avec un rapport de transformation de 1/7: enroulement primaire - 2x4 tours, enroulement secondaire - 2x28 tours de fil PEV isolé -0,25.
Chaque paire d'enroulements est enroulée simultanément en deux fils. Plier en un demi-fil de longueur mesurée et avec un fil plié, nous commençons à enrouler étroitement le nombre de tours souhaité sur la bague.
Pour éviter d'endommager l'isolation du fil pendant le fonctionnement, utilisez si possible un fil MGTF ou un autre fil isolé d'un diamètre de 0,2 à 0,35 mm. Cela augmentera légèrement les dimensions du transformateur, conduira à la formation d'une deuxième couche de l'enroulement, mais garantira un fonctionnement ininterrompu du convertisseur de tension.
• Premièrement, les enroulements secondaires lll et lV (2x28 tours) du circuit de base des transistors sont enroulés (voir le circuit du convertisseur).
• Ensuite, à l'endroit libre de la bague, également en deux fils, les enroulements primaires l et ll (2x4 tours) du circuit collecteur à transistor sont enroulés.
• En conséquence, après avoir coupé la boucle du début de l'enroulement, chacun des enroulements aura 4 fils - deux de chaque côté de l'enroulement. Nous prenons le fil de la fin d'une moitié du bobinage (l) et le fil du début de la seconde moitié du bobinage (ll) et les connectons ensemble. Nous procédons de la même manière avec le deuxième enroulement (lll et lV). Vous devriez obtenir quelque chose comme ceci: (le fil rouge est le milieu de l'enroulement inférieur (+), le fil noir est le milieu de l'enroulement supérieur (fil commun)).
• Lors de l'enroulement des enroulements, les spires peuvent être fixées avec de la colle "BF", "88" ou un ruban coloré indiquant différentes couleurs au début et à la fin de l'enroulement, ce qui aidera par la suite à assembler correctement les enroulements du transformateur.
• Lors du bobinage de toutes les bobines, une direction de l'enroulement doit être strictement respectée, et le début et la fin des enroulements doivent être notés. Le début de chaque enroulement est marqué sur le diagramme avec un point à la sortie. Si la mise en phase des enroulements n'est pas respectée, le générateur ne démarrera pas, car dans ce cas, les conditions nécessaires à la génération seront violées. Dans le même but, en option, il est possible d'utiliser deux fils multicolores provenant d'un câble réseau.

Assemblage de convertisseur de tension

Pour fonctionner dans des convertisseurs de faible puissance, comme dans notre cas, les transistors A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 conviennent. Vous devrez peut-être choisir le nombre de tours de l'enroulement secondaire du transformateur. Ceci est dû à la chute de tension différente entre les jonctions p-n pour différents types de transistors.
Les transistors doivent être sélectionnés en fonction des valeurs admissibles du courant de base (il ne doit pas être inférieur au courant de charge) et de la tension inverse de l'émetteur. C'est-à-dire que la tension de base-émetteur maximale admissible doit dépasser la tension de sortie requise du convertisseur.
Afin de réduire les interférences et de stabiliser la tension de sortie, le convertisseur est complété par une unité de deux condensateurs électrolytiques (pour lisser les ondulations de tension) et un stabilisateur intégré 7809 (avec une tension de stabilisation de 9 volts) conformément au schéma suivant:
Nous assemblons le convertisseur selon le schéma et soudons tous les éléments entrants sur une carte Textolite découpée dans une carte de circuit imprimé universelle, vendue sous forme de produits radio, par la méthode de montage mural. Les dimensions de la carte sont sélectionnées en fonction de la taille des transistors sélectionnés, du transformateur résultant et de l'emplacement d'installation du convertisseur. L'entrée, la sortie et le bus commun du convertisseur sont mis en évidence par un câble multiconducteur flexible. Les fils de sortie, avec une tension de + 9V, se terminent par un connecteur Jack 3.5 pour la connexion à un multimètre. Les fils d’entrée sont connectés à une cassette avec une batterie de 1,5 volt installée.
Une pile AA (1,5 V) est installée dans une double cassette à partir d’un récepteur portable.
Un emplacement est occupé par la batterie, un autre est utilisé pour installer l’interrupteur d’alimentation et sécuriser l’ensemble de la cartouche, par le biais de la bande de transition Textolite, dans le cas du multimètre.
Réglage du convertisseur.
Nous vérifions le montage correct du convertisseur, connectons la batterie et vérifions avec l'appareil la présence et l'amplitude de la tension à la sortie du convertisseur (+ 9V).
Si la génération ne se produit pas et qu'il n'y a pas de tension de sortie, vérifiez que toutes les bobines sont connectées correctement. Des points sur le circuit du convertisseur marquent le début de chaque enroulement. Essayez d’échanger les extrémités d’un des enroulements (entrée ou sortie).
Le convertisseur est capable de fonctionner même avec une diminution de la tension d'entrée à 0,8 - 1,0 volts et d'obtenir une tension de 9 volts à partir d'une cellule galvanique avec une tension de 1,5 V.

Finalisation du multimètre

Pour connecter le convertisseur au multimètre, vous devez trouver un espace libre à l'intérieur de l'appareil et y installer un jack pour Jack 3.5 ou un connecteur existant similaire. Dans mon multimètre M890D, un espace libre a été trouvé dans le coin à gauche du compartiment de la batterie Krona.
Pour un multimètre, on utilise un boîtier de rasoir électrique.