Noch einmal zur Stromversorgung des Digitalmultimeters aus dem Netzwerk. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Das Thema der Netzstromversorgung für kompakte Digitalmultimeter ist nicht neu, es wurde in der Amateurfunkliteratur immer wieder thematisiert. Insbesondere wurde dieses Thema in [1] ausführlich untersucht. Das Netzteil des Multimeters muss eine galvanische Trennung des Ausgangskreises vom Versorgungsnetz mit einer kleinen Durchgangskapazität (nicht mehr als 20...30 pF) gewährleisten und einfach und kompakt sein.

Die optimale Struktur der Netzwerkstromversorgung für ein Multimeter ist heute ein stabilisierter Abwärts-Wechselstrom-Gleichstrom-Spannungswandler mit einem Transformator, der mit einer hohen Frequenz (mehrere zehn und hundert Kilohertz) arbeitet. Unter den vielen ähnlichen Designs erfreut sich beispielsweise Gerät [2] bei Funkamateuren wohlverdienter Beliebtheit.

Der Schwachpunkt solcher Quellen ist nach Meinung des Autors der Hochfrequenztransformator, der eigenständig gefertigt werden muss. Gleichzeitig ist dies der kritischste Teil des Konverters. Sowohl der ordnungsgemäße Betrieb des Multimeters als auch die Sicherheit beim Arbeiten mit ihm hängen von seiner Qualität ab. In diesem Wissen verpflichten sich einige Funkamateure, die nicht über die Fähigkeiten zur Herstellung von Transformatoren verfügen, einfach nicht, solche Geräte zu wiederholen, um keine teuren Geräte zu riskieren. Eine Möglichkeit, eine gute Wiederholbarkeit jedes Designs zu erreichen, ist der Verzicht auf selbst hergestellte Teile sowie solche, die knapp sind. Dieser Ansatz kommt auch einer Reihe anderer Designqualitäten zugute – Zuverlässigkeit, einfache Herstellung, Wartbarkeit.

Reis. 1. Schema eines zweistufigen Wechselspannungswandlers

Unter Berücksichtigung des oben Gesagten hat der Autor eine eigene Version der Netzstromversorgung für ein tragbares Digitalmultimeter entwickelt und bietet Funkamateuren diese an. Das Gerät ist einfach und erfordert keine Einrichtung.

Wichtigste technische Merkmale

• Ausgangsspannung, V....... 9
• Maximaler Laststrom, mA .......20
• Relative Instabilität der Ausgangsspannung, wenn sich der Laststrom von Null auf Maximum ändert, % .......0,4
• Welligkeitsamplitude der Ausgangsspannung, mV.......15
• Kapazität, pF ....... 5
• Isolationswiderstand des Ausgangskreises vom Netz, MΩ, nicht kleiner als ....... 1000
• Elektrische Festigkeit der Isolierung, V ....... 1000

Das Gerät, dessen Diagramm in Abb. 1 ist ein zweistufiger AC-DC-Wandler. Die zur Stromversorgung des Multimeters erforderlichen Ausgangsspannungsparameter werden durch den linearen integrierten Stabilisator DA2 gebildet.

Die erste Stufe des Konverters ist ein fertiges Gerät, das heute fast jeder hat – ein Handy-Ladegerät mit einer Ausgangsspannung von 5 V (A1). Über den Stecker X1 wird seine Spannung dem Eingang des zweiten Aufwärtswandlers A2 zugeführt – Mikrobaugruppe PSD-0512ELF (DA1), der mit einer Frequenz von etwa 100 kHz arbeitet.

Die Ausgangsspannung dieser Mikrobaugruppe beträgt 12 V und ihr Ausgangskreis ist vom Eingangskreis isoliert. Es sind die Parameter dieser Isolierung, die in den wichtigsten technischen Eigenschaften des Geräts angegeben sind. Sie liegen sogar noch höher, da auch der Ausgangskreis des Ladegeräts vom Netz isoliert ist.

Ein zusätzlicher Vorteil der beschriebenen Struktur ist die Möglichkeit, das Multimeter von jeder 5-V-Gleichspannungsquelle mit Strom zu versorgen, einschließlich der Quelle, die in dem vom Multimeter zu testenden Gerät enthalten ist.

Der Widerstand R2 stellt die Anfangslast des Ladegeräts bereit, bis der Mikromontagekonverter DA1 zu arbeiten beginnt. Der Widerstand R1 dient als Mindestlast für diese Mikrobaugruppe, da der von der Hauptlast (Multimeter) aufgenommene Strom gering ist und von der Betriebsart des Multimeters abhängt und ein Betrieb ohne Last für die Mikrobaugruppe kontraindiziert ist.

Die Ausgangsspannung der Mikrobaugruppe wird einem integrierten Stabilisator (DA2) zugeführt, der sie auf 9 V senkt. Vom Ausgang des Stabilisators wird die Spannung dem Multimeter über einen Tiefpassfilter C2L1C3 mit einer Grenzfrequenz von ca. zugeführt 50 kHz, wodurch verhindert wird, dass hochfrequente Störungen, die von der Mikrobaugruppe DA1 erzeugt werden, in das Multimeter und den Prüfling eindringen. Der Kondensator C2 verhindert außerdem eine mögliche Selbsterregung des Stabilisators DA2.

Ein paar Worte zur Wahl des integrierten Stabilisators DA2. Die ideale Option wäre die Verwendung des Mikroschaltkreises 78L09 mit einer Ausgangsspannung von 9 V. Allerdings sind diese Mikroschaltkreise heute nicht sehr gefragt, daher bestellen Geschäfte sie oft einfach nicht und sind daher nicht im Angebot. Daher wurde der häufigere integrierte Stabilisator der 78L05-Serie verwendet, dessen Stabilisierungsspannung von 5 V auf 9 V erhöht wurde, indem eine Zenerdiode VD1 in den Stromkreis seines gemeinsamen Drahtes aufgenommen wurde. Da diese Zenerdiode eine nominale Stabilisierungsspannung von 3,6 V hat, steigt die Spannung am Ausgang des DA2-Stabilisators streng genommen nur auf 8,6 V, was aber für den Betrieb des Multimeters völlig ausreicht.

Die Quellenteile (mit Ausnahme des Handy-Ladegeräts) werden auf einer Leiterplatte mit den Maßen 39x20 mm platziert, deren Zeichnung in Abb. dargestellt ist. 2. Bitte beachten Sie, dass der X1-Stecker in der Zeichnung fehlt und nur Platz für seine Installation bleibt.

Reis. 2. Geräteplatine

Tatsache ist, dass Sie ein Ladegerät mit einem Standardanschluss verwenden sollten, der an ein Mobiltelefon angeschlossen wird. Dieser Anschluss kann bei verschiedenen Telefonen unterschiedlich sein. Wenn Sie mit der Herstellung des beschriebenen Geräts beginnen, müssen Sie daher zunächst den benötigten Steckverbindertyp bestimmen, denselben finden und die Leiterplattenzeichnung entsprechend anpassen. Dadurch ist es möglich, das Ladegerät sowohl bestimmungsgemäß (zum Laden des Telefonakkus) als auch zur Stromversorgung des Multimeters zu verwenden.

Stecker X2 - Block von einer gebrauchten Krona-Batterie. Alle Widerstände und Kondensatoren haben die Größe 1206, der Induktor L1 ist SQC322520T-100K-N der Größe 1210.

Die fertige Leiterplatte wird auf beliebige Weise im Batteriefach des Multimeters montiert.

PCB-Datei im Format Sprint Layout 5.0 kann heruntergeladen werden von ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/12/bp-mult.zip.

Literatur

1. Mezhlumyan A. Stromversorgung eines Digitalmultimeters über das Stromnetz. – Radio, 2006, Nr. 3, S. 25-27.
2. Zorin S. Netzwerk-Stromversorgung für ein Multimeter. – Radio, 2006, Nr. 8, S. 21-23.
3. PSD-xxxxELF. - URL: Katalog. gaffen. ru/index. php?page=document&id= 22004.

Autor: A. Savchenko

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