Схема преобразователя напряжения 1.5 9v. Окончательная сборка импульсного преобразователя напряжения

К тому же был дополнительный нюанс не в пользу схемы, вместо батарейки 1,5 В запитал её от аккумулятора 1,2 В да ещё формата ААА. Даже визуально понятно, что самый слабый вариант. Такой выбор сделал по двум причинам: первая - такие аккумуляторы имелись в наличии да ещё и пылились без дела, вторая и главная - подходящее место для установки нашлось именно для такого типоразмера аккумулятора.

Схема

За прошедший, без малого, год было достаточно времени, чтобы оценить преобразователь и как устройство вообще, и конкретную собранную схему в частности, и привнесённое дополнение в конструкцию включения питания мультиметра (установка дополнительной кнопки включения питания от аккумулятора к преобразователю параллельно штатной, для работы с ней в тандеме). Буду краток - как пользователь доволен абсолютно всем, с одной маленькой оговоркой. Дело в том, что для включения мультиметра штатную кнопку приходилось нажимать дважды - для устранения было необходимо открыть корпус мультиметра и выполнить регулировку нажимного штока дополнительной кнопки. Но за предыдущие годы пользования мультиметром настолько достало лазить в его внутренности, что был согласен в течении всего этого времени быстренько дважды щёлкать штатной кнопочкой ибо всё остальное было настолько органично, что слов нет. Аккумулятора хватало минимум на неделю, при необходимости замена производилась в течении 15 секунд, если не торопясь. Однако то, что дело нужно довести до конца всегда помнил и вот, наконец, сподобился. Извлёк временную платку и глядя на неё, не изменяя существующей схемы, нарисовал в Layout печатную плату.

Распечатал, перевёл рисунок на фольгированный текстолит, протравил и перенёс на полученную печатную плату все электронные компоненты. При изготовлении размеры печатной платы взял не под отсек питания, а под корпус, выполненный из батарейки типа «Крона». Места несколько поменьше, зато какое удобство и законченность конструкции. Как изготовить такой корпус смотрите здесь («Корпус электронного устройства из батарейки»).

В соответствии с намерениями, клеммную колодку от «Кроны» и изготовленную заглушку, вместо штатного донышка, припаял к плате, используя для этого дополнительные металлические элементы. Крепление получилось достаточно надёжным, а всё вместе приобрело вид законченной конструкции.

Произвёл пробное включение с замером выходного напряжения. В виду того, что мультиметр был разобран, сделал это при помощи ТЛ-4м. Стрелка показала почти 10 вольт. Не поверил, электронные компоненты те же, только плата другая. Очень кстати сохранилось фото замера выходного напряжения ещё со времени сборки временной платы, тогда оно равнялось 8,7 В. Пришлось собирать мультиметр с питанием от кроны. Действительно выходное напряжение повысилось на 0,8 В. Да, правильная печатная плата не чета временной.

С питанием своего мультиметра напряжением 9,5 вольт согласился и поместил собранную схему в оболочку, но перед этим уложил на печатные проводники изолирующую прокладку из толстого полиэтилена. Внешняя оболочка изготовлена из совсем тонкой жести вот и нет на неё надёжи, во избежание короткого замыкания прокладка пусть будет. Преобразователь полностью готов к эксплуатации.

Перед сборкой мультиметра сделал пробное включение и очень кстати, кнопка включения опять потребовала двойного нажатия и напомнила о необходимой регулировке. А так прибор функционировал нормально.

Установка

Регулировка заключалась в том, что было необходимо снять основную кнопку и находящийся на ней «прилив» с размещённым внутри винтовым штоком нажатия клавиши включения подачи питания на преобразователь с аккумулятора 1,2 В, и повернуть винт на пол оборота против часовой стрелки, то есть вывернуть - увеличить длину штока. Теперь включение преобразователя стало происходить на миг раньше и соответственно включение мультиметра стало штатным (с первого нажатия).

А в подтверждения своего ИМХО, что замена аккумулятора расположенного с измерительного прибора гораздо более привлекательна, чем его зарядка при расположении внутри, приглашаю посмотреть маленькое видео демонстрации этого процесса. Прошу обратить внимание, что непосредственно сама замена длиться 15 секунд (в рабочем порядке составляет 5).

Видео

Эта микросхема доступна в трех различных версиях, в зависимости от выходного напряжения. Два с фиксированным выходным напряжением 5В и 12В, но это значение может быть скорректировано. Настройка производится через делитель напряжения с двумя резисторами, которые связаны с компаратором напряжения, отвечающим за стабилизацию выходного напряжения.

Самый ответственный для многих инверторов элемент - дроссель. Если у вас нет измерителя индуктивности, то используем некоторые возможные готовые решения. На ферритовое кольцо от сгоревшего преобразователя энергосберегающей лампы мотаем 7 витков провода 0.3 мм.

Конденсатор рекомендуется использовать танталовый. Диод должен быть быстрым, не стоит сюда пробовать паять обычные 1N4002 из выпрямителей, рекомендуется Шоттки, что характеризуются высоким временем отклика и низким внутренним сопротивлением, например 1N5818 подходит для данного преобразователя.

Ведущий канала compressedvideo как-то увидел фонарик на солнечной батарейке для сада и загорелся идеей использовать его для самоделок.

Займемся фонарем. Что есть? Есть инструкция. Главное свойство его – гореть в темноте. Удовлетворим любопытство и разберем девайс. Аккумулятор nicd на 1.2 вольта. 100 мa/час. Это не много. Если светодиод достаточно мощный на 20 милиампер, то хватит на пять часов при полном заряде аккумулятора.

Готовые преобразователи продаются в этом китайском магазине .

Внутри фонаря маленькая платка с микросхемой yx8018; китайцы не стали делать слишком сложно. Светодиод. Это не резистор, а индуктивность. Даже есть выключатель, не в каждом фонаре. YX8018 – импульсный преобразователь напряжения, поднимает для питания светодиода. Простейшая схема. Вход CE, выключает преобразователь. если есть освещение.

Для начала проверим, что выдают солнечные элементы. Две батареи из фонариков. Вспоминаем, что куплены они в одном магазине. Замеряем напряжение, выдаваемое батареей. Даже не на солнце. а под настольной лампой. Первая дает от простой лампы до двух вольт, – неплохой результат. Для заряда аккумулятора нужно более 1.2 V. Возьмем вторую. А похвастаться нечем, всего 9 десятых вольта от той же лампы. Вывод, первая зарядит аккумулятор даже вечером от лампы, а для второй понадобится нормальный солнечный свет.

Из микросхемы можно сделать преобразователь. Он из аккумулятора в 1.2 V. Сейчас настроен на пять вольт.

Требуется дополнительно транзистор. Диод шоттки, индуктивность и пара конденсаторов. Резистор дает возможность настраивать напряжение. И главное – микросхема используется как преобразователь.

Как это работает. Собираем все на макетной плате. Подключаем и определяем напряжение, получаем пять вольт – это уже кое-что. Сюда можно подключить какой-нибудь девайс, например, тот-же светодиод. От 5 V уже должен гореть, если ему достаточно тока. Светодиод – работает! Фактически запитали от родной акб. Понятное дело, что долго он гореть не сможет. Хотя фонарик рассчитан на то, чтобы светить всю ночь.

Осталось подать электричество на аккумулятор от источника солнечной энергии. Вольтаж растет. Можно выключить, включить, напряжение не падает. Поскольку подключил через диод шоттки, на нем небольшое падение. Но зато акб не разряжается, если батарея в тени.

Что в итоге получили из фонарика? Есть батарейка малой емкости. Для самоделок, конечно мало. Есть один светодиод и выключатель. Микросхема. Солнечный элемент можно приспособить для часов или датчика температуры. Что-нибудь не энергоемкое. Успехов в ваших самоделках!

Пролог.

У меня есть два мультиметра, и оба имеют один и тот же недостаток – питание от батареи напряжением 9-ть Вольт типа «Крона».

Всегда старался иметь в запасе свежую 9-тивольтовую батарею, но, почему-то, когда требовалось что-то измерить с точностью выше, чем у стрелочного прибора, «Крона» оказывалась либо неработоспособной, либо её хватало всего на несколько часов работы.

Порядок намотки импульсного трансформатора.

Намотать прокладку на кольцевой сердечник столь малых размеров очень сложно, а мотать провод на голый сердечник неудобно и опасно. Изоляция провода может повредиться об острые грани кольца. Чтобы предотвратить повреждение изоляции, притупите острые кромки магнитопровода, как описано .

Чтобы во время укладки провода, витки не «разбегались», полезно, покрыть сердечник тонким слоем клея «88Н» и просушить до намотки.

Вначале мотаются вторичные обмотки III и IV (см. схему преобразователя). Их нужно намотать сразу в два провода. Витки можно закрепить клеем, например, «БФ-2» или «БФ-4».

У меня не нашлось подходящего провода, и я вместо провода расчётного диаметра 0,16мм использовал провод диаметром 0,18мм, что привело к образованию второго слоя в несколько витков.

Затем, так же в два провода, мотаются первичные обмотки I и II. Витки первичных обмоток также можно закрепить клеем.

Преобразователь я собрал методом навесного монтажа, предварительно связав х/б нитью транзисторы, конденсаторы и трансформатор.

Вход, выход и общую шину преобразователя вывел гибким многожильным проводом.

Настройка преобразователя.

Настройка может потребоваться для установки необходимого уровня выходного напряжения.

Я так подобрал количество витков, чтобы при напряжении на аккумуляторе 1,0 Вольт, на выходе преобразователя было около 7 Вольт. При этом напряжении, в мультиметре зажигается индикатор разряда батареи. Таким образом, можно предотвратить слишком глубокий разряд аккумулятора.

Если вместо предложенных транзисторов КТ209К будут использованы другие, тогда придётся подобрать количество витков вторичной обмотки трансформатора. Это связано с разной величиной падения напряжения на p-n переходах у различных типов транзисторов.

Я испытывал эту схему на транзисторах КТ502 при неизменных параметрах трансформатора. Выходное напряжение при этом снизилось на вольт или около того.

Если генерация не возникает, проверьте фазировку всех катушек. Точками на схеме преобразователя (см. выше) отмечено начало каждой обмотки.

Чтобы не возникало путаницы при фазировке катушек кольцевого магнитопровода, примите за начало всех обмоток, например , все выводы выходящие снизу, а за конец всех обмоток, все выводы выходящие сверху.

Окончательная сборка импульсного преобразователя напряжения.

Перед окончательной сборкой, все элементы схемы были соединены многожильным проводом, и была проверена способность схемы принимать и отдавать энергию.

Для предотвращения замыкания, импульсный преобразователь напряжения был со стороны контактов заизолирован силиконовым герметиком.

Затем все элементы конструкции были размещены в корпусе от «Кроны». Для того, чтобы передняя крышка с разъёмом не утапливалась внутрь, между передней и задней стенками была вставлена пластинка из целлулоида. После чего, задняя крышка была закреплена клеем «88Н».

Для зарядки модернизированной "Кроны" пришлось изготовить дополнительный кабель со штекером типа Джек 3,5мм на одном из концов. На другом конце кабеля, для снижения вероятности короткого замыкания, были установлены стандартные приборные гнёзда, вместо аналогичных штекеров.

Доработка мультиметра.

Мультиметр DT-830B сразу же заработал от модернизированной «Кроны». А вот тестер M890C+ пришлось немного доработать.

Дело в том, что в большинстве современных мультиметров задействована функция автоматического отключения питания. На картинке показана часть панели управления мультиметра, где обозначена данная функция.

Схема автоотключения (Auto Power Off) работает следующим образом. При подключении батареи, заряжется конденсатор С10. При включении питания, пока конденсатор C10 разряжается через резистор R36, на выходе компаратора IC1 удерживается высокий потенциал, что приводит к отпиранию транзисторов VT2 и VT3. Через открытый транзистор VT3 напряжение питания и попадает в схему мультиметра.

Как видите, для нормальной работы схемы, нужно подать питание на С10 ещё до того, как включится основная нагрузка, что невозможно, так как наша модернизированная «Крона», напротив, включится только тогда, когда появится нагрузка.

В общем, вся доработка заключалась в установке дополнительной перемычки. Для неё я выбрал место, где это было сделать удобнее всего.

К сожалению, обозначения элементов на электрической схеме не совпали с обозначениями на печатной плате моего мультиметра, поэтому точки для установки перемычки нашёл так. Прозвонкой выявил нужный вывод выключателя, а шину питания +9V определил по 8-ой ножке операционного усилителя IC1 (L358).

Мелкие подробности.

Сложно было приобрести всего один аккумулятор. Их в основном продают, либо парами, либо по четыре штуки. Однако некоторые комплекты, например, «Varta», поставляются по пять аккумуляторов в блистере. Если Вам повезёт так же, как и мне, то Вы сможете разделить с кем-нибудь такой комплект. Аккумулятор я купил всего за 3,3$, тогда как одна «Крона» стоит от 1$ до 3,75$. Есть, правда, ещё «Кроны» и по 0,5$, но те и вовсе мёртворождённые.

От батарейки с напряжением 1,5 вольт и ниже, просто не реально. Это связано с тем, что в основной своей массе светодиоды имеют падение напряжения превышающую эту цифру.

Как зажечь светодиод от батарейки на 1,5 вольта

Выходом из данной ситуации может послужить применение простого на одном транзисторе и индуктивности. По сути своей это своеобразный . Схема представляет собой простейший блокинг-генератор, работающий от батарейки на 1,5 вольт, вырабатывающий достаточно мощные импульсы в результате накачки энергии в дросселе. Схема простая и собирается буквально за 10 минут.

Дроссель T1 выполнен на кольце из феррита имеющее диаметр 7 миллиметров (его размеры К7х4хЗ). Обмотка содержит 21 виток, выполненная вдвое сложенным эмалированным медным проводом ПЭВ диаметром 0,35 миллиметров.

По окончании намотки конец одного из проводов необходимо соединить с началом другого провода. В результате получится отвод от центра обмотки. Путем подбора сопротивления можно добиться лучшей светоотдачи.