Carregador para multímetro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Usar uma bateria de níquel-hidreto metálico com um conversor [1] para alimentar o multímetro permite economizar significativamente em baterias bastante caras. No entanto, a bateria ainda precisa ser carregada de tempos em tempos. Muitos dispositivos foram desenvolvidos para carregar baterias, mas a maioria deles é muito complexa devido à sua versatilidade. Além disso, alguns requerem monitoramento constante, pois durante seu funcionamento é possível sobrecarregar a bateria, levando ao seu superaquecimento e redução da vida útil.

Em muitos casos, é perfeitamente possível sobreviver com um simples decodificador alimentado por um carregador de celular. Via de regra, o carregador é bastante potente e de pequeno porte, sendo que na maioria dos modelos é até uma fonte de alimentação estabilizada, dotada de proteção para a corrente consumida pela carga. Na maioria das vezes, o dispositivo de memória geralmente fica ocioso e faz sentido encontrar um uso adicional para ele.

O decodificador proposto é um estabilizador de tensão e é montado em dois transistores. A princípio, a corrente de carga de uma bateria descarregada é constante, depois, à medida que o carregamento avança, diminui de acordo com uma lei próxima do exponencial [2], e quando a bateria está totalmente carregada, é limitada a um nível seguro. O decodificador foi projetado para ser alimentado por um carregador para um telefone FLY com uma tensão de saída estabilizada de 5 V. Obviamente, carregadores para outros telefones também são adequados. O diagrama de fixação é mostrado na Fig. 1.

Fig. 1

O elemento regulador é montado no transistor VT2 e o elemento de controle é montado no transistor VT1. A tensão de estabilização é determinada pela soma da queda de tensão no diodo VD1 e na junção do emissor do transistor VT1, o que permite dispensar um divisor resistivo na saída do decodificador. Com os elementos indicados no diagrama, a tensão de saída é de aproximadamente 1,25...1,3 V. Dentro de pequenos limites, pode ser alterada usando diodos de outros tipos. Além disso, a tensão de saída é afetada pela corrente que passa pelo resistor R2.

Para limitar a corrente de carga, é usado o resistor R3. A utilização de um resistor se deve à sua maior confiabilidade em relação a um transistor. Além disso, se o resistor falhar, a bateria fica praticamente desconectada do carregador. Com a resistência do resistor R3 indicada no diagrama, a corrente de saída do decodificador é limitada a aproximadamente 100 mA.

O decodificador funciona assim: quando a energia é aplicada, se a bateria estiver descarregada, o transistor VT1 é fechado. O resistor R2 determina a corrente de base do transistor VT2, que está em estado de saturação, e a corrente de saída do decodificador é determinada pela resistência do resistor R3. À medida que a bateria carrega, a tensão na base do transistor VT1 aumenta e ele começa a abrir. Nesse caso, o transistor VT2 primeiro sai da saturação e depois fecha gradativamente, proporcionando uma saída “exponencial” característica do decodificador.

Quando a bateria está totalmente carregada, o transistor VT2 está fechado, a corrente do resistor R2 flui através do transistor aberto VT1 e do diodo VD1. Esta última circunstância impõe algumas restrições ao funcionamento do decodificador com diferentes memórias. O fato é que muitos carregadores, principalmente modelos baratos, podem ter uma variação de tensão de 4,6 a 9 V, ou seja, quase o dobro. Neste caso, a tensão de saída do decodificador pode variar de 1,2 a 1,5 V, o que, obviamente, é inaceitável. A corrente de carga também pode mudar significativamente. Neste caso, o resistor R2 deve ser substituído por um gerador de corrente (aproximadamente 3...5 mA), por exemplo, em um transistor de efeito de campo. Os restantes elementos não requerem qualquer explicação especial: a resistência R1 e o LED HL1 são utilizados para monitorizar a tensão de alimentação (muitos carregadores não a possuem), a resistência R4 e o microamperímetro PA1 são utilizados para monitorizar a corrente e o grau de carga da bateria.

O decodificador utiliza resistores MLT, exceto o resistor R3 - é importado com potência de 2 W. Em vez de KT315I (VT1), você pode usar qualquer transistor das séries KT315, KT3102 e em vez de KT630A (VT2) - qualquer série KT630 ​​​​e os poderosos KT815, KT817. O medidor de corrente usa um indicador de nível de gravação M88501 com um desvio total de corrente de 300 μA do gravador. A escala do microamperímetro é calibrada selecionando o resistor R4. A divisão final da escala corresponde a uma corrente de 100 mA. O conector XS1 pode ser qualquer coisa; o conector XP1 deverá ser selecionado de forma semelhante ao conector do telefone ou carregador. Todas as partes do console são montadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro de um lado, cujo desenho é mostrado na Fig. 2. A placa é feita cortando os condutores com bisturi ou cortador. Está alojado em um invólucro colado em poliestireno de 3 mm de espessura; sua aparência é mostrada na Fig. 3.

Fig. 2

Fig. 3

O decodificador é configurado na seguinte ordem: a energia é fornecida à entrada do decodificador e a tensão em sua saída é verificada. Deve ser cerca de 1,3 V. Claro, o LED HL1 deve acender. Se a tensão for muito diferente da especificada, você pode tentar escolher diodos de outras séries em vez de KD510A ou escolher o resistor R2. Em seguida, a saída do decodificador é fechada com um amperímetro para uma corrente de 1 A. Se a corrente de carga for muito alta, você pode aumentar a resistência do resistor R3. Em seguida, selecionando o resistor R4, coloque a seta do microamperímetro PA1 na divisão final e calibre a escala.

Ressalta-se que a escala do microamperímetro M88501 utilizado não é linear, portanto o erro de medição pode chegar a 10...12%. Como o microamperímetro é utilizado, antes, como indicador de carga da bateria, pode-se abandonar completamente a graduação numérica, substituindo-a pela cor: a área entre o zero e a primeira divisão da escala (Fig. 3) é pintada de verde, entre os 70 e Marcas de 100 mA - vermelhas, o resto da escala - amarelo. Ressalta-se que tais dispositivos foram produzidos em diversas escalas, inclusive na forma de setores coloridos ou de uma faixa que se expande gradativamente. Nesses casos, é conveniente usar uma escala existente simplesmente reescrevendo os números nela ou pintando sobre áreas já preparadas.

O set-top box está em uso há mais de um ano junto com o conversor [1] e nunca causou reclamações.

Nota. A tensão de 1,25...1,3 V especificada no artigo não é suficiente para carregar totalmente uma bateria de níquel-hidreto metálico. Para carregar totalmente essa bateria, é necessária uma tensão de 1,38...1,45 V (dependendo da instância específica). Para isso, o diodo KD510A (VD1) pode ser substituído por dois ou três diodos Schottky, por exemplo 1N5817, ou um resistor, selecionando sua resistência.

Literatura

1. Gerasimov E. Conversor para alimentar um multímetro digital. - Rádio, 2014, nº 9, p. 20, 21.
2. Dorofeev M. Opção de carregador. - Rádio, 1993, nº 2, p. 12, 13.

Autor: E. Gerasimov

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