Поделки своими руками для автолюбителей
Как переделать «Крону» на аккумулятор в мультиметре
Всем привет. У многих есть мультиметры, которые питаются от батареи типа «Крона», если мультиметр не имеет автоотключения, то батарея быстро выходит из строя, даже если мультиметр с автоотключением, то всё равно приходится несколько раз в год менять батарейку.
Вот в этой статье и расскажу, как можно избавиться от батарейки и перейти на литиевый аккумулятор, который можно будет подзаряжать от простой зарядки.
Главное подобрать аккумулятор небольшого размера, в моём случае подошёл аккумулятор от старого видеорегистратора на 3,7 Вольта 400 ма.
Аккумулятор имеет напряжение 3,7 вольт, а мультиметр работает от 9 вольт, поэтому нужен преобразователь напряжения. Купить компактный dc-dc преобразователь не проблема, популярная плата повышающего преобразователя МТ3608, стоит копейки и по карману каждому.
Этот преобразователь имеет ток холостого хода около 1,5 миллиампера, поэтому даже если мультиметр отключён, от аккумулятора потребляется ток.
Можно конечно поставить небольшой выключатель,
который бы включал аккумулятор, но мы пойдём другим путём. Также нам понадобится и плата заряда, которая даст возможность зарядить аккумулятор от usb-порта.
Как видно из блок-схемы преобразователь всегда подключён к аккумулятору и потребляет от него некоторый ток, даже в режиме покоя.
В качестве преобразователя напряжения очень желательно использовать вот такой
построенный на базе микросхемы МЕ2149 и ей подобных, такие преобразователи без проблем можно купить в интернет-магазинах. Фишка таких преобразователей заключается в том, что они имеют очень маленький ток холостого хода, в пару-тройку сотен микроампер.
К сожалению у меня такого преобразователя не было, а заказывать и ждать целый месяц мне не хотелось и я пошёл другим путём. Я взял преобразователь МТ3608 и немного его переделал, а переделал потому что он посадил бы наш аккумулятор за 30-40 дней даже если не включать мультиметр, а это никуда не годится.
Поэтому было решено переделать плату преобразователя,
после чего он стал потреблять ток всего 50-55 микроампер, вместо 1,5 миллиампера, а это значит, что аккумулятор разрядится полностью за 300 дней, а это уже круто…
Вот исходная схема данного преобразователя.
А вот уже переделанная
В самом начале нужно подать на вход преобразователя напряжение около 4 Вольт и вращением подстроечного резистора на выходе выставить 9 вольт или просто можете выпаять подстрочник и впаять на его место постоянной резистор на 70 кОм.
Далее, берём иголку или лезвие канцелярского ножика и разрезаем 4 вывод микросхемы от 5 вывода, после собираем всё по схеме, что опубликована немного выше…
Можно естественно всё сделать покрасивее, но сделал как сделал)
Ну и на всякий случай несколько слов о работе схемы.
Четвёртый вывод микросхемы даёт возможность управлять преобразователем, если на него поступает плюс питания, преобразователь запускается, если масса выключается. В выключенном состоянии преобразователь потребляет мизерный ток, 50-55 ма.
Если на выход преобразователя подключается нагрузка, образуется некоторое падение напряжения на резисторе,
этого падение достаточно для того чтобы сработал маломощный транзистор, по открытому переходу транзистора на четвёртый вывод микросхемы поступает «+» питания, вследствие чего преобразователь запускается и на его выходе мы получаем заданное напряжение 9 вольт.
Переделка не занимают много времени и почти не требует затрат. Транзистор любой малой или средней мощности, советую взять транзистор с большим коэффициентом усиления по току.
Плату МТ3608 мне пришлось урезать чтобы та влезла в корпус, ну и добавил электролит в 10 мкф на выход, чтобы сгладить пульсации.
Система зарядки стандартная построена на базе микросхемы ТР4056 на плате имеется индикатор заряда и плата защиты для аккумулятора.
Этот модуль позволит заряжать литиевый аккумулятор от обычного usb-порта с током до 1 ампера, так как аккумулятор у меня имеет емкость 400 миллиампер я снизил заряд в 2 раза путём замены токозадающего резистора на плате…
Таблица зависимости тока заряда сопротивления данного резистора сейчас перед вами
Эту плату так же пришлось урезать, систему защиты аккумулятора выкинул, так как на самом аккумуляторе уже имелась такая защита.
Корпус я напечатал на 3D принтере,
ну а вы можете разместить данную поделку на ваше усмотрение, можно также разместить всё и без корпуса, единственное надо только будет вырезать окошко под гнездо заряда. А также можно использовать корпус от старой, использованной батарейки типа «Крона». Вытащить из неё все потроха, вставить наши платы и залить клеем.
Ну а теперь давайте протестируем, что у нас получилось, вставляем нашу «батарейку» в мультиметр, как видим напряжение на батарейке около 4 Вольт, это значит, что наш преобразователь находится в режиме сна и потребляет от аккумулятора ничтожный ток.
Теперь включаем мультиметр и снова проверяем напряжение на «батарейки», как видим оно уже в районе 8 вольт, это значит, что система среагировала на нагрузку и преобразователь запустился. Всё работает прекрасно, в противном случае мультиметр бы показал значок разряженной батарейки.
Данное устройство, то есть «батарейка», специально заточена для питания мультиметра.
У вас конечно же возникнет вполне справедливые вопрос — А зачем всё это надо, когда можно купить батарейку и не париться?… Да отвечу Вам просто, мне интересно делать поделки своими руками, чтобы они работали и приносили в будущем пользу, а пойти в магазин и просто купить — это не для меня.
Источник
Питание мультиметра. Li-ion вместо кроны. Защита от разряда, таймер
Долгое время пользовался мультиметром DT9202A, в очередной раз села «крона», а покупать новую было в лом. Решил купить новый мультиметр. В качестве замены выбрал Fluke 15B+. Ну а старый мультиметр бросил в коробку с хламом. Пролежал он там пару лет, пока я в очередной раз не наткнулся на него.
Вроде бы и выкинуть жалко, и пользоваться нельзя, и на запчасти разобрать рука не поднимается, ведь мультиметр исправно служил мне в течении нескольких лет. Было решено сделать ему новую систему питания. Хотелось подойти к делу основательно, а не гнать вот такую халтуру:
Хотелось запитать мультиметр от Li-ion аккумулятора, но возник ряд проблем:
- Напряжение питания мультиметра 9 вольт, нужен повышающий преобразователь;
- Штатная система автоотключения перестанет работать, нужно городить свою;
- Необходимо защитить аккумулятор от переразряда;
- Нужно чтобы на борту был контроллер зарядки аккумулятора с индикацией.
Кроме того, хотелось собрать конструкцию из дешевых и доступных деталей, и главное — без использования микроконтроллеров. Решать такую простейшую задачу на микроконтроллере как-то скучно и не интересно. Да и радиолюбители-новички будут не против «прокачать» свои мультиметры, используя радиодетали с помойки 😉
После нескольких вечеров, проведённых с паяльником и макетной платой, родился такой вот монстр:
Основные характеристики:
- Выходное напряжение 9 В
- Напряжение питания 3,6. 4,2 В
- Напряжение срабатывания защиты от разряда 3,6 В
- Ток заряда аккумулятора 250 мА
- Таймер автоотключения 5 мин
А так выглядит устройство в сборе:
На одной стороне платы расположены SMD компоненты, а на другой стороне находится аккумулятор от старого мобильника. Изначально я хотел поставить аккумулятор Nokia BL-5C, но он оказался на 2 мм длиннее отсека и не влез по размерам.
Пришлось ставить мелкий аккумулятор Nokia BL-4B. Закрепил его при помощи двустороннего скотча.
Для внедрения новой системы питания в мультиметр, необходимо:
- Превратить штатный выключатель в тактовую кнопку, удалив фиксирующий элемент;
- Продолбить необходимые отверстия, разместить плату в корпусе;
- Соединить плату питания с платой мультиметра.
1. Модификация кнопки
Так как штатная кнопка включения имеет фиксацию, пришлось немного доработать её. Для этого нужно вскрыть корпус кнопки, удалить оттуда фиксирующий элемент, и собрать всё как было 😉
Теперь кнопка не фиксируется при нажатии, и работает как обычная тактовая кнопка.
2. Сверление отверстий, размещение платы в корпусе
Плата питания содержит контроллер зарядки аккумулятора. Подзарядка осуществляется через разъём USB-B, который был весьма уютно размещён в корпусе мультиметра.
В батарейном отсеке пришлось уменьшить высоту стенок, чтобы они не мешали плате.
В верхней части корпуса были вырезаны отверстия для разъёма USB и для светодиода, отображающего процесс зарядки.
Во время зарядки светодиод горит, по окончании зарядки — гаснет.
Плата фиксируется в корпусе мультиметра без единого болта. Продавить USB гнездо мешает ступенька в корпусе. Достать гнездо наружу мешает форма платы, повторяющая внутреннюю часть корпуса. Шевелить плату влево-вправо мешают стенки батарейного отсека. Наклонить плату вверх мешает аккумулятор, наклон вниз блокирует стенка батарейного отсека. Плата сидит внутри крепко, как влитая.
3. Подключение платы питания к мультиметру
Ниже представлена штатная схема автоотключения мультиметра. Отрубает питание примерно через 10 минут работы.
При использования мультиметра совместно с моей платой питания, штатную схему нужно немного модернизировать:
Так как на моей плате для питания мультиметра использован DC-DC преобразователь, таймер автоотключения должен обесточивать питание до преобразователя. Родной таймер автоотключения стоит в самом мультиметре, то есть после преобразователя. При срабатывании автоотключения, родная схема обесточит мультиметр, а преобразователь продолжит работать, разряжая аккумулятор. Поэтому такой вариант не годится. Пришлось сделать свою систему автоотключения, а штатную обойти, подав питание непосредственно на измерительную часть схемы (цепь V+). Также необходимо демонтировать штатную колодку «кроны» и конденсатор C19.
Ставим перемычку на резистор R53.
Подключаем плату питания к мультиметру при помощи трёх проводов:
Внедрение новой системы питания прошло безболезненно. Даже не пришлось резать ни одной дорожки на плате мультиметра. Устройство не требует настройки и начинает работать сразу после сборки.
Описание работы схемы.
На операционном усилителе DA2.1 собран узел защиты от разряда аккумулятора. Напряжение отключения задаётся номиналами делителя R4R7. В качестве источника опорного напряжения используется микросхема линейного стабилизатора DA1 (LM1117). Стабилизатор нагружен резистором R3, так как не умеет работать без нагрузки.
На операционном усилителе DA2.2 собран таймер автоотключения. При включении питания заряжается конденсатор C3, затем он постепенно разряжается через резистор R10. Время срабатывания таймера задаётся номиналами C3R10. При срабатывании таймера открывается транзистор VT3, заставляя сработать схему защиты от разряда.
Операционный усилитель DA2 (LM358) работает как компаратор, поэтому может быть заменён на микросхему компаратора LM393.
На микросхеме DA4 (MC34063) собран импульсный повышающий преобразователь, который выдаёт напряжение 9 вольт для питания мультиметра.
На микросхеме DA3 (TP4056) собран узел автоматической зарядки аккумулятора. Во время зарядки светодиод HL1 светится, по окончании зарядки — гаснет.
На схеме есть кнопка отключения, но я её не использовал, т.к. хватает таймера. Питание отключается автоматически по таймеру, время задаётся номиналами C3R10. Желающие могут для отключения питания задействовать кнопку «HOLD», всёравно толку от неё никакого.
В конце статьи можно скачать Excel файл со всеми необходимыми расчётами.
Напоследок прилагаю видео работы мультиметра с новой системой питания.
Источник