Кормим мультиметр от Li-Ion

Автор: Ant-RG, antrg@mail.ru
Опубликовано 06.04.2017
Создано при помощи КотоРед.

Однажды, занимаясь ремонтом какого-то устройства со своим котом (ещё когда он был со мной), пёс его помнит какого, кот заметил, что мультиметр начал врать - завышать показания. А потом присмотревшись мы увидели на индикаторе знак батареи, который означает что наша крона разрядилась.

Снарядив Мелкого в магазин за новой кроной я принялся искать транзистор для ремонтируемого устройства. Кот вернулся быстро, но вместо кроны принёс кусок колбасы и открытый пакет молока... На вопрос "где крона?" Мелкий ответил, что увидев цену за хорошую крону его усы самопроизвольно задрожали, а из хвоста начала выпадать шерсть....

Делать нечего, коту нужно успокоится после такого стресса. Но мультиметр тоже от чего-то нужно питать. Начали думать от чего. И тут Мелкому случайно попался в лапы аккумулятор 18650 из батареи ноутбука. И нас понесло...

Продумывая схему на кухне со стаканом молока в руке, было сразу поставлено две задачи: повысить напряжение с аккумулятора (3,6-4,2В) до нужных мультиметру 9В, а так же снабдить схему индикатором разрядки этого самого аккумулятора. Да и заряжать аккумулятор чем-то нужно. Но эту проблему Мелкий решил сразу, тыча лапой в китайский модуль зарядки Li-Ion на TP4056, а я ещё и вспомнил, что как-то покупал две таких микросхемы отдельно.

Первый вариант преобразователя мы делали на LM27313 но она потребляет гораздо больше и её нужно отключать так как ток потребления в холостом режиме больше 1 мА что очень много. А вмешиваться в схему мультиметра не очень то и хотелось. Преобразователь на NCP1403 потребляет всего 130-150 мкА (без нагрузки) поддерживая на своём выходе стабильное напряжение, поэтому отключать его совсем не обязательно.

В качестве индикатора разряда Мелкий предложил супервизор питания - формирователь импульса сброса MAX809. Выбрали вариант на 3,08V - MAX809TTRG. Она у нас работает постоянно а значит если напряжение на аккумуляторе упадёт ниже 3,08V включится светодиод и если мы вовремя не поставим мультиметр на зарядку от полного разряда аккумулятор спасёт только контроллер заряда-разряда который обязательно нужно установить - стоит копейки и имеется почти в каждом аккумуляторе для мобильных телефонов. Это недостаток схемы, но как его устранить мы с Мелким так и не придумали. Если кто что придумает прошу сообщить мне.

Немного посидев за компьютером в SPlan7 родилась такая схема:

Состоит она как уже было сказано из нескольких узлов: зарядного на TP4056, DC/DC на NCP1403 и супервизора MAX809. Все микросхемы включены стандартно по схемам из даташита потому думаю схема в объяснении не нуждается. Выходное напряжение задаётся делителем R5, R6 и при указанных на схеме номиналах равно 8,8V. Светодиод использован RGB 5050. Во время заряда светится синий кристалл, когда аккумулятор полностью заряжен - зелёный. Красным управляет MAX809 и он засветится когда напряжение на аккумуляторе опустится ниже порогового значения нашей микросхемы - в данном случае 3,08V. Стабилитрон VD2 служит для защиты мультиметра при возникновении нештатных ситуаций. Фильтр B1 подавляет "иголки" и помехи на выходе схемы.

Собрано всё на небольшой печатной плате которая если кому захочется с лёгкостью поместится в стандартный корпус "кроны" вместе с небольшим аккумулятором. Но я крепил плату просто на двусторонний скотч внутри мультиметра. Два экземпляра устройства успешно питают мультиметры уже три месяца, при этом напряжение на аккумуляторах равно 3,9V в DT9205 и 3.7V в UT71B из чего следует, что разрядятся они не скоро

Доработка мультиметра сводится к установке всех деталей схемы в корпус мультиметра и тут всё ограничено только Вашей фантазией. При доработке UT71B я подглядывал в статью коллеги ALEXLAB UT71: Измеряем-заряжаем. От туда я почерпнул идею установки светодиода индикации заряда. В моём варианте установлено два аккумулятора 14500 соединённых параллельно, которые как родные влазят в отсек для кроны. Для удобства преобразователь соединяется с мультиметром с помощью разъёма (NX250). Сначала я просто хотел оставить разъём кроны но ему не нашлось места внутри мультиметра.

Плата после установки сверху заклеена алюминиевым скотчем для уменьшения помех:

MicroUSB установлен сзади мультиметра, в месте где вставляется устройство для связи мультиметра с компьютером:

Процесс зарядки:

Полностью заряжен:

В DT9205 я установил 18650 с остаточной ёмкостью 1000мА чего вполне достаточно. Аккумулятор упрятан в термоусадку и приклеен термоклеем:

MicroUSB установлен сверху и обычно находится под защитным кожухом:

Заряжается:

За сим разрешите откланяться. Спасибо, что дочитали до конца! Буду рад если эта статья кому-то поможет сэкономить деньги от покупки батареек на сметану!

И Мелкий каким он был:

Файлы:
Архив ZIP

Все вопросы в Форум.