Tips:本帖比较长,文字超过6000字,图片总共108张,希望各位朋友有点心理准备。 ![]() 前言: 发这个帖子的原因说起来有点话长,之前曾给自己的优利德UT33D改造9V升压板+锂电池供电,我的朋友看到之后也很喜欢,本来要送他一套升压板,但他坚持要自己DIY,以证明他宝刀不老。 ![]() 朋友回去之后按图索骥改造了他的万用表,改造完成之后万用表测量精度什么的倒是正常,但却有个奇怪的现象:当万用表蜂鸣档短路的时候,蜂鸣器会发出连续有规律的“嘀嘀嘀”的电流声,换成6F22电池后声音消失,所以问题可能出在DIY的升压板上了。 ![]() 朋友拿着表和升压板过来让我帮忙看看,说如果是表的问题就帮他买块新的万用表,他确实很想用锂电+升压供电(他的电池消耗比我厉害);如果是升压板的毛病就找找原因想想办法解决问题。于是我就把他DIY的升压板安装到我的UT33D上,读数什么的都正常,而蜂鸣档短接的时候确实有电流声但是比较微弱,但在朋友的万用表上那电流声简直就像摩斯码发报机一样响亮。 ![]() 看来电流声和万用表的蜂鸣器也有一些关系,朋友于是让我帮忙买块新表,然后继续改造锂电升压,于是就有了下面这块万用表: ![]() ---------------------------------------华丽的分割线-------------------------------------- 正文开始: 1、国产的华创万用表,几十块钱的表,朋友看中这个了 ![]() ![]() 2、灯!等灯等灯~~这是一块红彤彤的大红表啊!话说要是结婚啊、本命年啊什么的,这大红表是最合适的了!! ![]() ![]() 3、全新的表,还没开封 ![]() ![]() 4、取出大红表,这颜色还真是喜庆啊!结婚啊、本命年啊必备的标配啊! ![]() 表的功能方面还是比较齐全的,朋友当时挑选的时候也是看中了这一点。 ![]() 5、随机附带的电池,日期是很新。 ![]() 6、先安上电池再说~电池仓盖的螺丝孔,做工还是简陋了,胜利的便宜表这地方至少也有个铜螺母吧。 ![]() ![]() 7、支架打开的样子,角度还是比较合适的。 ![]() 8、随机附带的表笔,做工只能说实在太一般了。 ![]() ![]() 9、香蕉头特写~卖自行车的不会给你配V8涡轮增压的,放心放心 ![]() ![]() 10、准备送给朋友一副新的短版表笔(自己截短的),用于替代原厂寒酸的表笔。 ![]() 11、嗯,这样搭配还像点样子嘛 ![]() ![]() 12、短接表笔看看显示如何 ![]() 13、然后上自己的AD584L电压基准测试,基准是用安捷伦34401A台表标定好的 2.5V时显示2.47V,这精度有点失望啊 ![]() ![]() 14、5V时显示4.97V ![]() 15、7.5V时显示7.45V ![]() 楼下继续精彩~ 16、10V时显示9.94V,电压档结果都偏低啊 ![]() ![]() 17、来看看电阻档的测试,用0.1%的金属膜电阻测试 1K电阻 ![]() 18、3K电阻 ![]() 19、10K电阻 ![]() 20、100K电阻,看来这表的电阻档也是各种不准啊 ![]() 21、不管了,先按数码之家的规矩,拆开看看再说,这里面到底啥样啊? ![]() 拨盘、V片、电路板(上面没啥元件),蜂鸣器,当然还有两个红彤彤的大按钮 ![]() 22、再看看背面,这里的元件还是有一点的 ![]() 23、有一个德仪的LM324,四运算放大器 ![]() 24、还有一个74HC14D,施密特反相器 ![]() 25、这个牛屎要特写一下,虽然被完整的覆盖了,但小小的内核依旧顽强的展示着自己的原始形状:我真的是方的!不是圆的! ![]() ![]() 26、这里要给厂家点个赞,这个贴片二极管是接在电池输入的负极上的,作用是防止不小心电池安装反了,阻止电流倒灌,防止烧表。 ![]() ![]() 27、PCB全景,右上角的电位器是校正电压档,右下角的电位器是校正电容档,左下角的还没弄清楚干嘛的,但肯定不是校正电阻档的,有可能是校正电流档的? 下面的保险是0.25A的,给电流mA档用的;和其他便宜表一样,10A当是没有保险的 ![]() #p#分页标题#e# ![]() 28、然后我就是用螺丝刀对着电位器,这拧拧,那拧拧,美其名曰:校准~ ![]() 校准后的电压档:10V ![]() 29、校准后的电压档:7.5V ![]() 30、校准后的电压档:5V ![]() 31、校准后的电压档:2.5V,电压校准只能这样了,这表电压档的线性不好,如果把2.5V档校准了,5、7.5、10V档就差了十万八千里了,所以只能舍弃2.5V档的精度了,保全其他档的精度。 ![]() 32、再来看看电阻档校准后的模样 校准后1K显示 ![]() 33、校准后3K显示 ![]() 34、校准后10K显示 ![]() 35、校准后100K显示 ![]() 这表的电阻档精度校准后也还是一般般,朋友看了之后摇摇头说:这表的精度还不如他原来那块老表呢,罢了罢了,送你了~ 于是这表就成我的了,但是一定得帮他解决掉蜂鸣档电流声的问题,于是就有了下面的这段故事: ---------------------------华丽的分割线------------------------------ 基于MC34063方案的9V升压板《低纹波改进版》 关于34063升压板的制作,我在之前的帖子里有过描述,这里再次写了一遍是对之前的文章做了必要的改进和补充,也算是小小的改进版吧 ![]() 36、老规矩,正式开工必先裁洞洞板,油性笔+直尺打线 → 勾刀预开V槽 → 一字螺丝刀扩V槽 →钳子掰开 ![]() 37、成品洞洞小板,边角用锉刀倒圆角,个人不太喜欢直角的PCB ![]() 38、小板特写,尺寸和孔数我都标记上了,方便大家裁板和计算尺寸 ![]() 39、国产的34063芯片,DC转换效率比不上新出的芯片,但它最大的特点就是:全新的便宜到只要2毛一个,旧的从路由器到车充里都能找到,一句话:成熟便宜而且容易找到。 ![]() ![]() 40、三极管 8550 ![]() 41、独石104电容、瓷片331电容 ![]() 42、10K可调电位器(使输出电压可调)、1K色环电阻、200R色环电阻 ![]() 43、9.1V稳压二极管(这个必须有,防止在输出电流较小时输出电压不可控,电压过高会烧表 ![]() ![]() 44、0.25W 1uH 色环电感(用于LC滤波,可以用更大的0.5W、1W型号)、1W 330uH 色环电感(50~470应该都可以,如果需要输出大电流,最好使用比色环体积大得多的工字绕线电感) ![]() 45、16~50V 10~100uF电容(输入端)、16~25V 100~330uF电容(LC滤波)、16~25V 330~470uF电容(输出端) ![]() 46、所有的元件全图,我都一一标记好了,方便大家保存和查找。至于洞洞板,请施主自己割:) ![]() 47、9V升压板的电路图,这个电路原创的作者应该是一乐论坛的GandF大大,后被曾被转发到手电坛,我是在手电坛找到的这张图,由于没有一乐的帐号,所以没法找到GandF的原帖,不过还是在此感谢下GandF大大! ![]() 在GandF的基础上,我在输出端加了一级LC滤波电路,就是下图里面红色的部分,它可以有效的减少输出的纹波,暂且叫做《低纹波改进版》吧。 ![]() ![]() 图里的R2 7.5K电阻我用10K的蓝白电阻代替,以便得到可调的输出电压。输出电压可调的目的:假设万用表低压报警的电压是7.8V,那么我们可以设定升压板的输出电压为8.3V左右(可以保证精度的前提下),不必设置为9V或更高。因为DC-DC转换,压差越小效率越高,锂电池的使用时间就应该越长。 图里的电感L1是50uH,实际使用建议使用100uH~470uH,建议用0.5W、1W的电感,有条件的可以上体积更大的工字绕线电感,前提是万用表有空间能放下而且不会产生有害干扰。大一些的电感也可以防止输出纹波过大,而且可以增大输出的电流。 48、开始焊接,特别注意一下,因为洞洞板用的是单面板,焊盘那面走线不好安排,我在这里有条飞线,从34063的7脚到8550三极管的3脚。 ![]() 49、焊接完成的电解版升压板,输入、输出用了2.54的2P端子,方便插拔接驳,输出电压已经调整到8.3V。 ![]() 50、电解版的背面 ![]() 51、焊接完成的固态版升压板,输出电压也调整到8.3V。制作固态版的目的是验证一下输出端使用固态电容对输出纹波的影响 ![]() 52、固态版的背面 ![]() 53、此次制作的低纹波升压板不带负载时,静态电流为1.21uA ![]() 54、电解版带一个小负载(0.25W 10K电阻) ![]() #p#分页标题#e# 55、电解版输出端滤波电容的Q/D值和ESR值,都在比较好的范围之内 ![]() 56、电解版带0.25W 10K电阻小负载时的纹波,Vpp为7mV,Vk为1.195mV ![]() 57、电解版带喜庆的大红万用表做为负载时的纹波,Vpp为26.4mV,Vk为2.175mV,这里明显可以看出负载增大,纹波也增大了,但还在不错的范围之内。 ![]() 58、再来看看固态版带一个小负载(0.25W 10K电阻) ![]() 59、固态版输出端滤波电容的Q/D值和ESR值,也都在比较好的范围之内 ![]() 60、固态版带0.25W 10K电阻小负载时的输出纹波,Vpp为8mV,Vk为1.077mV,Vpp比电解版大了1mV,Vk小了0.198mV。 ![]() 61、固态版带喜庆的大红万用表做为负载时的输出纹波,Vpp为16.4mV,Vk为2.646mV,这里可以看出固态的优势了,Vpp比电解版的小了10mV,不错。 ![]() 62、我们再来看看以前做的旧版升压板(不带LC滤波电路),以下简称《旧版》 ![]() 63、旧版带0.25W 10K电阻小负载时的输出纹波,这样的小负载Vpp就已经有32mV了,带万用表这样比较大的负载纹波肯定还会增大不少,但能正常工作。 ![]() 64、下面我们再来看看市场上出售的成品升压板的静态电流和纹波 常见的XL6009方案的升压板,静态电流18.3mA,这是个相当惊人的数字。如果一块1800mAh的电池,连接XL6009升压板但不带负载,不到100小时就会耗尽电量,也就是说静置4天电池就没电了。 ![]() 65、再来看看XL6009升压板的静态输出纹波:Vpp都有50mV,而Vk也有20.72mV,这稍微有点大了 ![]() ![]() 66、常见的MT3608升压板,静态电流0.258mA,不算很大,但也不够理想,如果说一定能用,就是勉强能用吧,但要记得配个大容量的电池。 ![]() 67、看看MT3608的静态输出纹波,Vpp有47.6mV,和XL6009差不多,Vk小一点,有5.679mV,马马虎虎 ![]() 68、再来看看带显示的XL6009升压板的静态电流,27.04mA,实在是太离谱了 ![]() 69、再来看看带显示的XL6009升压板的静态输出纹波,Vpp高到吓人的232mV,Vk也有55.03mV,这样的升压板便宜可能是真的便宜,但真的好用吗? ![]() ![]() 70、重点来了:我们再来看一张当时电容的测试图,电容就是之前朋友自己DIY的升压板输出端的滤波电容,标称是16V 330uF的杂牌电容,电桥测试的D值高达1.175,ESR高到吓人的629mΩ,我为什么会上这张图呢?继续往下看~ ![]() 71、来看看朋友自己DIY的升压板带小负载(10K电阻)时的输出纹波:你没看错,Vpp有268mV!!而且很有规律哦~朋友DIY的升压板蜂鸣档为什么会有发报机的交流声呢?答案就在这里了~ ![]() 因为他用了一个很烂的输出电容,ESR巨大,品质奇差,导致升压板的输出纹波巨大,严重到已经影响了蜂鸣器的发声。 这个电容据朋友讲是从废板子上拆下来的,当时我看到这个电容的时候,上面的防爆槽里居然还有泥巴?电容因为实在太脏让我扔了,没能留下照片,要不也让大家见识见识它的芳容 ![]() 既然问题的原因找到了,于是给朋友的升压板换上一个好的输出电容,再把他原来的小感值的电感换成了一个1W 330uH的大电感,于是他的老万用表一切又变得美好了……朋友走的时候欢天喜地的 ![]() 鉴于输出纹波的问题,我小小的改进了一下电路,继而制作了前面这种带LC滤波的升压板,在不增加升压板尺寸的情况下,尽量降低输出的纹波。大家在制作的时候,要注意元件的选择,这里没有否定拆机元件的意思,而是要尽量避免使用劣质的元件(有些新的元件其实也是劣质的),防止因此带来的各种莫名其妙的问题。 码字水平实在有限,不知这段故事朋友们看明白了么? ----------------------华丽的分割线----------------------------- 72、朋友的升压板问题圆满解决了,把红彤彤的喜庆表也送给我了,不好好DIY一下,实在是对不起朋友,也对不起数码之家~ 低纹波版的升压板上场~这次输入、输出端子用油性笔做了颜色区分,防止两组接头插错。因为插错了会得到烟花+1,或者坏万用表+1。 ![]() ![]() 73、大家喜闻乐见的手机锂电池,1400mAh,容量不算太小,比上次给UT33D配的电池容量大一倍。 ![]() 74、HQ牌?huaqin=华勤?=花亲?=蕐琹? ![]() 不管那些了,先焊上输出线和充电线再说,然后用聚酰亚胺胶带固定保护一下。 ![]() 75、然后用电工胶带再次包裹防护,用红色的胶带,必须的~ ![]() ![]() 76、电池盖打孔,放置5.5/2.1 DC充电接口 ![]() 77、背面带螺丝固定的,省得用粘乎乎的热熔胶了 ![]() 78、三跟引脚都套上热缩管保护 ![]() 79、再套一层粗热缩管全保护 ![]() 80、要记得先从电池盒里穿好线再焊接,否则……嘿嘿,返工! ![]() ![]() 81、把蜂鸣器乾坤大挪移~ 蜂鸣器原来是用双面胶粘在液晶显示屏的后面,这个蜂鸣器如果在开放的空间里,响声其实挺大的,但被密封在万用表壳体里后,声音小的像蚊子叫,这不好玩,既然声音本来很大,那就让应该它大下去~ 于是在万用表的B壳定位、打孔,把蜂鸣器粘上双面胶,对准小孔粘上即可~ #p#分页标题#e# ![]() 82、B壳上的孔……同心度良好、声音强劲有力!大声公哦~ ![]() ![]() 83、把升压板的输出线焊接到万用表的电源开关上。 ![]() 84、顺着外壳的边缘,把万用表原有的9V电池扣放好,不再去电池仓挤占有限的空间,露出的金属部分缠好胶带绝缘,以备不时之需吧。 ![]() 85、电源开关处焊接的特写 ![]() 86、这张图片的两条红色跳线,是HOLD开关改为蜂鸣器开关失败的产物。当时把PCB的走线割断后发现HOLD开关并不是自己原先预计的那么简单,无法正确控制蜂鸣器的通断,然后想改回去,割断的PCB走线太细,堆锡焊了半天没焊上,当时也没时间继续耗着,就直接飞线了。这两条飞线以后也可以提醒自己,你有时候也是笨蛋,哈哈哈 ![]() ![]() 87、万用表B壳上粘着蜂鸣器,再上面就是电池,电池靠近B壳边缘的地方,已经用厚的泡沫双面胶固定好了,很牢靠。 ![]() 88、所有的连线都已经就绪,检查一遍没问题后,就准备合上盖子了。 ![]() 89、电池仓里的升压板,空出来的地方正好可以容纳DC充电插座 ![]() 90、上好所有的螺丝,圆圆的充电口看起来还不错! ![]() ![]() 91、看看PP上的蜂鸣器孔,还好还好~ ![]() 92、先充电,用的是自己以前改的LG 4.2V充电器 ![]() 93、绿灯,充电完成~ ![]() 94、已经改成升压板供电,就再来测试一下精度 AD584L基准10V测试 ![]() 95、AD584L基准7.5V测试 ![]() 96、AD584L基准5V测试 ![]() 97、AD584L基准2.5V测试 电压档的精度和之前用6F22是一样的 ![]() 98、再来测试电阻档 0.1%色环电阻 1K ![]() 99、0.1%色环电阻 3K ![]() 100、0.1%色环电阻 10K ![]() 101、0.1%色环电阻 100K 电阻精度与之前用6F22相比没什么太大的变化,但个别精度好像比6F22提高了一个字,难道是电位器有轻微的漂移了? ![]() ![]() 102、MC34063的DataSheet中定义的最低输入电压为3V,我实际测试升压板时发现,电压>2V时升压板其实也可以正常工作,只是效率不如3.7V锂电来的高。当双节镍氢放电至2.0V时,升压板就停止工作了,这时候单节镍氢正好放电到1.0V也不会过放,一举两得。所以大家手里大把的镍氢电池正好可以用在这里。 升压板实际使用中,可以用双节镍氢、单节铁锂、单节锂离子、锂聚合物,这些都没问题,电压只要>2V都可以,需要注意的是电池不要过放,锂电最好有保护板。 ![]() 103、接上双节镍氢做测试,如果大家使用外置电池盒的话,不要用我这种开放式的电池盒,因为测量高压的时候,如果漏电会有被电击的危险,大家要使用密闭的电池盒。我这里只是做测试用,请勿模仿。 ![]() ![]() 104、镍氢+升压板供电 电压精度测试:10V ![]() 105、镍氢+升压板供电 电压精度测试:7.5V ![]() 106、镍氢+升压板供电 电压精度测试:5V ![]() 107、镍氢+升压板供电 电压精度测试:2.5V 镍氢供电与锂电池、6F22电池供电的效果是一样的。 ![]() 108、最后上一张完工的照片,结婚或本命年专用大红万用表和低纹波升压板的合影~~ ![]() 这里有故事,有DIY,有收获,有欢乐~谢谢大家的观赏!!谢谢大家!! ![]() |