Дефіцит або повна відсутність гальванічних елементів (ГЕ), які використовувалися для харчування простих електронно-механічних годинників (ЕМЧ), змусив свого часу творчу частину радіоаматорів шукати різні виходи з ситуації, що склалася.

Питання вирішувалося шляхом підзарядок ГЕ (аналогічно акумуляторів) невеликим за значенням постійним струмом, або асиметричними імпульсами, навіть створенням механічним шляхом дренажних отворів для виходу «зайвих газів», а також розробкою мережевих джерел живлення.

Є й друга проблема, яка також трансформувалася з повної відсутності власне ГЕ в недалекому минулому, в однаково низький (!) Якість, як дорогих, так і дешевих ГЕ в сьогоденні, яке ретельно замасковано привабливістю їх зовнішнього оформлення.

Слід зазначити, що зазвичай прості ЕМЧ годинник живляться від одного ГЕ з напругою 1,5 В, а середній струм споживання від (в залежності від марки годин) знаходиться межах 0,5 ... 2 мА.

Очевидно, що створення простого і економічного мережевого блоку живлення для ЕМЧ являє собою не таку вже просту, як може здатися на перший погляд, технічне завдання!

Наприклад, в в якості силового трансформатора для мережевого блоку живлення пропонувалося використовувати готовий трансформатор ТВК-110ЛМ і транзисторний параметричний стабілізатор напруги на 1,5 В, в якому джерелом опорного напруги служив транзисторний аналог низьковольтного стабілітрона.

Що стосується струмів споживання від мережі 220 В / 50 Гц, то в першому випадку він (по проведеним експериментальним вимірам) дорівнював 40 мА, а в другому випадку (з використанням в якості розв'язує трансформатора від радіоприймача «Селга») - близько 12 мА.

Загальним недоліком згаданих СІП є зупинка годин при пропажі напруги, що має велике значення, особливо при експлуатації їх в сільській місцевості, де, як відомо сільським жителям і садівникам, відбуваються часті відключення електроенергії. Цей недолік був усунутий в установкою паралельно конденсатору фільтра випрямляча дискового акумулятора Д-0,06, тобто буферного джерела живлення.

Як згадувалося в, вимірювання зарядного струму випрямляча з реактивним баластом при ємності конденсатора С1, рівної 0,5 мкФ, з урахуванням розкиду по ємності і коливань величини напруги живлення становлять близько 25 ... 28 мА.

З іншого боку, очевидно, що конструктивно «вписати» СИП для годин в габарити ГЕ А316, що відповідає використовуваному в даний час торговому назвою ААА (діаметр 14 мм), які використовуються для харчування годин сучасних марок, вже досить важко.

Виходячи зі згаданого вище, а також з міркувань застосування радиокомпонентов загального застосування, У пропонованій конструкції було прийнято рішення зібрати електронну частину СИП в корпусі від джерела живлення калькулятора, приєднавши СІП до годинника за допомогою дротів і муляжу корпусу ГЕ, використавши витончену ідею і креслення, наведені в.

Сподіваюся, що схема СІП для ЕМЧ, показана на рис.1, Послужить одним з доступних і ефективних варіантів боротьби зі згаданими раніше реальними проблемами, а саме створенням досить простого СИП для ЕМЧ.

У схемотехніці і конструкції СІП реалізований чисто аматорський підхід, а саме виготовлення пристрою з цілком прийнятними параметрами з того, що є під руками!

Як видно з рис.1, СИП в загальних рисах являє собою модернізований мережевий випрямляч з подвоєнням напруги з реактивним баластом.

У порівнянні з, схема має менше споживання від мережі 220 В, а також містить менше радиокомпонентов.

Реактивним баластом, який визначає значення струму в ланцюзі, є конденсатор С1.

Резистор R1 служить для розряду конденсатора C1 при від'єднанні СІП від мережі, а резистор R2 виконує вже дві функції: обмежувача струму заряду конденсатора С1 при первинному приєднання до мережі 220 В і запобіжника в разі пробою конденсатора С1.

Стабілітрон VD2 також виконує дві функції: власне діода для негативної напівхвилі мережевої напруги і стабілітрона для позитивної напівхвилі.

Діод VD1 виконує три функції: випрямного діода для позитивної напівхвилі напруги живлення, захисного діода для світлодіода VD3 і спільно з VD3 «віднімає» елемента.

Конденсатор С1 фільтрує випрямлена напруга і є джерелом живлення для акумулятора і ЕМЧ.

Відзначимо, що оскільки виконавчим пристроєм в ЕМЧ є кроковий електромагніт, характер струму споживання ЕМЧ від СІП носить імпульсний характер.

Якщо в ланцюг харчування такого навантаження встановити світлодіод, то можна без додаткових схемотехнічних рішень отримати динамічну індикацію роботи як випрямляча, так і годин, що істотно підвищує візуальну розбірливість роботи індикатора.

В такому випадку світлодіод (VD3) буде виконувати дві функції: динамічного індикатора і «віднімає» елемента.

Для потрібного «віднімання» з стабілізованого стабілітроном VD2 напруги позитивної полярності використані відомі Фізичні властивостінапівпровідників на основі кремнію (VD1) і арсеніду галію (VD3). Вони виражаються в тому, що при проходженні струму в прямому напрямку через напівпровідник падіння напруги на ньому також досить стабільно, а значення падіння напруги залежать від матеріалу напівпровідника.

Очевидно, що світіння світлодіодного індикатора в розглянутому пристрої вказує на наявність напруги в мережі, а добре помітні навіть при денному світлі зміни яскравості його випромінювання спільно з наявністю крокових рухів стрілки означає правильну роботу ЕМЧ.

Природно, що при зникненні живлячої напруги світлодіодний індикатор світитися не буде, проте годинник будуть працювати від буферного джерела живлення - акумулятора G1, що, власне, і потрібно для безперебійного живленнягодин.

Наявність достатньої напруги на виході випрямляча для підтримки акумулятора (безперебійної роботи ЕМЧ) в буферному режимі без спеціальних схемотехнічних рішень можуть підтвердити такі нескладні виміри й обчислення.

Напруга стабілізації стабілітрона VD2 - 3,9 В, падіння напруги на кремнієвому діоді VD1 - 0,7 В, падіння напруги на світлодіоді VD3 червоного кольору світіння - 1,6 В.

Максимальні значення напруги на повністю зарядженому АК, які наводилися в радіоаматорського літературі в різні роки в описах зарядних пристроїв з автоматичним відключенням АКБ після заряду, знаходяться в інтервалі 1,34 ... 1,55 В.

Звідки значення напруги на конденсаторі С2 одно: 3,9-0,7-1,6 = 1,6 В.

З урахуванням деякої «осідання» напруги СИП в зв'язку з імпульсним характером струму споживання, а також природних похибок простих вимірювальних приладів, очевидно, що:

1. При наявності напруги в мережі живлення СІП забезпечує нормальну роботу ЕМЧ (навіть без АК).

2. Вихідні параметри випрямляча забезпечують підтримку в зарядженому стані АК.

Середній струм споживання СІП від мережі 220 В / 50 Гц з підключеними ЕМЧ близько 12 мА.

Як буферного джерела живлення ЕМЧ використаний Ni-MH ( рис.2) Акумулятор з торговою маркою ААА. Він був непридатний (в зв'язку з істотною втратою реальної ємності в процесі інтенсивної експлуатації) для застосування в цифровому малогабаритному багатофункціональному цифровому звуковідтворюючі пристрої фірми Transcend моделі T.sonic 520. Це пристрій має функції УКВприймача, МП-3 плеєр і диктофона.

При повторенні схеми і конструкції СІП слід врахувати той факт, що СИП розроблявся для сучасних «кварцових» годин, в яких і механізм, і корпус виготовлені з пластмаси, тому використання для харчування ЕМЧ випрямляча, який має гальванічну зв'язок з мережею живлення 220 В, цілком прийнятно.

Встановлювати такий випрямляч в годинник з металевим механізмом і корпусом не можна, оскільки при цьому велика ймовірність ураження електричним струмом від мережі 220 В / 50 Гц!

література

1. Задачин А., Козенков В. Відновлення гальванічних елементів // Радіо. - 1985. - №3. - С.56.
2. Горейко Н.П. Блок живлення замість «лівих» батарейок »//« Майстер - конструктор ». - 2008. - №6. - С.28.
3. Гусєв Ю. Мережевий блок для «Слави» // Радіо. - 1989. - №2. - С.69.
4. Нечаєв І. Блок живлення для електронно-механічних годинників // Радіо. - 1990. - №6. - С.76.
5. Каревскій В. Блок, який замінює елемент живлення // Радіо. - 1996. - №6. - С.41.
6. Йолкін С.А. Маленькі секрети акумуляторного ліхтарика // Електрик. - 2002. - №1. - С.10.
7. Саржа Ю.П. Фішка - палець 2АА // Електрик. - 2003. - №5. - С.20.
8. Білоусов О.В. Зарядний пристрійдля нікель-кадмієвих акумуляторів // Радіоаматор. - 1997. - №11. - С.35.
9. Дорофєєв М. Зарядка акумуляторів за Вубріджу // Радіоаматор. - 2000. - №5. - С.16.

У технічній літературі описані блоки для електроживлення від електромережі електронно-механічних годинників-будильників. Блоки, які замінять гальванічний елемент 1,5 В, містять випрямляч зі стабілізатором напруги і розділової-понижуючий трансформатор. Стабілізатор усуває спади напруги живлення при рідкісних збільшеннях навантаження в момент включення сигнального електроакустичного перетворювача (дзвінка, зумера електричного). Розділової-понижуючий трансформатор необхідний за умовами техніки електробезпеки.

Вважаю, що для живлення електронно-механічних годинників без сигнального електроакустичного перетворювача, електродзвінка або зумера блок електроживлення можна значно спростити. З огляду на мізерно малого споживання струму годинами можливо застосування симетричною бестрансформаторних схеми (см.рисунок) з знижувальними конденсаторами С1 і С2 дуже малої місткості (по 0,033 мкФ 200 В тип БГМ-2), які роблять електропропровода, що йдуть до годинника безпечними. Чого немає в. Стабілізація в блоці може бути відсутнім, так як годинник без електродзвінка або зумера, а коливання напруги в електромережі незначні і не роблять істотного впливу на точність ходу. Крім цього, періоди зменшення і збільшення напруги в електромережі по протяжності часу приблизно рівні, що викликає взаємокомпенсації уповільнення ходу годинника прискоренням його і навпаки.
Конденсатори С1, СЗ і резистор R1 (1 кОм тип ВС-0125 Вт) можна розмістити в спеціальній Слідкуйте, що включається в розетку електромережі, а діоди і конденсатор С2 (470 мкФ 6,3 В тип К50-24) - в габаритному чохлі, що вставляється в відсік годин замість гальванічних елементів. Можливі інші варіанти. Необхідна напруга на виході блоку досягається уточненням величини опору резистора R1 при включених годинах і нормальній напрузі на вході. Діоди типу КЦ407А. Мною використана схема D1A.
Не квапся викидати
При електроживленні пристроїв, які споживають порівняно великий струм, гальванічний елемент 373 з часом припиняє працювати через порівняно зрослого внутрішнього опору. Що видається їм напруга починає майже цілком падати на цьому опорі. Якщо ж такий елемент використовувати для живлення електронно-мехніческіх годин, які споживають імпульсами порівняно малий струм, то він може ще тривалий час забезпечувати їх електроживлення.
Для цього до установки елемента в годинник паралельно контактам його включення в відсіку електроживлення необхідно підключити з дотриманням полярності малогабаритний оксидний конденсатор ємністю 100 мкФ з робочою напругою 6 В. Цей конденсатор буде усувати спад напруги елемента в момент піків навантаження. Місцезнаходження конденсатора довільне і залежить від габаритів годин.
А. Почтарік. м Артемівськ. Донеікая обл.
література
1. Радіоаматор.-1995 №7.-С5.
2 Радіохоббі.-1998 NQ2.-C.45.

Ті хто користується будильником з живленням від "пальчикової" батарейки той напевно знайомий з такою неприємністю коли батарея раптово "села" і будильник вчасно не спрацював ...
Здавалося-б що може бути простіше: досить просто застосувати акумулятор, але знову-ж проблема-його необхідно іноді заряджати ....

Дана схемапозбавить вас про таку неприємності: вона забезпечить харчування годин від мережі і одночасно підзарядить акумулятор на випадок відключення електроенергії

Конденсатори C1 і C2 виконують функцію баластних, гасять надлишкова напруга мережі. При негативній напівхвиль мережевої напруги на верхньому (за схемою) дроті діод VD1 відкриється і через нього будуть заряджатися конденсатори C1 і C2. При позитивних же напівхвилях конденсатори стануть перезаряджатися, струм потече, в першу чергу, через відкритий діод VD2 і почне зарядити акумулятор G1 і конденсатор C3. Напруга повністю зарядженого акумулятора буде не менш 1.35 В, а на світлодіоді HL1 - близько 2В. Тому світлодіод почне відкриватися і тим самим обмежувати зарядний струм акумулятора. Отже, акумулятор постійно буде в зарядженому стані. Резистор R1 служить для розрядки конденсаторів C1 і C2 при відключенні пристрою від мережі.

Конденсатори C1 і C2 - плівкові на номінальну напругу не менше 300 В, C3 - електроліт (бажано танталовий). Діоди VD1 і VD2 - будь-які випрямні малогабаритні. Світлодіод HL1 треба відібрати такий, у якого пряму напругу при струмі 10 мА складе 1.9 ... 2.1 В. Aккумулятор - нікель-кадмієвий Д-0.1, краще Д-0.125.

Подарункові настінні годинники крім стильного оформлення несли в собі ще один невеликий сюрприз: гальванічного сольового елементи типорозміру АА зазвичай вистачало не більше ніж на 1 ... 2 місяці роботи. З'ясувалося, в чому причина швидкого розряду «батарейки».

Кроковий електродвигун годин замість одного-двох включень в секунду, спрацьовував близько 10 разів, що, з одного боку, забезпечувало плавність руху секундної стрілки, а з іншого - збільшувало витрату енергії гальванічного елемента. Щоб позбавити себе від необхідності частого регулярної заміни батарейки, було вирішено виготовити нескладний безпечний блок живлення, схема якого показана на сайті.

Напруга через струмообмежувальні резистори R1, R2 і гасять конденсатори С1, С2 надходить на мостовий випрямляч VD1. Наявність двох резисторів R1, R2 щодо великого опору не тільки зменшує імпульсний струм через діоди випрямного моста, а й знижує ймовірність сильного удару струмом, якщо хтось вирішить замінити елемент живлення, що не відключивши годинник від мережі змінного струму. Два конденсатора С1, С2, замість одного гасить, що встановлюється в аналогічні блоки живлення, підвищує надійність цього вузла, а разом з нею і безпеку експлуатації, що для цілодобово працює пристрій важливо.

Випрямлена напруга згладжується конденсатором СЗ і стабілізується світлодіодом HL1. Крім функції стабилитрона цей світлодіод також виконує функцію підсвічування, висвітлюючи циферблат годинника в темряві. Випрямлена стабілізовану напругу через VD1, R4 надходить на механізм годинника і гальванічний елемент, заряджаючи його струмом близько 100 мкА. Конденсатор С4 забезпечує хід годинника при відсутності елементу живлення, але робота годин в такому режимі хоч і можлива, але небажана.

На місці HL1 автор використовував невідомої марки синій над'яскравих світлодіодів діаметром 5 мм і робочою напругою 3В при прямому струмі 20 мА. Якщо у вашому розпорядженні будуть тільки над'яскравих світлодіодів на 1,5 ... 2В, то можна включити послідовно 2 шт. таких світлодіодів, при необхідності підібравши опір резистора R4. Якщо підсвічування циферблата не потрібна, то замість світлодіода можна підключити стабілітрон, наприклад, КС133А, 1N4728A.

Діодний міст VD1 можна замінити будь-яким малопотужним, наприклад, RB154, W04M, КЦ407А, КЦ422Г або включеними по мостовій схемі чотирма діодами, наприклад, КД521А, 1N4148,1 N4003. Конденсатори С1, С2 поліетилентерефталатні або поліпропіленові, наприклад, серій К73-17, К73-24, К73-39 на робочу напругу не нижче 630 В. Оксидні конденсатори типів К50-35, К50-68 або їх імпортні аналоги. Резистори будь-якого типу загального застосування відповідної контактної системи потужності, наприклад, МЛТ, ОМЛТ, С1-4.

Для спрощення монтажу всі деталі можна безпосередньо приклеїти до корпусу годинника, наприклад, клеєм «Квінтоль», як це показано на рис.2. Місця пайок і струмопровідні частини елементів бажано покрити декількома шарами цапонлаком, після чого зону розміщення елементів бажано прикрити пластмасовою пластиною відповідних розмірів.

Якщо потрібно, щоб яскравості світіння «синього» світлодіода було достатньо не тільки для освітлення циферблата годинника, але і для виконання ним функції «нічника», то яскравість можна збільшити, збільшивши місткість конденсаторів С1, С2 до 0,22 мкФ, одночасно збільшивши опір резистора R4 до 2 ... 3 кОм. При налаштуванні і монтажі готового пристрою слід дотримуватися заходів безпеки роботи з напругою мережі змінного струму 220 В.

ГОДИННИК ВІД МЕРЕЖІ

У всіх вдома висять китайські електромеханічні годинник з живленням від пальчикової батарейки 1,5 вольт. Жеруть енергії вони дуже не слабо і батарейку доводиться міняти досить часто, десь раз в 2-3 місяці.

Особисто мені вже набридло її постійно міняти, тому зібравши дану схему і поставивши туди нікель-кадмієвий акумулятор 1.2 В, годинник працює від мережі без заміни живильного елемента вже 4 роки!

Конденсатор С1 на напругу не менше 400 В, а краще 600 В для перестраховки, але вже ні в якому разі не на 250В - вилетить з ймовірністю 50/50, ще й годинник спалить! Резистор R1 запобігає кидок струму в момент підключення випрямляча до мережі. Його номінал в межах 100 - 300 Ом і потужність 0.5 Ватт. Діодний міст можна поставити з радянських КЦ407Б на напругу не менше 300 В або зібрати з імпортних IN4007, конденсатор С2 на напругу не менше 16 В. Стабілітрон тут виконує захисну функцію і допустима його заміна на будь-який з робочою напругою 3 - 10 В. Запобіжник для цих годин від мережі намальований на всякий випадок і для економії місця можна його не встановлювати. Акумулятор будь-хто, навіть майже не робочий, пальчиковий від 700 мА / год. При відключенні світла, годинник працює ще майже тиждень на акумуляторі.