Napájecí obvod elektronických hodin ze sítě Schéma, popis Napájení hodin ze sítě 220V

Tento jednoduchý domácí časovač umožňuje zpoždění určitý čas vypnutí osvětlení nebo topení se síťovým napájením. Obvod časovače je jednoduchý a může se opakovat i začínajícími radioamatéry. Je založen na komparátoru napětí na čipu DA1, jehož zátěží je cívka relé. Doba výdrže závisí na kapacitě kondenzátoru C3 a odporu rezistorů R1 a R2. Napájení - - beztransformátorové s předřadník kondenzátor C1 je napájecí napětí udržováno konstantní pomocí Zenerovy diody VD3.

Provoz časovače. V počátečním stavu je časovač a zátěž připojená k zásuvce X2 bez napětí. Když stisknete tlačítko SB1, napětí 220 V prostřednictvím jeho kontaktů SB 1 1 se přivede do časovače a zátěže a kontakty SB 1 2 připojí kondenzátor C3 časovacího obvodu ke zdroji energie. Kondenzátor je okamžitě nabitý, napětí na ovládacím vstupu mikroobvodu (pin 1) je větší než prahová hodnota (asi 2,5 V) a otevírá se. V tomto případě je relé K1 spuštěno a svými kontakty K 1.1 blokuje kontakty tlačítka SB1 1, po kterém může být uvolněno - zátěž zůstane připojena k síti. Po rozepnutí kontaktů SB 1.2 se kondenzátor C3 začne vybíjet přes odpory R1, R2 a napětí na něm postupně klesá. V okamžiku, kdy poklesne pod prahovou hodnotu, mikroobvod se uzavře, relé se uvolní a jeho kontakty odpojí zátěž od sítě. S rezistorem R2 plně zasunutým do výbojového obvodu a kapacitou kondenzátoru C3 uvedenou na schématu k tomu dojde přibližně 3 minuty po uvolnění tlačítka. Zkrácení doby výdrže se dosáhne snížením odporu zavedené části rezistoru R2. Maximální dobu výdrže lze prodloužit výměnou kondenzátoru C3 za jinou větší kapacitu.

Podrobnosti časovače. Jsou namontovány na desce tištěných spojů vyrobené ze skelných vláken potažených fólií. Relé - elektromagnetické s napětím a provozním proudem, nejvýše 12 V a 50 mA, s kontakty určenými pro spínání napětí 220 V při proudu spotřebovaném zátěží.

Deska časovače je umístěna v pouzdře vyrobeném z izolačního materiálu, na jejích stěnách je na vhodných místech instalováno tlačítko SB1, zásuvka a odpor s proměnlivým časem. K hřídeli odporu je připojen ovládací knoflík s ukazatelem. Nastavení časovače se redukuje na kalibraci stupnice proměnného rezistoru v jednotkách času. Zařízení bylo mnohokrát úspěšně sestaveno a otestováno.

Kromě stylového designu přinesly dárkové nástěnné hodiny ještě jedno malé překvapení: galvanický solný článek velikosti AA obvykle nevydržel déle než 1 ... 2 měsíce práce. Ukázalo se, jaký je důvod rychlého vybití „baterie“.

Krokový motor hodinek namísto jednoho nebo dvou startů za sekundu pracoval asi 10krát, což na jedné straně zajistilo hladký pohyb druhé ruky a na druhé straně zvýšilo energetickou spotřebu galvanické buňka. Abychom se ušetřili nutnosti pravidelné pravidelné výměny baterií, bylo rozhodnuto vytvořit jednoduchý bezpečný napájecí zdroj, jehož schéma je uvedeno na webových stránkách.

Síťové napětí přes rezistory omezující proud R1, R2 a tlumicí kondenzátory C1, C2 se přivádí do můstkového usměrňovače VD1. Přítomnost dvou rezistorů R1, R2 s relativně velkým odporem nejenže snižuje pulzní proud diodami můstku usměrňovače, ale také snižuje pravděpodobnost silného úrazu elektrickým proudem, pokud se někdo rozhodne vyměnit baterii bez odpojení hodin od střídavého proudu síť. Dva kondenzátory C1, C2, místo toho, aby jeden zhášel jeden instalovaný v podobných napájecích zdrojích, zvyšuje spolehlivost této jednotky a s ní i bezpečnost provozu, která je důležitá pro nepřetržitě pracující zařízení.

Usměrněné napětí je vyhlazeno kondenzátorem C3 a stabilizováno LED HL1. Kromě funkce zenerovy diody slouží tato LED také jako podsvícení, které ve tmě osvětluje ciferník. Usměrněné stabilizované napětí přes VD1, R4 se přivádí do hodinového mechanismu a galvanického článku a dobíjí jej proudem přibližně 100 μA. Kondenzátor C4 zajišťuje, že hodiny běží bez baterie, ale provoz hodin v tomto režimu, i když je to možné, je nežádoucí.

Namísto HL1 použil autor neznámou značku modré super jasné LED s průměrem 5 mm a provozním napětím 3 V při dopředném proudu 20 mA. Pokud máte k dispozici pouze velmi jasné LED diody pro 1,5 ... 2 V, můžete zapnout 2 kusy v sérii. takové LED diody, pokud je to nutné, volí odpor rezistoru R4. Pokud není nutné podsvícení číselníku, můžete místo LED připojit zenerovou diodu, například KS133A, 1N4728A.

Diodový můstek VD1 lze nahradit jakýmkoli nízkoenergetickým, například RB154, W04M, KTs407A, KTs422G nebo čtyřmi diodami zapojenými do můstkového obvodu, například KD521A, 1N4148,1 N4003. Kondenzátory C1, C2 jsou polyethylentereftalát nebo polypropylen, například série K73-17, K73-24, K73-39 pro provozní napětí nejméně 630 V. Oxidové kondenzátory typů K50-35, K50-68 nebo jejich importované analogy . Rezistory jakéhokoli typu pro všeobecné použití s \u200b\u200bodpovídajícím výkonem podle schématu zapojení, například MLT, OMLT, C1-4.

Pro zjednodušení instalace lze všechny části přímo nalepit na pouzdro hodinek, například lepidlem Quintol, jak je znázorněno na obr. Místa přídělů a vodivé části prvků je vhodné zakrýt několika vrstvami zaponlaku, poté je vhodné plochu pro umístění prvků zakrýt plastovou deskou vhodných rozměrů.

Pokud chcete, aby jas „modré“ LED byl dostatečný nejen k osvětlení ciferníku hodinek, ale také k provádění funkce „nočního světla“, lze jas zvýšit zvýšením kapacity kondenzátorů C1, C2 na 0,22 μF, přičemž se zvyšuje odpor rezistoru R4 až na 2 ... 3 kOhm. Při instalaci a instalaci hotového zařízení byste měli dodržovat bezpečnostní opatření pro práci s napětím 220 V AC.

Nedostatek nebo úplná absence galvanických článků (GE), které byly použity k napájení jednoduchých elektronicko-mechanických hodin (EMC), přinutily najednou kreativní část radioamatérů hledat různé cesty z této situace.

Problém byl vyřešen dobíjením HP (podobně jako baterie) malým konstantním proudem nebo asymetrickými impulsy, dokonce mechanickým vytvořením odtokových otvorů pro výstup „přebytečných plynů“, jakož i vývojem síťových napájecích zdrojů.

Existuje druhý problém, který se také transformoval z úplné absence samotného GE v nedávné minulosti, na stejně nízkou (!) Kvalitu drahých i levných GE v současnosti, která je pečlivě maskována atraktivitou jejich vnější design.

Je třeba poznamenat, že jednoduché hodiny EMC jsou obvykle napájeny jedním GE s napětím 1,5 V a průměrný odběr proudu z (v závislosti na značce hodinek) je v rozmezí 0,5 ... 2 mA.

Je zřejmé, že vytvoření jednoduchého a ekonomického zdroje střídavého proudu pro EMP není tak jednoduché, jak by se na první pohled mohlo zdát, technický problém!

Například bylo navrženo použít hotový transformátor TVK-110LM a parametrický regulátor napětí 1,5 V tranzistoru, ve kterém tranzistorový analog nízkonapěťové zenerovy diody sloužil jako referenční zdroj napětí jako napájecí transformátor pro síť zdroj napájení.

Pokud jde o odběrové proudy ze sítě 220 V / 50 Hz, v prvním případě to bylo (podle experimentálních měření) 40 mA a ve druhém případě (použití rádiového přijímače Selga jako transformátoru přizpůsobeného izolace) - asi 12 mA.

Společnou nevýhodou zmíněných SIP je to, že hodiny se zastaví, když dojde ke ztrátě síťového napětí, což je velmi důležité, zejména při jejich provozu ve venkovských oblastech, kde, jak vědí vesničané a zahradníci, dochází k častým výpadkům proudu. Tato nevýhoda byla odstraněna instalací diskového akumulátoru D-0,06 paralelně s kondenzátorem filtru usměrňovače, tj. vyrovnávací napájení.

Jak již bylo zmíněno v, měření nabíjecího proudu usměrňovače s reaktivním předřadníkem s kondenzátorem C1 0,5 μF, s přihlédnutím k rozpětí kapacity a kolísání napájecího napětí, jsou asi 25 ... 28 mA.

Na druhou stranu je zřejmé, že je již poměrně obtížné konstruktivně „přizpůsobit“ SIP pro hodinky do rozměrů GE A316, což odpovídá aktuálně používanému obchodnímu názvu AAA (průměr 14 mm), které jsou zvyklé moc moderní hodinky.

Na základě výše uvedeného, \u200b\u200bjakož i z důvodů použití univerzálních rádiových komponent, bylo v navrhovaném provedení rozhodnuto sestavit elektronickou část samonosného izolovaného drátu v případě ze zdroje napájení kalkulačky, připojující vlastní - podpora izolovaného drátu k hodinám pomocí drátů a figuríny těla GE, s využitím elegantního nápadu a výkresů uvedených v.

Doufám, že se zobrazí obvod SIP pro EMP obr. 1, bude sloužit jako jedna z dostupných a efektivních možností řešení výše zmíněných skutečných problémů, konkrétně vytvoření poměrně jednoduchého SIP pro EMP.

V obvodech a konstrukci samonosného izolovaného drátu je implementován čistě amatérský přístup, konkrétně výroba zařízení s docela přijatelnými parametry z toho, co je po ruce!

Jak je vidět z obr. 1SIP je obecně modernizovaný usměrňovač zdvojnásobení síťového napětí s reaktivním předřadníkem.

Oproti tomu má obvod nižší spotřebu ze sítě 220 V a také obsahuje méně rádiových komponent.

Reaktivní předřadník, který určuje hodnotu proudu v obvodu, je kondenzátor C1.

Rezistor R1 slouží k vybití kondenzátoru C1, když je SIP odpojen od sítě, a rezistor R2 již vykonává dvě funkce: omezovač proudu náboje kondenzátoru C1 během primárního připojení k síti 220 V a pojistka v případ poruchy kondenzátoru C1.

Zenerova dioda VD2 také plní dvě funkce: skutečnou diodu pro zápornou půlvlnu síťového napětí a zenerovou diodu pro kladnou půlvlnu.

Dioda VD1 plní tři funkce: usměrňovací diodu pro kladnou půlvlnu napájecího napětí, ochrannou diodu pro LED VD3 a společně s VD3 „subtraktivní“ prvek.

Kondenzátor C1 filtruje usměrněné napětí a je zdrojem energie pro baterii a EMP.

Mějte na paměti, že jelikož výkonným zařízením v EMP je krokový elektromagnet, je povaha spotřeby proudu EMP ze samonosného izolovaného drátu pulzována.

Pokud je v napájecím obvodu takové zátěže instalována LED, je možné bez dalších obvodových řešení získat dynamickou indikaci činnosti jak usměrňovače, tak hodin, což výrazně zvyšuje vizuální srozumitelnost indikátoru.

V tomto případě bude LED (VD3) vykonávat dvě funkce: dynamický indikátor a „subtraktivní“ prvek.

Pro nezbytné „odečtení“ napětí s kladnou polaritou stabilizovaného Zenerovou diodou VD2 je známé fyzikální vlastnosti polovodiče na bázi křemíku (VD1) a arsenidu gália (VD3). Vyjadřují se ve skutečnosti, že když proud prochází dopředu polovodičem, pokles napětí na něm je také docela stabilní a hodnoty poklesu napětí závisí na polovodičovém materiálu.

Je zřejmé, že záře LED indikátoru v uvažovaném zařízení indikuje přítomnost napětí v síti a jasně rozlišitelná, dokonce i za denního světla, změny jasu jeho záření spolu s přítomností krokových pohybů šipky znamená správný fungování EMP.

Přirozeně, pokud dojde ke ztrátě síťového napětí, LED indikátor se nerozsvítí, ale hodiny budou fungovat ze záložního zdroje energie - baterie G1, která je ve skutečnosti nutná pro nepřerušené napájení hodin.

Přítomnost dostatečného napětí na výstupu usměrňovače k \u200b\u200budržení baterie (nepřerušovaný provoz EMP) v režimu vyrovnávací paměti bez speciálních obvodových řešení lze potvrdit následujícími jednoduchými měřeními a výpočty.

Stabilizační napětí Zenerovy diody VD2 je 3,9 V, pokles napětí na křemíkové diodě VD1 je 0,7 V, pokles napětí na červené LED VD3 je 1,6 V.

Maximální hodnoty napětí na plně nabitém AK, které byly uvedeny v amatérské rádiové literatuře v různých letech v popisech nabíječek s automatickým vypnutím baterie po nabití, se pohybují v rozmezí 1,34 ... 1,55 V.

Odkud je hodnota napětí na kondenzátoru C2: 3,9-0,7-1,6 \u003d 1,6 V.

S přihlédnutím k určitému „odběru“ napětí samonosného izolovaného vodiče v souvislosti s impulzní povahou odběru proudu a přirozeným chybám jednoduchých měřicích přístrojů je zřejmé, že:

1. Za přítomnosti napětí v napájecí síti zajišťuje SIP normální provoz EMP (i bez AC).

2. Výstupní parametry usměrňovače zajišťují udržení AK v nabitém stavu.

Průměrný odběrový proud samonosného izolovaného vodiče ze sítě 220 V / 50 Hz s připojeným EMP je přibližně 12 mA.

Ni-MH ( obra) baterie s ochrannou známkou AAA. Bylo nevhodné (kvůli výrazné ztrátě skutečné kapacity při intenzivním používání) pro použití v modelu T.sonic 520 T.sonic 520 digitální kompaktní multifunkční zařízení pro digitální reprodukci zvuku od společnosti Transcend. Toto zařízení má funkce VHF přijímače, Přehrávač MP-3 a diktafon.

Při opakování obvodu a provedení samonosného izolovaného drátu je třeba vzít v úvahu skutečnost, že samonosný izolovaný drát byl vyvinut pro moderní „křemenné“ hodinky, u nichž je jak mechanismus, tak pouzdro vyrobeny z plastu, proto je použití usměrňovače pro napájení EMC, které má galvanické připojení k napájecí síti 220 V, docela přijatelné.

Je nemožné instalovat takový usměrňovač do hodinek s kovovým mechanismem a pouzdrem, protože existuje vysoká pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem ze sítě 220 V / 50 Hz!

Literatura

1. Zadachin A., Kozenkov V. Obnova galvanických článků // Radio. - 1985. - č. 3. - str.56.
2. Goreyko N.P. Napájecí zdroj místo "levých" baterií "//" Meister - konstruktor ". - 2008. - č. 6. - str.28.
3. Gusev Y. Síťový blok pro „Glory“ // Rádio. - 1989. - č. 2. - str.69.
4. Nechaev I. Napájecí zdroj pro elektronicko-mechanické hodinky // Rádio. - 1990. - č. 6. - str.76.
5. Karevsky V. Blok výměna baterie // Rádio. - 1996. - č. 6. - str.41.
6. Elkin S.A. Malá tajemství dobíjecí baterky // Elektrikář. - 2002. - č. 1. - str.10.
7. Sarzha Yu.P. Čip je prst 2AA // elektrikář. - 2003. - č. 5. - str.20.
8. O. Belousov Nabíječka pro nikl-kadmiové baterie // Radioamator. - 1997. - č. 11. - str.35.
9. Dorofeev M. Nabíjení akumulátorů podle Wubridge // Radioamatér. - 2000. - č. 5. - s. 16.

HODINY OD SÍTĚ

Všechny domy mají čínské elektromechanické hodiny napájené 1,5 voltovou prstovou baterií. Velmi dobře spotřebovávají energii a baterie se musí měnit poměrně často, přibližně jednou za 2–3 měsíce.

Osobně mě už unavuje neustálá změna, proto jsem po sestavení tohoto obvodu a vložení 1,2 V nikl-kadmiové baterie hodiny fungovaly v síti bez nutnosti výměny napájecího prvku již 4 roky!

Kondenzátor C1 na napětí nejméně 400 V, nebo lépe 600 V pro zajištění, ale v žádném případě na 250V - vyletí s pravděpodobností 50/50 a spálí hodiny! Rezistor R1 zabraňuje zapínacímu proudu, když je usměrňovač připojen k síti. Jeho nominální hodnota je v rozmezí 100 - 300 Ohm a výkon je 0,5 Watt. Diodový můstek může být napájen ze sovětských KTs407B na napětí minimálně 300 V nebo smontován z importovaného IN4007, kondenzátoru C2 na napětí minimálně 16 V. Zenerova dioda zde plní ochrannou funkci a může být nahrazena jakoukoli s provozním napětím 3 - 10 V. Pojistka pro tyto hodiny ze sítě je odebírána pouze pro případ a z důvodu úspory místa ji nemůžete nainstalovat. Jakákoli baterie, i když téměř nefunguje, typu prstu od 700 mA / h. Když je světlo vypnuté, hodiny fungují téměř týden na baterii.