Блок живлення для настінного годинника – як зробити своїми руками

Робити блок живлення для простих настінних електромеханічних кварцових годин, щоб не витрачатися на батарейки, напевно, не має сенсу, так як оного елемента вистачає для роботи годин до півтора років.

У разі наявності в годиннику пристрої бою і маятника, наприклад в моделі настінних годинників «RHYTHM Westminsrter Chime», зображеної на фотографії, доводитися встановлювати чотири елементи АА. При цьому після заміни батарейок в годинниковому механізмі або пристрої бою приходиться синхронізувати бій з годинником, налаштовуючи кількість ударів курантів відповідно до положення стрілок. Після декількох років експлуатації вирішив позбавити себе від цього заняття – живити годинник від електричної мережі за допомогою блоку живлення.

Розробка схеми блоку живлення

Перед собою поставив таку задачу: годинник повинні працювати від мережі, продовжувати працювати, включаючи бій і хід маятника при відключенні подачі електроенергії і працювати як зазвичай без блоку живлення. Виходячи з цих вимог, і розроблялася схема блоку живлення.

Вивчення конструкції і схеми годин показало, що електрична частина складається з трьох гальванічно не пов’язаних між собою блоків, кожен з яких живиться від своєї батарейки. Годинниковий механізм і схема розгойдування маятника харчувалися від напруги 1,5 В, а схема бою – 3,0 В. Бій запускається механічним замиканням двох проводів в годинниковому механізмі при проходженні хвилинної стрілки через позначку 12 годин.

Вимірювання струму споживання блоків за допомогою осцилографа з падіння напруги на послідовно включеному резистори 10 Ом показало, що годинниковий механізм і маятник в середньому споживають по 1,5 мА, а пристрій бою 2,2 мА.

Схема блоку живлення і принцип її роботи

Опубліковане в Інтернеті схеми блоків живлення для настінного годинника в основному виконані без гальванічної розв’язки, що неприпустимо з точки зору техніки безпеки. Виготовляти своїми руками блок живлення в даний час не має сенсу, так як нескладно підібрати готовий від згорілого або морально застарілого електронного пристрою. Тому для годин був узятий заводський імпульсний блок живлення на напругу 3,3 В, і доповнений кількома елементами для зарядки акумулятора і зниження напруги до 1,5 В.

Розроблена схема харчування годин працює наступним чином. Якщо роз’єм S1 розімкнути, то годинник працює як зазвичай, їх вузли харчуються від встановлених батарейок. При цьому досить встановити батарейки тільки в блок бою і блок годинникового механізму або маятника, так як однойменні полюси висновків батарейок останніх підключені паралельно.

При з’єднанні роз’єму S1, але без підключення БП до мережі, для роботи годин достатньо буде встановити батарейки тільки в блок бою. Напругу живлення буде надходити з нього через ланцюжок діодів VD2-VD4 на годинниковий механізм і схему маятника. На кожному з діодів VD2-VD4 в режимі малих струмів відбувається падіння напруги 0,4-0,6 В, таким чином з 3 В напруга знизитися до 1,2-1,5 В. Дослідження показали, що годинниковий механізм і маятник стабільно працюють при напрузі живлення від 1,2 до 3 В. Діоди VD1-VD4 підійдуть будь-які малопотужні імпульсні або випрямні.

Перед підключенням адаптера до мережі потрібно витягти з годинника все батарейки. Напругу живлення на вузли годин буде подаватися з блоку живлення. Для безперебійної роботи годин при відключенні електропостачання необхідно в відсік батарейок бою встановити два акумулятора, що відпрацювали свій термін, наприклад в фотоапараті. Блок живлення буде не тільки живити годинник, але і заряджати акумулятор струмом в кілька міліампер, що цілком достатньо для компенсації струмів витоків. Струм зарядки задається величиною резистора R1.

Годинниковий механізм споживає струм в імпульсному режимі, раз в секунду. Для компенсації падіння напруги в цей момент встановлений електролітичний конденсатор C1, хоча перевірено, годинник стабільно працюють і без нього. Але за допомогою осцилографа була підібрана ємність конденсатора, при якій просадка напруги не спостерігалося. Діод VD1 служить не тільки для зниження напруги, а й запобігає розряд акумулятора через блок живлення і світлодіод підсвічування, коли пропадає напруга в мережі.

Як зменшити кількість батарейок в настінних годиннику

Якщо немає бажання встановлювати в годинник блок живлення, то можна зменшити кількість батарейок з чотирьох до двох. Для цього достатньо з’єднати паралельно всі негативні висновки у батарейних відсіках вузлів і позитивні висновки годинникового механізму і бою між собою. Від позитивного висновку батарейного відсіку бою через три включених послідовно діода подати напругу на один з позитивних висновків годинникового механізму і бою.

Завдяки такій доробці знизиться частота обслуговування і зменшаться витрати на заміну батарейок, так як вони більше втрачають ємність від струмів внутрішньої витоку і старіння, ніж від споживання вузлами годин.

Ссылка на основную публикацию