Fonte de alimentação para relógios eletromecânicos com iluminação de mostrador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A fonte de energia para despertadores eletrônicos-mecânicos de parede ou de mesa com o mostrador usual é geralmente uma célula galvânica 343. No entanto, pode haver vários desses relógios em uma casa, então, naturalmente, surge o problema de substituir baterias gastas periodicamente. Nesses casos, o elemento galvânico pode ser substituído por uma fonte de alimentação de rede, o que tem sido discutido repetidamente. Mas aqui surge outro incômodo - interromper o “funcionamento” do relógio quando a tensão da rede elétrica é perdida.

Mais confiáveis ​​​​e convenientes de usar são as fontes de alimentação de rede com dispositivos de armazenamento de energia na forma de baterias de níquel-cádmio de pequeno porte D-0.1, D-0.125. Eles garantirão a operação normal do relógio durante interrupções de energia de curto e longo prazo.

A fonte de alimentação proposta para relógios eletrônico-mecânicos, cujo diagrama é mostrado na Fig. 1, é uma versão melhorada das unidades descritas em [3,4]. Seu principal diferencial é a capacidade de iluminar o mostrador à noite. O desenho do bloco corresponde às dimensões da célula galvânica 343 (R14), o que permite a sua rápida integração num relógio sem quaisquer modificações.

Os capacitores C1 e C2 desempenham a função de elementos reativos de lastro que amortecem o excesso de tensão da rede. Suas capacitâncias nominais determinam a quantidade de corrente que flui através deles. Devido ao fato dos capacitores estarem incluídos em diferentes fios da rede, a tensão em todos os demais elementos do bloco em relação ao terra não ultrapassa metade da tensão da rede. Além disso, em caso de emergência, estes elementos serão ligados à terra, a corrente de falha será limitada e não terá consequências graves.

Se os contatos da chave SA1 estiverem fechados, então com meia onda negativa da tensão da rede no fio superior (de acordo com o diagrama), o diodo VD2 abrirá e os capacitores C1 e C2 serão carregados através dele. Com meias ondas positivas, os capacitores começarão a recarregar, a corrente fluirá, em primeiro lugar, pelo diodo aberto VD3 e a bateria G1 e o capacitor C3 começarão a recarregar. A voltagem de uma bateria totalmente carregada será de pelo menos 1.35 V e no LED HL1 - cerca de 2V. Portanto, o LED começará a abrir e assim limitará a corrente de carga da bateria. Portanto, a bateria estará sempre carregada.

Assim, se houver tensão na rede, o relógio é alimentado por ela durante os semiciclos positivos e durante os semiciclos negativos pela energia armazenada na bateria G1 e no capacitor C3. Se a tensão da rede falhar, apenas a bateria passa a ser a fonte de energia, cuja energia é suficiente para vários dias ou até semanas de funcionamento contínuo do relógio - dependendo do valor da corrente por ele consumida.

A iluminação do mostrador é ligada abrindo os contatos da chave SA1. Neste caso, a corrente de carga e descarga dos capacitores C1 e C2 flui pelos filamentos das lâmpadas EL1 e EL2, e elas começam a brilhar. E o diodo zener de dois ânodos VD1, anteriormente fechado, agora desempenha duas funções: limita a tensão nas lâmpadas a um valor no qual elas brilham com uma ligeira subtensão (o que aumenta sua vida útil), e se o filamento de uma das lâmpadas queima, ele passa a corrente de carga-descarga através de seus capacitores, o que evita a interrupção da fonte de alimentação como um todo.

O resistor R1 serve para descarregar os capacitores C1 e C2 quando o dispositivo é desconectado da rede.

Todos os elementos do dispositivo, exceto as lâmpadas incandescentes EL1, EL2 e o interruptor SA1, são colocados em uma placa de circuito impresso feita de folha dupla-face de fibra de vidro laminada com espessura de 1.5...2 mm (Fig. 2). O formato da placa com os detalhes lembra uma célula galvânica 343 (Fig. 3), que pode ser inserida no compartimento correspondente do relógio. Para simular os contatos dos eletrodos positivo e negativo da bateria, os condutores impressos de ambos os lados da placa são selados ao longo da borda com uma folha fina (por exemplo, removida do molde da placa). Os capacitores C1 e C2 e uma bateria são colados na placa e, em seguida, as demais partes da fonte de alimentação são soldadas.

Capacitores C1 e C2 - K73 para tensão nominal de pelo menos 300 V, C3 - K52, K50-6. O diodo zener de dois nós KS213B (VD1) pode ser substituído por dois diodos zener de contra-série D814D, KS213Zh, KS512A. Diodos VD2 e VD3 - qualquer retificador de pequeno porte. LED HL1 - qualquer uma da série AL341, basta primeiro selecionar uma cópia cuja tensão direta a uma corrente de 10 mA será de 1.9...2.1 V. Lâmpadas incandescentes EL1 e EL2 - SMN6,3-20 (para uma tensão de 6.3 V e uma corrente incandescente de 20 mA) ou corrente baixa semelhante. O switch SA1 pode ter qualquer design, é importante apenas que seu corpo esteja isolado de forma confiável da rede.

É aconselhável incluir um resistor limitador de corrente R em um dos fios da rede de entrada do dispositivo, por exemplo, dentro do plugue X1_ogro (na Fig. 1 indicado por linhas tracejadas) com resistência de 36...51 Ohm para uma dissipação de potência de 0.5 W, evitando possível falha dos elementos do dispositivo quando a fonte de alimentação estiver conectada à rede.

A fonte de alimentação montada pode ser colocada em uma caixa cilíndrica feita de material isolante ou simplesmente envolvida com fita isolante. Lâmpadas incandescentes e um interruptor SA1 de pequeno porte são instalados no local mais adequado para elas na caixa do relógio.

Literatura

1. Verkhalo Yu. Fonte de alimentação para "Slava". - Rádio, 1992, nº 1, p. 67
2. Nechaev I. Fonte de alimentação para relógios eletrônico-mecânicos. - Rádio, 1990, nº 6, p. 76
3. Nechaev I. Fonte de alimentação baseada em optoacopladores. - Rádio, 1996, nº 6, p. 42
4. Karevsky V. Uma unidade que substitui a bateria. - Rádio, 1996, nº 6, p. 41

Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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