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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Circuito de controle do motor de passo do relógio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Motores elétricos Em conexão com as reformas e reorganizações em andamento das empresas, os relógios eletromecânicos com controle centralizado estão sendo removidos das paredes de muitas instituições, que estão se tornando inúteis. No entanto, esses relógios podem ser usados montando um circuito de controle de motor de passo neles. O motor de passo desses relógios, por exemplo, do tipo "Strela", é acionado por pulsos bipolares com amplitude de cerca de 24 V, seguindo com intervalo de 1 min. A modernização dos relógios eletromecânicos de parede é dedicada a várias publicações [1,2]. O circuito de controle proposto consiste em um oscilador de quartzo, um divisor de frequência, um modelador de pulso minuto, um pré-amplificador inversor de fase, um amplificador de chave de ponte, um modelador de pulso curto e um circuito de fonte de alimentação. O dispositivo não contém relés eletromecânicos e é colocado em uma pequena placa de circuito impresso, que é fixada dentro da caixa do relógio. O diagrama esquemático do dispositivo é mostrado na Fig.1.
O oscilador de cristal e os divisores de frequência são feitos em um chip DD1 do tipo K176IE12. O oscilador de cristal opera a uma frequência de 32768 Hz. O primeiro estágio de divisão da taxa de repetição de pulso do oscilador de quartzo contém um contador de pulso binário de 15 bits, a partir da saída do qual (pino 4) segundos pulsos são alimentados para o segundo estágio de divisão com um fator de divisão de 60. Pulsos de minuto do pino 10 são alimentados para a entrada de relógio C do gatilho de contagem do microcircuito DD2 (pino 3) e através do resistor R4 para a base do transistor VT1. O estado do gatilho superior muda na borda positiva do pulso minuto. Nas saídas do gatilho (pinos 1 e 2), obtemos pulsos antifase que vão para o pré-amplificador nos transistores VT2 e VT3. Pulsos amplificados controlam um amplificador de chave de ponte nos transistores VT4, VT5, VT7 e VT8. O enrolamento do motor de passo do relógio está incluído na diagonal da ponte. Se os coletores dos transistores VT5 e VT8 estiverem conectados a um fio comum, o circuito funcionará, pois quando o transistor VT2 está fechado e o VT3 está aberto, os transistores VT4 e VT8 estão abertos, a corrente flui pelo enrolamento da esquerda para a direita. Quando o estado dos transistores VT2 e VT3 muda, os transistores VT5 e VT7 abrem, a corrente flui através do enrolamento na outra direção. Mas para a operação de um motor de passo, pulsos bipolares curtos com duração de 0,5 s são suficientes. Para reduzir o desperdício de eletricidade nos intervalos de tempo entre "etapas" (59,5 s), para facilitar o regime térmico, para reduzir o tamanho do dispositivo, um modelador de pulso curto é introduzido no circuito - um único vibrador montado no gatilho inferior do microcircuito DD2 e os transistores VT1 e VT6. O vibrador único [Z] é iniciado por pulsos de minutos do coletor do transistor VT1. Ocorre uma queda de tensão positiva na saída do trigger (pino 13), que, através do circuito de realimentação, atua na entrada de reset R (pino 10), retornando o one-shot ao seu estado original. A constante de tempo do circuito R6C5 é escolhida de modo que a duração do pulso gerado seja de aproximadamente 0,5 s. Este pulso abre o transistor VT6, que permite o fluxo de corrente através do amplificador de ponte. A Figura 2 mostra oscilogramas em pontos característicos do circuito.
Os diodos VD3-VD6 protegem o circuito contra surtos que ocorrem no enrolamento do motor de passo. O botão S1 serve para zerar os divisores de frequência e atrasar o relógio. O botão S2 foi projetado para mover os ponteiros do relógio para frente em pulsos de segundos. O capacitor trimmer C2 é usado para ajustar a frequência do oscilador de cristal. O diodo Zener VD2 estabiliza a tensão de alimentação de 9 V. O dispositivo usa resistores C2-23 e KIM (R2), capacitores K50-29 (C4 e C6), KT4-256 (C2), K10-17-16 (o restante). Ressonador de quartzo RK-724A-17BU - de um relógio eletrônico na frequência de 32768 Hz. O chip K561TM2 pode ser substituído por K176TM2, K561TM1, K176TM1. Transistores - qualquer silício de condutividade e potência apropriadas. Qualquer transformador de potência de pequeno porte, por exemplo, de um adaptador de rede com uma tensão de enrolamento secundário rebobinado de 15-16 V. A configuração do dispositivo se resume a verificar as tensões de alimentação com um testador, verificando oscilogramas. Para facilitar a visualização das formas de onda, é necessário acelerar os processos no circuito, para isso, o capacitor C5 (0,33 μF) é temporariamente substituído por um capacitor com valor nominal de 1000 pF, a seguir um jumper do ponto 5 envia um pulso de disparo do pino 1 do microcircuito DD1. Ao invés de um motor de passo, é aconselhável conectar um resistor de 6 kΩ nos pontos 7 e 1 do circuito. Os oscilogramas devem corresponder aos mostrados na Fig.2. Após a visualização das formas de onda, o circuito é restaurado e, por meio de um frequencímetro digital conectado ao pino 14 do chip DD1 (ponto K), no modo de medição de frequência, a frequência é ajustada para 32768 Hz, selecionando a capacitância do capacitor C1. O capacitor de sintonia C2 deve estar na posição intermediária. Em alguns casos, torna-se necessário aumentar a capacitância do capacitor C2 soldando em paralelo um capacitor adicional com capacidade de 22-33 pF. Em seguida, o medidor de frequência no modo de medição do período de pulso é conectado ao pino 4 do microcircuito DD1 e o capacitor C2 define o período de repetição dos segundos pulsos com uma precisão de 1 μs. É aconselhável realizar tal operação após o "envelhecimento" do ressonador de quartzo após várias semanas de operação do relógio. Isso garante alta precisão do relógio. Com o aumento da potência da fonte de alimentação e dos transistores do amplificador de ponte, vários relógios secundários localizados em diferentes salas do prédio podem ser conectados a este circuito. Um dispositivo semelhante montado em. quatro microcircuitos [4], permite alimentar até 40 relógios secundários. Estruturalmente, o transformador abaixador T1, a ponte retificadora VD7 e o capacitor C6 podem ser colocados no alojamento do adaptador de rede modificado. Todas as partes do dispositivo, exceto os botões S1 e S2, são instaladas na placa de circuito impresso mostrada na Fig.3.
As linhas tracejadas no quadro mostram três jumpers. A placa de circuito impresso é feita de fibra de vidro de folha unilateral de 1,5 mm de espessura. Os botões estão presos à parede lateral do relógio. Literatura:
Autor: V.V.Cherlenevsky
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