Джерелом живлення побутових настінних або настільних електронно-механічних годинників-будильників з звичним для нас стрілочним циферблатом зазвичай служить гальванічний елемент 343. Однак у домі таких годин може бути кілька, тому, природно, періодично виникає проблема заміни відслужили свій термін елементів живлення. У таких випадках гальванічний елемент можна замінити мережним блоком живлення, про що розповідалося неодноразово. Але тут виникає інша неприємність - зупинка "ходу" годин при пропажі напруги.
Більш надійними і зручними в експлуатації є мережеві блоки живлення з накопичувачами електроживлення у вигляді малогабаритних нікель-кадмієвих акумуляторів Д-0.1, Д-0.125. Вони забезпечать нормальну роботу годин як при короткочасних, так і тривалих пропаданиях напруги в мережі.
Пропонований блок живлення електронно-механічних годин, схема якого наведена на рис.1, є вдосконаленим варіантом блоків, описаних в [3,4]. Основна його відмінність - можливість підсвічування циферблату в темний час доби. Конструкція блоку відповідає габаритам гальванічного елемента 343 (R14), що дозволяє швидко вбудовувати його в годинник без будь-яких доробок.
Конденсатори C1 і C2 виконують функцію баластних реактивних елементів, гасять надмірне напруга мережі. Їх номінальні ємності визначають значення струму, що протікає через них. Завдяки тому, що конденсатори включені в різні мережеві дроти, напруга на всіх інших елементах блоку по відношенню до землі не перевищує половини мережевого. Крім того, у разі аварійної ситуації ці елементи виявляться з'єднаними з землею, струм замикання буде обмежений і не призведе до тяжких наслідків.
Якщо контакти вимикача SA1 замкнуті, то при негативною полуволне напруги на верхній (за схемою) дроті діод VD2 відкриється і через нього будуть заряджатися конденсатори C1 і C2. При позитивних ж полуволнах конденсатори стануть перезаряджатися, струм потече, в першу чергу, через відкритий діод VD3 і почне заряджатися акумулятор G1 і конденсатор C3. Напруга повністю зарядженого акумулятора не буде менш 1.35, а на світлодіоді HL1 - близько 2В. Тому світлодіод почне відкриватися і тим самим обмежувати зарядний струм акумулятора. Отже, акумулятор постійно буде в зарядженому стані.
Таким чином, при наявності напруги в мережі годинник живляться від неї під час позитивних напівперіодів, а під час негативних напівперіодів - енергією, запасеної акумулятором G1 і конденсатор C3. При пропажі напруги джерелом живлення стає тільки акумулятор, енергії якого вистачить на кілька діб і навіть тижнів безперервної роботи годин - в залежності від значення споживаного ними струму.
Освітлення циферблата включають розмиканням контактів вимикача SA1. В цьому випадку струм зарядки і розрядки конденсаторів C1 і C2 протікає через нитки розжарення ламп EL1 і EL2, і вони починають світитися. А раніше замкнутих двуханодный стабілітрон VD1 тепер виконує дві функції: обмежує напругу на лампах до значення, при якому вони світяться з невеликим недокалом (що збільшує термін їх служби), і в разі перегорання нитки розжарення однієї з ламп, пропускає через себе зарядно-розрядний струм конденсаторів, що запобігає порушенню роботи блоку живлення в цілому.
Резистор R1 служить для розрядки конденсаторів C1 і C2 при відключенні пристрою від мережі.
Всі елементи пристрою, крім ламп розжарювання EL1, EL2 і вимикача SA1 розміщуються на друкованій платі із двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1.5...2 мм (рис.2). Форма плати з деталями на неї нагадує гальванічний елемент 343 (рис.3), який можна вставити у відповідний відсік годин. Для імітації контактів плюсового і мінусового електродів елемента живлення друковані провідники обох сторін плати по краю опаяны тонкою фольгою (Наприклад, видаленої з заготівлі плати). На плату приклеюють конденсатори C1 і C2, акумулятор, а потім розпаюють інші деталі блоку живлення.
Конденсатори C1 і C2 - К73 на номінальну напруга не менше 300 В, C3 - К52, К50-6. Двуханодный стабілітрон КС213Б (VD1) можна замінити на два включених зустрічно-послідовно стабілітрона Д814Д, КС213Ж, КС512А. Діоди VD2 і VD3 - будь-які випрямні малогабаритні. Світлодіод HL1 - будь-який з серії АЛ341, треба тільки попередньо відібрати примірник, у якого пряма напруга при струмі 10 мА складе 1.9...2.1 Ст. Лампи розжарювання EL1 і EL2 - СМН6,3-20 (на напруга 6.3 В і струм розжарення 20 мА) або аналогічні слабкострумові. Вимикач SA1 може бути будь-якої конструкції, важливо лише, щоб його корпус був надійно ізольований від мережі.
В один із вхідних мережевих проводів пристрою, наприклад, всередині вилки X1, бажано включити резистор токоограничительный Rогр (на рис.1 позначений штриховими лініями) опором 36...51 Ом потужність розсіювання 0.5 Вт, запобігає можливий вихід з ладу елементів пристрою в момент підключення блока живлення до мережі.
Змонтований блок живлення можна помістити в циліндричний корпус з ізоляційного матеріалу або просто обмотати його ізоляційною стрічкою. Лампи розжарювання і малогабаритний вимикач SA1 встановлюють у найбільш зручному для них місці корпусу годинника.
Література
Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru