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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Circuito di controllo del motore passo-passo dell'orologio. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / motori elettrici In connessione con l'attuale rinnovamento e riorganizzazione delle imprese europee, gli orologi elettromeccanici con controllo centralizzato vengono rimossi dalle mura di molte istituzioni, che diventano inutilizzabili. Tuttavia, un tale orologio può essere utilizzato installando al suo interno un circuito di controllo del motore passo-passo. Il motore passo-passo di tali orologi, ad esempio del tipo “Strela”, viene avviato da impulsi multipolari con un'ampiezza di circa 24 V, successivi ad intervalli di 1 minuto. Numerose pubblicazioni sono dedicate alla modernizzazione degli orologi da parete elettromeccanici [1,2]. Il circuito di controllo proposto è costituito da un oscillatore al quarzo, un divisore di frequenza, un formatore di impulsi minuto, un preamplificatore con invertitore di fase, un amplificatore a chiave a ponte, un formatore di impulsi corti e un circuito di alimentazione. Il dispositivo non contiene relè elettromeccanici ed è posizionato su un piccolo circuito stampato montato all'interno della cassa dell'orologio. Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in Fig.1.
L'oscillatore al quarzo e i divisori di frequenza sono realizzati su un chip DD1 di tipo K176IE12. L'oscillatore a cristallo funziona ad una frequenza di 32768 Hz. Il primo stadio di divisione della frequenza di ripetizione degli impulsi di un oscillatore al quarzo contiene un contatore di impulsi binario a 15 bit, dall'uscita del quale (pin 4) i secondi impulsi vengono forniti al secondo stadio di divisione con un fattore di divisione di 60. Impulsi minuti da il pin 10 viene inviato all'ingresso dell'orologio C del trigger di conteggio del microcircuito DD2 ( pin 3) e attraverso il resistore R4 alla base del transistor VT1. Lo stato del trigger superiore cambia in base alla differenza positiva dell'impulso minuto. Alle uscite del trigger (pin 1 e 2) riceviamo impulsi antifase, che vengono forniti al preamplificatore sui transistor VT2 e VT3. Gli impulsi amplificati controllano un amplificatore a chiave a ponte sui transistor VT4, VT5, VT7 e VT8. La diagonale del ponte comprende l'avvolgimento del motore passo-passo dell'orologio. Se i collettori dei transistor VT5 e VT8 sono collegati a un filo comune, il circuito funziona, poiché quando il transistor VT2 è chiuso e VT3 è aperto, i transistor VT4 e VT8 sono aperti e la corrente scorre attraverso l'avvolgimento da sinistra a destra. Quando lo stato dei transistor VT2 e VT3 cambia, i transistor VT5 e VT7 si aprono e la corrente scorre attraverso l'avvolgimento nella direzione opposta. Ma per attivare il motore passo-passo sono sufficienti brevi impulsi multipolari della durata di 0,5 s. Per ridurre lo spreco di elettricità negli intervalli di tempo tra i “passi” (59,5 s), per facilitare il regime termico e per ridurre le dimensioni del dispositivo, nel circuito viene introdotto un modellatore di impulsi brevi: un'unità one-shot assemblata sul grilletto inferiore del microcircuito DD2 e sui transistor VT1 e VT6. Il one-shot [Z] viene attivato da piccoli impulsi provenienti dal collettore del transistor VT1. All'uscita del trigger (pin 13), si verifica una caduta di tensione positiva che, attraverso il circuito di feedback, influenza l'ingresso di reset R (pin 10), riportando il monostabile al suo stato originale. La costante di tempo del circuito R6C5 viene scelta in modo tale che la durata dell'impulso generato sia di circa 0,5 s. Questo impulso apre il transistor VT6, che consente alla corrente di fluire attraverso l'amplificatore a ponte. La figura 2 mostra gli oscillogrammi nei punti caratteristici del circuito.
I diodi VD3-VD6 proteggono il circuito dalle sovratensioni che si verificano sull'avvolgimento del motore passo-passo. Il pulsante S1 viene utilizzato per azzerare i divisori di frequenza e per ritardare l'orologio. Il pulsante S2 è progettato per spostare le lancette dell'orologio in avanti con impulsi di secondo. Il condensatore trimmer C2 viene utilizzato per impostare con precisione la frequenza dell'oscillatore al quarzo. Il diodo Zener VD2 stabilizza la tensione di alimentazione di 9 V. Il dispositivo utilizza resistori C2-23 e KIM (R2), condensatori K50-29 (C4 e C6), KT4-256 (C2), K10-17-16 (altri). Risonatore al quarzo RK-724A-17BU - da un orologio elettronico ad una frequenza di 32768 Hz. Il microcircuito K561TM2 può essere sostituito con K176TM2, K561TM1, K176TM1. Transistor: qualsiasi silicio con conduttività e potenza adeguate. Qualsiasi trasformatore di potenza di piccole dimensioni, ad esempio da un adattatore di rete con una tensione di avvolgimento secondario riavvolta di 15-16 V. La configurazione del dispositivo si riduce al controllo delle tensioni di alimentazione con un tester e al controllo degli oscillogrammi. Per comodità di visualizzazione degli oscillogrammi, è necessario accelerare i processi nel circuito; per questo, il condensatore C5 (0,33 μF) viene temporaneamente sostituito con un condensatore con un valore nominale di 1000 pF, quindi viene fornito un impulso di trigger dal punto 5 con un ponticello dal pin 1 del microcircuito DD1. Invece di un motore passo-passo, è consigliabile collegare una resistenza da 6 kOhm ai punti 7 e 1 del circuito. Gli oscillogrammi devono corrispondere a quelli mostrati in Fig. 2. Dopo aver visualizzato gli oscillogrammi, il circuito viene ripristinato e, utilizzando un frequenzimetro digitale collegato al pin 14 del microcircuito DD1 (punto K), in modalità misurazione della frequenza, la frequenza viene impostata su 32768 Hz, selezionando la capacità del condensatore C1. Il condensatore del trimmer C2 dovrebbe essere nella posizione centrale. In alcuni casi, diventa necessario aumentare la capacità del condensatore C2 saldando in parallelo ad esso un condensatore aggiuntivo con una capacità di 22-33 pF. Quindi il frequenzimetro nella modalità di misurazione del periodo dell'impulso è collegato al pin 4 del microcircuito DD1 e il periodo di ripetizione dei secondi impulsi viene impostato con il condensatore C2 con una precisione di 1 μs. Si consiglia di effettuare tale operazione dopo l'“invecchiamento” del risuonatore al quarzo dopo diverse settimane di funzionamento dell'orologio. Ciò garantisce un'elevata precisione dell'orologio. Aumentando la potenza dell'alimentatore e dei transistor dell'amplificatore a ponte, è possibile collegare a questo circuito diversi orologi secondari situati in stanze diverse dell'edificio. Un dispositivo simile assemblato su. quattro microcircuiti [4], permette di alimentare fino a 40 orologi secondari. Strutturalmente, il trasformatore step-down T1, il ponte raddrizzatore VD7 e il condensatore C6 possono essere posizionati nell'alloggiamento di un adattatore di rete modificato. Tutte le parti del dispositivo, ad eccezione dei pulsanti S1 e S2, sono installate sul circuito stampato mostrato in Fig. 3.
Le linee tratteggiate sul tabellone mostrano tre saltatori. Il circuito stampato è realizzato in laminato di fibra di vetro su un solo lato con uno spessore di 1,5 mm. I pulsanti sono attaccati alla parete laterale dell'orologio. letteratura:
Autore: V.V.Cherlenevsky
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