LEDインジケータKLTs202Aの時間。スキーム、説明

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LED インジケーター KLTs202A の時間。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事で説明する置き時計は、発光ではなく大型の LED インジケーターを使用しているという点で、多くの同様のデザインとは異なります。この時計の目覚まし時計は、調整可能なサウンド時間を備えた XNUMX 音信号を発し、オンインジケーターが付いています。さらに、この設計では、時計表示上の重要でないゼロをブランキングし、時計マイクロ回路用の冗長電源を提供します。

クロックの概略図を図に示します。 1. 共通の陽極を備えた 202 つの大型 LED インジケーターを使用して時刻を表示します。実験では、h = 202 mmのKLTs402A、KLTs18V、KLTs04B、およびh = 25 mmのKIPTs176Aを使用しました。時計自体は、[12、176] で説明されている K13IE1 および K2IE1 集積回路に基づいています。要素 DD1、ZQ1、R2、R1、C3 ～ C2 は分周器を備えたジェネレーターを形成し、DD3、VD5 ～ VD5、R4、C514 はコントロールを備えたメインカウンタを形成します。これらの超小型回路が組み込まれているのが一般的です。カソードデコーダとして K2ID9 TTL チップが使用され、バラスト抵抗 R514 を介して +Upit 回路から電力が供給されました。この場合、K2IDXNUMX の入力電圧が許容電圧を超えているため、このような包含は多少不正確です。しかし、これには利点もあります。クロックからカソードスイッチを削除することができました（基本的な抵抗を備えたXNUMXつのトランジスタ）。

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アノードキーはトランジスタ VT3 ～ VT10 上に作成されます。重要でないゼロを抑制するための装置は可能な限り簡素化されており、VD7、VD8、R17 の 0 つの要素のみが含まれています。その動作は、セグメント f の点火を修正することに基づいています。これは、数字 1 および 2 に対する数字 1 の特徴です。デコーダの出力 f に低論理レベル (8 V 未満) が現れると、 VD9 ダイオードが開き、トランジスタ VT9 のベース電流を分流します。キートランジスタ VT10。 VT1 が閉じて、2 時間表示が消えます。ダイヤルの分割点として、単一の LED HLXNUMX と HLXNUMX が使用され、XNUMX 番目のパルスの拍子に合わせて点滅します。

表示停止ユニットには、サイリスタ VS1 とトランジスタ VT2 が含まれています。動作モードでは、VS1 は DD3 マイクロ回路の供給電流によってオープンに保持され、その値は 30 ～ 40 mA の範囲になります。主電源がオフになると、VS1 が閉じ、DD3 チップの電源供給がオフになり、インジケータが消えます。電源を入れるとサイリスタVS1は閉じたままとなり、分周点は点滅しますが数字は点灯しません。これはユーザーの注意を引き、時計の電源を入れた後、測定値を他の時計と比較して確認する必要があることを思い出させます（結局のところ、停電がどのくらい続いたかは不明です）。ボタン SB3 (「B」) を押すと表示がオンになり、トランジスタ VT128 に基づいて発生した 2 Hz の周波数のパルスが電流によって増幅され、サイリスタ VS1 が開きます。

目覚まし時計は DD4 および DD5 チップで作られており、次のように動作します。 K176IE13 チップの HS 出力からのパルスは VD9R18C6 回路によって検出され、DD5.1 素子の出力から R19C7 回路を介した負の電圧降下により、DD4.4 および DD5.2 素子で待機中のマルチバイブレーターが開始されます。。その結果、要素DD5.3、DD5.4の発生器がオンになり、その逆位相出力信号が要素DD4.1〜DD4.3のスイッチの動作を制御する。その結果、512 Hz (DD1 マイクロ回路のピン 4 から) または 1024 Hz (DD5 マイクロ回路のピン 4 から) の周波数信号が出力トランジスタのベースに伝わります。したがって、抵抗器 R1 を通過する 24 Hz の周波数のパルスによって中断されるツートーン信号が形成されます。スイッチのスイッチング周波数は、要素 R23、C9 のパラメータと、要素 R21、C8 による信号の発音時間によって決まります。

図に示されている要素の定格により、この期間は 0 秒から 60 秒まで変更できます。 SB5 ボタンはアラームスイッチとして機能し、HL3 LED はそのオン状態を示します。ダイオード VD10 は、待機中のマルチバイブレータが誤ったタイミングで誤動作した場合 (たとえば、干渉による)、音声信号の出力をブロックします。

クロック電源は、トランス T1、整流器 VD13C10、および要素 VT12、VD14、R28 の電圧レギュレータで構成されます (図 2)。その出力電圧は約 8,5 V です。主電源障害が発生した場合、DD1、DD2 マイクロ回路はコンデンサ C5 によって電力を供給され、これによりクロックはしばらく維持されます (もちろん、時間表示はありません)。このモードの多くのクロック要素は、動作中のマイクロ回路の出力からクロックデバイスの切断された部分への漏れを排除します。

LEDインジケーターの時計KLTs202A

したがって、VD12 ダイオードはピンを通る電流漏れを防ぎます。 DD5 チップ 4 個。トランジスタ VT1 のエミッタ接合はダイオード VD1 によって閉じられ、K176IE13 チップの出力は入力 V の低論理レベルによって高抵抗状態に転送されます。高抵抗抵抗器 R24 は、内部からの漏れを低減します。ピン。 8 および 12 DD5 チップ。これらすべての対策により、充電されたコンデンサ C5 のエネルギーを効率的に使用することが可能になります。後者の容量は、予想される停電期間に基づいて選択されます。実験的には、Upit = 9 V で、以下のコンデンサ C5 の静電容量に対して次のストローク保持時間の値が得られました。

1000 ミクロン x 16 V (K50-16) - 5 分;
2200 ミクロン x 25 V (K50-35) - 10 分以上;
6800ミクロンx10V（PHILIPS）-1時間以上。

停電が長引くと、従来のコンデンサの使用は不合理となり、イオニスタまたはバッテリを使用するとより良い結果が得られます。 1 F x 6,3 V の容量を持つコンデンサは、20 時間以下のストロークをサポートします (この場合、C5 のスイッチング回路は図 3 に従って変更する必要があります)、および 0,26 セルのバッテリー D - XNUMX D - XNUMX日以上。後者のバージョンでは、時計に自動充電器を追加すると便利です。

LEDインジケーターの時計KLTs202A

もちろん、上記の電源供給方法はすべて、Krona バッテリーなどの古典的な解決策を排除するものではありません。

時計の主要コンポーネントは、120x70 mm のプリント基板上に組み立てられます。設置中に、固定抵抗器が使用されました：KIM（R1）（2〜3個のMLT抵抗器で置き換えることができます）とMLT（残り）、可変抵抗器 - SDR - 9a（R21）。すべての酸化物コンデンサ - K50 - 16、K50 - 33 または輸入された類似品、C1 - KT4 - 25、残り - セラミック K10 - 7 または KM。コンデンサ C11 ～ C13 は、超小型回路 DD1、DD2、DD4 の電源リードに直接はんだ付けされます。トランジスタ VT12 として、KT815、KT817 を使用できます。およびトランジスタVT4、VT6、VT8、VT10〜KT208、KT209、KT313。残り - KT315、KT3102、KT503 (任意の文字インデックス付き)。ヒートシンクは、サイズ 12x15 mm のアルミニウム板の形で VT25 トランジスタに固定されています。ツェナーダイオード VD14 - 安定化電圧 9 ～ 10 V、安定化電流 20 mA 以上の小型のもの (D814B1、D814V1、D818 (A ～ E など)。ダイオード VD1 - VD12 -任意の小型シリコンサイリスタは KU101 シリーズに適しています HL1 および HL2 LED は、デジタルインジケータと同じ色 (できれば同じ色合い) で選択されます HL3 LED は任意の色の輝きを備えています水晶共振器が使用されています時計の円筒ケースダイナミックヘッド - 音響インピーダンスコイル0,5オームで0,25または50Wの任意の出力。電話カプセルTA-4（65オーム）およびTK-NT-67を使用することも可能です。スイッチSB1～SB5～ P2K、それらはすべて共通のバーに取り付けられており、固定されていないボタンSB1〜SB4、および二次巻線回路にクエンチング抵抗器を備えたリターンTP5〜1（抵抗8オームのMLT-8）を備えたSB1が使用されました。一般に、負荷電流 24 ～ 10,5 mA で二次巻線電圧が 11,5 ～ 200 V の小型変圧器 (この電圧を超えると、熱レジームが悪化するため望ましくない)時計ケース内）。

DD4 および DD5 マイクロ回路の代わりに、K561 シリーズの同様のものを使用できます。デコーダ DD3 - K514ID2 の場合、プレナリーピン配置です。プラスチックケースに入った、より手頃な価格の KR514ID2 チップに置き換えることができます。回路図 (図 1 を参照) では、このマイクロ回路のすべてのピンの番号が括弧内に示されています。

時計の設定は以下の手順で行います。まず、時計をネットワークに接続し、SB3 (「B」) ボタンを押すと表示が点灯することを確認する必要があります。これが起こらない場合は、サイリスタを選択するか、VT12 トランジスタをゲインの高い別のものに交換する必要があります。

その後、抵抗 R4 を選択して、点滅分割点 (HL1 および HL2) の希望の明るさを設定する必要があります。

それからアラームを設定する必要があります。これを行うには、ダイオード VD10 と VD11 をオフにし、ピンにロジック 12 レベルを印加して待機中のマルチバイブレーターの動作をチェックします。 DD4 チップ 4 個。同時に出力上では、 5 つのマイクロ回路 DD21 は、抵抗器 R23 スライダーの位置に応じた持続時間の負のパルスを形成する必要があります。次に、要素 R9 と C6 を選択して、目覚まし時計の最も心地よい音に応じてスイッチのスイッチング周波数 (12 ～ 27 Hz 以内) を設定し、抵抗 R3 - HL10 の明るさを選択する必要があります。インジケータ。その後、ダイオード VD11 と VD21 を元の位置に戻す必要があります。アラーム信号の継続時間を変更する必要がない場合は、可変抵抗器 RXNUMX を対応する定数に置き換えることができます。

次の段階では、電子計数周波数計を使用して水晶発振器を調整します (時計と周波数計の両方を測定前に 1 時間ウォームアップする必要があります)。まず、コンデンサ C1 の回転子を中間の位置に配置し、コンデンサ C2 と C3 を選択して生成周波数を 32768 Hz 付近に設定し、ピンで制御します。 DD14 チップ 1 個。次に、ローター C1 を回転させると、正確な周波数値 32768,0 Hz が得られます。ピンの発振周期を測定すると、より正確な調整が可能になります。 4 つの超小型回路 DD1 (1 秒)、分解能 0,1 μs。

結論として、抵抗を選択することにより、R9 をピンに設定する必要があります。 16 ... 3 Vの範囲の4,75個の超小型回路DD5,25電圧（もちろん、表示がオンの場合）。

次に、時計の改良の可能性について少しお話します。説明した設計では、すでに述べたように 202 種類のインジケーターが使用されていますが、本当に優れた発光を提供できるのは KLTs24V デバイスだけです。悲しいことに、多くの国産インジケーター、特に大型インジケーターの問題は、セグメント内および隣接するセグメント間でのグローの不均一性が大きく、最大に近い動作電流でも明るさが大幅にばらつくことです。この問題に対する解決策の XNUMX つは、共通のアノード (シングルまたはダブル) を備えた外部インジケーターと、特別な XNUMX 桁のクロックアセンブリを使用することです。この回路では、各放電から個別のアノード出力を持つことが基本的に重要であり、XNUMX 桁のアセンブリの場合は、XNUMX 時間形式で時間を表示することも可能です。

時計の改良のもう 4 つの例は、電子アラームスイッチの導入です (図 150)。同時に、旧設計からラッチスイッチが廃止され、すべての制御が小型ボタン（PKN-1-1など）で実行できるようになりました。目覚まし時計は、ボタン SB3 ～ SB1 (「B」、「H」、「M」) のいずれかでオンになり、SB5 の代わりに設置された別のボタン SB4' (「C」) でオフになります。停電後は警報器が強制的に作動します。 (図 XNUMX では、新しく導入された要素にはプライムの番号が付けられています。)

LEDインジケーターの時計KLTs202A

このような時計に固有の欠点のXNUMXつは、強い外部照明によるコントラストの低下であることに注意する必要があります。このため、時計は直射日光を避け、部屋の暗い場所に置くことが望ましいです。

DD2 チップの出力と DD3 の入力の不正確なマッチングを排除することが望ましい。これを行うには、KT361 などの低電力シリコン PNP トランジスタのマイクロ回路間に 2 つのエミッタフォロアを取り付ける必要があります。トランジスタのベースは DD3 の出力に、エミッタは DDXNUMX の対応する入力に、コレクタは共通線に接続する必要があります。

文学

Pukhalsky GI、Novoseltseva T. Ya. 集積回路に基づく個別デバイスの設計。 - M.、ラジオと通信、1990 年。
S.アレクセーエフ。 K176シリーズのマイクロ回路の使用。 - ラジオ、1984年、No. 4 - 6。

著者：D。ニキシン、カルーガ

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