クロックステッピングモーター制御回路。スキーム、説明

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クロックステッピングモーター制御回路。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現在のヨーロッパの企業の改修と再編に関連して、集中管理を備えた電気機械時計が多くの組織の壁から撤去され、役に立たなくなりました。ただし、ステッピングモーターの制御回路を組み込むことで、このようなクロックを使用することも可能です。このような時計、たとえば「Strela」タイプのステッピングモーターは、24 分間隔で振幅約 1 V の多極パルスによって起動されます。いくつかの出版物が電気機械掛け時計の近代化に特化しています [1,2、XNUMX]。

提案した制御回路は水晶発振器、分周器、微小パルス整形器、位相反転プリアンプ、ブリッジキーアンプ、短パルス整形器、電源回路で構成されます。このデバイスには電気機械リレーは含まれておらず、時計ケースの内側に取り付けられた小さなプリント基板上に配置されています。

デバイスの概略図を図 1 に示します。

（クリックして拡大）

水晶発振器と分周器は、K1IE176 タイプの DD12 チップ上に作られています。水晶発振器は 32768 Hz の周波数で動作します。水晶発振器のパルス繰り返しレートを分周する最初のステージには 15 ビットのバイナリパルスカウンタが含まれており、その出力 (ピン 4) から 60 番目のパルスが 10 の分周係数で 2 番目の分周ステージに供給されます。ピン 3 は、DD4 マイクロ回路 (ピン 1) のカウントトリガーのクロック入力 C に送られ、抵抗 RXNUMX を介してトランジスタ VTXNUMX のベースに送られます。微小パルスの正の差に応じてアッパートリガーの状態が変化します。

トリガーの出力 (ピン 1 と 2) で逆位相パルスを受け取り、これがトランジスタ VT2 と VT3 のプリアンプに供給されます。増幅されたパルスは、トランジスタ VT4、VT5、VT7、および VT8 のブリッジキーアンプを制御します。ブリッジの対角線には、クロックステッピングモーターの巻線が含まれます。トランジスタ VT5 と VT8 のコレクタが共通のワイヤに接続されている場合、トランジスタ VT2 が閉じて VT3 が開くと、トランジスタ VT4 と VT8 が開き、電流が巻線を左から右に流れるため、回路は機能します。トランジスタ VT2 と VT3 の状態が変化すると、トランジスタ VT5 と VT7 が開き、巻線に電流が逆方向に流れます。ただし、ステッピングモーターをトリガーするには、持続時間 0,5 秒の短い多極パルスで十分です。

「ステップ」間の時間間隔 (59,5 秒) での電気の無駄を減らし、熱レジームを促進し、デバイスの寸法を縮小するために、回路に短パルス整形器 (組み立てられたワンショットユニット) が導入されています。 DD2 マイクロ回路の下側トリガー、およびトランジスタ VT1 と VT6。ワンショット [Z] は、トランジスタ VT1 のコレクタからの微小パルスによってトリガーされます。トリガの出力 (ピン 13) で正の電圧降下が発生し、フィードバック回路を通じてリセット入力 R (ピン 10) に影響を与え、単安定回路を元の状態に戻します。 R6C5 回路の時定数は、生成されるパルスの持続時間が約 0,5 秒になるように選択されます。このパルスによりトランジスタ VT6 が開き、ブリッジアンプに電流が流れるようになります。

図 2 は、回路の特徴的なポイントでのオシログラムを示しています。

クロックステッピングモーター制御回路

ダイオード VD3 ～ VD6 は、ステッピングモーター巻線で発生するサージから回路を保護します。ボタン S1 は分周器をゼロにリセットし、クロックを遅らせるために使用されます。ボタン S2 は、時計の針を 2 番目のパルスで進めるように設計されています。トリマーコンデンサ C2 は、水晶発振器の周波数を正確に設定するために使用されます。ツェナーダイオード VD9 は電源電圧を XNUMX V に安定させます。

このデバイスは、抵抗器 C2-23 および KIM (R2)、コンデンサ K50-29 (C4 および C6)、KT4-256 (C2)、K10-17-16 (その他) を使用します。水晶発振子 RK-724A-17BU - 周波数 32768 Hz の電子時計から。 K561TM2 マイクロ回路は、K176TM2、K561TM1、K176TM1 と置き換えることができます。トランジスタ - 適切な導電性と出力を備えた任意のシリコン。たとえば、15 ～ 16 V の巻き戻された二次巻線電圧を備えたネットワークアダプターからの小型電源トランス。

デバイスのセットアップは、テスターで電源電圧をチェックし、オシログラムをチェックすることになります。オシログラムを見やすくするために、回路内の処理を高速化する必要があり、そのためにコンデンサ C5 (0,33 μF) を公称値 1000 pF のコンデンサに一時的に置き換えてから、ポイントからトリガパルスを供給します。 5 DD1 マイクロ回路のピン 1 からのジャンパーを接続します。ステッピングモーターの代わりに、6 kΩ の抵抗を回路のポイント 7 と 1 に接続することをお勧めします。オシログラムは図 2 に示すものに対応している必要があります。オシログラムを確認した後、回路を復元し、DD14 マイクロ回路のピン 1 (ポイント K) に接続されたデジタル周波数計を使用して、周波数測定モードで周波数を 32768 Hz に設定し、コンデンサ C1 の静電容量を選択します。トリマーコンデンサ C2 は中間の位置にある必要があります。

場合によっては、2 ～ 22 pF の容量を持つ追加のコンデンサを並列にはんだ付けして、コンデンサ C33 の静電容量を増やすことが必要になります。次に、パルス周期を測定するモードの周波数計を DD4 マイクロ回路のピン 1 に接続し、2 番目のパルスの繰り返し周期をコンデンサ C1 で XNUMX μs の精度で設定します。このような操作は、時計を数週間動作させた後の水晶振動子の「エージング」後に実行することをお勧めします。これにより時計の高精度が保証されます。

ブリッジアンプの電源とトランジスタの電力を増やすことにより、建物の異なる部屋にあるいくつかの二次クロックをこの回路に接続できます。同様のデバイスが組み立てられています。 4 つのチップ [40] により、最大 XNUMX 個のセカンダリクロックに電力を供給できます。

構造的には、降圧トランス T1、整流器ブリッジ VD7、およびコンデンサ C6 を、変更されたネットワークアダプタのハウジング内に配置できます。 S1 ボタンと S2 ボタンを除くデバイスのすべての部品は、図 3 に示すプリント基板に取り付けられています。

クロックステッピングモーター制御回路

ボード上の破線は 1,5 つのジャンパを示しています。プリント基板は、厚さ XNUMX mm の片面箔ガラス繊維ラミネートで作られています。ボタンは時計の側面に取り付けられています。

文学：

Alekseev S. 主なクォーツ時計//ラジオ。 -1985年。 -＃10。 -C 44-45.
Giniatullin H. 電子時計の進化//ラジオ。 -1992年。 -#2-3. -C.18-19.
単発 D フリップフロップ//ラジオ。 - 1984年。 -第7号。 -C58。
Biryukov S. 主なクォーツ時計//ラジオ。 -2000年。 -＃6。 -C.34.

著者: V.V.Cherlenevsky

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