时钟步进电机控制电路。方案、说明

时钟步进电机控制电路。无线电电子电气工程百科全书

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随着企业的改造和重组，许多机构的墙上集中控制的机电钟正在被拆除，变得毫无用处。然而，这种时钟可以通过在其中安装步进电机控制电路来使用。这种手表（例如“Strela”型）的步进电机由幅度约为 24 V 的双极脉冲启动，随后间隔 1 分钟。多篇出版物致力于介绍壁式机电钟的现代化[1,2]。

所提出的控制电路由石英振荡器、分频器、微小脉冲整形器、反相前置放大器、桥键放大器、短脉冲整形器和电源电路组成。该设备不包含机电继电器，而是放置在固定在表壳内的小型印刷电路板上。

该装置的示意图如图1所示。

（点击放大）

晶体振荡器和分频器是在K1IE176型DD12芯片上制作的。晶体振荡器的工作频率为 32768 Hz。对石英振荡器的脉冲重复率进行分频的第一级包含一个 15 位二进制脉冲计数器，从其输出（引脚 4）将第二个脉冲馈送到分频系数为 60 的第二级分频。从引脚 10 馈送到 DD2 微电路计数触发器的时钟输入 C（输出 3），并通过电阻器 R4 馈送到晶体管 VT1 的基极。上触发器的状态在分钟脉冲的上升沿发生变化。

在触发输出（引脚 1 和 2）处，我们得到反相脉冲，该脉冲进入晶体管 VT2 和 VT3 上的前置放大器。放大后的脉冲控制晶体管VT4、VT5、VT7和VT8上的桥式关键放大器。时钟步进电机的绕组包含在电桥的对角线中。如果晶体管VT5和VT8的集电极连接到公共线上，则电路工作，因为当晶体管VT2闭合并且VT3打开时，晶体管VT4和VT8打开，电流从左向右流过绕组。当晶体管VT2和VT3的状态改变时，晶体管VT5和VT7打开，电流沿另一个方向流过绕组。但对于步进电机的运行，持续时间为 0,5 秒的短双极脉冲就足够了。

为了减少“步骤”之间的时间间隔（59,5 秒）内的电力浪费，促进热状态，减小设备尺寸，在电路中引入了短脉冲整形器 - 组装在下部的单个振动器DD2微电路的触发器以及晶体管VT1和VT6。单振荡器[Z]由来自晶体管VT1集电极的微小脉冲启动。触发输出（引脚 13）处出现正电压降，该电压降通过反馈电路作用于复位输入 R（引脚 10），使单触发返回到其原始状态。选择 R6C5 电路的时间常数，使生成的脉冲持续时间约为 0,5 s。该脉冲打开晶体管 VT6，从而允许电流流过桥式放大器。

图 2 显示了电路特征点的波形图。

时钟步进电机控制电路

二极管 VD3-VD6 保护电路免受步进电机绕组上发生的浪涌影响。按钮 S1 用于将分频器重置为零并延迟时钟。按钮 S2 旨在以秒脉冲向前移动时钟指针。微调电容C2用于微调晶体振荡器的频率。齐纳二极管 VD2 稳定 9V 的电源电压。

该器件使用电阻器C2-23和KIM（R2）、电容器K50-29（C4和C6）、KT4-256（C2）、K10-17-16（其余）。石英谐振器 RK-724A-17BU - 来自频率为 32768 Hz 的电子钟。 K561TM2芯片可以用K176TM2、K561TM1、K176TM1代替。晶体管 - 具有适当电导率和功率的任何硅。任何小型电源变压器，例如网络适配器，重绕次级绕组电压为 15-16 V。

设置设备归根结底就是用测试仪检查电源电压，检查波形图。为了方便查看波形，需要加快电路中的处理速度，为此暂时将电容C5（0,33μF）替换为标称值1000pF的电容，然后从5点跳线从 DD1 微电路的引脚 1 发送触发脉冲。建议将 6 kΩ 电阻器连接到电路的点 7 和 1，而不是步进电机。波形图应与图 2 所示的波形图相对应。查看波形后，恢复电路，用连接DD14芯片1脚（K点）的数字频率计，在频率测量模式下，将频率设置为32768Hz，选择电容C1的容量。调谐电容C2应位于中间位置。

在某些情况下，有必要通过与电容器C2并联焊接一个容量为22-33pF的附加电容器来增加电容器C4的电容。然后将处于脉冲周期测量模式的频率计连接到DD1微电路的引脚2，电容器C1设置第二脉冲的重复周期，精度为XNUMXμs。建议在手表运行数周后石英谐振器“老化”后进行此类操作。这确保了时钟的高精度。

随着桥式放大器的电源和晶体管的功率增加，位于建筑物不同房间的多个辅助时钟可以连接到该电路。组装了类似的装置。四个微电路 [4]，允许您为多达 40 个辅助时钟供电。

从结构上看，降压变压器T1、整流桥VD7和电容C6可以放置在改造后的网络适配器的壳体内。除按钮S1和S2外，该装置的所有部件均安装在图3所示的印刷电路板上。

时钟步进电机控制电路

板上的虚线显示了三个跳线。印刷电路板由 1,5 毫米厚的单面箔玻璃纤维制成。按钮安装在手表的侧壁上。

参考文献：

Alekseev S. 初级石英钟//收音机。 -1985 年。 -#10。 -C 44-45。
Giniatullin H. 电子钟的演变//收音机。 -1992 年。 -#2-3。 -C.18-19。
D 触发器//无线电上的单个振动器。 - 1984。-No.7。 -C 58。
Biryukov S. 初级石英钟//收音机。 -2000。 -#6。 -C.34。

作者：V.V.Cherlenevsky

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