Источник питания для часов на БИС
Как известно, электронные часы с сетевым питанием подвержены сбоям даже при кратковременном пропадании питающего напряжения и для безотказной работы требуют резервирования питания. Ниже описан сетевой источник бесперебойного питания для электронных часов на БИС К145ИК1901 и микросхемах серии К176. В отличие от других подобных устройств, он содержит меньшее число элементов, имеет более высокий КПД преобразователя напряжения, обеспечивает автоматическую подзарядку резервной аккумуляторной батареи до номинального напряжения и защиту ее от глубокой разрядки.
Основные технические характеристики блока питания:
Напряжение сети, В..................................................................... 220;
Напряжение резервной аккумуляторной батареи, В.........................9;
Выходное напряжение преобразователя, В:
максимальное ..............................................................................27;
минимальное ...............................................................................20:
Ток от резервной аккумуляторной батареи, мА, не более, через выводы БИС
1 и 48, одновременно...............................................................12,5;
только 48..................................................................................8,5;
Ток от батареи при неработающей БИС, мкА..................................6;
КПД преобразователя напряжения, %.............................................85.
Принципиальная схема источника питания показана на рис. 4.41. Устройство состоит из выпрямителя со стабилизатором напряжения, резервной аккумуляторной батареи 7Д-0,1 и преобразователя напряжения. На элементах VT3, VD13...VD15, R3 выполнен стабилизатор с выходным напряжением 27 В, который служит для питания БИС в обычном режиме. Стабилизатор напряжения VT4, VD15 служит для питания микросхем КМОП и подзарядки аккумуляторной батареи GB1.
Такое включение обеспечивает ее автоматическую подзарядку, поддержание в постоянно заряженном состоянии и резервирование питания часов. Зарядный ток батареи ограничен резистором R4. Для резервирования питания БИС использован преобразователь напряжения на элементах VT1, VT2, VD3...VD8, С1...С6. Его особенность — отсутствие в нем автогенератора. Для возбуждения используют импульсы, снимаемые с выходов Ф1, ФЗ (выводы 2, 3) БИС.
При нормальной работе БИС на этих выходах постоянно присутствуют сдвинутые по фазе на 180° импульсы отрицательной полярности, с амплитудой, близкой к напряжению питания микросхем КМОП (рис. 4.42).
Эти импульсы через элементы сопряжения VD1, VD2, Rl, R2 поступают на вход логического элемента DD1.1, который преобразует их в последовательность положительных импульсов с удвоенной частотой. Через эмиттерные повторители (VT1, VT2) она подведена к умножителю напряжения (VD3...VD8, С1...С6), формирующему резервное напряжение 27 В. При такой структуре преобразователя удалось получить более высокий КПД, а главное — исключить глубокую разрядку аккумуляторной батареи при длительной работе часов в резервном режиме. Дело в том, что в резервном режиме работы часов, когда их питают от аккумуляторной батареи, по мере ее разрядки падает напряжение на выходе преобразователя. Для сохранения работоспособности БИС достаточно резервировать питание только ее цифровой части (вывод 48). В этом случае потребление тока от свежезаряженной аккумуляторной батареи будет около 8,5 мА.