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曾经 用汽车上的12v电瓶,给石英钟供电

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发表于 2016-11-11 11:24:54 | |阅读模式
本帖最后由 BD5IF 于 2016-11-11 12:57 编辑

看了
http://www.crystalradio.cn/thread-967790-1-1.html
《用锂电池给年久无力的电钟表供电》

作者的用意是,用稍稍提高一点石英钟的电源电压的方法,使旧钟更可靠地工作。
他用的是,一节锂电池。
锂电池的电压是3.7v,需要降低,才能用于石英钟。
于是他设计了电路,用了8050和LED等等。

受他启发,也发一帖。






我也曾做过这种事,当然,电路不“正规”,纯属瞎鼓捣。


1993年,当时本单位的中巴车驾驶室内,换上了一个新的“中后视镜”。
这“中后视镜”的左部,带有一个小石英钟。
钟,就是极普通的指针式小石英钟,以一节5#电池做电源。秒针每秒钟跳一格。

一时找不到这种东西的照片。靠回忆,画了一个,大约是这样的。


未命名.JPG




有钟本是好事。
可问题是,有这钟,比没钟更误事。

每次出车回来,钟上的时间,便完全没了谱。
再次校准,再出一趟车回来,又乱了。


司机与我很熟,将此钟拆下,交给我“修”。
搁我桌上,走了几天,却又分秒不差。
——好的。
……可装上车,就不行。





怕颠?于是:


怀疑是指针松动,在车子颠簸时指针打滑。
于是在指针根部点502胶,再装上汽车试用。
不行,时间仍是“乱”。

怀疑电池夹与电池有“接触不良”。
于是,将5#电池,直接用电线焊接至钟内电路板上。
再试。故障不复现!

终于“确诊”。



当然,焊接最可靠。
只是,以后每次换电池,都要用电烙铁了。



脑中灵光一现:干脆,何不就用车上的12v电瓶,给钟供电?



汽车电瓶,电压12V。
钟的电源原本是1.5V(后来通过试验,取了2v)。
不“降压”不能用。



“降压”电路,极简单,

“电路”:


未命名...JPG

(事后,有了数字万用表后 发现:
该图中,当时所用的旧电解电容,七十年代所产,其真实电容量, 较 标称值 误差较大。实测 从 50% 到 200% 的都有。
故,如欲重复此实验,电阻、电容的数值,不可拘泥此图中所示,应由试验确定。)



串接在电源与钟之间的,是电阻,作用是分压。

并接在钟两端的,红色发光二极管用作“稳压”。

并接在钟两端的,还有一个电解电容。



用红色LED,作并联稳压,电压不止1.5V,而是近2V。

长时间使用表明,钟工作在2V电压,不会有问题。




车上的12v蓄电池,增加了这个额外负担,会不会受损害?

虽然这钟,一天 24小时、一年365天接在汽车电路里,不间断地用蓄电池的电。但电流小,仅有1~2 mA 。
连续放电一周,168小时,耗电也仅0.2Ah 上下。
即使是一个月,也不到一个Ah。

此车蓄电池12V / 60Ah。

而实际上,连续几天不出车的情况都很少。(马达一转,电瓶就会再次充足。)

熟悉铅酸蓄电池的人,都知道,这类蓄电池,有 “自放电”一说。
即使是充足了电,长时间搁置不用,本身也会“自放电”
所以这钟所增加的“用电”,对于蓄电池,可“忽略不计”。

(如果硬要“吹毛求疵”,那大概可以这么说:
用电阻和LED作降压/稳压,效率低。
12V电压,有10V,浪费在电阻上,这就去了5/6以上的电能。
而另外的2V,也有相当一部分电流,被 LED 消耗了。
所耗电能,真正被钟用去的,不到十分之一。)



这样做了之后,钟一直正常工作到,N年后这辆车报废。





意外的“惊喜”:

——LED起“稳压”作用,同时发光,这是意料中事。

——意外的是:
            这LED,不是持续发光,是眨巴眼的。

一闪一闪,闪动的频率,与秒针的跳动,同步。



原来—— 这类钟的马达,“脉冲” 工作,每秒跳动一次,用电也是“脉冲”的。
秒针跳动瞬间 ,马达需要一次 “大”电流。
在这个电路里,那一刻, 2V电压被拉低,往下“跌落”。
跌到一定程度,发光二极管 短暂熄灭一下。
“眨巴眼”就这么来的。




钟、电解、发光二极管,三者并联。
这三者,两端的电压,以每秒一次的频率“起伏”着。
这种“起伏”,当然意味着“电压不稳”。
然而,这种“起伏”却并不致影响钟的工作。

红色发光二极管一闪一闪。煞是神气。
的确还曾“唬”住过几个我身边的、不明真像的……:
“高科技哟!”
“这是怎么弄的?”




当时具体安装,这外加的 三个元件,分处三处。

① LED 它会闪烁,既能“唬”人。不宜“埋没” 。
钟面板的适当位置,钻了个小孔,把LED露出来。
(当然,若不想拿它“显摆”,也可不这样做。)

②电解,在钟的电池仓内。

③电阻则藏在,汽车的驾驶舱顶部的,顶棚灯内。
(,同时,从汽车顶棚灯这里,取得12v电。因为此处不受电钥匙控制,不会被关断,始终有电。)
电阻处于最“前端”,要安全很多:这样,电阻的后面的“电路”,万一不慎发生短路,也不致有严重后果。
汽车行驶中,颠簸不可避免。所增加的电线,定要固定妥当。
安全 最 重要。







我前些时的一个帖子:

《一种剃须刀 的 降压、整流、充电 电路》http://www.crystalradio.cn/thread-909794-1-1.html

23楼:是用220V的市电,驱动小石英钟的试验。

此钟,这番折腾之后,已工作了三个多月了。



至于它的耗电。

实测,其变压器初级,电压约30v,电流约0.6mA,
18mW?  (x 24小时 x 365) 每年158瓦时/0.158kwh?

不知这种算法,对不对。
望知道计算这种电容降压限流供电的功率的朋友,不吝赐教。
这样算,貌似电费不贵,只是石英钟要拖个“尾巴”了。



发表于 2016-11-13 08:19:02 |
BD5IF 发表于 2016-11-13 08:08
这的确不可思议。

其实,所谓偷停,指的是某些石英钟,电压低到一个临界值,表针原地踏步,你听着也在走,但是不细看,几个钟头后,还是原地踏步,如果没到这个点,还能在走和原地踏步之间,这个时候即属于偷停了
发表于 2016-11-11 14:34:06 |
刚刚回了楼主提供的那帖子,楼主想法跟我的一样,简洁至上,一个破石英钟,微安级别的耗电,至于那么大动干戈吗,用的件钱都够买个表芯的了,你这种设计完全符合,就是一个电阻一个电容(考虑到压差大,增加了个LED稳压用)很合理,实际上,LED上分得的电流还是大了些,这个LED不亮都行,当然,大电瓶不怕这点耗电。
     
发表于 2016-11-11 15:13:19 |
1. 电脑作图真漂亮。
2. 大电瓶自放电比钟用电多许多,所以钟耗电可以忽略不计,至于效率可以忽视。
3. 有200微法的电容并联,钟用电不多,按理说几个毫安级的发光管不会闪。
4. 发光管的质量有些担心,万一开路,电压升高,殃及电子钟。
5. 个人感觉还是用廉价(体积也不大)的1N4007分压保险。
     
发表于 2016-11-11 15:18:20 |
衡水家维 发表于 2016-11-11 14:34
刚刚回了楼主提供的那帖子,楼主想法跟我的一样,简洁至上,一个破石英钟,微安级别的耗电,至于那么大动干 ...

根据楼主描述以及提供的电路分析,12v通过5.1K电阻分压得到的工作电流是约1.9mA,而石英钟跳动的时候,稳压用的LED会随着眨眼,说明石英钟不是微安级别的耗电。
     
发表于 2016-11-11 16:26:26 |
玩的太专业了,人也比较认真
     
发表于 2016-11-11 16:38:51 |
折腾出真理。不错
发表于 2016-11-11 20:17:36 |
935482411 发表于 2016-11-11 15:18
根据楼主描述以及提供的电路分析,12v通过5.1K电阻分压得到的工作电流是约1.9mA,而石英钟跳动的时候,稳 ...

对啊,就是因为垃圾石英钟啊,要是绕满线圈的话,是到不了MA级别的
     
发表于 2016-11-11 20:24:43 |
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
发表于 2016-11-12 08:47:21 |
不错!喜欢!
     
 楼主| 发表于 2016-11-12 08:56:28 |
本帖最后由 BD5IF 于 2016-11-12 09:02 编辑
老柳 发表于 2016-11-11 15:13
1. 电脑作图真漂亮。
2. 大电瓶自放电比钟用电多许多,所以钟耗电可以忽略不计,至于效率可以忽视。
3.  ...




谢谢您的评价。

那电解,七十年代 产自南昌某小厂,九十年代拿出来用时,已属旧货。容量可能很小。




     
 楼主| 发表于 2016-11-12 08:59:08 |
衡水家维 发表于 2016-11-11 14:34
刚刚回了楼主提供的那帖子,楼主想法跟我的一样,简洁至上,一个破石英钟,微安级别的耗电,至于那么大动干 ...



的确有“简洁至上”的考虑。

多用零件,也不省电。


     
 楼主| 发表于 2016-11-12 09:01:27 |
aojieage 发表于 2016-11-11 20:24
用这种方法给时钟供电应该是比较好的方法,用分压供电,效率确实低了些。问题是,效率高你怎么办?为一个耗 ...



您的话提醒了我,得关心一下,有没有微功耗的 DC/DC转换器。


     
发表于 2016-11-12 09:52:14 来自手机 |
在电池电路上并上个合适的电解电容也许就能解决问题,当然要看有无空间。另一跳一闪应该也是那个电解电容快失效了,等效内阻过大造成
     
 楼主| 发表于 2016-11-12 12:35:16 |
本帖最后由 BD5IF 于 2016-11-12 12:58 编辑
ysfc51 发表于 2016-11-12 09:52
在电池电路上并上个合适的电解电容也许就能解决问题,当然要看有无空间。另一跳一闪应该也是那个电解电容快 ...



您这句“在电池电路上并上个合适的电解电容也许就能解决问题”,

您说的 “解决问题”,是解决什么问题?



您“另一跳一闪应该也是那个电解电容快……”这句,您的意思 是不是说,

LED “闪烁”,是电解电容量过小造成的?


刚刚再次试过,12v 经一个几 k 的电阻,给这种小石英钟供电的方式,如果没有这个电解,钟是走不动的。



     
 楼主| 发表于 2016-11-12 12:56:35 |
本帖最后由 BD5IF 于 2016-11-12 13:06 编辑

刚刚再试了一次,

用来做试验的,小石英钟,只有这一个。

电阻 两个,7.5k, 15k;

电解电容 四个,30μF,50μF,100μF,200μF。

(中途 甚至还用了一个 2200 μF 的搭上去试了试,居然也正常 工作、闪烁,我怀疑这个电容的容量,没有那么大)

电源是 DIY 的 0~15V 的可调电源。



12v时,上面几个 不同阻值的电阻,不同容量的电解电容,都能使钟走起来。

同时,LED 都能“闪烁”。



电阻只用 7.5k 的,调节电源的电压,3 ~ 15v ,钟 均能工作。LED 也均能“闪烁”。



调节电压,以改变电流大小。

3v 时,电源流经电阻的电流,仅0.3mA,LED 的光很暗,钟即可以工作。

6v时,电流接近 1mA,LED 发光够亮,

12 v 时,电流 1.5mA 以上,



但,若 LED 不接,可见钟的秒针,有跳动,但“走不动”。




看来,当时简要记录的,“5k”、“100(200)μF”,还是“优选”后的取值。

当时作记录,有时用了油性的圆珠笔,时间长了,纸反面的字迹会透过来。所以这张照片发上来之前 涂抹过,以免太难看。




58.JPG



57.JPG




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