CN111459008A - 节能环保交直两用石英钟表挂钟 - Google Patents
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Abstract
一种节能环保交直两用石英钟表挂钟,为解决钟表使用电池带来的时走时停、误差不准、校对时间、不断更换电池、废弃电池污染环境等问题,本发明技术在电池供电的基础上,增加了交流供电电路和夜光电路,使其具有交直两用功能和理想的夜光效果。本发明是利用电子元件做成电路板放置在钟表壳内,将电源指示、LED灯、感光元件布置到钟表盘面,背面有交流插孔,用户可装电池使用,也可接220V交流使用。配合电波机芯、跳秒机芯、钟摆机芯、钟表万年历显示器件,可生产不同款式、不同功能的钟表产品,具有节能环保,走时精准,方便省事等效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种交直流供电石英钟表挂钟及其电路。
背景技术
目前市面上出售的石英钟表普遍存在着产生废弃电池,污染环境;时常停走,需要经常更换电池,校对时间,麻烦误事;走时精准性不稳定(主要是受电池电压不断下降所致,最后停走);有夜光功能的石英钟表挂钟夜光效果不理想;某些高档钟表无法提升性能等。
本发明技术解决了石英钟表挂钟存在的上述弊端。
发明内容
石英钟表挂钟是最常用的计时工具,所有的石英钟表几乎都是电池供电,这种供电除了产生废弃电池,污染环境之外,还要不断更换电池,经常校对时间,误工误事,随着电池电压不断下降,走时误差也大,甚至出现时走时停的现象。有夜光功能的钟表,由于都是感光发光,受光照的影响大,夜光效果不理想,前半夜能看清钟表指针、时间,后半夜几乎看不清钟表指针和时间。因此,针对现有石英钟表存在的上述弊端,需要有技术上的改进。
本发明是在原有石英钟表机芯电池供电的基础之上增加了一个交流220V供电电路和一个夜光控制电路,提高了钟表的性能。
交流供电电路由二极管、电阻、电容、稳压二极管、微型三端电源芯片DC/DC(以下简称DC芯片)构成,220V电压经过二极管整流、电阻降压限流后由电容进行滤波、稳压管稳压处理,处理后的稳定电压输送到DC芯片,DC芯片输出1.5V到钟表机芯电池供电端,与电池正负极并联在一起为钟表机芯供电。正常情况下,钟表机芯工作由交流220V电路提供电能,当220V突然停电的时候,由电池为钟表机芯提供电能,保证钟表不停走。同时,增加一个夜光电路,使其具有夜光功能。夜光电路由光敏电阻、三极管、LED灯珠等组成,三极管作为开关使用,黑夜,光敏电阻感光后控制开关管导通,LED灯珠点亮,照亮表盘,白天,光敏电阻感光后控制开关管截止,LED灯珠熄灭。该电路与交流供电电路做在一起,放置在钟表壳内。
当钟表接通220V电压时,1.5V的电池就成了停电时的备用电池,此电池无需可充电的锂电池、镍氢电池,只需1节1.5V 的5号普通碳性电池即可。根据电流由高电压流向低电压的原理,当交流电路产生的1.5V电压与5号碳性电池1.5V电压一致时(都是1.5V),5号碳性电池既不会充电,也不会放电,始终处在一个备用状态。事实上,经过近10年的不断研发改进和使用,1节优质的5好碳性电池可以保持10年左右不用更换,电池放置位置无需另置,只需放在石英钟表机芯自带的电池仓内即可。
本发明技术电路适用于各种石英钟表机芯(静音电波机芯、静音扫秒机芯、跳秒机芯、钟摆机芯),具有节能,环保,方便,精准,成本低的优点:1.节能,该电路在保证输出纯净的1.5V直流电压和满足带载功率的情况下,尽可能减少元件数量,简化电路,确保耗电量少。整个电路在工作时,只有0.5mA左右的交流电流(优质石英钟表机芯电流小到0.3mA),一年只有五六毛钱的电费,甚至更少。2.环保,电路采用交流供电,避免了废弃电池的产生,减少了对环境的污染,符合绿色环保理念。3.方便,消除了不断给石英钟表更换电池、校对时间、时走时停给人们带来的麻烦、不便、误事,省时、省工、省心。4.精准,走时精准性稳定,相对于电池供电,随着电池电量减少,电压不断下降,走时误差也大。采用本电路供电,由于电压长期处于稳定的状态,钟表走时精准性稳定,其走时误差大大小于电池供电。如果钟表采用电波机芯,其时间精准性长期与北京时间保持同步,是零误差。5.成本低该发明技术,电路简洁,元件成本低廉,工作安全稳定,故障率少。
附图说明
图1 节能环保交直两用石英钟表挂钟原理框图说明:1.钟表机芯可以是电波机芯、扫秒机芯,跳秒机芯等。2. 交流供电电路和夜光电路,在实际产品中,可合在一起使用,也可分开单独使用,从而制造出夜光型和无夜光型钟表产品。3. 此电路技术配合电波机芯、扫秒机芯、钟摆机芯、钟表液晶万年历显示器件,可生产不同款式和多种不同功能的石英钟表挂钟。
图2 节能环保交直两用石英钟表挂钟电路原理图说明:(1)整流二极管(2)整流二极管(3)降压限流电阻(4)降压限流电阻(5)滤波电容(6)降压限流电阻(7)发光二极管,充电兼做电源指示(8)稳压二极管(9)充电蓄电电容(10)微型三端电源芯片DC/DC(11)滤波电容(12)石英钟表机芯(13)1.5V电池(14) 偏流电阻(15)降压限流电阻(16)三极管(17)光敏电阻(18)脉冲抑制电容(19)(20)(21)22)LED灯珠。注:1.电阻(3)和电阻(4),在电路中与二极管(2)一起具有降压限流和安全保护的作用。2.调换电阻(6) 的阻值,可适应不同大小电流的石英钟表机芯。
图3 节能环保交直两用石英钟表电波挂钟原理框图说明:是一款使用电波机芯实例原理框图,此款钟表可装电池使用,可接220V交流使用。
装电池使用,夜光功能不起作用,需要更换电池,无需校对时间;接交流使用,有夜光功能,并且无需更换电池,无需校对时间,保持与北京时间零秒误差。
具体实施方式
石英钟表使用最多的就是各式各样的挂钟。挂钟位置比较固定,适合交流供电。
具体方法
交流供电电路:220V交流电压首先经过二极管(1)、(2)半波整流,整流后的脉动直流电压由串联在电路中的两只电阻(3)、(4) 降压限流,由电容(5)进行滤波,滤波后电压经电阻(6)再次降压限流后,经发光二极管(7)对充电蓄电电容(9)充电,随着充电蓄电电容(9)两端电压不断升高,升高的电压由稳压二极管(8)稳压后送到DC芯片(10)进行处理,DC芯片处理后输出1.5V直流电压经电容(11)滤波后连接到石英钟表机芯(12)电池仓正极端,电池仓装1节5号1.5V电池(13)。
夜光电路:二极管(1)整流过来的脉动直流电压经电阻(15)为三极管(16)集电极C端供电,同时通过电阻(14)和光敏电阻(17)为三极管(16)基级B端提供导通或截止电压,三极管(16)发射极E端接4只LED灯珠(19)、(20)、(21)、(22)。光线黑暗时,光敏电阻 (17)阻值增大,三极管(16)B端电压升高,其C端和E端导通, LED灯珠点亮;光线明亮时,光敏电阻(17)阻值减小,三极管(16)B 端电压下降,其C端和E端截止,LED灯珠熄灭。瓷片电容(18)是脉冲抑制电容,防止电路中产生的尖峰脉冲击穿4只LED灯珠。
把电路中发光二极管(7)、光敏电阻(17)、LED灯珠(19)(20)(21) (22)通过引线布置到钟表盘面相应的位置,其他元件制作在印刷好的PCB板上,电路板安置在钟表壳内,电路板输出的1.5V电压通过引线并接在钟表机芯电池仓正负极,钟表壳背面留有交流接线插孔,配上专用的插头线,就做成了节能环保交直两用挂钟。用户可随意选择钟表的使用功能,可直接装上电池作为普通钟表实用,可插上配备的插头线插在220V电源座上,作为节能环保钟表使用。如果墙上留有接线盒,直接将线接到接线盒内,用无痕挂钩挂在墙上,整个钟表机身遮住接线盒,如此做到更加美观的安装。
电路的安全性:二极管(1)与电阻(3)正向串接放在电源输入端,二极管(2)与电阻(4)反向串接放在地端,该电路利用正弦波的半波整流(1),正弦波的另一半已被二极管(2)阻隔,防止高电压进入地端(GND),电阻(3)、(4)与二极管(2)共同组成降压限流、安全阻隔的作用,无论220V的N端与L端(零线、火线)怎么接,都能确保石英钟表机芯的任何金属导电部位对人体都是安全的。
Claims (3)
1.一种节能环保交直两用石英钟表挂钟,在原有直流供电的基础上增加了交流供电电路和夜光电路,具有交直两用和夜光功能,主要有二极管、电阻、电容、稳压管、微型三端电源芯片DC/DC(以下简称DC芯片)、LED灯珠、石英钟表机芯组成,其特征是:交流供电电路220V交流电进入二极管(1)(2)整流后分别接电阻(3)和电阻(4),电阻(3)与电阻(4)一起共同降压限流后由并接电容(5)进行滤波,滤波后电压接电阻(6)再次降压限流后接发光二极管(7),通过发光二极管(7)为并接电容(9)充电,充电后由并接稳压二极管(8)稳压,稳压后的电压连接到DC芯片(10),DC芯片(10)输出电压1.5V经并接电容(11)滤波后接在石英钟表机芯(12)电池仓正负极端,电池仓装1节1.5V5号电池(13);夜光电路由二极管(1)整流分支过来的脉动直流电压接降压限流电阻(15),经此电阻(15)接三极管(16)C端,同时还经电阻(14)接三极管(16)B端,三极管(16)B端通过光敏电阻(17)接地端,三极管(16)E端串接4只LED灯珠(19)(20)(21)(22)后接地。在4只串接的LED灯珠两端并接瓷片电容(18)。
2.根据权利要求1所述的节能环保交直两用石英钟表挂钟,其特征在于,光敏电阻(17)、发光二极管(7)、LED灯珠(19)(20)(21)(22)通过引线布置到钟表盘面相应的位置,其它元件做成电路板放置在钟表壳内,钟表壳背面布置有220V电源插孔;二极管(1)与电阻(3)正向串接置于电源入端,二极管(2)与电阻(4)反向串接置于地端,具有整流、降压、限流,安全、阻隔的作用,并且利用二极管(1)为夜光电路提供直流电源。电阻(6)配合电阻(3)与电阻(4),通过调整其阻值,可适应不同品牌的不同大小电流的石英钟表机芯。
3.根据权利要求1所述的节能环保交直两用石英钟表挂钟,交流供电电路和夜光电路,可合在一起使用,也可分开使用,从而生产出具有不同功能的石英钟表挂钟。配合电波机芯、跳秒机芯、钟摆机芯、钟表万年历液晶显示器件,可生产不同款式、不同功能的钟表产品。
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