节能环保交直两用石英钟表挂钟
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。
