У многих из нас есть дома самодельные цифровые часы на светодиодных индикаторах. Это либо «старое изделие» на микросхемах К176, либо более современные часы на микроконтроллере.
И в том и в другом случае часы питаются от электросети, потому что со светодиодными индикаторами иначе и нельзя, – ток потребления все же высок для автономного питания. На случай отключения электричества в таких часах обычно есть резервная гальваническая батарея, но чаще всего её нет вообще, и на это есть вполне объективная причина.
Дело в том, что даже если гальваническая батарея не используется, срок её хранения все равно ограничен. А понять «кончилась» батарея или нет в часах, питающихся от электросети не всегда возможно (ну не отключать же их для проверки батареи). Но окончание срока хранения батареи опасно не только отсутствием тока, но и тем, что слишком старая батарея начинает разлагаться, корродировать, течь. И эти продукты разложения попадают на плату часов, выводя схему из строя.
Конечно бывают разные ситуации. Если в вашем населенном пункте часты отключения электричества на несколько часов, то да, резервная батарея нужна. Но вот у нас ситуация немного другая. На долго электричество отключают крайне редко. Но есть другая беда, каждые сутки, около часа – трех ночи электричество отключается всего на несколько минут. Зачем это и с какой целью мне непонятно, но факт есть факт. Это происходит регулярно каждые сутки. В результате наутро часы показывают ерунду, чем могут ввести в заблуждение.
Устанавливать резервную батарейку не хотелось, и было решено поставить электролитический конденсатор емкостью побольше, в данном случае, 2200 мкФ. Эксперименты показали что питание КМОП-микросхем он уверенно держит в течение 10-15 минут. Чего при регулярных отключениях на 3-5 минут более чем достаточно.
На рисунке выше приведена «типовая» схема питания микросхемы и светодиодного индикатора часов. Нужно разорвать цепь питания между индикаторами и микросхемой (показано крестиком) и поставить туда диод VD1, а параллельно питанию микросхемы (или микросхем) включить цепь из конденсатора С1 и резистора R1. Теперь при отключении питания диод микросхема (микросхемы) питаются энергией, накопленной в конденсаторе С1. А диод VD1 отключает индикаторы на это время, чтобы они не брали ток с этого конденсатора.
