Jednotný čas Pragotron - hlavní hodiny

Kamarád mi donesl hlavní hodiny systému jednotného času Pragotron, typ EH40. Jak to tak bývá, závada byla identifikována takto: "Nefunguje to. Oprav to, prosím."

Reportáž, jak systém hodin funguje

Pro laiky uvedu, že systém jednotného času je systém, ve kterém jsou jedny hodiny hlavní, jež vysílají každou minutu krátký impuls k ostatním hodinám podružným. Impulz se vysílá po dvou drátech, v sudou minutu má jednu polaritu a v lichou minutu má opačnou polaritu. Napětí může být různé, podle toho, kde se daný systém nachází. Ve velkých závodech s rozsáhlými systémy a desítkami (nebo stovkami) podružných hodin se používá napětí 60V, v menších systémech pak 24V nebo 12V. Tyto konkrétní hodiny jsou vyrobené pro vysílání impulzů o napětí 24V.

Hodiny naštěstí pocházejí z doby, kdy se k výrobkům dodával návod k použití včetně kompletního schématu zapojení i s popisem jeho funkce. Díky tomu jsem nemusel složitě zjišťovat funkci každé součástky, ale mohl jsem se rovnou pustit do analýzy problému.

Závada se projevovala tak, že LED diody indikující polaritu a napětí na minutové lince různě poblikávaly a na výstupu se objevovalo poměrně velké napětí. Kvůli toho docházelo k otáčení hodinových strojků podružných hodin aniž by uplynula celá minuta. Po připojení na laboratorní zdroj s nastavenou hodnotou 24V vše fungovalo zcela spolehlivě a hodiny se zdály být funkční. Ovšem při připojení na vnitřní transformátor se závada opět projevila a měřením jsem zjistil, že napájecí napětí hodin je téměř 40V, přestože na štítku transformátoru je uvedeno sekundární napětí 27V. Tak vysoká hodnota je způsobena jednak usměrněním a vyhlazením (tím se napětí zvedne na 1,4 násobek) a navíc i tím, že transformátor je vyrobený pro hodnotu síťového napětí 220V a dnes máme v síti běžně 230V, většinou však trochu více. Tím pádem dojde ke zvýšení napětí na sekundárním vinutí. Výsledkem analýzy bylo - snížit napájecí napětí na 24V.

Snížení lze dosáhnout několika způsoby. Většina z nich je však velmi pracná. Jedná se buď o výměnu transformátoru za jiný (podmínka - stejné rozměry trafa), nebo o změnu počtu závitů na sekundárním vinutí (technicky nemožné u továrně vyrobených traf). Vybral jsem ten nejjednodušší - vložit do obvodu integrovaný stabilizátor napětí. Jak jsem to udělal, to je patrné z fotografií. Zakreslené schéma je jen orientační, z fotografií je vidět, že jsem použil více diod, kvůli úpravě hodnoty výstupního napětí ze stabilizátoru.

Zpočátku jsem měl obavy ze ztrát na stabilizátoru, díky nimž se bude zahřívat. Nakonec po krátkém vyzkoušení jsem zjistil, že se zahřívá jen mírně a díky umístění nahoře uvnitř hodin nezahřívá žádné součástky kolem. Bezproblémový dlouhodobý chod by tedy měl být zaručen.

Sobotní dopoledne strávené u EH40 ukázalo své plody a po několika peripetiích s akuvrtačkou se podařilo hodiny zkompletovat a spustit. Ukázalo se, že napájecí napětí udržované na hodnotě 24V pomáhá ke správné funkci hodin, navíc na výstupní minutové lince je také napětí 24V. Před vložením stabilizátoru bylo napětí na lince 32V, což zbytečně zvyšovalo spotřebu strojků podružných hodin a bylo zvýšené riziko spálení citlivých strojků. Nyní hodiny běží ve zkušebním režimu a napájí jedny podružné hodiny. V tomto provozu se ukáže, jestli je provedená úprava provozuschopná z dlouhodobého hlediska.