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Sinus-Inverter 230V/50Hz --> 115V/60Hz
für Telechron Uhren

Telechron Uhren sind elektromechanische Uhren mit einem netzsynchron laufenden Elektromotor und einer klassischen Uhren Mechanik. Sie werden seit den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts vor Allem in den USA gebaut und da fängt der Ärger für europäische Sammler an. Denn sie sind für 115V/60Hz Betrieb ausgelegt. Die 115V bekommt man ja recht einfach mit einem Trafo erzeugt. Aber die 60Hz kann so ein Trafo nicht liefern. Mit den bei uns üblichen 50Hz laufen die Uhren aber zu langsam und die Motore werden warm.
Ein Freund aus Italien bat mich um Hilfe, seine Gattin sammelt diese Uhren und wollte sie natürlich auch laufen lassen.

Hier gibt es mehr Infos zu den Uhren: http://www.telechron.net/main.htm

Also mal überlegt wie man da an das Ziel kommen kann. Die Uhren benötigen ca. 6VA Leistung bei 115V das ist nicht sonderlich viel. Wenn man die 60Hz mit einem Quarz erzeugt ist das eine gute Basis für eine genaue Zeitanzeige.

Das Netzteil
Aus Sicherheitsgründen habe ich zu einem 15V 2A Laptop Netzteil gegriffen. Das reicht völlig aus und ist zudem Schutzisoliert.

60Hz Erzeugung
Um zu einem sauberen und frequenzstabilen Sinus Signal für die Endstufe zu kommen habe ich mit einem ATMEGA8 µProz. einen DDS Generator realisiert der fest auf 60Hz schwingt. Als Digital zu Analog Konverter wird ein R2R Netzwerk verwendet das zusätzlich mit einem Tiefpass gefiltert ist. Die 60Hz sind sehr sauber und klirrarm die von dem einfachen Generator erzeugt werden.
Die erste Version arbeitete mit einem Rechteckwandler was zu extremer Erwärmung der Halbleiter führte. und deswegen für den Dauerbetrieb nicht geeignet.

Die Endstufe
Als Ansteuerung für den Ausgangstrafo habe ich ein integriertes Audio IC zurückgegriffen den TDA2040. Wichtig ist es den Chip ausreichend zu kühlen. Die Schaltung ohne Regelung läuft habe ich auf der Hochspannungseite ein Last vorgesehen die aus einem Kondensator, Gleichrichter und Widerstand eine LED versorgt. Dies ergibt eine Grundlast die verhindert das die Spannung unendlich ansteigt.

Der Betrieb
Da die Schaltung ungeregelt läuft muss nach Anschluß der Uhr die Spannung kontrolliert und eingestellt werden. Dies geschieht mit dem Poti.

Die Platine und den Prozessor kann ich auf Wunsch anfertigen, kurzes Mail genügt an 

Viel Spaß beim nachbauen.



Der Versuchsaufbau


Die erste Platine


60Hz Sinus Signal direkt am Motor gemessen


Das Schaltbild


Der Bestückungsplan der Platine


Menge Wert Bauteil Bezeichner
1 B380C500 Gleichrichter B1
2 22pF Keramik Kondensator C1, C2
1 2200µF Elko radial C13
4 0,1µF Keramik Kondensator C3, C5, C8, C12
2 470µF Elko radial C4, C11
2 0,47µF MKP Kondensator C6, C14
1 10µF Elko radial C7
2 22µF Elko radial C9, C10
1 MEGA8-P µProzessor IC1
1 LM7805 Spannungsregler IC2
1 TDA2040V Audio-Endstufe IC3
2 LED5mm LED5MM LED1, LED2
1 16MHz Quarz HC49 Q1
1 220 Widerstand 1/4W R1
7 10k Widerstand 1/4W 1% R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16
1 50k Spindeltrimmer R18
3 22k Widerstand 1/4W R19, R20, R23
10 20k Widerstand 1/4W 1% R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R17, R21
1 680 Widerstand 1/4W R22
1 10 Widerstand 1/4W R24
1 3,3k Widerstand 2W R25
1 Stiftleiste 2x5 MA05-2 SV1
1 Trafo 10VA 6V/230V 10VA EI48 TR1
1 Hohlbuchse 5,5/2,1 mm X1, X2
2 115V/60Hz Klemme 3,5mm X3, X4