DE1124562B

DE1124562B - Charging circuit for batteries of electrically powered watches that are used in connection with other battery-powered devices

Info

Publication number: DE1124562B
Application number: DER27896A
Authority: DE
Inventors: Leonard Martin Krugman
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1959-05-21
Filing date: 1960-05-04
Publication date: 1962-03-01
Also published as: FI34685A

Description

Ladeschaltung für Batterien von elektrisch angetriebenen Uhren, die in Verbindung mit anderen batteriegespeisten Geräten verwendet werden Die Erfindung betrifft Ladeschaltungen für Batterien von elektrisch angetriebenen Uhren, die in Verbindung mit anderen, batteriegespeisten Geräten, vorzugsweise Rundfunkgeräten, verwendet werden.Charging circuit for batteries of electrically powered watches that can be used in conjunction with other battery-powered devices The invention relates to charging circuits for batteries of electrically powered watches that are used in Connection to other, battery-powered devices, preferably radio devices, be used.

Es sind sogenannte Uhrenradioempfänger bekannt, die in einem Gehäuse eine Uhr und einen Rundfunkempfänger vereinen. Häufig sind derartige Empfänger schnurlos ausgebildet und werden von Batterien gespeist.So-called clock radio receivers are known which are housed in a housing combine a clock and a radio receiver. Such receivers are often cordless and are powered by batteries.

Speist man sowohl den Empfänger als auch die Uhr aus ein und derselben Stromquelle, so ergeben sich Störungen des Empfängers durch den Uhrenantrieb, die nur durch sehr aufwendige Schaltmaßnahmen beseitigt werden können. Als wirtschaftlichste Lösung haben sich daher bei praktisch allen Uhrenradios getrennte Stromquellen für den Empfänger und die Uhr durchgesetzt.If you feed both the receiver and the clock from one and the same Power source, there will be interference to the receiver by the clock drive, which can only be eliminated by very complex switching measures. As the most economical Solution have therefore separate power sources for practically all clock radios the recipient and the clock enforced.

Getrennte Stromquellen bringen jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich. Der Benutzer des Gerätes hat die Last der Wartung von zwei voneinander unabhängigen Stromquellen. Die Feststellung, ob die Empfängerbatterie verbraucht ist, bereitet keine Schwierigkeiten, da man es sofort an der Verschlechterung oder am Aussetzen des Empfanges bemerkt. Anders liegen die Verhältnisse bei der Uhrenbatterie. Wenn die Uhrenbatterie verbraucht ist, bleibt die Uhr stehen. Eine Uhr, die zu irgendeinem unvorhersehbaren Zeitpunkt stehenbleiben kann, ist schlechter als gar keine Uhr. Man muß daher eine Uhrenbatterie großer Kapazität verwenden, die entsprechend groß und schwer ist. Beides ist, besonders bei tragbaren Geräten, unerwünscht. Bei fast verbrauchter Batterie kann außerdem der fast noch störendere Fall eintreten, daß die Uhr nach einem Stoß oder einer Erschütterung wieder anzulaufen beginnt und dann falsch anzeigt, während sich der Benutzer darauf verläßt, daß eine gehende Uhr auch richtig geht.However, separate power sources have a number of disadvantages themselves. The user of the device has the burden of maintaining two independent ones Power sources. The determination of whether the receiver battery is exhausted prepares no trouble, as you immediately worsen or expose of the reception noticed. The situation is different with the clock battery. if the clock battery is exhausted, the clock stops. A watch that goes with any unpredictable point in time is worse than no clock at all. It is therefore necessary to use a large capacity watch battery that is correspondingly large and is heavy. Both are undesirable, especially with portable devices. At almost When the battery is used up, the almost even more annoying case can occur that the watch starts running again after a shock or vibration, and then incorrectly displays while the user is relying on a walking clock too goes right.

Durch die Erfindung sollen diese Nachteile beseitigt werden. Insbesondere soll durch die Erfindung eine Schaltungsanordnung angegeben werden, die es ermöglicht, für die Uhr eine aufladbare Stromquelle kleiner Kapazität vorzusehen, ohne daß die oben geschilderten Mängel in Kauf genommen werden müssen. Ein weiterer Vorteil der durch die Erfindung angegebenen Schaltungsanordnung besteht darin, daß der Uhr eine sehr konstante Spannung zugeführt wird. Man kann dadurch Uhrwerkkonstruktionen verwenden, die zwar empfindlich gegen Spannungsschwankungen sind, dafür jedoch sehr wenig Antriebsleistung benötigen und klein, leicht und billig in der Konstruktion sind. Eine übertragung von Störungen vom Uhrwerkantrieb auf das im selben Gehäuse untergebrachte batteriebetriebene Gerät tritt bei der angegebenen Schaltung nicht auf.The invention is intended to eliminate these disadvantages. In particular the invention is intended to provide a circuit arrangement which makes it possible to provide a small capacity rechargeable power source for the watch without the the defects described above must be accepted. Another benefit of the specified by the invention circuit arrangement is that the clock one very constant voltage is supplied. You can use clockwork constructions, which are sensitive to voltage fluctuations, but very little drive power and are small, light, and inexpensive to construct. A transfer from malfunctions from the clockwork drive to the battery-operated one housed in the same housing Device does not occur with the specified circuit.

Es ist nun bereits eine Schaltungsanordnung zur Stromversorgung eines Rundfunkempfängers mit direkt geheizten Röhren aus einer Wechselspannungsquelle bekannt, die zwei Sammler enthält, von denen der eine durch den anderen geladen wird. Der Zweck dieser bekannten Anordnung besteht darin, eine gute Glättung des Heizstromes für die sehr brummempfindlichen, direkt geheizten Röhren zu erreichen. Der einzige Verbraucher der Stromversorgungsschaltung ist die Röhrenheizung, und beim Ersatz der Wechselspannungsquelle durch eine Gleichspannungsquelle wäre die bekannte Anordnung überflüssig.It is now a circuit arrangement for powering a Radio receiver with directly heated tubes from an alternating voltage source known which contains two collectors, one of which is loaded by the other will. The purpose of this known arrangement is to achieve a good smoothing of the Heating current for the very hum-sensitive, directly heated tubes. The only consumer of the power supply circuit is the tube heater, and when replacing the AC voltage source with a DC voltage source would be the known arrangement superfluous.

Es ist außerdem bekannt, eine Batterie und einen nachladbaren Akkumulator über einen Widerstand so zusammenzuschalten, daß der Akkumulator von der Batterie aufgeladen wird und dem an den Akkumulator angeschlossenen Verbraucher, nämlich den Heizfäden der Röhren des gespeisten Empfängers, eine konstantere Spannung dargeboten wird, als bei direkter Speisung durch die Batterie möglich wäre. Auch hier ist nur ein einziger Verbraucher vorhanden, nämlich die Röhrenheizung. Der Grund, sowohl einen Akkumulator als auch eine Batterie zur Speisung der Röhren vorzusehen, besteht bei der bekannten Anordnung darin, den Empfänger auch bei entladenem Akkumulator und bei fehlender Lademöglichkeit mit der Batterie weiter betreiben zu können.It is also known to have a battery and a rechargeable accumulator to be interconnected via a resistor so that the accumulator from the battery is charged and to the accumulator connected consumer, namely the filaments of the tubes of the powered receiver, a more constant voltage is presented than would be possible with direct power supply from the battery. Even there is only one consumer here, namely the tube heater. Of the Reason to provide both an accumulator and a battery to power the tubes, consists in the known arrangement in the receiver, even when the battery is discharged and to be able to continue operating with the battery if there is no charging option.

Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen betrifft die Erfindung eine Stromversorgungsschaltung für zwei verschiedene Verbraucher, die sich gegenseitig stören können, nämlich eine Zeituhr und ein anderes, batteriegespeistes Gerät, vorzugsweise ein Rundfunkgerät. Eine Ladeschaltung für Batterien von elektrisch angetriebenen Uhren, die in Verbindung mit anderen batteriegespeisten Geräten, vorzugsweise Rundfunkgeräten, verwendet werden, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Batterie des Gerätes und der aufladbaren Uhrenbatterie in an sich bekannter Weise eine Verbindung vorgesehen ist, welche strombegrenzende Mittel enthält und durch die ein begrenzter Ladestrom von der Empfängerbatterie zur wiederaufladbaren Uhrenbatterie fließen kann.In contrast to the known arrangements, the invention relates to a Power supply circuit for two different consumers that are mutually exclusive can interfere, namely a timer and another battery-powered device, preferably a radio. A charging circuit for batteries of electrically powered Clocks that can be used in conjunction with other battery-powered devices, preferably radio devices, are used, is characterized according to the invention in that between the Battery of the device and the rechargeable watch battery in a known manner a connection is provided which contains current-limiting means and through which have a limited charging current from the receiver battery to the rechargeable watch battery can flow.

Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt ein teilweise in Blockform gehaltenes Schaltbild einer Stromversorgung gemäß der Erfindung für einen batteriegespeisten Uhrenradioempfänger, und Fig. 2 zeigt eine gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelte Ausführungsform.Fig. 1 shows a partially in block form of a circuit diagram Power supply according to the invention for a battery-powered clock radio receiver, and FIG. 2 shows an embodiment which is somewhat modified compared to FIG.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist eine auswechselbare Empfängerbatterie 50 zur Stromversorgung eines Empfängers 62 und eine wiederaufladbare Uhrenbatterie 42 zur Versorgung einer Uhr 12 vorgesehen. Der Empfänger kann mittels eines Schalters 48 mit der Spannungsquelle in Betrieb gesetzt werden. Die Betätigung des Schalters 48 erfolgt über einen drehbaren Betriebsarten-Wahlschalter 22. In der Stellung »AUTO« erfolgt die Betätigung des Schalters 48 automatisch durch den üblichen Zeitschaltermechanismus der Uhr, so daß der Empfänger automatisch zu der eingestellten Zeit in Betrieb gesetzt wird. In der Stellung »EIN« des Knopfes 22 wird der Schalter 48 geschlossen und der Empfänger 62 mit der Batterie 50 verbunden. Die Uhr kann auch einen »Schlummerschalter« enthalten, der den Empfänger für eine bestimmte Zeitdauer eingeschaltet hält und ihn dann abstellt.In the arrangement shown in FIG. 1, an exchangeable receiver battery 50 for supplying power to a receiver 62 and a rechargeable clock battery 42 for supplying a clock 12 are provided. The receiver can be put into operation by means of a switch 48 with the voltage source. The switch 48 is actuated via a rotatable operating mode selector switch 22. In the "AUTO" position, the switch 48 is actuated automatically by the usual time switch mechanism of the clock, so that the receiver is automatically put into operation at the set time. When the button 22 is in the “ON” position, the switch 48 is closed and the receiver 62 is connected to the battery 50. The clock can also contain a "snooze switch" that keeps the receiver switched on for a certain period of time and then switches it off.

Die Batterie 50 ist mit der aufladbaren Batterie 42 über einen Strombegrenzungswiderstand 52 verbunden. Der Wert des Widerstandes 52 ist so gewählt, daß von der Empfängerbatterie 50 zur aufladbaren Uhrenbatterie 42 nur ein kleiner Pufferstrom fließt. Der Aufladungsstrom hält die Ladung der Uhrenbatterie 42 so lange auf ihrem vollen Wert, wie die Empfängerbatterie 50 die Empfängerkreise ausreichend speisen kann. Die an der Uhr liegende Spannung ist daher praktisch konstant, wodurch die Genauigkeit der Uhr erheblich verbessert wird.The battery 50 is connected to the rechargeable battery 42 through a current limiting resistor 52. The value of the resistor 52 is chosen so that only a small buffer current flows from the receiver battery 50 to the rechargeable clock battery 42. The charging current keeps the charge of the watch battery 42 at its full value as long as the receiver battery 50 can sufficiently feed the receiver circuits. The voltage applied to the watch is therefore practically constant, which significantly improves the accuracy of the watch.

Auch wenn die Empfängerbatterie erschöpft ist, speist die Uhrenbatterie 42 die Uhr noch für eine bestimmte Zeitdauer weiter, während der die Empfängerbatterie ersetzt werden kann. Als Uhrenbatterie kann beispielsweise eine Nickel-Cadmium-Zelle dienen. Die Klemmenspannung einer solchen Batterie ist während der Ladung und Entladung verhältnismäßig konstant und liefert daher auch dann eine konstante Spannung an die Uhr, wenn die Empfängerbatterie 50 erschöpft ist. Zwischen der Uhr und der Empfängerschaltung besteht wegen des hohen Wertes des Serienwiederstandes 52 und der niedrigen Impedanz der Uhrenbatterie praktisch keine elektrische Kopplung.Even if the receiver battery is exhausted, the clock battery will feed 42 the clock continues for a certain period of time during which the receiver battery can be replaced. A nickel-cadmium cell, for example, can be used as a clock battery to serve. The terminal voltage of such a battery is during charging and discharging relatively constant and therefore delivers a constant voltage even then the watch when the receiver battery 50 is exhausted. Between the clock and the receiver circuit exists because of the high value of the series resistance 52 and the low impedance the clock battery practically no electrical coupling.

Bei der in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Anordnung beträgt die Klemmenspannung der aufladbaren Uhrenbatterie 42 1,3 Volt und die Klemmenspannung der Empfängerbatterie 50, die drei Trockenzellen umfaßt, 4,5 Volt. Die Spannung der Empfängerbatterie 50 reicht daher aus, einen Ladestrom durch die Uhrenbatterie 42 fließen zu lassen, die Größe dieses Ladestromes läßt sich durch entsprechende Bemessung des Wertes des Widerstandes 52 einstellen. Auch wenn die Ladung der Empfängerbatterie 50 für einen zufriedenstellenden Betrieb des Empfängers nicht mehr ausreicht, kann sie trotzdem noch einen Ladestrom abgeben, da die Empfängerbatterie dann weniger Strom an den Empfänger abgibt und damit weniger belastet ist. Die Klemmenspannung der Empfängerbatterie bleibt daher oberhalb der Spannung der Uhrenbatterie. Weiterhin kann der Schalter 48 geöffnet werden, wenn die Empfängerbatterie so weit entladen ist, daß der Empfänger nicht mehr funktioniert, wodurch die Belastung weiter verringert wird und die Klemmenspannung für längere Zeit über der Spannung der aufzuladenden Batterie bleibt. Die Größe bzw. Kapazität der Uhrenbatterie bestimmt natürlich, wie lange die Uhr dann noch weiterläuft.In the arrangement shown in FIG. 1, for example, the Terminal voltage of the rechargeable watch battery 42 is 1.3 volts and the terminal voltage of the receiver battery 50, which includes three dry cells, 4.5 volts. The voltage the receiver battery 50 is therefore sufficient to provide a charging current through the watch battery 42 to let flow, the size of this charging current can be determined by appropriate Set the rating of the resistor 52. Even if the charge of the receiver battery 50 is no longer sufficient for satisfactory operation of the receiver they still deliver a charging current because the receiver battery is then less Supplies electricity to the receiver and is therefore less stressed. The terminal voltage the receiver battery therefore remains above the voltage of the watch battery. Farther the switch 48 can be opened when the receiver battery is discharged so far is that the receiver stops working, which further reduces the burden and the terminal voltage is higher than the voltage to be charged for a long time Battery remains. The size or capacity of the watch battery naturally determines how long the clock will continue to run.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 sind Empfänger und Uhrenbatterie vollständig getrennt. Bei dieser Schaltung ist der Schalter 48 so angeordnet, daß die Uhrenbatterie 42 nicht geladen wird, wenn der Empfänger in Betrieb ist, so daß die Belastung durch den Ladestrom während des Betriebes des Empfängers wegfällt. Wird der Empfänger jedoch abgeschaltet, so liefert die Batterie 50 einen Pufferstrom an das aufladbare Element 42.In the circuit of FIG. 2, the receiver and clock battery are complete separated. In this circuit, the switch 48 is arranged so that the watch battery 42 is not charged when the receiver is in operation, so the burden is due the charging current is lost during operation of the receiver. Becomes the recipient but turned off, the battery 50 provides a buffer current to the rechargeable Element 42.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Charging circuit for batteries of electrically powered Clocks that can be used in conjunction with other battery-powered devices, preferably radio devices, are used, characterized in that between the battery of the device and the rechargeable watch battery is provided in a known manner is, which contains current-limiting means and through which a limited charging current can flow from the device battery to the rechargeable watch battery.

2. Charging circuit according to claim 1, characterized by one arranged between the two batteries Series resistor (52) to limit the current through which a slight charging current between the replaceable device battery (50) and the rechargeable watch battery (42) flows.

3. Charging circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the two batteries are permanently electrically connected and the Circuit for switching on the device is independent of this (Fig. 1).

4. Charging circuit according to claim 1 or 2, characterized in that a changeover switch is provided which interrupts the charging of the watch battery when the device is switched on (Fig. 2). Publications considered: German Patent Specifications No. 484 580, 971963.