kategória: Najlepšie články » Praktická elektronika
Počet zobrazení: 104635
Komentáre k článku: 4
Jednoduchý núdzový zdroj svetla
Opis schémy a princípu činnosti jednoduchého núdzového svietidla založeného na energeticky úspornom svietidle.
Existujú situácie, keď počas výpadku napájania je potrebné, aby niektoré oblasti zostali svietiť. Napríklad to môže byť chodba, technická miestnosť alebo len pracovisko. V tejto situácii veľmi pomôže núdzová žiarovka vyrobená na základe konvenčnej energeticky úspornej žiarovky s výkonom najviac 9 - 11 wattov.
Ak je sieťové napätie normálne, lampa pracuje priamo zo siete. V prípade výpadku napájania sa kontrolka prepne na batériu. Pri normálnej prevádzke sa batéria nabíja zo siete, čím sa udržuje konštantný výkon lampy. Schematická schéma takejto žiarovky je znázornená na obrázku 1.
Prevádzka núdzového osvetlenia v normálnom režime
Ako detektor prítomnosti sieťového napätia sa používa mostíkový usmerňovač VD3 pripojený cez záťažový kondenzátor C3. Rezistor R2 je navrhnutý tak, aby obmedzoval prúd v čase nabíjania kondenzátora C6. Tento kondenzátor je určený na vyrovnanie zvlnenia usmerneného sieťového napätia. LED HL1 slúži ako indikátor sieťového napätia, cez ktoré je zapojená aj do sériových vinutí relé K1.
Ako je možné vidieť na obrázku, relé sa zapne, len ak je v sieti napätie a zatvorený spínač SA1.1. Druhá skupina kontaktov SA1.2 je určená na pripojenie batérie GB1 k meniču napätia.
Sieťové napätie Kontaktom K1.1 vstupuje do svietidla EL1 a do primárneho vinutia transformátora T1. V tomto stave (relé K1 je zapnuté) kontakty relé K1.3, K1.4 spájajú sekundárne vinutie transformátora T1 s usmerňovačom na dióde VD1, VD2, vyrobených podľa obvodu zdvojnásobenia napätia. Toto napätie sa získava na kondenzátoroch C4, C5 a používa sa na napájanie nabíjačky batérií.
Obrázok 1. Schéma núdzového svietidla.
Schéma nabíjania batérie
Nabíjacie zariadenie sa skladá z riadeného zdroja prúdu zhromaždeného na nastaviteľnom integrovanom stabilizátore DA1 typu KR142EN12A. Maximálny nabíjací prúd je obmedzený odporom rezistora R3 a pri hodnotách uvedených na diagrame je 120 - 130 mA. Hviezdička v diagrame vedľa označenia tohto odporu znamená, že bude potrebné vybrať ho počas nastavovania.
Na paralelnom stabilizátore DA2 je namontovaná riadiaca jednotka procesu nabíjania. Ak je napätie batérie nízke, stabilizátor DA2 je zatvorený, LED dióda HL2 svieti slabo, takmer nesvieti, batéria sa nabíja maximálnym prúdom.
Napätie batérie počas nabíjania sa bude postupne zvyšovať a prostredníctvom deliča R5, R6 pôsobí na regulačnú elektródu stabilizátora DA2. Len čo napätie na tejto elektróde prekročí 2,5 V, začne sa zvyšovať katódový prúd stabilizátora (kolík 3 DA2). Jas LED HL2 sa zvýši a nabíjací prúd sa zníži. Čím jasnejšia LED svieti, tým nižší je nabíjací prúd. Preto nabíjací prúd postupne klesá a neustále udržuje batériu v nabitom stave. Takto sa toto zariadenie správa, keď je v sieti napätie.
Zariadenie je v núdzovom režime
Keď napätie zmizne, reléová cievka K1 je bez napätia a vráti sa do svojej pôvodnej polohy, ako je to znázornené na obrázku. Kladný pól batérie je pripojený k generátoru cez reléový kontakt K1.2. Zároveň by sme však nemali zabúdať na to, že sieťový prepínač SA1 zostane zapnutý (na obrázku je znázornené v polohe „Vypnuté“) a jeho skupina kontaktov SA1.2 už spája záporný pól batérie s generátorom, ktorý sa vytvára na čipe DD1.Napätie z batérie sa teda privádza do generátora.
Generátor začne produkovať impulzy s frekvenciou asi 50 Hz, ktoré riadia činnosť výkonového zosilňovača zostaveného v mostovom obvode na tranzistorových zostavách VT1, VT2.
Sekundárne vinutie transformátora Tl bude pripojené k výstupu mostového zosilňovača cez reléové kontakty K1.3, K1.4, ako je to znázornené na obrázku. V tomto režime transformátor funguje ako zosilňovač a napája lampu EL1. Kontrolka stále svieti a je napájaná z batérie.
V tomto okamihu je kontakt relé K1.1 otvorený, takže napätie z transformátora do usmerňovača VD3 nedosiahne a relé K1 zostáva vypnuté. Keď sa objaví sieťové napätie, relé K1 sa zapne usmerňovačom VD3 a obnoví sa normálna prevádzka zariadenia.
Batéria sa skladá zo siedmich AA batérií s kapacitou 1 000 mAh. Ak sa používa žiarovka EL1 s výkonom 11 W, takáto batéria vydrží po dobu 45 minút prevádzky lampy. Ak potrebujete viac výdrže batérie, stačí nainštalovať väčšiu batériu.
Nastavenie zariadenia na núdzové osvetlenie
Nastavenie zariadenia je jednoduché. Malo by začať s nastavením nabíjacieho prúdu batérie, pre ktorý by ste mali zariadenie pripojiť k sieti s úplne nabitou batériou. Pomocou orezávacieho odporu R6 nastavte nabíjací prúd batérie v rozmedzí 0,5 - 1,0 mA.
Potom odpojte zariadenie od siete a mal by sa spustiť generátor. Frekvencia generátora by mala byť asi 50 - 60 Hz. Frekvenciu môžete upraviť výberom rezistora R1.
Napätie na výstupe z konvertora, v prípade použitia energeticky úspornej žiarovky, o digitálny multimeter M-832 by mal byť v rozsahu 280 - 305 V. Takéto zdanlivo vysoké napätie namiesto 220 - 240 V sa vysvetľuje pravouhlým tvarom impulzov na výstupe z meniča, keď je žiarovka v núdzovom režime.
Ak sa má použiť žiarovka, výstupné napätie prevodníka by malo byť nastavené medzi 200 - 215 V.
Potrebné napätie na výstupe z konvertora sa dá dosiahnuť zmenou počtu závitov sekundárneho vinutia transformátora. Nie je ťažké uskutočniť také nastavenie, ak má transformátor skladaciu konštrukciu, sekundárne vinutie je umiestnené na vrchole primárnej alebo na samostatnej cievke.
Časti a konštrukcie
Celá elektronická jednotka môže byť zostavená na doske vyrobenej z laminátu zo sklenených vlákien hrúbky 1,5 mm. Možná verzia dosky je znázornená na obrázku 2.
Obrázok 2. Doska plošných spojov elektronickej jednotky svetlometu.
Doska je určená na inštaláciu rezistorov ako MLT-0.125, trimovací rezistor R6 typu SP3-19a. Dovážané elektrolytické kondenzátory s pracovným napätím, ktoré nie je nižšie, ako je uvedené v diagrame. Kondenzátory C2 a C3 sú filmové typy K73-17, kondenzátor C7 je keramika malej veľkosti.
Relé K1 typu RKM-1, jeho prevádzkové napätie, keď sú vinutia zapojené do série (ako je znázornené na obrázku) 24 V pri vypínacom prúde asi 25 mA. Ako náhrada je vhodné akékoľvek relé s rovnakým kontaktným diagramom, napätím cievky a vypínacím prúdom, napríklad importovaným TRY-24VDC-P4C.
Reléová cievka je napájaná usmerňovačom VD3, ktorého prúd je obmedzený záťažovým kondenzátorom C3. Jeho kapacita by sa mala zvoliť tak, aby prúd dodávaný usmerňovačom v skratovom režime bol o niečo väčší, ako je prúd potrebný na fungovanie relé. Pri použitom relé je tento prúd 30 mA. Ak sa použije iný typ relé, bude treba vybrať kondenzátor C3.
Maximálny povolený prúd HL1 LED typu KIPMO1G-1L podľa technických podmienok 60 mA. Vďaka tomu môžete bez obáv pripojiť reléovú cievku K1. Túto LED možno nahradiť akýmkoľvek červeným svetlom. Na zníženie prúdu cez LED na prijateľnú hodnotu bude musieť paralelne zapojiť odpor s odporom 150 - 200 ohmov.HL2 LED môže byť nahradená akýmkoľvek zeleným žiarením a nie sú potrebné žiadne úpravy.
Transformátor T1 sa používa zo sieťového adaptéra. Pri záťažovom prúde asi 1 A by malo byť napätie sekundárneho vinutia asi 9 V a sekundárne vinutie je vyrobené z drôtu s priemerom najmenej 1 mm. Rozmery transformátora musia byť také, aby sa zmestili na dosku.
Hotová doska sa inštaluje v prípade vhodnej veľkosti, v ktorej je potrebné urobiť diery pre LED. Ak chcete lampu pripojiť, nainštalujte do zariadenia elektrickú zásuvku. Ak je elektronická jednotka súčasťou žiarovky, môžete nainštalovať obvyklú štandardnú kazetu do rovnakého puzdra.
boris Aladyshkin
Pozri tiež na electro-sk.tomathouse.com
: