非常照明システムのバッテリー保護。スキーム、説明

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無線電子工学と電気工学の百科事典 / ネットワークの緊急操作、無停電電源装置からの機器の保護

LED ランプ用の緊急電源システムは、一般的なコンピュータの無停電電源装置 (UPS) をベースに構成でき、内蔵の 12 V バッテリからランプに電力を供給します。動作する 220 V ネットワークによるバッテリの常時充電は、 UPS自体。ただし、バッテリーの損傷や早期故障を避けるために、以下に説明する保護装置を介して負荷 (照明器具) をバッテリーに接続することをお勧めします。これらのデバイスはシンプルで、すぐに入手できる部品で構築されています。著者はこれらを別個の構造の形で作成しましたが、多くの UPS の筐体に簡単に配置できます。

非常灯バッテリー保護
図。 1

最も単純なデバイスの図を図に示します。 1、バッテリーを深放電から保護します。バッテリ電圧 GB1 は、並列安定化装置 DA1 の出力回路が開く電圧 GB1 であり、安定化装置の制御入力に接続された抵抗 R2 と R11,5 で構成される分圧器によって設定されます。図に示されている抵抗値により、約 12 V のしきい値が設定され、バッテリーの深放電が防止されます。その負荷 (RH) は、750 V の定電圧、XNUMX mA 以下の消費電流で電源を供給するように設計されたあらゆる電気製品です。例えばLEDランプ。

スイッチは別個の要素としてデバイスには提供されません。その電源回路は、負荷の接続に使用されるコネクタ X1 の嵌合部分のピン 3 と 1 の間のジャンパによって閉じられています。バッテリー電圧が許容最小値より高い場合、リレー K1 が作動し、RH 負荷とその接点が接続されます。同時に、これを知らせる HL1 LED が点灯します。バッテリー電圧が許容レベルを下回り、DA1 スタビライザーの端子 2 と 1 の間の電圧が 2,5 V を下回るとすぐに、リレー巻線回路が開き、負荷がオフになり、LED が消灯します。。

非常灯バッテリー保護
図。 2

このデバイスは、図に示す片面プリント基板に実装されています。 2. 表面実装抵抗器、TJ5-6P4C 電話ジャック、および WJ102H-1C-12VDC リレーを受け入れるように設計されています。ボードの寸法により、標準のダブル電話ソケットのハウジングに取り付けることができます。

TL431A 並列安定器は TL431C または KR142EN19A で置き換えることができますが、後者の場合、巻線動作電流が 100 mA 以下のリレーを使用する必要があります。 TL431 シリーズスタビライザーの場合、最大 150 mA の電流が許容されます。

米。 3（クリックで拡大）

上記のデバイスにタイマーを追加すると、図のようになります。 3、負荷（非常用照明）は限られた時間だけ接続され、バッテリーのエネルギーを節約します。タイマーは並列スタビライザー DA1 で作成されます。電源がオンになると、コンデンサ C1 が抵抗 R2 を介して充電を開始します。コンデンサおよび DA1 スタビライザの制御入力の電圧が 2,5 V に達するまで、このスタビライザの出力回路は閉じられます。この期間中、DA2 スタビライザーの深放電保護ユニットは上記とまったく同じように動作します。ただし、DA1 スタビライザーの標準電圧を超えるとすぐに、抵抗 R4 と R5 がバイパスされます。 DA2 スタビライザーの制御入力の電圧が標準値を下回り、バッテリーからの負荷が切断されます。

自動負荷シャットダウンまでの時間は R2C1 回路の時定数に依存し、数分に達する場合があります。 SB1 ボタンを押すことでいつでもコンデンサ C1 を放電し、タイマーを再起動できます。ダイオード VD1 は、コネクタ X1 の嵌合部分を切断した後、コンデンサを急速に放電するように設計されています。

非常灯バッテリー保護
図。 4

図では、図 4 は、このバージョンのデバイスのプリント基板を示しています。この場合、KR1EN142A スタビライザーを DA19 として使用することは非常に望ましくありません。 TL431 シリーズのスタビライザーと比較して制御電流が高いため、抵抗 R2 の値を減らす必要があり、これによりタイマー遅延も減少します。

米。 5（クリックで拡大）

過放電だけでなく、過剰な負荷電流からもバッテリーを保護する必要がある場合は、デバイスの元のバージョンの回路（図1を参照）に、図に示すように電流保護ユニットを追加できます。 5. 負荷と直列に接続された抵抗電流センサー R8 の電圧降下がトランジスタ VT1 の開放電圧に達するとすぐに、サイリスタのアナログを形成するトランジスタ VT2、VT3 も開きます。この場合、スタビライザ DA1 の制御入力の電圧は標準値を下回り、リレー K1 の巻線は非通電となり、開いたリレー接点によって負荷が切断されます。

SCR アナログのトランジスタをカバーする正のフィードバックのおかげで、リレーが解放された後でもデバイスはこの状態を維持します。負荷に電圧を再度印加するには、嵌合部品をコネクタ X1 から取り外し、再接続する必要があります。

非常灯バッテリー保護
図。 6

このバージョンのデバイスのプリント回路基板を図に示します。 6. 必要な電力消費を確保するために、抵抗 R6 は並列接続された 3 つの XNUMX kΩ 抵抗で構成されています。

トランジスタBC847Aは本シリーズまたは国内製KT3130シリーズ、BC857AはBC857またはKT3129シリーズと置き換え可能です。表面実装トランジスタは従来のKT3102、KT3107シリーズへの置き換えも可能ですが、プリント基板の再加工が必要となります。

XNUMX つのデバイスオプションすべてで、タイプ図に示されている LED に加えて、他の多くの LED を使用できます。

3 V バッテリから定格電源電圧 9 ～ 12 V のデバイスに電力を供給する場合、リニアスタビライザではなくスイッチングを使用して電圧を必要な値まで下げる必要があることに注意してください。パルススタビライザの効率が大幅に向上したため、緊急事態におけるデバイスの動作時間が長くなります。

著者：I。ツァプリン

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