Categories: Articles destacats » Electrònica pràctica
Nombre de visualitzacions: 104635
Comentaris sobre l'article: 4
Font de llum d’emergència senzilla
Descripció de l’esquema i principi de funcionament d’una làmpada d’emergència senzilla basada en una làmpada d’estalvi d’energia.
Hi ha situacions en què durant una interrupció és necessari que algunes zones quedin il·luminades. Per exemple, pot ser un passadís, un safareig o només un lloc de treball. En aquesta situació, una làmpada d’emergència realitzada sobre la base d’una làmpada d’estalvi d’energia convencional amb una potència no superior a 9-11 quilòmetres.
Quan la tensió de la xarxa és normal, la làmpada funciona directament de la xarxa elèctrica. En cas de fallada d’energia, la làmpada passa a l’energia de la bateria. En funcionament normal, la bateria es recarrega de la xarxa, mantenint així el rendiment constant de la làmpada. A la figura 1 es mostra el diagrama esquemàtic d'una làmpada.
Funcionament de la llum d’emergència en mode normal
Un rectificador de pont VD3 connectat a través d'un condensador de llast C3 s'utilitza com a detector per a la presència de tensió de xarxa. La resistència R2 està dissenyada per limitar el corrent en el moment de carregar el condensador C6. Aquest condensador està dissenyat per suavitzar la ondulació de la tensió de xarxa rectificada. El LED HL1 actua com a indicador de la tensió de xarxa, a través del qual també es connecta en bobinatges en sèrie del relé K1.
Com es pot veure al diagrama, el relé només s’encendrà si hi ha tensió a la xarxa i l’interruptor tancat SA1.1. El segon grup de contactes SA1.2 està dissenyat per connectar la bateria GB1 al convertidor de tensió.
Tensió de la xarxa A través del contacte K1.1, entra a la làmpada EL1 i el bobinat primari del transformador T1. En aquest estat (el relé K1 està activat), els contactes del relé K1.3, K1.4 connecten la bobinada secundària del transformador T1 al rectificador dels díodes VD1, VD2, realitzats segons el circuit de doblatge de tensió. Aquest voltatge s’obté als condensadors C4, C5 i s’utilitza per alimentar el carregador de bateries.
Figura 1. Esquema de la làmpada d’emergència.
Esquema de càrrega de la bateria
El dispositiu de càrrega consisteix en una font de corrent controlada recollida en un estabilitzador integrat DA1 tipus KR142EN12A. El corrent màxim de càrrega està limitat per la resistència de la resistència R3, i en els valors indicats al diagrama és de 120 - 130 mA. Un asterisc al diagrama situat al costat de la designació d'aquesta resistència significa que és possible que hagueu de seleccionar-lo durant la configuració.
A l'estabilitzador paral·lel DA2, es munta una unitat de control de procés de càrrega. Quan la tensió de la bateria és petita, l'estabilitzador DA2 es tanca, el LED HL2 brilla molt dèbilment, gairebé no brilla, la bateria es carregarà amb el màxim de corrent.
La tensió de la bateria durant la càrrega augmentarà gradualment, i mitjançant el divisor R5, R6 actua sobre l'elèctrode de control de l'estabilitzador DA2. Tan aviat com la tensió d’aquest elèctrode superi els 2,5 V, s’inicia un augment del corrent càtode de l’estabilitzador (pin 3 de DA2). La brillantor del LED HL2 augmenta i el corrent de càrrega disminuirà. Com més brillant és el LED, més baix és el corrent de càrrega. Per tant, el corrent de càrrega disminueix gradualment i manté la bateria constantment en un estat de càrrega. Així es comporta aquest dispositiu quan hi ha tensió a la xarxa.
El dispositiu es troba en mode d’emergència
Quan desapareix la tensió, la bobina del relé K1 es desactiva i torna a la seva posició original, tal com es mostra al diagrama. El terminal positiu de la bateria està connectat al generador mitjançant el contacte del relé K1.2. Però, juntament amb això, no s’ha d’oblidar que l’interruptor de xarxa SA1 continuarà encès (en el diagrama es mostra a la posició “Off”), i el seu grup de contacte SA1.2 ja connecta el terminal negatiu de la bateria al generador, que es fa al xip DD1.Així, la tensió de la bateria serà subministrada al generador.
El generador començarà a produir polsos amb una freqüència d’uns 50 Hz, que controlen el funcionament d’un amplificador de potència muntat en un circuit pont sobre muntatges transistors VT1, VT2.
El bobinat secundari del transformador T1 es connectarà a la sortida de l'amplificador del pont mitjançant els contactes del relé K1.3, K1.4, tal com es mostra al diagrama. En aquest mode, el transformador funciona com a impuls i potencia la làmpada EL1. La làmpada continua encesa i rep energia de la bateria.
El contacte del relé K1.1 està obert en aquest moment, de manera que no arriba el voltatge del transformador al rectificador VD3 i el relé K1 queda desactivat. Quan apareix la tensió de xarxa, el relé K1 s’encendrà a través del rectificador VD3 i es restablirà el funcionament normal del dispositiu.
La bateria està composta per set bateries AA amb una capacitat de 1000 mAh. Quan s'utilitza una làmpada EL1 amb una potència d'11 W, aquesta bateria té una durada de 45 minuts de funcionament de la làmpada. Si necessiteu més durada de la bateria, només cal que instal·leu una pila més gran.
Configuració d’un dispositiu d’il·luminació d’emergència
Configurar el dispositiu és fàcil. Hauria de començar amb la configuració del corrent de càrrega de la bateria, per la qual cosa heu de connectar el dispositiu a la xarxa amb una bateria totalment carregada. Utilitzant la resistència de guarnició R6, configureu el corrent de càrrega de la bateria entre 0,5 i 1,0 mA.
Després d’això, desconnecteu la unitat de la xarxa, el generador hauria d’engegar. La freqüència del generador ha de ser d’uns 50-60 Hz. Podeu ajustar la freqüència seleccionant la resistència R1.
La tensió a la sortida del convertidor, en el cas d’utilitzar una làmpada d’estalvi d’energia, a multímetre digital La M-832 hauria d'estar en el rang 280 - 305 V. Aquesta tensió aparentment alta, en lloc de 220 - 240 V, s'explica per la forma rectangular dels polsos a la sortida del convertidor quan la làmpada es troba en mode d'emergència.
Si s’utilitza una làmpada incandescent, la tensió de sortida del convertidor s’hauria d’establir entre 200 - 215 V.
El voltatge necessari a la sortida del convertidor es pot aconseguir canviant el nombre de voltes del bobinat secundari del transformador. No és difícil fer una configuració d’aquest tipus, si el transformador té un disseny plegable, l’enrotllament secundari està situat a la part superior de la primària o en una bobina separada.
Peces i construcció
Tota la unitat electrònica es pot muntar en un tauler de fibra de vidre d’1,5 mm de gruix. A la figura 2 es mostra una possible versió del tauler.
Figura 2. La placa de circuit imprès de la unitat electrònica de la làmpada.
La placa està dissenyada per instal·lar resistències com MLT-0.125, retallant la resistència R6 tipus SP3-19a. Condensadors electrolítics importats amb una tensió de treball no inferior a la indicada al diagrama. Els condensadors C2 i C3 són pel·lícules tipus K73-17, el condensador C7 és de ceràmica de mida petita.
Relé K1 tipus RKM-1, la seva tensió de funcionament quan els enrotllaments estan connectats en sèrie (com es mostra al diagrama) 24 V a un corrent de viatge d’uns 25 mA. Com a reemplaçament, és adequat qualsevol relé amb el mateix diagrama de contacte, tensió de la bobina i corrent de disparació, per exemple, TRY-24VDC-P4C importat.
La bobina del relé s'alimenta mitjançant un rectificador VD3, el corrent a través del qual està limitat per un condensador de llast C3. La seva capacitat s’ha de seleccionar de manera que la corrent subministrada pel rectificador en mode curtcircuit sigui lleugerament més gran que la requerida per funcionar el relé. Per al relé aplicat, aquest corrent és de 30 mA. Si s'utilitza un tipus de relé diferent, caldrà seleccionar el condensador C3.
El màxim de corrent admissible del LED HL1 tipus KIPMO1G-1L segons les condicions tècniques de 60 mA. Per tant, a través seu, sense por, podeu connectar la bobina del relé K1. Aquest LED es pot substituir per qualsevol resplendor vermell. Per reduir el corrent mitjançant el LED a un valor acceptable, haurà de connectar una resistència amb una resistència de 150 - 200 Ohms en paral·lel.El LED HL2 es pot substituir per qualsevol brillantor verd i no cal modificacions.
El transformador T1 s’utilitza des d’un adaptador de xarxa. Amb un corrent de càrrega aproximat d’1 A, la tensió del bobinat secundari hauria de ser d’uns 9 V, i l’enrotllament secundari s’ha de fer amb un filferro d’un diàmetre d’almenys 1 mm. Les dimensions del transformador han de ser de tal manera que encaixi a la pissarra.
La placa acabada s’instal·la en un estoig de mida adequada, en què cal fer forats per als LED. Per connectar la làmpada, instal·leu una presa elèctrica al dispositiu. Si la unitat electrònica forma part de la làmpada, aleshores podeu instal·lar el cartutx estàndard habitual al mateix estoc.
Boris Aladyshkin
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com:
