Jednoduchý nouzový světelný zdroj

Popis schématu a principu činnosti jednoduché nouzové svítilny založené na úsporné zářivce.

Existují situace, kdy během výpadku proudu je nutné, aby byla určitá část svítit. Například to může být chodba, technická místnost nebo jen pracoviště. V této situaci velmi pomůže nouzová lampa vyrobená na základě konvenční energeticky úsporné lampy s výkonem nejvýše 9 - 11 W.

Když je síťové napětí normální, lampa pracuje přímo ze sítě. V případě výpadku napájení se kontrolka přepne na baterii. Za normálního provozu se baterie dobíjí ze sítě, čímž se udržuje konstantní výkon lampy. Schematický diagram takové svítilny je znázorněn na obrázku 1.

Provoz nouzového osvětlení v normálním režimu

Jako detektor přítomnosti síťového napětí se používá můstkový usměrňovač VD3 připojený přes zátěžový kondenzátor C3. Rezistor R2 je navržen tak, aby omezoval proud v době nabíjení kondenzátoru C6. Tento kondenzátor je navržen tak, aby vyhladil zvlnění usměrněného síťového napětí. LED HL1 slouží jako indikátor síťového napětí, přes které je také zapojena do sériových vinutí relé K1.

Jak je vidět na obrázku, relé se zapne, pouze pokud je v síti napětí a uzavřený spínač SA1.1. Druhá skupina kontaktů SA1.2 je určena k připojení baterie GB1 k měniči napětí.

Síťové napětí Kontaktem K1.1 vstupuje do svítilny EL1 a primárního vinutí transformátoru T1. V tomto stavu (relé K1 je zapnuto), kontakty relé K1.3, K1.4 spojují sekundární vinutí transformátoru T1 s usměrňovačem na diodách VD1, VD2, vyrobených podle obvodu zdvojnásobení napětí. Toto napětí je získáno u kondenzátorů C4, C5 a používá se k napájení nabíječky baterií.

Obrázek 1. Schéma nouzového světla.

Schéma nabíjení baterie

Nabíjecí zařízení se skládá z regulovaného zdroje proudu shromážděného na nastavitelném integrovaném stabilizátoru DA1 typu KR142EN12A. Maximální nabíjecí proud je omezen odporem rezistoru R3 a při hodnotách uvedených na diagramu je 120 - 130 mA. Hvězdička v diagramu vedle označení tohoto rezistoru znamená, že jej budete možná muset vybrat během instalace.

Na paralelním stabilizátoru DA2 je namontována řídicí jednotka procesu nabíjení. Když je napětí baterie malé, stabilizátor DA2 je uzavřen, LED HL2 svítí velmi slabě, téměř nesvítí, baterie bude nabita maximálním proudem.

Napětí baterie během nabíjení se postupně zvyšuje a prostřednictvím děliče R5 působí R6 na regulační elektrodu stabilizátoru DA2. Jakmile napětí na této elektrodě překročí 2,5 V, začne se zvyšovat katodový proud stabilizátoru (pin 3 z DA2). Jas LED HL2 se zvýší a nabíjecí proud se sníží. Čím jasnější LED svítí, tím nižší nabíjecí proud. Nabíjecí proud proto postupně klesá a trvale udržuje baterii v nabitém stavu. Takto se toto zařízení chová, když je v síti napětí.

Zařízení je v nouzovém režimu

Když napětí zmizí, reléová cívka K1 je bez napětí a vrátí se do své původní polohy, jak je znázorněno na obrázku. Kladný terminál baterie je připojen k generátoru přes reléový kontakt K1.2. Ale spolu s tím bychom neměli zapomenout, že síťový přepínač SA1 zůstane zapnutý (na obrázku je zobrazen v poloze „Vypnuto“) a jeho skupina kontaktů SA1.2 již připojuje záporný terminál baterie k generátoru, který je vytvořen na čipu DD1.Napětí z baterie bude tedy dodáváno do generátoru.

Generátor začne produkovat impulsy s frekvencí asi 50 Hz, které řídí činnost výkonového zesilovače sestaveného v můstkovém obvodu na tranzistorových sestavách VT1, VT2.

Sekundární vinutí transformátoru Tl bude připojeno k výstupu můstkového zesilovače prostřednictvím reléových kontaktů K1.3, K1.4, jak je znázorněno na obrázku. V tomto režimu pracuje transformátor jako podpora a napájí lampu EL1. Kontrolka stále svítí a je napájena z baterie.

V tomto okamžiku je kontakt relé K1.1 otevřený, takže napětí z transformátoru do usměrňovače VD3 nedosáhne a relé K1 zůstává vypnuto. Když se objeví síťové napětí, relé K1 se zapne přes usměrňovač VD3 a obnoví se normální provoz zařízení.

Baterie se skládá ze sedmi AA baterií s kapacitou 1000 mAh. Pokud používáte lampu EL1 s výkonem 11 W, taková baterie vydrží po dobu 45 minut provozu lampy. Pokud potřebujete delší životnost baterie, stačí nainstalovat větší baterii.

Nastavení nouzového osvětlení

Nastavení zařízení je snadné. Měl by začít s nastavením nabíjecího proudu baterie, pro který byste měli zařízení připojit k síti s plně nabitou baterií. Pomocí trimovacího rezistoru R6 nastavte nabíjecí proud baterie v rozmezí 0,5 - 1,0 mA.

Poté odpojte jednotku od sítě, měl by se spustit generátor. Frekvence generátoru by měla být asi 50-60 Hz. Frekvence můžete upravit výběrem rezistoru R1.

Napětí na výstupu převodníku, v případě použití energeticky úsporné lampy, na digitální multimetr M-832 by měl být v rozsahu 280 - 305 V. Takové zdánlivě vysoké napětí, namísto 220 - 240 V, je vysvětleno obdélníkovým tvarem impulsů na výstupu převodníku, když je lampa v nouzovém režimu.

Pokud se má použít žárovka, mělo by být výstupní napětí převodníku nastaveno mezi 200 - 215 V.

Potřebného napětí na výstupu převodníku lze dosáhnout změnou počtu závitů sekundárního vinutí transformátoru. Není obtížné provést takové nastavení, pokud má transformátor skládací konstrukci, sekundární vinutí je umístěno na vrcholu primární nebo na samostatné cívce.

Díly a konstrukce

Celá elektronická jednotka může být sestavena na desce vyrobené ze skleněného laminátu o tloušťce 1,5 mm. Možná verze desky je znázorněna na obrázku 2.

Obrázek 2. Deska s plošnými spoji elektronické jednotky lampy.

Deska je určena k instalaci rezistorů, jako je MLT-0.125, trimovací rezistor R6 typu SP3-19a. Dovezené elektrolytické kondenzátory s pracovním napětím ne nižším, než je uvedeno na obrázku. Kondenzátory C2 a C3 jsou filmové typy K73-17, kondenzátor C7 je keramika malé velikosti.

Relé K1 typu RKM-1, jeho provozní napětí, když jsou vinutí zapojena v sérii (jak je znázorněno na obrázku) 24 V při vypínacím proudu asi 25 mA. Jako náhrada je vhodné jakékoli relé se stejným kontaktním diagramem, napětím cívky a vypínacím proudem, například importovaným TRY-24VDC-P4C.

Cívka relé je napájena usměrňovačem VD3, jehož proud je omezen zátěžovým kondenzátorem C3. Jeho kapacita by měla být zvolena tak, aby proud dodávaný usměrňovačem v režimu zkratu byl o něco větší, než je proud potřebný k provozu relé. Pro použité relé je tento proud 30 mA. Pokud je použit jiný typ relé, bude nutné vybrat kondenzátor C3.

Maximální přípustný proud HL1 LED typu KIPMO1G-1L podle technických podmínek 60 mA. Díky tomu můžete beze strachu připojit reléovou cívku K1. Tuto LED lze vyměnit za jakoukoli červenou záři. Aby se snížil proud přes LED na přijatelnou hodnotu, bude muset připojit paralelně rezistor s odporem 150 - 200 Ohmů.HL2 LED lze nahradit jakýmkoli zeleným zářením a není třeba provádět žádné úpravy.

Transformátor T1 se používá ze síťového adaptéru. Při zatěžovacím proudu asi 1 A by mělo být napětí sekundárního vinutí asi 9 V a sekundární vinutí je vyrobeno z drátu o průměru alespoň 1 mm. Rozměry transformátoru musí být takové, aby se vešly na desku.

Hotová deska je instalována v případě vhodné velikosti, ve které je nutné vytvořit otvory pro LED. Chcete-li lampu připojit, nainstalujte do zařízení elektrickou zásuvku. Pokud je elektronická jednotka součástí lampy, můžete nainstalovat obvyklou standardní kazetu do stejného krytu.

Boris Aladyshkin