태양 비상등. 계획, 설명

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정전은 불편함과 기분 저하를 동반할 뿐만 아니라 명백한 위험의 원인이기도 합니다. 조명이 밝은 계단, 복도 또는 작업 공간은 정전 시 잠재적인 위험 요소가 될 수 있습니다. 급격한 어둠의 시작으로 낙상 가능성과 사고 가능성이 높아집니다.

사고를 방지하기 위해 정전 시 잠재적 위험이 있는 영역에 임시 조명을 제공하는 비상 시스템을 설치할 수 있습니다. 이러한 조명을 사용하면 집을 안전하게 떠나거나 끊어진 퓨즈를 교체하는 등 필요한 수리를 할 수 있습니다.

운영 원칙

비상 조명 시스템은 주 전원이 꺼졌을 때 조명을 제공하도록 설계되었습니다. 시스템의 작동은 배터리에 저장된 에너지 사용을 기반으로 하며 지속적으로 충전된 상태로 유지됩니다. 일반적인 비상 조명 시스템의 블록 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX.

태양 비상등
Pic.1

특수 센서가 AC 네트워크의 전압을 모니터링합니다. AC 전원이 끊어지면 비상 조명 회로를 켜는 릴레이가 포함되어 있습니다. 백업 조명 회로는 XNUMX위치 스위치 역할을 하는 릴레이 접점과 직렬로 연결된 배터리와 램프로 구성됩니다.

배터리는 주 전원 장애 시 유일한 전기 공급원이므로 항상 충전 상태를 유지해야 합니다. 광전지 변환기가 필요한 때입니다. 그들은 태양 에너지를 전기로 변환하고 배터리를 충전합니다.

비상 시스템 설계

비상 조명 시스템 설계의 기본은 태양 전지입니다. 올바른 태양광 발전기를 선택하려면 작동 전압과 비상등의 소비 전류라는 두 가지 매개변수를 먼저 결정해야 합니다.

필요한 조명을 결정하는 것부터 시작하겠습니다. 언제든지 작업 영역을 비추기에 충분해야 합니다. 일반적으로 비상 시스템은 12V 등급의 밀봉된 램프(스포트라이트)를 사용합니다. 이 선택은 두 가지 이유 때문입니다.

첫째, 이러한 램프는 충분한 밝기와 신뢰성을 갖춘 조명 요구 사항을 충족합니다. 둘째, 저전압 소스의 전력이 필요합니다.

또한 여러 개의 배터리를 연결하여 기존 백열등에 전원을 공급하는 것보다 단일 12볼트 배터리로 12볼트 램프에 전원을 공급하는 것이 더 쉽습니다. 이를 통해 콤팩트하고 신뢰할 수 있는 장치를 설계할 수 있습니다.

가정에 저전압 비상 조명 시스템을 설치하는 것은 110V AC로 구동되는 유사한 시스템보다 문제가 적습니다. 주거 규정에 따라 110V 시스템은 더 비싸고 일단 설치되면 일반적으로 적절한 검사관의 승인이 필요합니다. 설치 및 작동이 매우 안전한 저전압 시스템과는 완전히 다른 문제이며 작동을 확인하는 것은 극히 드뭅니다. 또한 저전압 비상조명은 습도가 높은 조건(비나 폭풍우)에서도 특별한 주의가 필요하지 않고 감전의 염려 없이 작동할 수 있다.

시스템 설명

시스템에서 소비하는 전력은 전적으로 사용하는 램프 유형에 따라 다릅니다. 충분한 조명을 제공하고 저렴하고 쉽게 구할 수 있기 때문에 자동차 헤드라이트를 선택했습니다. 이 램프는 2V에서 약 12A를 소모합니다.

그런 다음 헤드라이트가 배터리에 연결됩니다. 필요한 배터리 용량은 정전 후 시간에 정비례합니다. 일반적으로 모든 것을 정리하는 데 몇 분이면 충분합니다. 조명을 복원하는 데 걸리는 시간은 1시간이 가장 긴 것으로 알려져 있습니다.

위의 모든 요소를 염두에 두고 6Ah, 12V 납산 배터리를 선택했는데, 이는 충분한 시간 이상인 2,5시간 동안 방을 밝힐 수 있는 에너지를 제공할 것입니다. 이 배터리는 일반적으로 오토바이에 전원을 공급하는 데 사용됩니다.

태양광 변환기

일반적으로 12A를 제공하는 1V 태양광 패널이 필요합니다. 이 배터리는 매우 저렴하므로 필요한 전력의 배터리를 즉시 선택할 수 있습니다. 때때로 태양 전지 키트를 판매하여 직접 태양 전지를 만들 수 있습니다.

개별 요소에서 태양 전지를 조립하려는 경우 직경 7,5cm의 가장 일반적인 원형 요소를 사용하는 것이 좋으며 35개 요소만 필요합니다.

충전 조절기 사용

비상 조명은 매일, 심지어 매주 사용되지 않을 것이므로 무슨 일이 일어나기를 기다리는 것 외에는 할 일이 없습니다. 그리고 태양광 변환기에서 나오는 전류를 조절하지 않으면 배터리를 충전할 수 있습니다. 충전 조절기를 사용하기에 좋은시기입니다.

태양 전지판, 충전 조절기 및 배터리 팩을 결합하는 데 2개의 연결만 있으면 됩니다. 하나의 컨덕터는 그림과 같이 태양 전지판의 양극 단자를 전하 조절기의 양극 입력에 연결해야 합니다. XNUMX. 태양광 패널의 음극 출력은 레귤레이터의 음극 입력에 연결되어야 합니다.

태양 비상등
Pic.2

충전 조절기의 양극 및 음극 단자는 각각 배터리의 양극 및 음극에 연결됩니다. 이러한 전기 연결은 영구적이며 회로에 어떤 종류의 스위치를 두는 것은 이치에 맞지 않습니다. 필요한 경우 현재 태양이 빛나고 있다면 충전 조절기가 배터리에 충전 전류를 공급합니다.

배터리가 완전 충전 전류를 필요로 하지 않는 경우(대부분의 경우) 레귤레이터는 배터리 충전 상태를 유지하기 위해 작은 전류를 제공합니다. 이 공급 전류의 값은 조정기 회로의 전류 제한 저항 Rs 값에 의해 결정됩니다. 이 경우 22옴의 반와트 탄소 저항기가 Rs로 적합합니다.

정전 센서

비상 조명 회로는 정전 센서로 모니터링됩니다. 센서의 작동 원리는 그림에서 쉽게 알 수 있듯이 매우 간단합니다. 삼.

태양 비상등
Pic.3

교류 전압은 변압기 T1을 통해 회로에 적용되어 주전원 전압을 6V로 낮춘 다음 정류 및 평활 전압을 사용하여 릴레이 RL1을 제어합니다.

네트워크에 AC 전압이 있는 한 릴레이가 켜져 있습니다. 전압이 사라지면 릴레이가 꺼지고 전기 접점이 램프 공급 회로를 닫아 비상 조명이 켜집니다. 주전원 전압이 복원되면 장치는 자동으로 원래 상태로 돌아가고 다음 전원 장애가 발생할 때까지 준비 상태를 유지합니다.

센서 회로에는 제어 및 표시 요소도 포함됩니다. 표시는 변압기의 6볼트 권선에 연결된 수명이 긴 백열 전구에 의해 제공됩니다. 표시등은 네트워크에 전압이 있음을 나타냅니다.

그러나 작동을 위한 배터리 또는 비상 조명의 준비 상태를 나타낼 수는 없습니다. 이를 위해 변압기의 출력 끝 중 하나의 틈에 여는 비 래칭 버튼이 배치됩니다. 누르면 회로가 끊어지고 릴레이가 꺼집니다. 이렇게 하면 비상 조명 회로가 활성화됩니다. 버튼을 놓으면 회로가 원래 상태로 돌아갑니다.

태양 비상등

정전 센서 설계

센서 회로는 매우 간단하므로 어떤 방식으로든 구조적으로 구현할 수 있습니다. 인쇄 회로 배선을 사용하여 만들고자 하는 사람들을 위해 보드의 전체 크기 레이아웃이 그림 4에 나와 있습니다. 5. 부품 배치는 그림에 나와 있습니다. XNUMX.

태양 비상등
Pic.5

디자인에는 특별한 것이 없습니다. 평소와 같이 극성을 잊지 마십시오. 설치가 완료되면 기판을 플라스틱 케이스에 넣습니다.

완성된 디바이스를 테스트하기 위해 네트워크에 연결합니다. 릴레이가 트리거되는 순간에 유의하십시오. 그런 다음 릴레이 접점을 비상 조명 회로에 연결하면 작업이 완료됩니다!

저자: 바이어스 T.

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