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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 LED 비상 조명 램프. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение 다용도실 또는 서비스실에서 정전이 발생한 경우 오작동을 제거하거나 건물을 떠나기 위한 몇 가지 조치를 취하기 위해 최소한의 조명 수준을 유지하는 것이 좋습니다. 이 경우 주 전압이 꺼진 후 일정 시간 동안 빛을 발할 수 있는 램프가 도움이 됩니다. 대형 커패시터 또는 배터리와 같은 독립 전원 또는 에너지 저장 장치가 필요합니다. 가장 경제적이기 때문에 LED를 비상 조명 램프로 사용하는 것이 좋습니다. 정전 후에도 램프가 빛나기 위해서는 물론 내장 전원이 있어야 합니다. 가장 간단한 경우에는 대기 모드에서 에너지를 축적할 수 있는 상대적으로 큰 용량의 산화물 커패시터가 될 수 있으며 수십 초 동안 실내의 작은 조명을 유지하기에 충분합니다.
이러한 비상 조명 램프의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 2013. 시중에서 판매되는 LED 램프를 기반으로 만들거나 LED 손전등 또는 개별 LED의 요소를 기반으로 독립적으로 만들 수 있습니다("Radio", 2, No. 26, 1면). 대기 모드에서 직렬로 연결된 LED는 밸러스트 커패시터 C1, 다이오드 브리지 VD4-VD2 및 평활 커패시터 C3로 구성된 소스에 의해 전원이 공급됩니다. 커패시터 C6은 스토리지이며 주전원 전압이 적용된 직후 VD3 다이오드를 통해 브리지 정류기에서 충전되고 LED가 빛나기 시작하면 VD5 다이오드의 반파 정류기에서 저항 R1을 통해 충전됩니다. 전류 안정기는 트랜지스터 VT2, VT3에 조립되어 커패시터 CXNUMX의 균일한 방전을 보장하고 비상 모드에서 LED의 일정한 밝기를 유지합니다. 대기 모드에서 LED를 통과하는 전류는 주로 커패시터 C1의 커패시턴스, 스태빌라이저 전류(이 경우 약 1mA) 및 LED 수 N(예: N = 21 및 표시된 커패시턴스)에 따라 달라집니다. 다이어그램에서 이 전류는 약 20mA입니다.) 저항 R2는 램프가 켜질 때 충전 전류의 돌입을 제한하고 커패시터 C1은 꺼질 때 저항 R1을 통해 방전됩니다. 비상시 주전원 전압이 사라지면 전류 안정기를 통해 저장 커패시터 C3에서 LED에 전원이 공급됩니다. 약 20초 동안 일정한 최소 조도를 유지한 후 약 30초 동안 LED의 밝기가 점차 감소합니다. 커패시터 C3의 커패시턴스를 늘려 비상 조명의 지속 시간을 늘릴 수 있습니다.
LED를 제외한 모든 부품은 그림과 같은 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 2. 저항기 - C2-33, R1-4, 커패시터 C2, C3 - 수입 산화물, C1 - 실패한 에너지 절약 소형 형광등 (CFL) 또는 수입, 250 ... 400의 교류 전압에서 작동하도록 설계 V. 1N4007부터 다이오드도 제거되었습니다. 바이폴라 트랜지스터 - KT315, KT3012 시리즈 중 하나. 장착된 보드는 부품이 베이스를 향하도록 CFL의 플라스틱 케이스에 배치됩니다. 저장 커패시터 C3의 작은 커패시턴스는 비상 모드에서 램프의 긴 발광을 허용하지 않습니다. 용량이 증가하면 치수가 크게 증가합니다. 이 상황에서 벗어나는 방법은 고용량 커패시터 (최대 몇 패럿) 인 ionistor를 사용하는 것입니다. 그러나 일반적으로 ionistor의 공칭 전압은 5V를 초과하지 않으므로 하나의 LED 또는 병렬로 연결된 여러 개의 LED에 전원을 공급할 수 있습니다.
이러한 램프의 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. 1. 대기 모드에서 LED는 밸러스트 커패시터 C4을 통해 네트워크에 연결된 VD1-VD1 다이오드 정류기에 의해 전원이 공급됩니다. 동시에 직렬로 연결된 EL3-ELN-20 LED와 병렬로 연결된 각 ELN-2-ELN을 통해 약 3mA의 전류가 흐릅니다. 이를 통해 전류를 균등화하기 위해 전류 제한 저항 R5-R2가 사용되며 조정될 때 전체 전압 강하와 ELN-4,5-ELN LED가 5 ... 3 V를 초과하지 않도록 선택됩니다. .이 전압 전에 ionistor는 C3로 충전됩니다. 램프가 네트워크에 연결된 후 처음으로(3.3 ... 2 V의 전압으로 충전될 때까지) ELN-XNUMX-ELN LED가 켜지지 않습니다. 주전원 전압이 떨어지면 이오니스터가 이러한 LED를 통해 방전을 시작하고 램프에서만 빛납니다. 글로우 지속 시간은 ionistor의 커패시턴스와 연결된 LED 수에 따라 다릅니다. 그 수가 증가하면 직렬로 연결된 저항기의 저항이 비례적으로 증가해야 하며, 이오니스터의 방전 전류가 증가하기 때문에 비상 조명 지속 시간이 단축됩니다. 휴대전화나 무선전화기에서 이오니스터를 소형 리튬 이온 배터리(또는 Ni-Cd 배터리 배터리)로 교체하면 비상 모드에서 램프의 발광 시간을 크게 연장할 수 있습니다. 저항 R3-R5(배터리가 분리된 상태)를 선택하면 2 ~ 4V의 전압이 설치되고 리튬 이온 배터리 또는 4,1을 사용할 때 ELN-4,3-ELN LED가 직렬로 연결됩니다. ... 4,4V, Ni-Cd 또는 Ni-MH 배터리 2개를 사용하는 경우(대기 모드에서 충전되는 전압 값까지). 주 전압 오류가 발생하면 ELN-1-ELN LED가 배터리에서 전원을 공급받습니다. 에너지 보유량은 몇 시간 동안 연속 작동하기에 충분합니다. 방전됨에 따라 LED를 통과하는 전압과 전류는 감소하지만 비선형 전류-전압 특성으로 인해 완전 방전은 발생하지 않습니다. 배터리와 직렬로 스위치 SAXNUMX을 설치하여 예를 들어 램프를 운반할 때 끌 수 있습니다. 그림의 구성표에 따라 조립 된 램프의 밝기를 높이려면. 3, 비상 모드에서 병렬로 연결된 LED 수를 늘립니다. 원칙적으로 램프의 모든 LED를 병렬로 켤 수 있지만이 경우 대기 모드에서 정상적인 밝기를 보장하려면 안정기 커패시터 C1의 커패시턴스를 크게 늘려야 바람직하지 않은 증가가 발생합니다 (최대 수백 밀리암페어)의 전류가 네트워크에서 소비됩니다. 또한 배터리가 방전되면 전원을 켠 후 처음으로 램프의 밝기가 낮아질 수 있습니다. 전류의 상당 부분이 배터리 충전에 사용되기 때문입니다.
가능한 탈출구는 병렬로 연결된 여러 그룹의 LED를 직렬로 연결하는 것입니다(그림 4). 이러한 램프의 제조에는 32개의 LED가 병렬로 연결된 램프의 인쇄 회로 기판이 사용되었습니다. 보드에서 그들은 다음과 같이 위치합니다 : 4 - 중앙에, 17 - 외부 원주를 따라, 11 - 중간을 따라. 후자는 비상 모드에서 배터리로 전원을 공급받는 그룹(EL12-EL22)에 할당되고 나머지 그룹은 두 그룹으로 나뉘며 그 중 하나에는 11개의 LED(EL1-EL11)가 포함되고 두 번째 그룹에는 23개(EL32)가 포함됩니다. -EL3). 이 그룹과 전류 제한 저항 RXNUMX은 직렬로 연결되어 보드의 해당 인쇄 도체가 절단되고 절연 전선으로 필요한 연결이 이루어집니다. 이 램프가 소비하는 전류는 밸러스트 커패시터 C1, C2의 커패시턴스에 의해 결정되며 약 100mA입니다. 즉, 약 9mA의 전류가 각 LED를 통해 흐릅니다. 커패시터 C3는 정류된 전압의 리플을 부드럽게 하여 LED가 더 고르게 빛나게 합니다. 대기 모드에서 EL12-EL22 LED와 리튬 이온 배터리 G3이 충전되는 저항 R4,1(조정 중에 선택됨)에서 약 1V의 전압이 떨어집니다. 4,4개의 Ni-Cd 또는 Ni-MH 배터리를 사용하는 경우 이 전압을 1V로 높여야 합니다. SAXNUMX 스위치는 이전 설계와 동일한 기능을 수행합니다.
LED 및 저항 R3을 제외한 모든 부품은 그림에 표시된 그림에 따라 만들어진 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 5. 실장된 기판과 배터리는 57W 전력의 CFL로부터 직경 35mm의 케이스에 넣어 미리 절연 테이프로 감싼 커패시터 C1과 C2가 지하에 있도록 한다. 스위치는 측면 벽에 설치됩니다. 램프의 모양은 그림에 나와 있습니다. 6.
LED가 직렬 연결된 램프의 밝기가 대기 모드와 비상 모드에서 동일하게 유지되기 위해서는 배터리 구동 승압 전압 변환기로 보완되어야 합니다. 이러한 램프의 다이어그램이 그림 7에 나와 있습니다. 1. 대기 모드에서 EL15-ELN LED는 밸러스트 커패시터 C20, 다이오드 브리지 VD1-VD1 및 평활 커패시터 C4로 구성된 전원 공급 장치에서 2 ... 1mA의 전류로 전원을 공급받습니다. 배터리 G3이 충전되는 전압은 저항 RXNUMX을 선택하여 설정됩니다.
전압 변환기에는 미세 회로 DD1, 트랜지스터 VT1, 승압 펄스 변압기 T1 및 다이오드 VD6-VD9 기반 정류기가 포함됩니다. 반복률이 약 1.1kHz인 펄스 발생기는 DD30 요소에 조립되고 제어 펄스 셰이퍼는 DD1.2에 조립됩니다. 병렬 요소로 연결된 DD1.3, DD1.4는 반전 버퍼 단계의 기능을 수행합니다. 출력에서 펄스는 스위칭 전계 효과 트랜지스터 VT1의 게이트로 이동합니다. 전원에서 전원이 공급되고 스위치 SA1의 접점이 닫히면 배터리 G1은 LED EL1-ELN-1 및 제너 다이오드 VD5를 통해 충전됩니다. 저항 R1.1를 통해 DD5 요소(핀 4)의 입력 중 하나에 양의 극성 전압(약 4V)이 인가되고 저항 R5를 통해 제너 다이오드 VD6에서 음의(약 5V) 전압이 인가됩니다. 결과적으로 이 입력의 전압이 낮고 발전기가 차단되고 변환기가 작동하지 않습니다. 주전원 전압이 떨어지면 배터리 G1.1에서 DD1 요소의 입력에 높은 수준의 전압이 공급되고 발전기가 켜지고 다이오드 VD6-VD9의 정류기에서 공급 전압이 LED에 공급됩니다. 트리밍 저항 R7은 광범위한 제어 펄스의 지속 시간을 변경하여 비상 모드에서 램프의 밝기를 변경하는 데 사용할 수 있습니다. 공급 전압이 2,8V로 떨어지면 컨버터의 성능이 유지됩니다.
저항 R1, R2(MLT), 커패시터 C1(K73-17 또는 CFL에서), C2(수입된 산화물) 및 다이오드 VD1-VD4(또한 CFL에서)는 양면 인쇄 회로 기판에 배치되며 도면은 다음과 같습니다. 그림에 나와 있습니다. 8. 장착은 대부분 표면입니다. 커패시터 C2는 보드와 평행하게 설치되고 순간 접착제로 접착됩니다. 보드 오른쪽에 있는 1개의 구멍은 VD4-VDXNUMX 다이오드의 리드를 통과하도록 설계되었습니다(양쪽에 인쇄된 도체에 납땜되어 있음). 확인 후 실장된 기판을 두 겹의 절연 테이프로 감싸고 CFL 하우징의 바닥에 놓습니다.
변환기는 그림의 그림에 따라 만들어진 인쇄 회로 기판에 조립됩니다. 9. 장착 - 표면. 커패시터 C5-C7 및 다이오드 VD6-VD9 - CFL, 트리머 저항 R7 - SPZ-19a. 변압기 T1의 제조에는 10W 전력의 CFL 밸러스트 초크가 사용되었습니다. 분해하지 않고 추가 권선을 감을 수있는 디자인 인 초크를 선택해야합니다-MGTF-10 와이어 0,2 회. 변압기에서 XNUMX차(I) 권선의 기능을 수행하고 XNUMX차(II)는 인덕터 권선이 됩니다. 리튬 이온 휴대폰 배터리는 셀이 없는 쪽의 보드에 접착됩니다. 스위치 SA1 - 슬라이딩 PD9-1 또는 이와 유사한 가져오기. LED 보드와 함께 변환기의 모양(21개의 LED가 직렬 연결된 전원 램프에서)은 그림 10에 나와 있습니다. XNUMX.
결론적으로 부스트 컨버터는 특수 마이크로 회로에 조립할 수도 있지만 크기를 줄일 수 있습니다. 컨버터가 있는 램프는 손등으로 사용할 수 있지만 이 경우 전원으로 Ni-MH 배터리 XNUMX개로 구성된 배터리를 사용하는 것이 좋습니다. 저자: I. Nechaev
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