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LAT-380型消防应急疏散标志灯电路工作原理

作者:dolphin时间:2011-05-11

 电路工作原理
  
  1.标志灯正常状态显示及后备电池充电电路
  
  正常状态显示及充电电路如上图所示。220V交流电源L线经C1降压、D1-D4整流,再经R3、C2、ZD1平滑、限压形成比较稳定的14.5V直流电压。一路经R5、D5给标志灯背光管(高亮度绿色LED1、LED2、IJED3、LED4四管串联)供电发光显示。同时该电压又经R7加到IC1⑥脚和⑦脚。另一路直接加到V1发射极,又经R5、R6加到V1基极。第三路经R4限流并降压为7.04V。该电压在电路板上代号为“A”,A电压从主板上经导线加到副板上,在副板上A电压经R10、LED5(红色)、LED6(绿色)变为“B”电压,充电时LED5及LED6亮。在A、B电压之间并联试验开关SW1和电阻R11。B电压又经导线从副板回到主板,给后备电池BAT1进行充电。B电压将随着BAT1电压的变化而变化。
  2.由正常状态到应急状态自动转换电路
  
  自动转换及应急状态工作电路如下图所示。由V1和R7组成了自动转换电路。正常状态V1饱和导通。集电极输出14.20V,使IC1⑤脚为高电平。禁止IC1输出,也就是在正常状态只允许对BAT1充电,而不允许BAT1放电。当电网断电时。V1集电极电压迅速降为0.04V。对IC1解禁,允许IC1输出。正常状态12.87V工作电压经R7降为6.10V加到IC1⑥脚,作为IC1工作电压,使IC1内部振荡器起振。作好随时转入应急状态准备。当电网断电时,正常状态的12.87V工作电压消失,但IC1内部振荡不会立刻停振,这是IC1自身所具有的特性,使之有一个逐渐衰减的过程,再加上C3上的电压不能立刻降为0,有助于IC1内部振荡维持时间延长。
  与此同时IC1正好被V1解禁,立即将BAT1电压进行升压,作为应急状态的工作电压,同时这个应急电压也经R7加到ICI⑥脚,可使IC1得以继续工作,至此完成由正常状态到应急状态的自动转换。V1和R7都是关键性元件,缺少V1,会使正常状态与应急状态“不分家”。造成电路产生不必要的“内耗”:缺少R7,IC1根本无法转换。
  3.IC1基本特性及应急状态DC-DC-变换电路
    
  下图中IC1型号为MC34063,是摩托罗拉公司出品的专用DC-DC变换器,内部包括振荡器、基准电压、比较器、与门、触发器、驱动管和开关管。并在内部设置了限制短路电流保护。IC1①脚SWC接开关管Q2集电极,②脚SWE接Q2发射极,③脚TC外接定时电容CT,④脚GND,⑤脚为比较器反相输入端,⑥脚VCC,⑦脚Ipk为电流峰值检测输入端,⑧脚DRC接驱动管01集电极。通过外接少量元件即可构成开关式的升压/降压变换器、极性变换器以及升压降压扩流变换器。本文采用升压变换器,但不是标准的典型电路,而是根据实际需要。对典型电路进行了适当变形。
  转入应急状态,当IC1③脚外接定时电容C7处于充电阶段时,电压线性上升,与门B脚为高电平,又因应急状态IC1被解禁,与门A脚恒为高电平。触发器置位端S=1,输出端Q=1,使IC1内置驱动管Q1、开关管Q2导通,BAT1的电压施加到L1上。电流将从0逐渐增长至最大值Ip,该电流经Q2到地,为L1储存能量。
  当C7转入线性放电阶段,与门B脚为低电平,R=1,触发器复位,Q=O,使Q1、Q2截止,但L1中的电流不能突为0,将经D6流向负载LED1—LED4,同时向C4充电,该电容上的电压即为应急状态工作电压,实测为12.08V,比正常状态工作电压略低。只要IC1内置振荡器工作。C7就会周而复始地充电和放电,Q1、Q2就会周而复始地导通和截止,于是DC-DC变换器就会不停地工作。该变换器与典型变换器不同之处有三点:(1)在典型变换器中,工作电压应从IC1⑥脚加入,最低需要2.5V,为此将其改接到L1和01集电极上,IC1工作电压则是经R7将应急工作电压引到IC1⑥脚上,电压可达6.09v。可见R7不仅具有“转换”功能,同时还具有对IC1工作电压的“自举”作用,这正是该变换器的巧妙之处。(2)在典型变换器中,IC1内部设置了短路电流限制电路,由IC1⑦脚Ipk担任Q2限流传感输入。IC1⑥脚和⑦脚之间串一只限流电阻Rsc,当Rsc上压降高于330mV时,振荡器将为C7提供附加充电通道。使C7电压上升到最大值的速度加快,促使与门提前关闭,从而达到限流保护目的。该变换器中,将IC1⑥脚和⑦脚接到一起,则失去过流保护功能。(3)在典型变换器中,由于比较器反相输入端IC1⑤脚电平是由输出电压经分压后提供。所以当输出电压高于设定值时,比较器输出低电平,与门被关闭,使输出电压下降;反之,与门被打开,使输出电压上升,比较器起到的是稳压作用,而且由IC1⑤脚分压比决定输出电压(Vo=1.25(1+R上/R下)。该变换器中,比较器具有禁止和解禁功能,但起不到稳压作用。



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