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Sorgente luminosa di emergenza semplice
Descrizione dello schema e del principio di funzionamento di una semplice lampada di emergenza basata su una lampada a risparmio energetico.
Ci sono situazioni in cui durante un'interruzione di corrente è necessario che alcune aree rimangano illuminate. Ad esempio, può essere un corridoio, un ripostiglio o solo un posto di lavoro. In questa situazione, una lampada di emergenza realizzata sulla base di una lampada convenzionale a risparmio energetico con una potenza non superiore a 9-11 watt sarà di grande aiuto.
Quando la tensione di rete è normale, la lampada funziona direttamente dalla rete. In caso di mancanza di corrente, la lampada passa all'alimentazione a batteria. Durante il normale funzionamento, la batteria viene ricaricata dalla rete, mantenendo così le prestazioni costanti della lampada. Il diagramma schematico di tale lampada è mostrato in Figura 1.
Funzionamento della luce di emergenza in modalità normale
Un raddrizzatore a ponte VD3 collegato tramite un condensatore di zavorra C3 viene utilizzato come rivelatore per la presenza della tensione di rete. Il resistore R2 è progettato per limitare la corrente al momento del caricamento del condensatore C6. Questo condensatore è progettato per attenuare l'ondulazione della tensione di rete rettificata. Il LED HL1 funge da indicatore della tensione di rete, attraverso di essa collegato anche in avvolgimenti in serie del relè K1.
Come si può vedere dallo schema, il relè verrà attivato solo in presenza di tensione nella rete e dell'interruttore chiuso SA1.1. Il secondo gruppo di contatti SA1.2 è progettato per collegare la batteria GB1 al convertitore di tensione.
Tensione di rete Tramite il contatto K1.1 entra nella lampada EL1 e nell'avvolgimento primario del trasformatore T1. In questo stato (il relè K1 è attivo), i contatti del relè K1.3, K1.4 collegano l'avvolgimento secondario del trasformatore T1 al raddrizzatore su diodi VD1, VD2, realizzato secondo il circuito di raddoppio della tensione. Questa tensione si ottiene sui condensatori C4, C5 e viene utilizzata per alimentare il caricabatterie.
Figura 1. Schema della lampada di emergenza.
Schema di carica della batteria
Il dispositivo di ricarica è costituito da una sorgente di corrente controllata raccolta su uno stabilizzatore integrale regolabile DA1 tipo KR142EN12A. La massima corrente di carica è limitata dalla resistenza del resistore R3 e ai valori indicati nello schema è 120 - 130 mA. Un asterisco nel diagramma accanto alla designazione di questo resistore potrebbe essere necessario selezionarlo durante l'installazione.
Sullo stabilizzatore parallelo DA2 è assemblata un'unità di controllo del processo di carica. Quando la tensione della batteria è ridotta, lo stabilizzatore DA2 è chiuso, il LED HL2 si illumina molto debolmente, quasi non brilla, la batteria verrà caricata con la massima corrente.
La tensione della batteria durante la carica aumenterà gradualmente e attraverso il divisore R5, R6 agirà sull'elettrodo di controllo dello stabilizzatore DA2. Non appena la tensione su questo elettrodo supera 2,5 V, inizia un aumento della corrente catodica dello stabilizzatore (pin 3 di DA2). La luminosità del LED HL2 aumenta e la corrente di carica diminuisce. Più luminoso è il LED, minore è la corrente di carica. Pertanto, la corrente di carica diminuisce gradualmente e mantiene costantemente la batteria in uno stato di carica. Ecco come si comporta questo dispositivo quando c'è tensione nella rete.
Il dispositivo è in modalità di emergenza
Quando la tensione scompare, la bobina del relè K1 viene diseccitata e ritorna nella sua posizione originale, come mostrato nel diagramma. Il terminale positivo della batteria è collegato al generatore tramite il contatto relè K1.2. Ma insieme a questo, non dovremmo dimenticare che lo switch di rete SA1 rimarrà acceso (nel diagramma è mostrato in posizione "Off"), e il suo gruppo di contatti SA1.2 collega già il terminale negativo della batteria al generatore, che è realizzato sul chip DD1.Pertanto, la tensione proveniente dalla batteria verrà fornita al generatore.
Il generatore inizierà a produrre impulsi con una frequenza di circa 50 Hz, che controllano il funzionamento di un amplificatore di potenza assemblato in un circuito a ponte su assiemi di transistor VT1, VT2.
L'avvolgimento secondario del trasformatore T1 sarà collegato all'uscita dell'amplificatore a ponte attraverso i contatti relè K1.3, K1.4, come mostrato nello schema. In questa modalità, il trasformatore funziona come un boost e alimenta la lampada EL1. La lampada continua ad accendersi, ricevendo energia dalla batteria.
Il contatto del relè K1.1 è aperto in questo momento, quindi la tensione dal trasformatore al raddrizzatore VD3 non raggiunge e il relè K1 rimane spento. Quando viene visualizzata la tensione di rete, il relè K1 si accenderà attraverso il raddrizzatore VD3 e verrà ripristinato il normale funzionamento del dispositivo.
La batteria è composta da sette batterie AA con una capacità di 1000 mAh. Quando si utilizza una lampada EL1 con una potenza di 11 W, tale batteria dura 45 minuti di funzionamento della lampada. Se hai bisogno di una maggiore durata della batteria, basta installare una batteria più grande.
Installazione di un dispositivo di illuminazione di emergenza
La configurazione del dispositivo è semplice. Dovrebbe iniziare con l'impostazione della corrente di carica della batteria, per la quale è necessario collegare il dispositivo alla rete con una batteria completamente carica. Utilizzando la resistenza di taglio R6, impostare la corrente di carica della batteria tra 0,5 e 1,0 mA.
Successivamente, scollegare l'unità dalla rete, il generatore dovrebbe avviarsi. La frequenza del generatore dovrebbe essere di circa 50-60 Hz. È possibile regolare la frequenza selezionando la resistenza R1.
La tensione all'uscita del convertitore, nel caso di utilizzo di una lampada a risparmio energetico, a multimetro digitale M-832 dovrebbe essere compreso tra 280 e 305 V. Tale tensione apparentemente alta, invece di 220-240 V, è spiegata dalla forma rettangolare degli impulsi all'uscita del convertitore quando la lampada è in modalità di emergenza.
Se si deve utilizzare una lampada a incandescenza, la tensione di uscita del convertitore deve essere impostata tra 200 e 215 V.
La tensione necessaria all'uscita del convertitore può essere ottenuta modificando il numero di giri dell'avvolgimento secondario del trasformatore. Non è difficile effettuare tale impostazione, se il trasformatore ha un design pieghevole, l'avvolgimento secondario si trova sopra il primario o su una bobina separata.
Parti e costruzione
L'intera unità elettronica può essere montata su una scheda in foglio di fibra di vetro spesso 1,5 mm. Una possibile scheda opzionale è mostrata nella Figura 2.
Figura 2. Il circuito stampato dell'unità elettronica della lampada.
La scheda è progettata per installare resistori come MLT-0.125, resistenza di taglio R6 tipo SP3-19a. Condensatori elettrolitici importati con una tensione di lavoro non inferiore a quella indicata nello schema. I condensatori C2 e C3 sono di tipo cinematografico K73-17, il condensatore C7 è di ceramica di piccole dimensioni.
Relè K1 tipo RKM-1, la sua tensione di funzionamento quando gli avvolgimenti sono collegati in serie (come mostrato nello schema) 24 V con una corrente di intervento di circa 25 mA. In sostituzione, è adatto qualsiasi relè con lo stesso schema di contatto, tensione della bobina e corrente di intervento, ad esempio TRY-24VDC-P4C importato.
La bobina del relè è alimentata da un raddrizzatore VD3, la cui corrente è limitata da un condensatore di zavorra C3. La sua capacità deve essere selezionata in modo tale che la corrente fornita dal raddrizzatore in modalità di corto circuito sia leggermente più grande di quella richiesta per il funzionamento del relè. Per il relè applicato, questa corrente è di 30 mA. Se viene utilizzato un diverso tipo di relè, sarà necessario selezionare il condensatore C3.
La corrente massima consentita del LED HL1 tipo KIPMO1G-1L in base alle condizioni tecniche di 60 mA. Pertanto, attraverso di essa, senza paura, è possibile collegare la bobina del relè K1. Questo LED può essere sostituito con qualsiasi bagliore rosso. Per ridurre la corrente attraverso il LED a un valore accettabile, dovrà collegare una resistenza con una resistenza di 150-200 Ohm in parallelo.Il LED HL2 può essere sostituito con qualsiasi luce verde e non sono necessarie modifiche.
Il trasformatore T1 viene utilizzato da una scheda di rete. A una corrente di carico di circa 1 A, la tensione dell'avvolgimento secondario dovrebbe essere di circa 9 V e l'avvolgimento secondario è realizzato con un filo con un diametro di almeno 1 mm. Le dimensioni del trasformatore devono essere tali da adattarsi alla scheda.
La scheda finita viene installata in una custodia di dimensioni adeguate, in cui è necessario praticare fori per i LED. Per collegare la lampada, installare una presa elettrica nel dispositivo. Se l'unità elettronica fa parte della lampada, è possibile installare la solita cartuccia standard nella stessa custodia.
Boris Aladyshkin
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