RU101306U1 - EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS - Google Patents
EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS Download PDFInfo
- Publication number
- RU101306U1 RU101306U1 RU2010123409/07U RU2010123409U RU101306U1 RU 101306 U1 RU101306 U1 RU 101306U1 RU 2010123409/07 U RU2010123409/07 U RU 2010123409/07U RU 2010123409 U RU2010123409 U RU 2010123409U RU 101306 U1 RU101306 U1 RU 101306U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- frequency
- voltage
- battery
- Prior art date
Links
Landscapes
- Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
Abstract
1. Аварийный светильник постоянного действия со светодиодными нагрузками, содержащий блок сетевого питания с первым и вторым выпрямителями, высокочастотный высоковольтный преобразователь напряжения, например, обратноходовой, с изолирующим трансформатором, снабженным, по меньшей мере, двумя вторичными обмотками, пороговое устройство слежения за напряжением питающей сети, первый оптрон, первый и второй высокочастотные выпрямители, дополнительный оптрон, аккумуляторную батарею и устройство для заряда аккумуляторной батареи, самоблокирующееся устройство для защиты аккумуляторной батареи от переразряда, высокочастотный низковольтный преобразователь; в аварийном светильнике вход высокочастотного высоковольтного преобразователя и вход порогового устройства подключены к выходу первого выпрямителя, выход порогового устройства и выход первого оптрона подключены к входу регулирования высокочастотного высоковольтного преобразователя, выходы высокочастотного высоковольтного преобразователя подключены к входам первого и второго выпрямителей, выход первого высокочастотного выпрямителя подсоединен к входу зарядного устройства, а выход зарядного устройства - к аккумуляторной батарее, чувствительный вход самоблокирующегося устройства защиты аккумуляторной батареи от переразряда подключен к аккумуляторной батарее, вход разблокировки самоблокирующегося устройства защиты аккумуляторной батареи соединен с выходом первого высокочастотного выпрямителя, вход дополнительного оптрона подключен к выходу второго выпрямителя, отличающийся тем, что содержит дополнительно компаратор, источник опорного н 1. A constant-action emergency luminaire with LED loads, containing a mains power supply unit with first and second rectifiers, a high-frequency high-voltage voltage converter, for example, a flyback, with an isolating transformer equipped with at least two secondary windings, a threshold device for monitoring the mains voltage , the first optocoupler, the first and second high-frequency rectifiers, an additional optocoupler, a storage battery and a device for charging the storage battery, a self-locking device for protecting the storage battery from over-discharge, a high-frequency low-voltage converter; in the emergency luminaire, the input of the high-frequency high-voltage converter and the input of the threshold device are connected to the output of the first rectifier, the output of the threshold device and the output of the first optocoupler are connected to the control input of the high-frequency high-voltage converter, the outputs of the high-frequency high-voltage converter are connected to the inputs of the first and second rectifiers, the output of the first high-frequency rectifier is connected to the charger input, and the charger output to the battery, the sensitive input of the self-locking battery overdischarge protection device is connected to the battery, the unlock input of the self-locking battery protection device is connected to the output of the first high-frequency rectifier, the input of the additional optocoupler is connected to the output of the second rectifier, characterized in that it additionally contains a comparator, a source of reference n
Description
Предлагаемое устройство относится к автономным постоянным устройствам аварийного освещения со светодиодными источниками света.The proposed device relates to stand-alone permanent emergency lighting devices with LED light sources.
Известны устройства аварийных светильников постоянного типа, которые содержат сетевой блок питания, предназначенный для питания нагрузки в рабочем режиме, аккумуляторную батарею, устройство для заряда аккумуляторной батареи, устройство которое преобразует напряжение аккумуляторной батареи в ток нагрузки при отсутствии сетевого напряжения, например, серия изделия компании Mackwell XY6PL1/A, XY6/PL2/A, известных из промышленной практики.Known devices for emergency luminaires of constant type, which contain a power supply unit designed to power the load in operating mode, a rechargeable battery, a device for charging a rechargeable battery, a device that converts the voltage of a rechargeable battery into a load current in the absence of mains voltage, for example, a series of Mackwell products XY6PL1 / A, XY6 / PL2 / A, known from industrial practice.
(http://www.mackwell.com/PDF/WP0135.pdf).(http://www.mackwell.com/PDF/WP0135.pdf).
В этих устройствах сетевой блок питания подключен к светодиодной нагрузке через высокочастотный низковольтный преобразователь.In these devices, the network power supply is connected to the LED load through a high-frequency low-voltage converter.
По этой причине суммарные потери энергии в устройстве в рабочем режиме складываются из потерь энергии в сетевом блоке питания и дополнительном высокочастотном преобразователе энергии аккумулятора в ток светодиодной нагрузки. Кроме того, в таких устройствах число светодиодов, их ток потребления в рабочем и аварийном режимах и число аккумуляторных батарей зафиксированы. Эти недостатки затрудняют производителю согласовывать выпускаемую номенклатуру с требованиями рынка.For this reason, the total energy loss in the device in the operating mode is the sum of the energy loss in the network power supply and an additional high-frequency converter of battery energy into LED current. In addition, in such devices the number of LEDs, their current consumption in operating and emergency modes and the number of batteries are fixed. These shortcomings make it difficult for the manufacturer to coordinate the nomenclature with the market requirements.
Известны аварийные светильники постоянного действия для светодиодных нагрузок, в которых частично преодолены указанные выше недостатки: см., например, патент РФ на полезную модель МПК: Н05В 41/26, №80299.Known emergency luminaires of constant action for LED loads, which partially overcome the above disadvantages: see, for example, the patent of the Russian Federation for the utility model IPC: Н05В 41/26, No. 80299.
Устройство по патенту на №80299 содержит: блок сетевого питания с первым и вторым выпрямителями, высокочастотный высоковольтный преобразователь напряжения, например, обратноходовой, с изолирующим трансформатором, снабженным, по меньшей мере, двумя вторичными обмотками, пороговое устройство слежения за напряжением питающей сети, первый оптрон, первый и второй высокочастотные выпрямители, дополнительный оптрон, аккумуляторную батарею и устройство для заряда аккумуляторной батареи, самоблокирующееся устройство для защиты аккумуляторной батареи от переразряда, высокочастотный низковольтный преобразователь: в аварийном светильнике: вход высокочастотного высоковольтного преобразователя и вход порогового устройства подключен к выходу первого выпрямителя; выход порогового устройства и выход первого оптрона подключены к входу регулирования высокочастотного высоковольтного преобразователя; выходы высокочастотного высоковольтного преобразователя подключены к входам первого и второго выпрямителей, выход первого высокочастотного выпрямителя подсоединен к входу зарядного устройства, а выход зарядного устройства к аккумуляторной батарее, чувствительный вход самоблокирующегося устройства защиты аккумуляторной батареи от переразряда подключен к аккумуляторной батарее, вход разблокировки самоблокирующегося устройства защиты аккумуляторной батареи соединен с выходом первого высокочастотного выпрямителя, вход дополнительного оптрона подключен к выходу второго выпрямителя.The device according to patent No. 80299 contains: a power supply unit with first and second rectifiers, a high-frequency high-voltage voltage converter, for example, a flyback, with an insulating transformer equipped with at least two secondary windings, a threshold device for monitoring the voltage of the supply network, the first optocoupler , the first and second high-frequency rectifiers, an additional optocoupler, a battery and a device for charging the battery, a self-locking device for protecting the battery batteries from overdischarge, high-frequency low-voltage converter: in the emergency lamp: the input of the high-frequency high-voltage converter and the input of the threshold device are connected to the output of the first rectifier; the output of the threshold device and the output of the first optocoupler are connected to the control input of the high-frequency high-voltage converter; the outputs of the high-frequency high-voltage converter are connected to the inputs of the first and second rectifiers, the output of the first high-frequency rectifier is connected to the input of the charger, and the output of the charger to the battery, the sensitive input of the self-locking device for protecting the battery from overdischarge is connected to the battery, the unlock input of the self-locking battery protection device batteries connected to the output of the first high-frequency rectifier, add input nogo optocoupler connected to the output of the second rectifier.
Устройство по патенту №80299 позволяет независимо установить ток нагрузки в рабочем и аварийном режимах, например, изменять число групп светодиодов от 1-го до 3-х или более, число светодиодов в группе от 4-х до 6-и.The device according to patent No. 80299 allows you to independently set the load current in the operating and emergency modes, for example, change the number of LED groups from 1 to 3 or more, the number of LEDs in the group from 4 to 6.
В известном устройстве:In a known device:
- сетевой преобразователь энергии выполнен, как стабилизатор напряжения во вторичной цепи; выход его подключен к входу первого преобразователя энергии;- the network energy converter is designed as a voltage stabilizer in the secondary circuit; its output is connected to the input of the first energy converter;
- аккумуляторная батарея подключена к входу питания первого преобразователя энергии через блокировочный диод;- the battery is connected to the power input of the first energy converter through a blocking diode;
- зарядное устройство представляет собой линейный стабилизатор тока.- The charger is a linear current stabilizer.
Эти особенности известного устройства снижают КПД.These features of the known device reduce efficiency.
В известном устройстве так же затруднительно задавать различные значения тока в цепи светодиодов независимо в рабочем и аварийном режимах, изменять число последовательно соединенных светодиодов независимо от числа элементов аккумуляторной батареи.In the known device it is also difficult to set various current values in the LED circuit independently in the operating and emergency modes, to change the number of series-connected LEDs regardless of the number of battery cells.
Целью предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков и предоставление изготовителю аварийного светильника возможности готовить различные модификации устройств при использовании общего технического решения и приспосабливать ассортимент своей продукции к требованиям рынка, увеличивать серийность и снижать суммарную себестоимость продукции. Целью предлагаемого решения является так же возможное уменьшение потерь энергии при работе устройства.The aim of the proposed technical solution is to eliminate these shortcomings and provide the manufacturer of an emergency lamp with the opportunity to prepare various modifications of devices using a common technical solution and adapt the range of their products to market requirements, increase seriality and reduce the total cost of production. The aim of the proposed solution is also a possible reduction of energy losses during operation of the device.
Указанные цели достигается, благодаря тому, что устройство содержит дополнительно: компаратор, источник опорного напряжения, первый и второй силовые ключи, монитор (1) светодиодной нагрузки; содержит также транзисторный ключ управления затвором второго силового ключа с неинвертирующим и инвертирующим входами; первый силовой ключ подключен входом ко второму высокочастотному выпрямителю, а выходом к токовому входу монитора светодиодной нагрузки, управляющий вход первого силового ключа (затвор полевого транзистора) соединен с выходом дополнительного оптрона; второй силовой ключ подключен входом к аккумуляторной батарее, а выходом к входу высокочастотного низковольтного преобразователя; управляющий вход второго силового ключа подключен к выходу транзисторного ключа управления затвором второго силового ключа; вход источника опорного напряжения подсоединен к первому высокочастотному выпрямителю; выход источника опорного напряжения подсоединен к инвертирующему входу компаратора, выход компаратора подсоединен к входу первого оптрона; токовый вход монитора светодиодной нагрузки подключен к выходу высокочастотного низковольтного преобразователя, а выход к светодиодной нагрузке; к выходу напряжения монитора светодиодной нагрузки подсоединен многосекционный делитель напряжения, одна из средних точек которого соединена с входом регулирования высокочастотного низковольтного преобразователя; одна из средних точек многосекционного делителя напряжения первого монитора подключена к неинвертирующему входу компаратора; инвертирующий вход транзисторного ключа управления затвором второго силового ключа подключен к цепи первого высокочастотного выпрямителя; неинвертирующий вход транзисторного ключа управления затвором второго силового ключа подключен к выходу устройства защиты аккумуляторной батареи; выход транзисторного ключа управления затвором второго силового ключа подключен к затвору транзистора второго силового ключа; выход второго силового ключа соединен с инвертирующим входом компаратора.These goals are achieved due to the fact that the device additionally contains: a comparator, a voltage reference source, first and second power switches, an LED load monitor (1) ; also contains a transistor gate control switch of the second power switch with non-inverting and inverting inputs; the first power switch is connected by the input to the second high-frequency rectifier, and by the output to the current input of the LED load monitor, the control input of the first power switch (gate of the field-effect transistor) is connected to the output of an additional optocoupler; the second power switch is connected by the input to the battery, and by the output to the input of the high-frequency low-voltage converter; the control input of the second power switch is connected to the output of the transistor gate control key of the second power switch; the input of the reference voltage source is connected to the first high-frequency rectifier; the output of the reference voltage source is connected to the inverting input of the comparator, the output of the comparator is connected to the input of the first optocoupler; the current input of the LED load monitor is connected to the output of the high-frequency low-voltage converter, and the output to the LED load; a multi-section voltage divider is connected to the voltage output of the LED load monitor, one of the midpoints of which is connected to the control input of the high-frequency low-voltage converter; one of the midpoints of the multi-section voltage divider of the first monitor is connected to the non-inverting input of the comparator; the inverting input of the transistor gate control key of the second power switch is connected to the circuit of the first high-frequency rectifier; the non-inverting input of the transistor gate control key of the second power switch is connected to the output of the battery protection device; the output of the transistor switch control gate of the second power switch is connected to the gate of the transistor of the second power switch; the output of the second power switch is connected to the inverting input of the comparator.
(1) Монитор - токовый монитор - (CURRENT MONITOR ) устройство, в котором входной ток преобразуется в выходное напряжение, см. например, мониторы компании Zetex: ZXCT1-82 http://www.diodes.com/datasheets/ZXCT1082_87.pdf (1) Monitor - current monitor - (CURRENT MONITOR) device in which the input current is converted to output voltage, see, for example, Zetex monitors: ZXCT1-82 http://www.diodes.com/datasheets/ZXCT1082_87.pdf
Компаратор, источник опорного напряжения и монитор обеспечивают установку заданного тока светодиодной нагрузки и стабилизацию его при рабочем режиме устройства.The comparator, the reference voltage source and the monitor provide the installation of a given current of the LED load and stabilize it during the operation of the device.
Монитор регулирует также ток светодиодной нагрузки в аварийном режиме через вход обратной связи управляющей микросхемы высокочастотного низковольтного преобразователя.The monitor also regulates the current of the LED load in emergency mode through the feedback input of the control chip of the high-frequency low-voltage converter.
Первый силовой ключ, управляемый оптроном от второго выпрямителя сетевого напряжения позволяет включать и выключать рабочий режим аварийного светильника.The first power switch controlled by the optocoupler from the second mains voltage rectifier allows you to turn the operating mode of the emergency lamp on and off.
Второй силовой ключ в рабочем режиме аварийного светильника отключает высокочастотный низковольтный преобразователь, что повышает КПД устройства, а также исключает эффект подсветки светодиодов при отключении рабочего режима.The second power switch in the operating mode of the emergency lamp turns off the high-frequency low-voltage converter, which increases the efficiency of the device, and also eliminates the effect of LED backlight when the operating mode is turned off.
Благодаря применению монитора с низкоомным резистивным датчиком тока снижаются потери энергии в датчиках тока. Делитель выходного напряжения первого монитора и подсоединение выводов от делителя напряжения к компаратору и к управляющему входу микросхемы высокочастотного низковольтного преобразователя позволяют задавать ток светодиодной нагрузки в рабочем и аварийном режимах независимо друг от друга позволяет изготовителю устройства маневрировать модификациями аварийного светильника.Thanks to the use of a monitor with a low-resistance resistive current sensor, energy losses in current sensors are reduced. The output voltage divider of the first monitor and the connection of the terminals from the voltage divider to the comparator and to the control input of the high-frequency low-voltage converter microcircuit allow setting the LED load current in the operating and emergency modes independently of each other, allowing the device manufacturer to maneuver the emergency lamp modifications.
Соединение выхода второго силового ключа с инвертирующим входом компаратора позволяет предотвратить невключение высоковольтного преобразователя при переходе из аварийного режима в рабочий.The connection of the output of the second power switch with the inverting input of the comparator allows you to prevent non-inclusion of the high-voltage converter during the transition from emergency to working mode.
Предлагаемое устройство отличается так же тем, что зарядное устройство содержит дополнительный высокочастотный понижающий преобразователь напряжения и монитор устройства заряда аккумуляторной батареи, вход дополнительного высокочастотного понижающего преобразователя подключен к первому высокочастотному выпрямителю, токовый вход монитора зарядного устройства соединен с выходом высокочастотного понижающего преобразователя, токовый выход монитора соединен с аккумуляторной батареей, выход напряжения монитора зарядного устройства подключен к регулирующему входу дополнительного понижающего преобразователя.The proposed device is also characterized in that the charger contains an additional high-frequency step-down voltage converter and a monitor of the battery charge device, the input of the additional high-frequency step-down converter is connected to the first high-frequency rectifier, the current input of the charger monitor is connected to the output of the high-frequency step-down converter, the monitor current output is connected with battery, charger monitor voltage output and connected to the control input of an additional step-down converter.
Дополнительный высокочастотный понижающий преобразователь и второй монитор позволяют осуществлять заряд аккумуляторной батареи стабилизированным током при различных соотношениях между напряжением на выходе первого высокочастотного выпрямителя и напряжением на аккумуляторной батарее, которые имеют место при изменении числа светодиодов в светодиодной нагрузке или при изменении числа элементов в аккумуляторной батарее. Одновременно применение второго монитора исключает протекание тока разряда аккумуляторной батареи через датчик тока, что улучшает КПД устройства.An additional high-frequency step-down converter and a second monitor allow the battery to be charged with stabilized current at various ratios between the voltage at the output of the first high-frequency rectifier and the voltage on the battery, which occur when the number of LEDs in the LED load changes or when the number of cells in the battery changes. At the same time, the use of a second monitor eliminates the flow of the discharge current of the battery through the current sensor, which improves the efficiency of the device.
Предлагаемое устройство отличается так же тем, что источник опорного напряжения снабжен делителем напряжения, средняя точка которого соединена с неинвертирующим входом компаратора.The proposed device is also characterized in that the reference voltage source is equipped with a voltage divider, the middle point of which is connected to the non-inverting input of the comparator.
Благодаря этому отличию в устройстве реализуется первый способ регулирования тока светодиодной нагрузки в рабочем режиме.Due to this difference, the device implements the first method of regulating the current of the LED load in the operating mode.
Предлагаемое устройство отличается так же тем, что выходной делитель напряжения монитора светодиодной нагрузки выполнен многосекционным и к средним точкам делителя подключен многопозиционный переключатель, общая точка которого подключена к входу регулирования высокочастотного низковольтного преобразователя.The proposed device is also characterized in that the output voltage divider of the LED load monitor is multi-sectional and a multi-position switch is connected to the midpoints of the divider, the common point of which is connected to the control input of the high-frequency low-voltage converter.
Это позволяет управлять током светодиодной нагрузки в аварийном режиме.This allows you to control the LED load current in emergency mode.
Предлагаемое устройство отличается так же тем, что к промежуточным точкам выходного делителя напряжения монитора светодиодной нагрузки подключен второй многопозиционный переключатель, общая точка которого подключена к неинвертирующему входу компаратора.The proposed device also differs in that a second multi-position switch is connected to the intermediate points of the output voltage divider of the LED load monitor, the common point of which is connected to the non-inverting input of the comparator.
Это позволяет регулировать ток светодиодной нагрузки вторым способом. Указанные средства управления током светодиодной нагрузки в рабочем и аварийном режимах позволяют задавать в устройстве заранее заданные значения токов светодиодной нагрузки в рабочем и аварийном режимах при различном наборе используемых аккумуляторных батарей.This allows you to adjust the current of the LED load in the second way. The indicated means for controlling the LED load current in the operating and emergency modes allow you to set the device to a predetermined value of the LED load currents in the operating and emergency modes for a different set of used batteries.
Техническое решение поясняется схемами, приведенными на фиг.1-5.The technical solution is illustrated by the diagrams shown in figure 1-5.
На фиг.1 показана блок-схема полезной модели. Приняты следующие условные обозначения: 1 - первый выпрямитель сетевого напряжения, 2 - высокочастотный высоковольтный преобразователь, например, обратно - ходового типа с более, чем одним выходом вторичного напряжения, 2-1 - вход регулирования преобразователя 2; 3 - пороговое устройство слежения за напряжением питающей сети; 4 - коммутатор выходного напряжения I, II, III - положения переключателя 4; 5 - первый оптрон; 6-компаратор, (6-1 - неинвертирующий вход, 6-2 - инвертирующий вход, 6-3 выход компаратора); 7 - первый высокочастотный выпрямитель; 8 - схема индикации тока в цепи первого высокочастотного выпрямителя; 9 - второй высокочастотный выпрямитель; 10 - источник опорного напряжения (10-1 - выход источника опорного напряжения 10; 11 - первый силовой ключ (р - канальный полевой транзистор); 12 - второй выпрямитель сетевого напряжения; 13 - дополнительный оптрон.Figure 1 shows a block diagram of a utility model. The following conventions have been adopted: 1 - the first rectifier of the mains voltage, 2 - high-frequency high-voltage converter, for example, reverse-running type with more than one secondary voltage output, 2-1 - converter control input 2; 3 - threshold device for monitoring the voltage of the supply network; 4 - switch output voltage I, II, III - position switch 4; 5 - the first optocoupler; 6-comparator, (6-1 - non-inverting input, 6-2 - inverting input, 6-3 output of the comparator); 7 - the first high-frequency rectifier; 8 is a diagram for indicating current in a circuit of a first high-frequency rectifier; 9 - the second high-frequency rectifier; 10 - reference voltage source (10-1 - output of the reference voltage source 10; 11 - first power switch (p - channel field effect transistor); 12 - second mains voltage rectifier; 13 - additional optocoupler.
Элементы 1-13 (фиг.1) составляют блок сетевого питания.Elements 1-13 (figure 1) make up the mains power supply.
Элементы: 14 - аккумуляторная батарея; 15 - монитор устройства заряда аккумуляторной батареи (15-1 - токовый вход монитора, 15-2 - токовый выход, 15-3 - выход напряжения, 16 - дополнительный высокочастотный понижающий преобразователь, (16-1 - вход, 16-2 - выход, 16-3 вход регулирования преобразователя 16), который совместно с монитором 15 составляют устройство заряда аккумуляторной батареи 14.Elements: 14 - rechargeable battery; 15 - monitor of the battery charge device (15-1 - current monitor input, 15-2 - current output, 15-3 - voltage output, 16 - additional high-frequency buck converter, (16-1 - input, 16-2 - output, 16-3, the regulation input of the converter 16), which together with the monitor 15 constitute the battery charging device 14.
Элементы:17 - самоблокирующееся устройство защиты аккумуляторной батареи 14 от переразряда с входом разблокирования 17-1, выходом сигнала разрешения 17-2, чувствительным входом 17-3; 18 - второй силовой ключ (р - канальный полевой транзистор), 18-1 - вход (исток), 18-2 - выход (сток), 18-3 - затвор; 19 - транзисторный ключ управления затвором второго силового ключа 18 с неинвертирующим 19-1 и инвертирующим 19-2 входами и выходом 19-3; 20 - высокочастотный низковольтный преобразователь с входом 20-1, выходом 20-2, входом регулирования 20-3; 21 - монитор светодиодной нагрузки, преобразующий значение тока в значение напряжения (21-1 токовый вход, 21-2 токовый выход, 21-3 выход напряжения, пропорционального току входа); 22 - выходная клемма высокочастотного выпрямителя 7 (после схемы индикации 8), 23 - выходная клемма второго высокочастотного выпрямителя 9; 24 - светодиодная нагрузка (последовательно соединенная цепь светодиодов); 25 - выходной делитель напряжения монитора светодиодной нагрузки, 25-1 первый вывод делителя напряжения 25, 25-2 второй вывод делителя напряжения 25, 25-3 - вход делителя напряжения 25.Elements: 17 - a self-locking device for protecting the battery 14 from overdischarge with an unlocking input 17-1, an output of a permission signal 17-2, a sensitive input 17-3; 18 - the second power switch (p - channel field-effect transistor), 18-1 - input (source), 18-2 - output (drain), 18-3 - shutter; 19 - transistor switch control gate of the second power switch 18 with non-inverting 19-1 and inverting 19-2 inputs and output 19-3; 20 - high-frequency low-voltage converter with input 20-1, output 20-2, control input 20-3; 21 - LED load monitor that converts the current value into a voltage value (21-1 current input, 21-2 current output, 21-3 voltage output proportional to the input current); 22 - output terminal of the high-frequency rectifier 7 (after the display circuit 8), 23 - output terminal of the second high-frequency rectifier 9; 24 - LED load (series-connected LED circuit); 25 - output voltage divider of the LED load monitor, 25-1 the first output of the voltage divider 25, 25-2 the second output of the voltage divider 25, 25-3 - input of the voltage divider 25.
Элементы 14, 17-21 и 25 относятся к аккумуляторному блоку устройства. L - клемма, соответствующая «фазе» переменного напряжения питающей сети, L1 - вторая клемма, соответствующая «фазе» переменного напряжения питающей сети, N - клемма, соответствующая «нейтрали» питающей сети.Elements 14, 17-21 and 25 relate to the battery unit of the device. L is the terminal corresponding to the "phase" of the alternating voltage of the supply network, L1 is the second terminal corresponding to the "phase" of the alternating voltage of the supply network, N is the terminal corresponding to the "neutral" of the supply network.
На фиг.2, в качестве примера конкретного применения, более подробно показана схема устройства блока сетевого питания, в состав которого входят, указанные на фиг.1 блоки 1, 2…13. Приняты следующие обозначения: 2-3 - управляющая микросхема, например, TNY278P компании Power Integration высокочастотного высоковольтного преобразователя 2; 2-2 - ферритовый трансформатор высокочастотного высоковольтного преобразователя 2; 26-36 - резисторы, 37-40 - конденсаторы, 41-42 - стабилитроны, 43-44 - диоды, 45 - индикаторный светодиод, 46 - стабилитрон или другой опорный прибор, например параллельный стабилизатор, 47-48 - транзисторы п-р-п - типа, 49 - транзистор р-п-р - типа, 50 - р-канальный полевой транзистор, 51, 52 - первый и второй диодные мосты, 53 и 54 - клеммы неинвертирующего входа 6-1 и инвертирующего входа 6-2 компаратора 6.Figure 2, as an example of a specific application, shows in more detail a diagram of the device power supply unit, which includes, indicated in figure 1 blocks 1, 2 ... 13. The following notation is accepted: 2-3 — control chip, for example, TNY278P from Power Integration of high-frequency high-voltage converter 2; 2-2 - ferrite transformer high-frequency high-voltage Converter 2; 26-36 - resistors, 37-40 - capacitors, 41-42 - zener diodes, 43-44 - diodes, 45 - indicator LED, 46 - zener diode or other reference device, for example a parallel stabilizer, 47-48 - transistors p-p- p - type, 49 - transistor rp-p - type, 50 - p-channel field effect transistor, 51, 52 - first and second diode bridges, 53 and 54 - terminals of non-inverting input 6-1 and inverting input 6-2 of the comparator 6.
Выбор положения переключателя 4 (фиг.1, фиг.2) осуществляют таким образом, чтобы светодиодной нагрузке с минимальным числом последовательно соединенных светодиодов соответствовало минимальное напряжение на выходе переключателя 4, а максимальному числу последовательно соединенных светодиодов максимальное напряжение на выходе переключателя 4. При этом высокочастотный выпрямитель 7 следует подсоединять к выводу трансформатора 2-2, соответствующему максимальному значению напряжения. К примеру, для случая, когда светодиодная нагрузка 24 состоит из одного светодиода, переключатель 4 (фиг.2) следует поставить в положение I.The choice of the position of the switch 4 (Fig. 1, Fig. 2) is carried out in such a way that the minimum voltage at the output of the switch 4 corresponds to the LED load with the minimum number of series-connected LEDs, and the maximum voltage at the output of the switch 4 corresponds to the maximum number of series-connected LEDs. rectifier 7 should be connected to the terminal of transformer 2-2, corresponding to the maximum voltage value. For example, for the case when the LED load 24 consists of one LED, the switch 4 (figure 2) should be put in position I.
На фиг.3, в качестве примера, более подробно показана схема устройства для заряда аккумулятора 14, в состав которого входят монитор 15, например, ZDS1009 компании Zetex, и понижающий преобразователь DC/DC 16 например, NCPЗ6035Figure 3, as an example, shows in more detail a diagram of a device for charging the battery 14, which includes a monitor 15, for example, ZDS1009 Zetex, and a step-down converter DC / DC 16 for example, NCPЗ6035
компании ON-Semi. Приняты следующие условные обозначения: 55 - низкоомный резистор-датчик тока, напряжение на котором ограничивает импульсный ток микросхемы 56 преобразователя DC/DC 16; 57 - конденсатор; 58 - резистор и 59 - конденсатор - элементы времязадающей цепочки преобразователя 16; 60 - диод Шоттки; 61 - дроссель; 62 - конденсатор; 63 - резистор; 64 - низкоомный резистор (уставка) монитора 21; 65, 66 - р-п-р - транзисторы; 67, 68 - п-р-п - транзисторы; 69 - выходной резистор монитора 15; 70 - резистор.ON-Semi. The following conventions are accepted: 55 - low-resistance resistor-current sensor, the voltage on which limits the pulse current of the microcircuit 56 of the DC / DC 16 converter; 57 - capacitor; 58 - resistor and 59 - capacitor - elements of the timing chain of the Converter 16; 60 - Schottky diode; 61 - throttle; 62 - capacitor; 63 - resistor; 64 - low resistance resistor (setpoint) of the monitor 21; 65, 66 - r-p-p - transistors; 67, 68 - pp-transistors; 69 - output resistor of the monitor 15; 70 - resistor.
На фиг.3 также приведены обозначения выводов микросхемы:Figure 3 also shows the designation of the conclusions of the chip:
Vcc - вход питания; Gnd - «земля»; Ip - вход с датчика тока 55; ТС - вход времязадающей цепочки; SE - эмиттер выходного транзистора микросхемы 56; SW - выход коллектора микросхемы 56 микросхемы.Vcc - power input; Gnd - "earth"; Ip - input from the current sensor 55; TS - input of the time-setting chain; SE is the emitter of the output transistor of the chip 56; SW - the output of the collector of the microcircuit 56 microcircuit.
На фиг.4, в качестве примера, более подробно показана схема устройства, выполняющего функцию преобразования энергии аккумуляторной батареи 14 в ток светодиодной нагрузки 24, а также функции управления переключением рабочего и аварийного режимов, в т.ч. функцию защиты аккумуляторной батареи 14. В состав этой части устройства входят, показанные на фиг.1 блоки 17, 18, 19, 20, 21, 24, 25. Приняты обозначения: 71-82 - резисторы; 83, 84 - р-п-р - транзисторы; 85 - микросхема параллельного шунта, например LMV431 компании National Semiconductor; 86, 87 - п-р-п - транзисторы; 88 - р - канальный транзистор второго силового ключа 18; 89 - управляющая микросхема высокочастотного преобразователя постоянного напряжения в постоянное 19, например, ZXCS 400 компании ZETEX; 90 - р-п-р-транзистор; 91 - п-р-п-транзистор; 92 - дроссель, 93 - N-канальный силовой полевой транзистор; 94 - низкоомный (единицы - десятки мОм) резистор - уставка - датчик тока истока транзистора 93; 95 - диод Шоттки; 96 - стабилитрон; 97 -конденсатор; 98-101-Figure 4, as an example, shows in more detail a diagram of a device that performs the function of converting the energy of the battery 14 into the current of the LED load 24, as well as the function of controlling the switching of the operating and emergency modes, including battery protection function 14. This part of the device includes blocks 17, 18, 19, 20, 21, 24, 25 shown in FIG. 1. The designations are: 71-82 — resistors; 83, 84 - rpn - transistors; 85 is a parallel shunt chip, for example, National Semiconductor LMV431; 86, 87 - p-p-p - transistors; 88 - p - channel transistor of the second power switch 18; 89 is a control microcircuit of a high-frequency DC-to-DC converter 19, for example, ZXCS 400 from ZETEX; 90 - rnpr transistor; 91 - p-p-p-transistor; 92 - inductor, 93 - N-channel power field-effect transistor; 94 - low resistance (units - tens of megohms) resistor - set point - transistor source current sensor 93; 95 - Schottky diode; 96 - zener diode; 97 capacitor; 98-101-
резисторы; 102-103 - р-п-р - транзисторы; 104-105 - п-р-п - транзисторы; 106 - резистор; 107 - выходной резистивный делитель напряжения монитора 21; 108 - многопозиционный переключатель установок задания аварийного тока нагрузки; 109 - второй многопозиционный переключатель установок задания рабочего тока нагрузки; 110 - диод.resistors; 102-103 - rp-p - transistors; 104-105 - p-p-p - transistors; 106 - resistor; 107 - output resistive voltage divider monitor 21; 108 - multi-position switch settings for emergency load current; 109 - the second multi-position switch setting the operating load current; 110 - diode.
На фиг.4 также приведены обозначения выводов микросхемы ZXCS400:Figure 4 also shows the designation of the conclusions of the chip ZXCS400:
Vcc - вход питания; GND - вывод «земля»; Drive - выход управляющего сигнала к транзисторам 90, 91 (драйверу управляющему затвором полевого транзистора 93); FB - вход обратной связи для регулирования длительности выходного импульса микросхемы 89, используется для регулирования тока в цепи светодиодной нагрузки 24; Sense - вход для сигнала обратной связи, ограничивающего импульсный ток транзистора 93. 89Vcc - power input; GND - conclusion "earth"; Drive — control signal output to transistors 90, 91 (to the driver controlling the gate of the field-effect transistor 93); FB - feedback input for regulating the duration of the output pulse of the chip 89, is used to control the current in the circuit of the LED load 24; Sense - input for feedback signal limiting the pulse current of transistor 93. 89
На фиг.5 показан вариант применения предлагаемого устройства для организации общего, дежурного и аварийного светодиодного освещения. Приведены следующие обозначения: 111 - стандартный сетевой блок питания (стабилизатор тока), например, LPC-35-350 компании Mean Well (от 9 до 48 В, выходной ток 350 мА), 112 - устройство, для светильника аварийного освещения, соответствующее фиг.1; 113, 114 - светодиодные нагрузки, 115 - переключатель на положения I и II.Figure 5 shows an application of the proposed device for organizing general, emergency and emergency LED lighting. The following designations are given: 111 - a standard power supply unit (current stabilizer), for example, Mean Well LPC-35-350 (from 9 to 48 V, output current 350 mA), 112 - a device for emergency lighting, corresponding to FIG. one; 113, 114 - LED loads, 115 - switch to position I and II.
Функционирование аварийного светильника постоянного действия со светодиодными нагрузками осуществляется следующим образом:The functioning of a permanent emergency lamp with LED loads is as follows:
При подключении сетевого переменного напряжения к клеммам L, N (фиг.1 и 2) на выходе выпрямителя 1 появляется растущее напряжение, которое при достижении задаваемого делителем напряжения (фиг.2) 27, 28 значения порога отпирания стабилитрона 41 включает транзистор 47 и отключает транзистор 48. Это позволяет высокочастотному высоковольтному преобразователю 2 (фиг.1 и 2) включиться. На выходах выпрямителей 7 и 9 появляется положительный потенциал. Ток от выпрямителя 7 через цепь индикатора 8 течет в направлении клеммы 22, компаратора 6, источника опорного напряжения 10, входа дополнительного высокочастотного преобразователя (фиг.1) 16, входа сброса блокировки 17-1 устройства защиты 17 аккумуляторной батареи 14, инвертирующего входа 19-2 транзисторной схемы управления 19 затвором второго силового ключа 18. Преобразователь 16 начинает заряд аккумуляторной батареи 14 через резистор-датчик тока (фиг.3) 64 второго монитора (фиг.1 и 3) 15; напряжение с резистора 69 (фиг.3) монитора 15 поступает на вход управления 16-3 (FB) преобразователя 16 (фиг.1 и 3). Значение тока заряда аккумулятора 14 определяется уровнем порогового напряжения входа FB микросхемы 56 (фиг.3), током в цепи резистора 64 и отношением значений сопротивлений резисторов 69 и 63 к напряжению на резисторе 64.When connecting the AC alternating voltage to the terminals L, N (Figs. 1 and 2), an increasing voltage appears at the output of the rectifier 1, which, when the voltage set by the divider (Fig. 2) 27, 28 reaches the zener diode unlock threshold 41, turns on the transistor 47 and turns off the transistor 48. This allows the high-frequency high-voltage Converter 2 (Fig.1 and 2) to turn on. At the outputs of rectifiers 7 and 9, a positive potential appears. The current from the rectifier 7 through the indicator circuit 8 flows in the direction of the terminal 22, comparator 6, the reference voltage source 10, the input of the additional high-frequency converter (Fig. 1) 16, the lock reset input 17-1 of the protection device 17 of the battery 14, the inverting input 19- 2 transistor control circuit 19 of the gate of the second power switch 18. The Converter 16 starts charging the battery 14 through the resistor-current sensor (figure 3) 64 of the second monitor (figures 1 and 3) 15; the voltage from the resistor 69 (FIG. 3) of the monitor 15 is supplied to the control input 16-3 (FB) of the converter 16 (FIGS. 1 and 3). The value of the charge current of the battery 14 is determined by the level of the threshold voltage of the input FB of the microcircuit 56 (Fig.3), the current in the circuit of the resistor 64 and the ratio of the resistance values of the resistors 69 and 63 to the voltage across the resistor 64.
(Для микросхемы NCP603 5 UFB=300 mV). При значении сопротивления 64 - 100 мОм, резистора 63 - 1000 м и резистора 69 - 10000 м значение тока заряда аккумулятора 14 составит 300 мА.).(For NCP603 5 UFB = 300 mV). With a resistance value of 64 - 100 mOhm, a resistor of 63 - 1000 m and a resistor of 69 - 10,000 m, the battery charge current 14 will be 300 mA.).
При подключении к сети переменного тока так же клеммы L1 (фиг.1 и 2) ток от выпрямителя 12 включит оптрон 13, который снизит потенциал затвора р - канального полевого транзистора 50 (ключа 11) и он включится. Это вызовет протекание тока через резистор-датчик тока 100 (фиг.4) и светодиодную нагрузку. На выходе первого монитора (делитель напряжения 107) появится напряжение, которое через переключатель 109 поступит на клемму 53 (фиг.2) и на неинвертирующий вход 6-1 компаратора 6. На инвертирующем входе 6-2 компаратора 6 напряжение определяется резистивным делителем 34, 35 и уровнем напряжения источника опорного напряжения 10 (фиг.1 и 2). При достижении равенства напряжений на входах 6-1 и 6-2 компаратора 6 на его выходе появится потенциал высокого уровня, который через первый оптрон 5 и регулирующий вход высокочастотного преобразователя 2 ограничит выходную мощность преобразователя 2, следовательно, установит заданное значение тока светодиодной нагрузки 24.When connected to the AC mains terminal L1 as well (Figs. 1 and 2), the current from the rectifier 12 will turn on the optocoupler 13, which will reduce the gate potential of the p-channel field effect transistor 50 (key 11) and it will turn on. This will cause current to flow through the resistor-current sensor 100 (FIG. 4) and the LED load. The voltage will appear at the output of the first monitor (voltage divider 107), which through a switch 109 will go to terminal 53 (Fig. 2) and to the non-inverting input 6-1 of the comparator 6. At the inverting input 6-2 of the comparator 6, the voltage is determined by the resistive divider 34, 35 and the voltage level of the reference voltage source 10 (FIGS. 1 and 2). When the voltage equality at the inputs 6-1 and 6-2 of the comparator 6 is reached, a high level potential will appear at its output, which through the first optocoupler 5 and the regulating input of the high-frequency converter 2 will limit the output power of the converter 2, therefore, it will set the set value of the current of the LED load 24.
Установка значения тока через светодиодную нагрузку 24 в рабочем режиме осуществляется выбором положения переключателя 109 (один способ) или заданием коэффициента деления напряжения в делителе напряжения 34, 35 (другой способ).The current value is set through the LED load 24 in the operating mode by selecting the position of the switch 109 (one way) or by setting the voltage division factor in the voltage divider 34, 35 (another way).
_При уменьшении напряжения в питающей сети (фиг 1 и 2) транзистор 48 порогового устройства 3 включается, работа высокочастотного высоковольтного преобразователя останавливается, напряжение на выходах высокочастотных выпрямителей 7 и 9 снижается, напряжение на инвертирующем входе 19-2 транзисторного ключа 19 (фиг.1 и 4) падает и транзистор 88 второго силового ключа отпирается, благодаря току неинвертирующего входа 19-1, поступающего от устройства защиты 17 аккумуляторной батареи через выход 17-2.. Это вызывает включение высокочастотного низковольтного преобразователя 20 и протекание силового тока через резистор-датчик 100 монитора 21 и светодиодную нагрузку 24. Выходное напряжение монитора 21 с делителя напряжения 107 через выход 25-2 через переключатель 108 поступает на вход обратной связи (20-3, FB) микросхемы 89 высокочастотного низковольтного преобразователя 20, ограничивая (стабилизируя) нарастание тока светодиодной нагрузки 24._When the voltage in the supply network decreases (Figs. 1 and 2), the transistor 48 of the threshold device 3 turns on, the operation of the high-frequency high-voltage converter stops, the voltage at the outputs of the high-frequency rectifiers 7 and 9 decreases, the voltage at the inverting input 19-2 of the transistor switch 19 (Fig. 1 and 4) drops and the transistor 88 of the second power switch is unlocked, due to the current of the non-inverting input 19-1 coming from the battery protection device 17 through the output 17-2 .. This causes the inclusion of high-frequency low-voltage converter 20 and the flow of power current through the resistor-sensor 100 of the monitor 21 and the LED load 24. The output voltage of the monitor 21 from the voltage divider 107 through the output 25-2 through the switch 108 is fed to the feedback input (20-3, FB) of the high-frequency chip 89 low-voltage Converter 20, limiting (stabilizing) the increase in the current of the LED load 24.
Установка значения тока светодиодной нагрузки 24 в аварийном режиме осуществляется выбором положения переключателя 108 приводящего выходное напряжение со средней точки делителя напряжения в соответствие с порогом внутреннего компаратора микросхемы 89 преобразователя 20. Устройство переходит в аварийный режим работы от аккумуляторной батареи 14.Setting the current value of the LED load 24 in emergency mode is carried out by selecting the position of the switch 108 that drives the output voltage from the midpoint of the voltage divider in accordance with the threshold of the internal comparator of the microcircuit 89 of the converter 20. The device goes into emergency operation from the battery 14.
При номинальном значении напряжения на аккумуляторной батарее 14 (фиг.4) микросхема параллельного шунта 85 находится в режиме стабилизации (низкий потенциал). Соотношение сопротивлений резисторов 74 и 75 выбирают таким образом, чтобы переключение микросхемы параллельного шунта в состояние повышенного потенциала происходило тогда, когда напряжение на аккумуляторной батарее было порядка 0,9-1,0 В в расчете на один элемент аккумуляторной батареи, что соответствует требованиям ГОСТ Р МЭК 600598-2-22 для аккумуляторов, применяемых в светильниках аварийного освещения. При низком потенциале на катоде параллельного шунта 85 транзистор 84 открыт, а транзистор 83 закрыт Ток коллектора транзистора 84 поступает на неинвертирующий вход 19-1 транзисторной схемы управления 19. При этом транзистор 87 схемы управления 19 открыт и транзистор 88 открыт, второй силовой ключ 18 открыт и обеспечивает работу высокочастотного низковольтного преобразователя 20 и аварийный режим работы аварийного светильника.When the nominal voltage value on the battery 14 (figure 4), the parallel shunt chip 85 is in stabilization mode (low potential). The ratio of the resistances of the resistors 74 and 75 is chosen so that the switching of the parallel shunt microcircuit to the state of increased potential occurs when the voltage on the battery is about 0.9-1.0 V per one battery cell, which meets the requirements of GOST R IEC 600598-2-22 for batteries used in emergency lighting fixtures. At low potential at the cathode of the parallel shunt 85, the transistor 84 is open and the transistor 83 is closed. The collector current of the transistor 84 is supplied to the non-inverting input 19-1 of the transistor control circuit 19. In this case, the transistor 87 of the control circuit 19 is open and the transistor 88 is open, the second power switch 18 is open and provides the operation of the high-frequency low-voltage converter 20 and the emergency mode of operation of the emergency lamp.
При снижении напряжения аккумуляторной батареи 14 в аварийном режиме (фиг.1 и 4) микросхема параллельного шунта 85 переходит в состояние высокого потенциала, транзистор 84 выключается, потенциал базы транзистора 83 падает и он отпирается, потенциал управляющего электрода микросхемы 85 параллельного шунта дополнительно снижается, потенциал катода микросхемы параллельного шунта 85 повышается и самоблокирующееся устройство защиты 17 аккумуляторной батареи 14 переключается в устойчивое выключенное состояние, которое сохраняется даже при увеличении напряжения на выходе аккумуляторной батареи 14. При этом ток коллектора транзистора 84 отсутствует, транзистор 86 транзисторного ключа 19 выключен и транзистор 88 силового ключа 18 отключен. Этот процесс приводит к отключению высокочастотного низковольтного преобразователя 20 и предотвращает дальнейший разряд аккумуляторной батареи 14.When the voltage of the battery 14 in emergency mode (Figs. 1 and 4) decreases, the parallel shunt microcircuit 85 goes into a high potential state, the transistor 84 turns off, the base potential of the transistor 83 drops and it opens, the potential of the control electrode of the parallel shunt microcircuit 85 decreases further, the potential the cathode of the parallel shunt microcircuit 85 rises and the self-locking protection device 17 of the battery 14 switches to a stable off state, which remains even when SRI output voltage of the battery 14. In this case, the collector current of transistor 84 is missing, the transistor 86 the transistor switch 19 is turned off and the transistor 88 of the power switch 18 is turned off. This process disables the high-frequency low-voltage converter 20 and prevents further discharge of the battery 14.
При восстановлении напряжения в питающей сети на клеммах только L и N после срабатывания самоблокирующегося устройства защиты аккумуляторной батареи 17 напряжение на выходе первого высокочастотного выпрямителя 7 возрастает в т.ч. на клемме 22 (фиг.1, 2 и 4). Аккумуляторная батарея 14 заряжается через высокочастотный понижающий преобразователь 16 и монитор 15, ток через резистор 71 запирает транзистор 83 и, когда напряжение на аккумуляторной батарее достигает значения, превосходящего значение напряжения срабатывания устройства защиты 17 аккумуляторной батареи 14, напряжение на катоде микросхемы параллельного шунта переходит на низкий уровень, обеспечивая возможность отпирания транзистора 87; для отпирания транзистора 87 необходимо также последующее пропадание потенциала на выводе 22, т.к. при его наличии включен транзистор 86, препятствующий включению транзистора 87. Таким образом, появление потенциала на выводе 22 после срабатывания схемы защиты 17 от переразряда аккумуляторной батареи 14 - разблокирует схему защиты 17.When voltage is restored in the supply network at terminals L and N only after the self-locking battery protection device 17 is activated, the voltage at the output of the first high-frequency rectifier 7 increases, incl. at terminal 22 (FIGS. 1, 2, and 4). The battery 14 is charged through a high-frequency step-down converter 16 and a monitor 15, the current through the resistor 71 closes the transistor 83, and when the voltage on the battery reaches a value higher than the voltage value of the protection device 17 of the battery 14, the voltage at the cathode of the parallel shunt chip goes to low level, providing the possibility of unlocking the transistor 87; to enable the transistor 87 is also necessary subsequent loss of potential at terminal 22, because if present, a transistor 86 is turned on, which prevents the transistor 87 from being turned on. Thus, the appearance of potential at terminal 22 after the protection circuit 17 is activated against overdischarge of the battery 14 unlocks the protection circuit 17.
Если восстановление напряжения в питающей сети на клеммах только L и N произошло до срабатывания схемы защиты 17 (фиг.1) аккумуляторной батареи 14, при этом устройство находилось в аварийном режиме работы, то напряжение с выхода второго силового ключа 18 (фиг.4) блокирует инвертирующий вход 6-2 компаратора 6, Высокочастотный высоковольтный преобразователь 2 при этом запускается, т.к. его запуску не мешает наличие потенциала на неинвертирующем входе 6-1 компаратора 6. После запуска преобразователя 2 высокий потенциал на выходе высокочастотного выпрямителя 7 через инвертирующий вход 19-2 выключает транзиторный ключ 19, далее второй силовой ключ 18. При этом высокий потенциал неинвертирующего входа 6-1 снижается и не препятствует работе преобразователя 2. Диод 110 препятствует снижению потенциала на входе 6-2 компаратора 6 при выключенном ключе 18.Устройство переходит в режим заряда аккумуляторной батареи, а светодиодная нагрузка отключена.If the voltage recovery in the supply network at the terminals L and N only occurred before the protection circuit 17 (Fig. 1) of the battery 14 was activated, while the device was in emergency operation, the voltage from the output of the second power switch 18 (Fig. 4) blocks the inverting input 6-2 of the comparator 6, the high-frequency high-voltage converter 2 is started, because potential does not interfere with its starting at the non-inverting input 6-1 of the comparator 6. After starting the converter 2, the high potential at the output of the high-frequency rectifier 7 through the inverting input 19-2 turns off the transient switch 19, then the second power switch 18. At the same time, the high potential of the non-inverting input 6 -1 is reduced and does not interfere with the operation of the converter 2. The diode 110 prevents the potential at the input 6-2 of the comparator 6 from decreasing when the key 18 is off. The device goes into battery charge mode, and the LED load disabled.
Если восстановление напряжения в питающей сети на клеммах L, L1 и NIf voltage recovery in the power supply at terminals L, L1 and N
(фиг.1 и 4) произошло до срабатывания схемы защиты 17 аккумуляторной батареи 14, то ток второго высокочастотного выпрямителя 9 начнет протекать через резистор-датчик монитора 21 и светодиодную нагрузку 24, а напряжение с выхода 25-1, пропорциональное току светодиодной нагрузки, поступающее на неинвертируемый вход 6-1 компаратора 6 начинает участвовать в процессе стабилизации тока нагрузки. В этом случае устройство после восстановления напряжения в питающей сети переходит в рабочий режим.(Figs. 1 and 4) happened before the protection circuit 17 of the battery 14 responded, the current of the second high-frequency rectifier 9 will begin to flow through the resistor-sensor of the monitor 21 and the LED load 24, and the voltage from the output 25-1, proportional to the current of the LED load, arriving the non-invertible input 6-1 of the comparator 6 begins to participate in the process of stabilizing the load current. In this case, the device after restoration of voltage in the supply network enters the operating mode.
Если восстановление напряжения в питающей сети на клеммах L, L1 и NIf voltage recovery in the power supply at terminals L, L1 and N
(фиг.1 и 4) произошло после срабатывания схемы защиты 17 аккумуляторной батареи 14, то на входе 6-1 компаратора 6 потенциал, который может помешать запуску преобразователя 2 отсутствует. Устройство после восстановления напряжения в питающей сети переходит в рабочий режим. Разблокировка схемы защиты 17 происходит после восстановления потенциала аккумуляторной батареи 14 до значений выше 0,9-1.0 В на элемент батареи. Для перехода (в дальнейшем) аварийного светильника в аварийный режим необходимо только снижение напряжения в питающей сети (L, N).(Figs. 1 and 4) occurred after the protection circuit 17 of the battery 14 was triggered, then at the input 6-1 of the comparator 6 there is no potential that may interfere with the start of the converter 2. After restoration of voltage in the supply network, the device enters the operating mode. Unlocking the protection circuit 17 occurs after the restoration of the potential of the battery 14 to values above 0.9-1.0 V per battery cell. To switch (in the future) the emergency luminaire into emergency mode, it is only necessary to reduce the voltage in the supply network (L, N).
Ток от высокочастотного выпрямителя 7 (фиг.1 и 2) к входу 16-1 преобразователя 16 протекает (фиг.2) через резистор 32 и эмиттерный р-п - переход транзистора 49. При этом ток через коллектор транзистора 49 обеспечивает зажигание индикаторного светодиода 45. Установка уровня тока зажигания светодиода 45 может быть осуществлена выбором значения сопротивления резистора 32, а яркость свечения индикатора 45 выбором значения сопротивления резистора 33.The current from the high-frequency rectifier 7 (Figs. 1 and 2) to the input 16-1 of the converter 16 flows (Fig. 2) through the resistor 32 and the emitter pn - the transition of the transistor 49. In this case, the current through the collector of the transistor 49 provides ignition of the indicator LED 45 The setting of the ignition current level of the LED 45 can be carried out by selecting the resistance value of the resistor 32, and the brightness of the indicator 45 by selecting the resistance value of the resistor 33.
Реализация функции «Тест» (проверка работы устройства в аварийном режиме, предусмотренная ГОСТ Р МЭК 600598-2-22) осуществляется имитацией пропадания напряжения сети на клеммах L и N. Такая функция может быть осуществлена, например, соединением входа оптрона 5 с аккумуляторной батареей через кнопку и ограничительное сопротивление.The implementation of the “Test” function (checking the operation of the device in emergency mode, stipulated by GOST R IEC 600598-2-22) is carried out by simulating a power failure at terminals L and N. Such a function can be performed, for example, by connecting the input of the optocoupler 5 to the battery through button and limit resistance.
При установке числа последовательно соединенных светодиодов в светодиодной нагрузке (фиг.2) конструкцию трансформатора 2-2, число витков во вторичной обмотке и положение переключателя 4 следует выбирать так, чтобы напряжение на выходе высокочастотного выпрямителя 7 было достаточным для питания цепи заряда аккумуляторных батарей.When setting the number of series-connected LEDs in the LED load (figure 2), the design of the transformer 2-2, the number of turns in the secondary winding and the position of the switch 4 should be selected so that the voltage at the output of the high-frequency rectifier 7 is sufficient to power the battery charge circuit.
При отключенной от питающей сети клемме L1 (фиг.1 и 2) устройство может выполнять функцию непостоянного аварийного светильника, т.е. зажигать светодиодную нагрузку 24 только при отсутствии напряжения в сети.When disconnected from the mains terminal L1 (Figs. 1 and 2), the device can perform the function of an intermittent emergency lamp, i.e. light up the LED load 24 only when there is no mains voltage.
Предложенное устройство может быть применено также и с внешним стандартным блоком сетевого питания, фиг.5 В этом случае светодиодная нагрузка может быть дополнена группами светодиодов 113, 114, включаемыми последовательно со светодиодной нагрузкой 24 (фиг.1,), но в целом питаемыми от внешнего стандартного блока сетевого питания (фиг.5). Целесообразно в таком случае использовать переключатель 115 на два положения: - I (фиг.1), когда включен стандартный блок сетевого питания и отключена клемма L1, II - когда выключен стандартный блок сетевого питания и подключена клемма L1. В первом случае используется общее освещение с переходом в аварийный режим при пропадании напряжения сети. Во втором случае устройство переключено в дежурный режим, когда подключена только светодиодная нагрузка 24 (постоянный режим аварийного светильника) и возможен переход в аварийный режим при пропадании сети.The proposed device can also be used with an external standard power supply unit, Fig. 5 In this case, the LED load can be supplemented by groups of LEDs 113, 114, connected in series with the LED load 24 (Fig. 1), but generally powered by an external standard power supply unit (figure 5). It is advisable in this case to use the switch 115 in two positions: - I (Fig. 1), when the standard power supply unit is turned on and the terminal L1 is disconnected, II - when the standard power supply unit is turned off and the terminal L1 is connected. In the first case, general lighting is used with a transition to emergency mode in the event of a power failure. In the second case, the device is switched to standby mode when only LED load 24 is connected (constant mode of the emergency lamp) and it is possible to switch to emergency mode when the network is lost.
Предложенное устройство может быть использовано для конструирования аварийных светильников с 1-4-мя или более светодиодами различной мощности с тока нагрузки 350 мА, 550 мА, 700 мА и более при длительности аварийного режима 1,2 и 3 часа при числе элементов в аккумуляторной батарее, от 2-х до 5 и более.The proposed device can be used to design emergency luminaires with 1-4 or more LEDs of different capacities with a load current of 350 mA, 550 mA, 700 mA or more with emergency duration of 1.2 and 3 hours with the number of cells in the battery, from 2 to 5 or more.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123409/07U RU101306U1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010123409/07U RU101306U1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU101306U1 true RU101306U1 (en) | 2011-01-10 |
Family
ID=44055211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010123409/07U RU101306U1 (en) | 2010-06-09 | 2010-06-09 | EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU101306U1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2550741C2 (en) * | 2011-06-03 | 2015-05-10 | Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх | Intrinsic safe luminaire |
| RU2587475C2 (en) * | 2011-04-08 | 2016-06-20 | Конинклейке Филипс Н.В. | Driver device and method of exciting for excitation of load, in particular, assembly of light-emitting diodes |
| RU2589734C2 (en) * | 2011-03-28 | 2016-07-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Excitation device and method for excitation of load, in particular, light-emitting diodes |
| RU168569U1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-02-09 | Юрий Борисович Соколов | LED light source powered by an unstable three-phase AC network |
| RU2617442C2 (en) * | 2012-02-02 | 2017-04-25 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Light-emitting diode light source |
| WO2017200424A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Юрий Борисович СОКОЛОВ | Led light source powered by an unstable three-phase ac network |
| RU2765984C2 (en) * | 2016-03-07 | 2022-02-07 | Интеллиджент Гроут Солюшнз Лимитед | Controlled power and lighting system |
-
2010
- 2010-06-09 RU RU2010123409/07U patent/RU101306U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2589734C2 (en) * | 2011-03-28 | 2016-07-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | Excitation device and method for excitation of load, in particular, light-emitting diodes |
| RU2587475C2 (en) * | 2011-04-08 | 2016-06-20 | Конинклейке Филипс Н.В. | Driver device and method of exciting for excitation of load, in particular, assembly of light-emitting diodes |
| RU2550741C2 (en) * | 2011-06-03 | 2015-05-10 | Марко Зюстеманалюзе Унд Энтвиклунг Гмбх | Intrinsic safe luminaire |
| RU2617442C2 (en) * | 2012-02-02 | 2017-04-25 | Филипс Лайтинг Холдинг Б.В. | Light-emitting diode light source |
| RU2765984C2 (en) * | 2016-03-07 | 2022-02-07 | Интеллиджент Гроут Солюшнз Лимитед | Controlled power and lighting system |
| RU168569U1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-02-09 | Юрий Борисович Соколов | LED light source powered by an unstable three-phase AC network |
| WO2017200424A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-11-23 | Юрий Борисович СОКОЛОВ | Led light source powered by an unstable three-phase ac network |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU101306U1 (en) | EMERGENCY CONTINUOUS LAMP WITH LED LOADS | |
| US7598703B2 (en) | Portable chargers having power factor correction capability for use with electric vehicles | |
| US9131582B2 (en) | High efficiency LED driving circuit and driving method | |
| CN102917503B (en) | LED driver system with energy storage function | |
| CN108075562B (en) | High-power portable electric equipment and power supply control device and method thereof | |
| CN104428984B (en) | Switching power unit and semiconductor device | |
| KR20140097628A (en) | temperature controlling system of battery and controlling method thereof | |
| CN107437833B (en) | Portable power source based on regularly charge | |
| CN109660015B (en) | Uninterruptible power supply with seamless switching capability and uninterruptible power supply method | |
| CN103260303A (en) | Portable lighting device, and method and controller for controlling power supply to load | |
| CN201011706Y (en) | Nickel-hydrogen nickel-cadmium battery group charger control circuit | |
| CN203788516U (en) | Intelligent dimming efficient constant-current LED driving chip | |
| CN109245188B (en) | Charging device and charging and discharging source path management method | |
| CN201213231Y (en) | Portable mobile power source | |
| CN210201485U (en) | Single-live-wire power taking circuit, control circuit and power supply system | |
| TW201944689A (en) | Alternating current signal power conversion system used for cell charging, and charging system and method | |
| CN116995780A (en) | Intelligent direct-current power supply system | |
| Tucker | Understanding output voltage limitations of DC/DC buck converters | |
| CN217307324U (en) | Power battery charging circuit | |
| CN116191586A (en) | Quick charging loop for energy storage inductance winding of emergency lamp | |
| CN111491423B (en) | Single-fire switch circuit and single-fire switch device | |
| KR101243694B1 (en) | Power storage apparatus comprising different storage battery type and solar streetlight using the same | |
| CN204879473U (en) | Multifunction torch | |
| CN211860603U (en) | Lamp emergency module | |
| KR20080047820A (en) | Charging type power apparatus and method for controlling thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120610 |