Fuente de luz de emergencia simple

Descripción del esquema y principio de funcionamiento de una lámpara de emergencia simple basada en una lámpara de ahorro de energía.

Hay situaciones en las que durante un corte de energía es necesario que alguna área permanezca iluminada. Por ejemplo, puede ser un corredor, cuarto de servicio o simplemente un lugar de trabajo. En esta situación, una lámpara de emergencia hecha sobre la base de una lámpara de ahorro de energía convencional con una potencia de no más de 9-11 vatios será de gran ayuda.

Cuando la tensión de red es normal, la lámpara funciona directamente desde la red. En caso de falla de energía, la lámpara cambia a energía de batería. En funcionamiento normal, la batería se recarga desde la red, manteniendo así el rendimiento constante de la lámpara. El diagrama esquemático de dicha lámpara se muestra en la Figura 1.

Operación de luz de emergencia en modo normal

Un puente rectificador VD3 conectado a través de un condensador de lastre C3 se utiliza como detector de la presencia de tensión de red. La resistencia R2 está diseñada para limitar la corriente al momento de cargar el capacitor C6. Este condensador está diseñado para suavizar la ondulación de la tensión de red rectificada. El LED HL1 actúa como indicador de la tensión de red, a través de él también conectado en bobinados en serie del relé K1.

Como se puede ver en el diagrama, el relé se encenderá solo si hay voltaje en la red y el interruptor cerrado SA1.1. El segundo grupo de contacto SA1.2 está diseñado para conectar la batería GB1 al convertidor de voltaje.

Tensión de red A través del contacto K1.1, ingresa a la lámpara EL1 y al devanado primario del transformador T1. En este estado (el relé K1 está activado), los contactos del relé K1.3, K1.4 conectan el devanado secundario del transformador T1 al rectificador en los diodos VD1, VD2, hechos de acuerdo con el circuito de duplicación de voltaje. Este voltaje se obtiene en los condensadores C4, C5 y se usa para alimentar el cargador de batería.

Figura 1. Esquema de la lámpara de emergencia.

Esquema de carga de batería

El dispositivo de carga consta de una fuente de corriente controlada recogida en un estabilizador integrado ajustable DA1 tipo KR142EN12A. La corriente de carga máxima está limitada por la resistencia de la resistencia R3, y a los valores indicados en el diagrama es de 120 a 130 mA. Un asterisco en el diagrama junto a la designación de esta resistencia significa que es posible que deba seleccionarlo durante la configuración.

En el estabilizador paralelo DA2, se ensambla una unidad de control del proceso de carga. Cuando el voltaje de la batería es pequeño, el estabilizador DA2 está cerrado, el LED HL2 brilla muy débilmente, casi no brilla, la batería se cargará con la corriente máxima.

El voltaje de la batería durante la carga aumentará gradualmente y, a través del divisor R5, R6 actuará sobre el electrodo de control del estabilizador DA2. Tan pronto como el voltaje en este electrodo excede los 2.5 V, comienza un aumento en la corriente del cátodo del estabilizador (pin 3 de DA2). El brillo del LED HL2 aumenta, y la corriente de carga disminuirá. Cuanto más brillante es el LED, menor es la corriente de carga. Por lo tanto, la corriente de carga disminuye gradualmente y mantiene constantemente la batería en un estado cargado. Así es como se comporta este dispositivo cuando hay voltaje en la red.

El dispositivo está en modo de emergencia.

Cuando desaparece el voltaje, la bobina del relé K1 se desactiva y vuelve a su posición original, como se muestra en el diagrama. El terminal positivo de la batería está conectado al generador a través del contacto de relé K1.2. Pero junto con esto, no debemos olvidar que el conmutador de red SA1 permanecerá encendido (en el diagrama se muestra en la posición "Apagado"), y su grupo de contacto SA1.2 ya conecta el terminal negativo de la batería al generador, que se realiza en el chip DD1.Por lo tanto, el voltaje de la batería se suministrará al generador.

El generador comenzará a producir pulsos con una frecuencia de aproximadamente 50 Hz, que controlan el funcionamiento de un amplificador de potencia montado en un circuito puente en los conjuntos de transistores VT1, VT2.

El devanado secundario del transformador T1 se conectará a la salida del amplificador de puente a través de los contactos de relé K1.3, K1.4, como se muestra en el diagrama. En este modo, el transformador funciona como un refuerzo y alimenta la lámpara EL1. La lámpara continúa encendida, recibiendo energía de la batería.

El contacto del relé K1.1 está abierto en este momento, por lo que el voltaje del transformador al rectificador VD3 no alcanza y el relé K1 permanece apagado. Cuando aparece la tensión de red, el relé K1 se encenderá a través del rectificador VD3 y se restablecerá el funcionamiento normal del dispositivo.

La batería está compuesta por siete baterías AA con una capacidad de 1000 mAh. Cuando se usa una lámpara EL1 con una potencia de 11 W, dicha batería dura 45 minutos de funcionamiento de la lámpara. Si necesita más duración de la batería, simplemente instale una batería más grande.

Configurar un dispositivo de iluminación de emergencia

Configurar el dispositivo es fácil. Debe comenzar configurando la corriente de carga de la batería, para lo cual debe conectar el dispositivo a la red con una batería completamente cargada. Usando la resistencia de corte R6, configure la corriente de carga de la batería dentro de 0.5 - 1.0 mA.

Después de eso, desconecte la unidad de la red, el generador debería arrancar. La frecuencia del generador debe ser de aproximadamente 50-60 Hz. Puede ajustar la frecuencia seleccionando la resistencia R1.

El voltaje a la salida del convertidor, en el caso de utilizar una lámpara de ahorro de energía, a multímetro digital M-832 debe estar en el rango de 280 a 305 V. Tal voltaje aparentemente alto, en lugar de 220 a 240 V, se explica por la forma rectangular de los pulsos en la salida del convertidor cuando la lámpara está en modo de emergencia.

Si se va a utilizar una lámpara incandescente, la tensión de salida del convertidor debe establecerse entre 200 y 215 V.

La tensión necesaria en la salida del convertidor se puede lograr cambiando el número de vueltas del devanado secundario del transformador. No es difícil realizar esta configuración, si el transformador tiene un diseño plegable, el devanado secundario está ubicado en la parte superior del primario o en una bobina separada.

Piezas y construcción

Toda la unidad electrónica puede ensamblarse en una placa hecha de papel de fibra de vidrio de 1,5 mm de espesor. Una posible versión del tablero se muestra en la Figura 2.

Figura 2. La placa de circuito impreso de la unidad electrónica de la lámpara.

La placa está diseñada para instalar resistencias como MLT-0.125, resistencia de corte R6 tipo SP3-19a. Condensadores electrolíticos importados con un voltaje de trabajo no inferior al indicado en el diagrama. Los condensadores C2 y C3 son de película tipo K73-17, el condensador C7 es de cerámica de tamaño pequeño.

Relé K1 tipo RKM-1, su voltaje de operación cuando los devanados están conectados en serie (como se muestra en el diagrama) 24 V a una corriente de disparo de aproximadamente 25 mA. Como reemplazo, es adecuado cualquier relé con el mismo diagrama de contacto, voltaje de bobina y corriente de disparo, por ejemplo, TRY-24VDC-P4C importado.

La bobina del relé se alimenta a través de un rectificador VD3, cuya corriente está limitada por un condensador de lastre C3. Su capacidad debe seleccionarse de modo que la corriente suministrada por el rectificador en el modo de cortocircuito sea ligeramente mayor que la requerida para que funcione el relé. Para el relé aplicado, esta corriente es de 30 mA. Si se utiliza un tipo diferente de relé, se deberá seleccionar el condensador C3.

La corriente máxima permitida del LED HL1 tipo KIPMO1G-1L según las condiciones técnicas de 60 mA. Por lo tanto, a través de él, sin temor, puede conectar la bobina de relé K1. Este LED se puede reemplazar con cualquier resplandor rojo. Para reducir la corriente a través del LED a un valor aceptable, tendrá que conectar una resistencia con una resistencia de 150 a 200 ohmios en paralelo.El LED HL2 se puede reemplazar con cualquier brillo verde, y no se requieren modificaciones.

El transformador T1 se utiliza desde un adaptador de red. A una corriente de carga de aproximadamente 1 A, el voltaje del devanado secundario debe ser de aproximadamente 9 V, y el devanado secundario se realiza con un cable con un diámetro de al menos 1 mm. Las dimensiones del transformador deben ser tales que puedan caber en la placa.

La placa terminada se instala en una caja de tamaño adecuado, en la que es necesario hacer agujeros para los LED. Para conectar la lámpara, instale una toma de corriente en el dispositivo. Si la unidad electrónica es parte de la lámpara, puede instalar el cartucho estándar habitual en la misma carcasa.

Boris Aladyshkin