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安全指示牌

简介—— 安全出口指示牌的工作原理 当市电突然停电时,指示牌会以醒目的荧光箭头显示,引导处于黑暗中的人们撤离。该指示牌适用于宾馆、酒…

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安全出口指示牌的工作原理

 

当市电突然停电时,指示牌会以醒目的荧光箭头显示,引导处于黑暗中的人们撤离。该指示牌适用于宾馆、酒楼、及地铁等公共场所。  

 

图中,开关三极管Q2及高频变压器 T1等元件构成RCC型开关电源供电电路:开关三极管Q7及高频变压器T2等元件构成荧光指示发光板逆变供电电路;集成电路U1u2及三极管Q5Q6Q8Q9Q13Q3等元件构成综合比较控制电路;Q10D10等元件构成恒流充电控制电路。

 

    市电正常时,AC220V电压经二极管D1~D4整流、电容C1滤波约310V的直流电压,该电压经启动电阻R2加到Q2的基极,使Q2开始导通,T1的初级绕组 LP产生的电动势感应到反馈绕组LB,形成正反馈,迫使Q2迅速进入饱和状态; Q2饱和后,LB出现自感反电动势,经C2R1Q2加上反向偏置,强迫其迅速截止而完成一次开关振荡周期。由于Q2循环不断地导通与截止,就把初级310V的直流电压变成了一定振荡周期的矩形高频脉冲,然后经T1耦合至次级绕阻LS,由高频二极管D9整流,在滤波电容C5上产生约74V的直流输出电压。当负载电流减小引起输出电压升高时,LB中感应的电压也升高,这时,由D7C3D6Ql等元件组成的稳压器经D7整流后在C3负极上积累的负电压更低.从而使D6Ql导通,迫使Q2减少振荡脉冲来降低输出电压。当负载电流增大引起输出电压降低时,LB中感应的电压也降低,促使Q2增加振荡脉冲来提升输出电压。电路中 R9Q12组成过流保护电路,当Q2的工作电流超过额定值时,取样电阻R9上产生的电压降加到过流保护管Q12的基极而使其导通,从而引起Q2基极电压下降,迫使Q2的工作电流减小,达到了过流保护的目的。

 

    开关电源正常工作输出的直流电压,一路经R6D11加到36V电池的正极和三极管Q5Q9的发射极;另一路经D12加到Q6Q8的基极,使Q8Q9导通给集成电路U1U2等元件提供工作电压;这时,由于加到Q6基极的电压较高(67V),使Q6饱和而导通,故Q5只能输出约05V,使U114端输出高电平,Q13Q3导通。开关电源的输出电压就经Q3T3给荧光指示发光板的逆变供电电路提供约28V的工作电压(此电压由 R48设定)。此时,逆变供电电路T2次级输出的脉动电压约75V,荧光指示发光板就发出柔和的荧光。

 

    市电停电时,积累在C12C6上的电压不会马上消失,比较器Ul11端电压大于⑩端基准电压,使其13端输出约35V电压。因此,Q6的基极电压降低了,导通程度变小,而Q5的导通程度变大,使其集电极输出电压由原来的05V增至约36V,使逆变振荡幅度增加,T2次级输出的脉动电压就增至约100V,使荧光指示发光板产生较亮的荧光。

 

    荧光指示发光板的逆变供电电路正常工作时,T2次级输出的脉动电压经 D28D29限幅D27整流C19滤波后,约025V的电压加到比较器使U2⑤端电位高于④脚,②端呈高电平,黄色(故障)发光二极管D22A不发光。当逆变供电电路出故障时,T2次级就没有脉动电压输出,使U2⑤端电压低于④端,②端呈低电平,使D22A发光,提示有故障。当荧光指示发光板的内部电极开路时,T2的负载变得很小,也会使⑤端电位低于④端的基准电压而使D22A发光。当市电停电时,36V电池接替市电供电,若某种原因引起负载电流增大,则保险电阻RF上的电压降就增大,当该电压超过⑦端的阈值时,U2①呈低电平,D22A也发光。此时逆变状态下36V电池放电大增,使U1②端的输出地控制逆变供电电路Q7的基极,强迫它停振,避免36V电池因过放电而损坏。另外,当36V电池的电压下降至约3V时,Ul⑧端电压将低于⑩端的基准电压,13端输出低电平,迫使Q5截止,逆变供电电路得不到工作电压,也达到了保护电池的目的。

 

    在电池的恒流充电控制电路中,由于QlO的上偏置被D10的正向压降稳定在2V左右,当某种原因引起充电电流增大时,R7上的电压降就增大,这样,QlO的发射极电压就减小,故充电电流被QlO调整为恒流状态,反之亦然。

 

    比较器U2-3U2-4等元件组成36V镍镉电池的充电保护电路,其中D20A为环境温度传感器,D21A为插在36V镍镉电池塑料外套内的充电电池温度传感器。正常工作时,U211端电压高于⑩端,故13端内部晶体管截止;此时,由于 D21A偏置电阻比D20A的偏置电阻小, U2⑧端电压高于⑨端,其14端内部晶体管导通,使绿色发光二极管D24A发光,显示充电进行状态。由于U214端导通, QlO也导通,故开关电源输出电压给电池充电,充电电流约160mA。充电电池的端电压经分压后加到U2⑩端,并与11端的电压进行比较,一旦⑩端电压高于11端,U213端导通,使U2⑧端电压低于⑨端,迫使14端截止,进而使Q10也截止。若充电过程中,电池温度的升高传感到 D2lA并使其电压降减小,一旦小于 D20A的压降时,U214端截止使Q10也截止。这样,开关电源输出的74V电压就只能经R6Dll36V电池提供涓流充电,充电电流减小为约25mA。此时,D24A熄灭而D23A发光,显示充电等待状态。

 

    安全出口指示牌出现故障而不亮时,若发现R44R45F3等元件烧毁,通常是C1Q2损坏而短路造成的(F3可换成lO05W的电阻)。若上述元件正常,可拔下荧光指示发光板的两芯插头测其阻值,正常时其阻值为无穷大。若阻值较小则说明荧光指示发光板已击穿。荧光指示发光板损坏后很难买到。这里介绍一种简便易行的修复方法。

 

    荧光指示发光板的内部结构为:密封的透明塑料薄膜内,分别敷设着一层透明正电极和银色图形电极,在它们的中间敷设的是一层荧光发光介质物。当在引出电极加上交变电压时,荧光介质物在电场的作用下,内部电子移动而发出荧光。交变电压越高,发出的荧光就越亮。

 

    若荧光介质物被击穿,则不能发光。此时,拆下荧光发光板,从正反面均可见到击穿点的颜色呈褐色(若只是一面有,就不是击穿点)。可用锋利的小刀在反面密封膜上,切割一块比击穿点直径稍大一点的口子,然后刮去击穿点的,保留正面的密封透明塑料薄膜。当用万用表测其引出电极的阻值为无穷大时,则表明成功,可以安装使用了。

 

    如果出口指示牌在有市电时能发光,而在无市电时不能发光,或不论有、无市电均不发光,一般都是镍镉电池失效所致(充电及控制回路较少出故障)

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