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電梯系統(tǒng)是一種與人身安全密切相關(guān)的特殊設(shè)備,具有特殊的電氣復(fù)雜性。應(yīng)急照明是其重要組成部分,確保電梯應(yīng)急照明系統(tǒng)的可靠性尤為重要。傳統(tǒng)的應(yīng)急照明基本上使用白熾燈,但它有一些缺點(diǎn),如功耗大、能效低、照明低、使用壽命短等。
隨著led提高性能,LED由于其環(huán)保、節(jié)能、抗震、使用壽命長(zhǎng),逐漸取代白熾燈作為電梯應(yīng)急照明,更好地克服了白熾燈的這些缺點(diǎn)。LED選擇穩(wěn)定、可靠、耐用的應(yīng)急照明方案,優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電源,不僅可以減少應(yīng)急照明系統(tǒng)的維護(hù),而且可以提高電梯系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性,保證電梯的安全運(yùn)行具有重要意義。
1、LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電源的工作原理
根據(jù)應(yīng)急備用電源的基本工作原理,LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)滿足以下工作要求:有市電時(shí),由市電直接供電AC/DC驅(qū)動(dòng)控制電路轉(zhuǎn)換主要為正常維護(hù)提供低壓直流電源LED燈具供電,以及給系統(tǒng)自帶的備用電池充電;在發(fā)生故障時(shí),或者市電停電時(shí)為應(yīng)急備用電池為用電設(shè)備供電,包括LED驅(qū)動(dòng)應(yīng)急燈。
根據(jù)這一工作原理,LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電源由四部分組成(如1所示)。
1.四個(gè)深色模塊是LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電源基本功能模塊。AC/DC恒壓驅(qū)動(dòng)電路用于給電池充電,并為其他直流電氣設(shè)備提供驅(qū)動(dòng)電源。輸入電源選擇輔助電路輔助電路是控制電池在市政電源時(shí)無(wú)輸出,電壓輸出只有在緊急情況下。LED應(yīng)急驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)LED應(yīng)急燈。
由于LED需要特定的驅(qū)動(dòng)電源來(lái)提供穩(wěn)定的電流電源來(lái)提供穩(wěn)定的電流電壓LED應(yīng)急燈驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)尤為重要。此外,電池是與電路設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)的集成部件。因此,電路設(shè)計(jì)主要是AC/DC恒壓驅(qū)動(dòng)電路,輸入電源選擇輔助電路LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電路由三個(gè)模塊組成。以下是三個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)。
2、LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電源的電路設(shè)計(jì)
由蓄電池給LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電路供電。將重點(diǎn)介紹較特殊應(yīng)用的蓄電池作為輸入電源的LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電路。由蓄電池給LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電路供電。將重點(diǎn)介紹較特殊應(yīng)用的蓄電池作為輸入電源的LED應(yīng)急照明驅(qū)動(dòng)電路。
2.1 AC/DC恒壓驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
開關(guān)電源被稱為高效節(jié)能電源,是目前能量轉(zhuǎn)換中效率最高、體積小、重量輕的電源。開關(guān)電源是滿足電梯應(yīng)用環(huán)境的最佳方式。需要的是AC220V電壓轉(zhuǎn)換為DC12V所以選擇電壓Buck開關(guān)電源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
2 是Buck開關(guān)電源原理示意框拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
使用脈寬調(diào)制器SANKEN芯片A6051,是內(nèi)置MOSFET的電源驅(qū)動(dòng)IC,簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。常用的恒壓反饋電路設(shè)計(jì)LM實(shí)現(xiàn)258操作放大器。電壓采樣基準(zhǔn)電壓由電壓采樣基準(zhǔn)電壓實(shí)現(xiàn)TL431提供2.5V基準(zhǔn)電源電壓。輸出端電壓電流的取樣電壓和TL操作放大器后,對(duì)431的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較LM258 的P1腳輸出調(diào)節(jié)電壓電流,達(dá)到恒壓DC12V輸出效果可以給電池充電。
2.2 輸入電源選擇輔助電路設(shè)計(jì)
LED應(yīng)急照明電源的應(yīng)用模式,當(dāng)有市政電源時(shí),市政電源通過(guò)應(yīng)急備用電源恒壓恒流、照明和電池充電。當(dāng)市政電源停電或故障時(shí),應(yīng)急備用電源中自帶的電池供電。為了完成這兩種輸入電源的選擇,需要一個(gè)輸入電源來(lái)選擇輔助電路。輸入電源選擇輔助電路的設(shè)計(jì)原理如3所示。
12V蓄電池輸出的控制是通過(guò)繼電器、連接繼電器的常閉開關(guān)和三極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)市電正常供電時(shí),三極管導(dǎo)通,繼電器經(jīng)常關(guān)閉觸點(diǎn),繼電器斷開。因此,12V電池沒(méi)有輸出。當(dāng)市政電源沒(méi)有電壓輸入時(shí),控制三極管不工作,關(guān)閉繼電器,連接電池輸出電路,實(shí)現(xiàn)電池電壓輸出。只要備用電池有電,就可以保證DC12V持續(xù)穩(wěn)定的輸出。給LED驅(qū)動(dòng)電路提供連續(xù)電壓。
2.3 LED驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)
LED正伏安特性很陡,需要穩(wěn)定的電流,否則電壓波動(dòng)稍微增加,電流就會(huì)增加到LED燒毀的程度。所以要讓LED必須配備恒流穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)燈能可靠工作。