LAT型全自动消防应急照明灯电路分析
    

  本文介绍的LAT型消防应急照明灯安装在一般工业与民用建筑中,以便停电时,为人员的疏散或消防作业提供应急性的照明,同时该灯具还具有“自检”和“自保”功能,是一款全自动型消防应急照明灯具。内部电路如图所示。

  电路工作原理分析
  
  
  1.正常状态的自动充电电路
  
  市电AC220V经C4、R16降压,由D1~D4整流、C2滤波,形成5.5-5.9V直流充电电压(与电池电压高低有关系),经R13限流、D8隔离,加到镍镉电池组正极,进行自动充电。在充电时,由于R6和R3分压为Q2的b极提供偏压偏低,Q2截止,此时红色充电指示灯LED3经Rl0可获得1.79V电压而发光,表示电池处于充电状态。当电池充满时(实测约为4,37V),Q2的b极偏压增高并使Q2导通,c极电压降低,LED3熄灭,表示充满电后自动转入涓流浮充状态。

  2.应急状态的自动放电电路
  
  在充电过程中,充电电压经R15加到D6正极,在D6和D7的负极形成4.53V电压,该电压将D7封锁住,使D7无法导通,导致Q4的b极无偏置,使Q4截止。正在充电时,即充电灯亮时,Q4的c极电压为一0.1V;当电池充满时,即充电灯灭时,电压变为0.03V,Q5都因b极偏压太低而截止,此时c极为高电位,电压在4.27~5.91V之间变化,所以在充电的全过程中,Lal、La2聚光灯不会亮。

  当突然停电时,充电电压立刻消失,但在充电过程中,充电电压经R15、R1、D5向Cl充电,并在Q3的b极形成的0.73V电压不会立刻消失。另一方面,当充电电压消失后,封锁在D7负极上的4.53V电压也随之消失,即D6对D7的封锁被解除,电池电压立刻经Rll、D7、R5加到Q3的c极并使Q3导通。Q3导通后,为Q4的b极提供不小于0.7V的偏压,使Q4饱和导通,从而也使Q5饱和导通,电池经Q5放电,将Lal、La2点亮。同时电池电压经Q4、D9、R4(取代Rl和D5)继续向Cl充电,保证Q3持续饱和导通,于是电路自动转入应急照明状态。

  3.自动故障检测
  
  当电池未装、失效或开路时,由于负载减轻引起充电电压由5.91V上升到9.83V,经R13加到ZD1负极电压为9.16V,ZD1被击穿,使Ql的b极由1.28V升至2.59V,Q1导通,黄色故障指示灯亮,提示电路出现故障。同时,D8负极充电电压由4.12V上升到8.48V,加到Lal、La2正端,该电压又加到Q4的e极,经Rll、D7、R5、Q3到地构成通路(当电池出现问题时,D6将对D7失去封锁作用,见下文“故障2”),但为Q4提供的偏置只有0.64V(测Q4的b极电压为7.84V),所以Q4仅为弱导通。Q5的b极电压为0.62V,则Q5也变为弱导通,在其内部有5.14V左右的压降,此时Lal、La2虽然比正常状态亮,但不至于烧毁。

  4.过放电自动保护
  
  由C1、Rl、D5、D9、R4及Q3组成的自动转换电路,不仅可以实现正常和应急两个状态间自动转换,同时又可为后备电池过放电自动保护。在应急状态时,电池电压经Q4、D9、R4向Cl充电,使Q3在转换过程中保持饱和导通,Q4、Q5工作,将Lal、La2点亮。为了电池的使用寿命,不希望放电时间过长,所以当电压放电低于额定电压的85%时,通过电池电压向Cl充电能力的自然下降使Q3截止,从而达到过放电自动保护目的。该灯具在“自检”和“自保”两个方面的设计,都是一种电路两种用途,非常巧妙。

  常见故障分析与维修
  
  故障现象1:在正常状态下,按试验开关AN1,Lal、La2偶尔能亮,拔下电源插头模拟突然性停电,Lal、La2很难再亮。

  分析检修:经检查Cl失效,在正常状态下下端电压不能完全达到0.68V-0.73V,当m现突然停电时,由于充电电压随之消失,无法使Q3迅速导通,进而影响Q4和Q5,从而导致Lal、La2很难再亮。

  故障现象2:在正常状态下,按AN1和模拟突然停电,Lal、La2均不亮。

  分析检修:此故障大多是由于连接线有问题所致,因为所用的导线比较细,芯线强度有限,容易在导线的焊接点处出现断路。

  同时也要注意检查后备电池的接点是否开路,因为一旦出现开路就会使充电电压大幅增加,而且充电电压加在D6和D7正极卜.的电压几乎相等,均为7.9V左右,因此D6对D7已经起不到封锁的作用。尽管电路在设计方面已采取了相应的保护措施,但当Q4或Q5 r作点发生变化时,就会使Lal、Lal过压,导致其老化或损坏。

  故障现象3:在正常状态下,按AN1试验开关,Lal,La2亮;模拟突然停电Lal、La2不亮。

  分析检修:检查自动转换电路各元件未见异常,后备电池也未出现开路,测试电池发现没有电压,而且发现多台灯具都有这种状况,分析认为灯具所采用的后备电池性能比较差,过充或过放都容易造成电池失效,表现出的现象是永远充不满电(和那种“一充即满,一用即光”有所不同),测两极电压为0V。实修时应注意检查,看看电路是否存在“过充”和“过放”问题。

  维修资料
  
  利用面板上3个开关和3个指示灯,对灯具进行检查,具体方法如下:

  在正常状态下按住AN1时Lal、La2亮,松开后熄灭。同时,松开AN1后充电指示灯LED3会亮一会儿再熄灭。如果充电指示灯原先是亮的,按住AN1则熄灭。

  在正常状态按AN2、AN3均无效。在应急状态下按AN1无效。Lal、La2亮时,按AN2熄灭,再按AN3,Lal、La2亮,但充电指示灯始终不亮。如果在上述检查过程中出现异常,即表明电路存在问题。

  Ql控制故障指示灯对电路自检。在正常状态,如果电池未装和存在开路,Ql就会导通,黄色故障指示灯亮,而在应急状态时,Ql始终不会导通。Q2控制充电指示灯,充电时红色指示灯亮,充满时熄灭。Q3为自动转换,一是利用Cl储存的电压实现瞬间转换,二是利用Q4的导通来维持自身的持续导通。另外,当电池放电低于85%时,Q3会自动截止,防止过放。Q4和Q5为Lal、La2的控制开关,正常状态时截止,应急状态时饱和导通;当电池未装或存在开路时,Q4、Q5自动变为弱导通,起到限流作用,保护Lal、La2。

  Q1~Q5管脚工作电压见表。

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    收录时间:2014年06月23日 15:27:28 来源:精通维修下载 作者:匿名
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