Protection de batterie pour le système d'éclairage de secours. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Protection des équipements contre le fonctionnement d'urgence du réseau, alimentations sans interruption

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Le système d'alimentation de secours pour les lampes à LED peut être organisé sur la base de n'importe quelle alimentation sans interruption (UPS) informatique commune, alimentant les lampes à partir de la batterie 12 V qu'elle contient.La recharge constante de la batterie avec un réseau 220 V fonctionnel sera assurée par les moyens de l'onduleur lui-même. Cependant, afin d'éviter des dommages et une défaillance prématurée de la batterie, il est conseillé de connecter la charge (luminaires) à celle-ci à travers les dispositifs de protection décrits ci-dessous. Ces appareils sont simples et construits sur des pièces facilement disponibles. Bien que l'auteur les ait réalisés sous la forme de structures séparées, ils peuvent très bien être placés dans le cas de nombreux onduleurs.

Fig. 1

Le dispositif le plus simple, dont le circuit est illustré à la Fig. 1, protéger la batterie contre les décharges profondes. La tension de batterie GB1, en dessous de laquelle s'ouvre le circuit de sortie du stabilisateur parallèle DA1, est fixée par un diviseur de tension connecté à l'entrée de commande du stabilisateur à partir des résistances R1 et R2. Avec les valeurs des résistances indiquées sur le schéma, un seuil d'environ 11,5 V est fixé, ce qui évite une décharge profonde de la batterie. Sa charge (RH) peut être n'importe quel appareil électrique conçu pour être alimenté par une tension constante de 12 V avec une consommation de courant ne dépassant pas 750 mA. Par exemple, les lampes LED.

L'interrupteur, en tant qu'élément séparé, n'est pas prévu dans le dispositif. Son circuit d'alimentation est fermé par un cavalier entre les broches 1 et 3 de la contrepartie du connecteur X1, avec laquelle la charge est connectée. Si la tension de la batterie est supérieure au minimum autorisé, le relais K1 est activé, connectant la charge RH avec ses contacts. En même temps, la LED HL1 qui le signale s'allume. Dès que la tension de la batterie tombe en dessous de la valeur autorisée, à la suite de quoi la tension entre les broches 1 et 2 du stabilisateur DA1 tombe en dessous de 2,5 V, le circuit d'enroulement du relais s'ouvre, il déconnecte la charge et la LED s'éteint.

Fig. 2

L'appareil est monté sur une carte de circuit imprimé simple face, illustrée à la fig. 2. Il est conçu pour accepter les résistances à montage en surface, la prise téléphonique TJ5-6P4C et le relais WJ102H-1C-12VDC. Les dimensions de la carte lui permettent d'être installée dans un boîtier de prise téléphonique standard à deux gangs.

Le stabilisateur parallèle TL431A peut être remplacé par TL431C ou KR142EN19A, mais dans ce dernier cas, un relais avec un courant de fonctionnement d'enroulement ne dépassant pas 100 mA doit être utilisé. Pour les stabilisateurs de la série TL431, un courant jusqu'à 150 mA est autorisé.

Riz. 3 (cliquez pour agrandir)

Si le dispositif décrit ci-dessus est complété par une minuterie, comme illustré à la Fig. 3, la charge (éclairage de secours) ne sera connectée que pendant un temps limité, ce qui économisera l'énergie de la batterie. La minuterie est réalisée sur un stabilisateur parallèle DA1. Lors de la mise sous tension, la charge du condensateur C1 à travers la résistance R2 commence. Jusqu'à ce que la tension sur le condensateur et l'entrée de commande du stabilisateur DA1 atteigne 2,5 V, le circuit de sortie de ce stabilisateur est fermé. L'unité de protection contre les décharges profondes du stabilisateur DA2 pendant cette période fonctionne exactement de la même manière que celle décrite ci-dessus. Mais dès que la tension exemplaire du stabilisateur DA1 sera dépassée, il contournera les résistances R4 et R5. La tension à l'entrée de commande du stabilisateur DA2 chutera en dessous de la tension de référence et la charge de la batterie sera désactivée.

Le temps jusqu'au délestage automatique dépend de la constante de temps du circuit R2C1 et peut aller jusqu'à plusieurs minutes. A tout moment, en appuyant sur le bouton SB1, vous pouvez décharger le condensateur C1 et ainsi redémarrer la minuterie. La diode VD1 est conçue pour décharger rapidement le condensateur après avoir déconnecté la contrepartie du connecteur X1.

Fig. 4

Sur la fig. La figure 4 montre le circuit imprimé de cette version de l'appareil. L'utilisation du stabilisateur KR1EN142A comme DA19 dans ce cas est hautement indésirable. Le courant de commande plus élevé par rapport aux stabilisateurs de la série TL431 entraînera la nécessité de réduire la valeur de la résistance R2, ce qui réduira également l'exposition de la minuterie.

Riz. 5 (cliquez pour agrandir)

S'il est nécessaire de protéger la batterie non seulement contre une décharge excessive, mais également contre le dépassement du courant de charge, le circuit de la version originale de l'appareil (voir Fig. 1) peut être complété par une unité de protection de courant, comme illustré à la Fig. . 5. Dès que la chute de tension aux bornes du capteur de résistance-courant R8 connecté en série avec la charge atteint la tension d'ouverture du transistor VT1, les transistors VT2, VT3 s'ouvriront également, formant un analogue du trinistor. Dans ce cas, la tension à l'entrée de commande du stabilisateur DA1 tombera en dessous de l'entrée de référence, l'enroulement de relais K1 sera désactivé et la charge sera déconnectée par les contacts ouverts du relais.

En raison de la rétroaction positive qui couvre les transistors analogiques SCR, l'appareil restera dans cet état même après la libération du relais. Pour réappliquer la tension à la charge, vous devrez déconnecter la pièce d'accouplement du connecteur X1 et la reconnecter.

Fig. 6

La carte de circuit imprimé de cette version de l'appareil est illustrée à la fig. 6. La résistance R6 pour fournir la dissipation de puissance souhaitée est composée de quatre résistances de 3 kΩ connectées en parallèle.

Il est permis de remplacer les transistors BC847A par l'une de ces séries ou la série domestique KT3130, et le BC857A par n'importe quelle série BC857 ou KT3129. Les transistors à montage en surface peuvent également être remplacés par les séries conventionnelles KT3102 et KT3107, mais cela nécessitera de retravailler la carte de circuit imprimé.

Dans les trois versions de l'appareil, en plus des LED indiquées dans les schémas de type, de nombreuses autres peuvent être utilisées.

Il convient de noter que lors de l'alimentation d'appareils avec une tension d'alimentation nominale de 3 ... 9 V à partir d'une batterie de 12 V, elle doit être abaissée à la valeur souhaitée à l'aide d'un stabilisateur de commutation plutôt que linéaire. Une efficacité nettement plus élevée du stabilisateur d'impulsions fournira une durée de fonctionnement plus longue de l'appareil dans des conditions d'urgence.

Auteur : I. Tsaplin

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