
黑暗里的一盞燈:全自動(dòng)智能照明電路設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2014-12-23 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】呀!停電了,作業(yè)沒(méi)寫(xiě)完,報(bào)告沒(méi)寫(xiě)完,手機(jī)、電腦都沒(méi)電了,到處一片漆黑。耽誤了學(xué)習(xí),更耽誤了掙錢(qián)的工作計(jì)劃。在黑暗中摸索尋找手電實(shí)在不方便,本文介紹了一種全自動(dòng)智能照明電路設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)的應(yīng)急燈平時(shí)接通市電,處于充足電備用狀態(tài),防患于未然!
當(dāng)夜晚來(lái)臨時(shí),你正在燈下工作學(xué)習(xí)時(shí),突然停電了,周?chē)黄岷?,你一定?huì)不知所措。只能在黑暗中摸索著尋找蠟燭、手電,非常不方便。還有一些特殊的場(chǎng)所如:賓館、飯店或地下室人員流動(dòng)密集,受建筑物結(jié)構(gòu)的限制,在白天也需要人工照明,如果突然停電,特別是由于突發(fā)意外原因引起的停電如:地震、火災(zāi),會(huì)使人員疏散造成很大的困難。
本文介紹的應(yīng)急燈平時(shí)接通市電,處于充足電備用狀態(tài),只有當(dāng)市電突然停電而且周?chē)h(huán)境光線突然由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí),能智能判斷出這是由于斷電引起的黑暗,及時(shí)點(diǎn)亮應(yīng)急燈。經(jīng)過(guò)10分鐘后自動(dòng)關(guān)閉,這時(shí)人員一般已經(jīng)撤離到安全地點(diǎn),無(wú)需再提供照明,關(guān)閉應(yīng)急燈還可以防止過(guò)度放電損壞鉛酸蓄電池。

工作原理:全自動(dòng)應(yīng)急燈電路由蓄電池恒壓限流浮充回路和光控延時(shí)回路兩部分組成。交流電壓通過(guò)變壓器降壓,整流濾波后得到18V的直流電壓,由D2、 R4、12V/1.2Ah的鉛酸蓄電池和LM317組成恒壓、限流浮充電不間斷電源,可以確保蓄電池隨時(shí)處于充足電狀態(tài),12V鉛酸蓄電池的浮充電壓為 14.4V。LM317接成恒壓源,W為精密多圈可調(diào)電位器,通過(guò)調(diào)整W可以使輸出端A點(diǎn)輸出穩(wěn)定的15.1V直流電壓。電阻R4可以限制充電電流大小,D2可以防止市電停電后蓄電池反向放電。
R1、R2、C1、D1、F1組成交流電壓檢測(cè)電路,當(dāng)交流電壓正常時(shí)B點(diǎn)經(jīng)過(guò)分壓后電壓為8伏左右,經(jīng)過(guò)F1反相后輸出低電平。當(dāng)交流電壓停電時(shí),因?yàn)橛蠨1隔離,所以B點(diǎn)電壓迅速跌至0伏,經(jīng)F1反相后輸出高電平。 CD4011BP是COMS型四與非門(mén)集成電路,與非門(mén)工作的邏輯關(guān)系是:只有兩個(gè)輸入端都輸入高電平時(shí)輸出端才輸出低電平;只要其中一個(gè)輸入端輸入低電平時(shí)就輸出高電平。如果將兩個(gè)輸入端并聯(lián)成一個(gè)輸入端那么這個(gè)與非門(mén)等效成一個(gè)非門(mén)。門(mén)電路輸入特性為:輸入電壓小于40%電源電壓時(shí)為輸入低電平;輸入電壓大于60%電源電壓時(shí)為輸入高電平。輸出高電平時(shí)輸出電壓接近正電源電壓;輸出低電平時(shí)輸出電壓接近0伏。
圖中兩個(gè)與非門(mén)F3、F4和C5、R6組成單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路,延時(shí)時(shí)間由C5和R6的數(shù)值決定,按照?qǐng)D中的數(shù)值延時(shí)時(shí)間在10分鐘左右,當(dāng)延時(shí)電路進(jìn)入延時(shí)單穩(wěn)態(tài)時(shí)F4輸出低電平,使三極管T導(dǎo)通,燈泡點(diǎn)亮。單穩(wěn)延時(shí)電路的工作條件是F2輸出低電平,要使F2輸出低電平那么F2的兩個(gè)輸入端必須都輸入高電平,其中一個(gè)輸入端用來(lái)監(jiān)視交流電壓,只有停電時(shí)才會(huì)輸出高電平,另一個(gè)輸入端是光控檢測(cè)端。
R3、GR、C4和R5組成光控檢測(cè)電路,用來(lái)檢測(cè)周?chē)h(huán)境光線的變化情況,當(dāng)周?chē)饩€逐漸由強(qiáng)變?nèi)酰◤陌滋斓揭雇恚┗蛘哂扇踝儚?qiáng)(從夜晚到白天)時(shí),光敏電阻GR的阻值發(fā)生緩慢變化,使其兩端的電壓也隨之緩慢變化,由于微分電容C4的隔離使R5兩端電壓為0V,延時(shí)電路沒(méi)有被觸發(fā)輸出高電平,驅(qū)動(dòng)三極管 T不工作,應(yīng)急燈不亮;當(dāng)周?chē)饩€突然由弱變強(qiáng)時(shí)(晚上開(kāi)燈照明),GR的阻值由大突變成小,在GR兩端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變電壓,通過(guò)C4、R5使R5兩端電壓仍為0V,應(yīng)急燈同樣不亮;只有當(dāng)周?chē)饩€突然由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)(停電造成電燈熄滅),GR的阻值由小突變成大,在GR兩端形成一個(gè)正跳變電壓,通過(guò)微分電路 C4、R5使R5兩端產(chǎn)生一個(gè)正脈沖,如果這時(shí)是交流電壓消失,F(xiàn)2的另一個(gè)輸入端也是高電平,那么F2輸出低電平,觸發(fā)單穩(wěn)延時(shí)電路工作,延時(shí)電路進(jìn)入延時(shí)時(shí)F4輸出低電平T導(dǎo)通,燈泡點(diǎn)亮。經(jīng)過(guò)10分鐘左右,單穩(wěn)延時(shí)電路退出單穩(wěn)狀態(tài),輸出高電平,T截至,燈泡熄滅。
K是功能切換開(kāi)關(guān),有三個(gè)位置:置于中間位置是強(qiáng)制斷開(kāi),置于左側(cè)位置是自動(dòng),置于右側(cè)是手動(dòng)接通,可以根據(jù)需要靈活切換K的位置。正常使用時(shí)可以將全自動(dòng)應(yīng)急燈接通交流電源,將K置于自動(dòng)位置。 用途:該應(yīng)急燈即可以安裝在常年累月沒(méi)有自然光照的場(chǎng)所,也可安裝在白天具有充足光照,晚上需要應(yīng)急照明的地方。
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