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1、消防应急标志灯电路原理及维修方法EPS 应急电源网 2009-10-23 10:21:28 作者:网络 来源:中电网 文字大小:大中小消防应急疏散标志灯上标有“安全出口”和“EXIT”字样，还有人形跑动和箭头指示图案。一旦发生火灾，导致突然断电将使照明系统瘫痪，然而此刻标志灯却是亮的，建筑物内人员可按标志灯的指引找到安全出口迅速逃离现场，以免造成重大人员伤亡事故。本文以 LAT-380 型标志灯为例，介绍其电路工作原理及测试与维修方法，供参考。 一、电路工作原理 1 标志灯正常状态显示及后备电池充电电路 正常状态显示及充电电路如图 1 所示。 220V 交流电源 L 线经 C1 降压、D1-D
2、4 整流，再经 R3 、 C2、ZD1 平滑、限压形成比较稳定的 14 5V 直流电压。一路经 R5 、 D5 给标志灯背光管 ( 高亮度绿色 LED1、LED2 、 IJED3 、 LED4 四管串联 ) 供电发光显示。同时该电压又经 R7 加到 IC1脚和脚。另一路直接加到 V1 发射极，又经 R5 、 R6 加到 V1 基极。第三路经 R4 限流并降压为 7 04V。该电压在电路板上代号为“ A”， A 电压从主板上经导线加到副板上，在副板上 A 电压经 R10 、 LED5( 红色 ) 、LED6( 绿色 ) 变为“ B”电压，充电时 LED5 及 LED6 亮。在 A 、 B 电压之
3、间并联试验开关 SW1 和电阻 R11 。 B 电压又经导线从副板回到主板，给后备电池 BAT1 进行充电。 B 电压将随着 BAT1 电压的变化而变化。 2 由正常状态到应急状态自动转换电路 自动转换及应急状态工作电路如图 2 所示。由 V1 和 R7 组成了自动转换电路。正常状态 V1 饱和导通集电极输出 1420V ，使 IC1 脚为高电平。禁止 IC1 输出，也就是在正常状态只允许对 BAT1 充电，而不允许 BAT1 放电。当电网断电时 V1 集电极电压迅速降为 0 04V 。对 IC1 解禁，允许 IC1 输出。正常状态 12 87V 工作电压经 R7 降为 6 10V 加到 IC
4、1 脚，作为 IC1 工作电压，使 IC1 内部振荡器起振。作好随时转入应急状态准备。当电网断电时，正常状态的 12 87V 工作电压消失，但 IC1 内部振荡不会立刻停振，这是 IC1 自身所具有的特性，使之有一个逐渐衰减的过程，再加上 C3 上的电压不能立刻降为 0，有助于 IC1 内部振荡维持时间延长。 与此同时 IC1 正好被 V1 解禁，立即将 BAT1 电压进行升压，作为应急状态的工作电压，同时这个应急电压也经 R7 加到 ICI 脚，可使 IC1 得以继续工作，至此完成由正常状态到应急状态的自动转换。 V1 和 R7 都是关键性元件，缺少 V1，会使正常状态与应急状态“不分家”造
5、成电路产生不必要的“内耗”：缺少 R7 ， IC1 根本无法转换。 3 IC1 基本特性及应急状态 DC-DC ：变换电路 图 2 中 IC1 型号为 MC34063 ，是摩托罗拉公司出品的专用 DC-DC 变换器，内部包括振荡器、基准电压、比较器、与门、触发器、驱动管和开关管并在内部设置了限制短路电流保护。 IC1 脚 SWC 接开关管 Q2 集电极，脚 SWE 接 Q2 发射极，脚 TC 外接定时电容 CT ，脚 GND，脚为比较器反相输入端，脚 VCC ，脚 Ipk 为电流峰值检测输入端，脚 DRC 接驱动管 01集电极。通过外接少量元件即可构成开关式的升压降压变换器、极性变换器以及升压
6、降压扩流变换器。本文采用升压变换器，但不是标准的典型电路，而是根据实际需要对典型电路进行了适当变形。 转入应急状态，当 IC1 脚外接定时电容 C7 处于充电阶段时，电压线性上升，与门 B 脚为高电平，又因应急状态 IC1 被解禁，与门 A 脚恒为高电平。触发器置位端 S=1 ，输出端 Q=1 ，使 IC1 内置驱动管 Q1 、开关管 Q2 导通，BAT1 的电压施加到 L1 上。电流将从 0 逐渐增长至最大值 Ip ，该电流经 Q2 到地，为 L1 储存能量。 当 C7 转入线性放电阶段，与门 B 脚为低电平， R=1 ，触发器复位， Q=O ，使 Q1 、 Q2 截止，但 L1 中的电流不
7、能突为 0 ，将经 D6 流向负载 LED1 LED4 ，同时向 C4 充电，该电容上的电压即为应急状态工作电压，实测为 12 08V ，比正常状态工作电压略低。只要 IC1 内置振荡器工作C7 就会周而复始地充电和放电， Q1 、 Q2 就会周而复始地导通和截止，于是 DC-DC 变换器就会不停地工作。该变换器与典型变换器不同之处有三点： (1) 在典型变换器中，工作电压应从 IC1 脚加入，最低需要 2 5V ，为此将其改接到 L1 和 01 集电极上， IC1 工作电压则是经 R7 将应急工作电压引到 IC1 脚上，电压可达 6 09v 。可见 R7 不仅具有“转换”功能，同时还具有对
8、IC1 工作电压的“自举”作用，这正是该变换器的巧妙之处。(2)在典型变换器中， IC1 内部设置了短路电流限制电路，由 IC1 脚 Ipk 担任 Q2 限流传感输入。IC1脚和脚之间串一只限流电阻 Rsc ，当 Rsc 上压降高于 330mV 时，振荡器将为 C7 提供附加充电通道。使 C7 电压上升到最大值的速度加快，促使与门提前关闭，从而达到限流保护目的。该变换器中，将 IC1脚和脚接到一起，则失去过流保护功能。(3) 在典型变换器中，由于比较器反相输入端IC1脚电平是由输出电压经分压后提供。所以当输出电压高于设定值时，比较器输出低电平，与门被关闭，使输出电压下降；反之，与门被打开，使输
9、出电压上升，比较器起到的是稳压作用，而且由 IC1脚分压比决定输出电压 (Vo=1 25(1+R 上 R 下)。该变换器中，比较器具有禁止和解禁功能，但起不到稳压作用。 二、检测维修方法 1 通电后无任何反应 这类故障应重点检测电容降压和桥式整流电路。首先直观检查降压电容、限流电阻以及整流二极管等有无烧坏现象，如有，还要进一步检查滤波电容和稳压管 ZDI 是否被击穿。其次检查元件有无虚焊或开焊现象。若有，故障多为降压电容 C1 及限流电阻 R2 、整流桥堆、R4 等引脚开焊。印刷电路断裂、脱落。维修发现 ZDI 在电路中主要起过压保护作用，当因电路出现虚焊或印刷电路断裂，使 IC1 脱离电路时
10、由于电路负载减轻，会使整流电压输出增高，导致 LED 发光管过亮，只要有了 ZD1 限压就可避免这种危险发生。但 ZD1 被击穿后，会使工作电压变为 O ，造成通电后无任何反应；而 ZD1 开路，电路在一般情况下虽然可以照常工作，但存在 LED 发光管被老化甚至被烧坏的危险。 ZD1 用摇表测，稳压值为 14 75V ，实物上标记为“C15-ST”。整流电路各点正常电压见图 1 。 2 应急状态标志灯不亮 这类故障范围比较广，与充电电路、转换电路和 DC-DC 变换电路都有关系。(1) 先检测充电电路和自动转换电路“ A”电压和“B ”电压连线是否开路， R4 、 R10 、 R7 是否虚焊，
11、 C9 、 C3 是否漏电 BAT1 是否开路或失效。电池：BAT1 在实物上标有“ Ni-CdAA 700mAh 3 6V ”应急时间大于 90 分钟，实测可达 120 分钟。 BAT1 失效时表现为，在路测电压只有 0 4V 左右，取下测最高可达 1 2V 但无论怎样充电，电压不会上升。试用 5 号 1350mAh 镍氢充电电池代换，应急时间可达数小时 ( 不过根据一般实际需要，只要大于 90 分钟即可 ) 。 (2)检测 DC-DC 变换电路中 C7 是否开路或变质， L1 、 D6 是否虚焊， L1 估计范围在 100-220 ，笔者用 470H 电感代换，电路工作十分正常。对一个磁芯
12、断裂的电感进行拆卸，测漆包线直径为 0 2mm ，线圈圈数为115。“工”字形磁芯中心柱直径为 2 7mm ，高为 4 Omm，可将磁芯粘牢、线圈按上述数据重绕。也可利用尺寸适合的磁芯自制线圈一般 80 120 圈即可。 D6 为快速整流二极管 1N5819 ，不能用普通整流管 1N4007 等代换。 当 IC1 本身有问题，尤其内部与门或触发器损坏，用常规的电阻法无法作出正确判断。为此本文介绍一种简易的测试方法 ( 如图 3 所示) 。因为 IC1 最低工作电压只需 2 5V 所以只用两节 5 号干电池串联足够了，负极接地，当用正极碰触 IC1脚时，如果标志灯被点亮，说明 IC1 是好的，否则是坏的。还可用正极碰触 IC1 脚，因为 IC1 内部比较器正相输入端电平为基准电压的 1 25V 。所以当 3V 电压碰触比较器反相输入端时。足以关闭 IC1的输出，如果标志灯熄灭，说明 IC1 是好的，否则是坏的。但要注意碰触时间要在 1 秒左右，如果碰触时间过短，标志灯只会经过一个短暂的闪灭。紧接又亮了，但这种现象是由于 IC1 的特性所决定的，属于正常现象，这样即从另一侧面证明 IC1 完好，否则说明 IC1 根本不能工作
