この記事では、高輝度LEDを使用した10個の簡単な自動非常灯回路について説明します。この回路は、停電時や他の電源が利用できない屋外で使用できます。

非常灯とは

非常灯は、主電源のAC入力が利用できなくなると、または主電源の障害や停電時に、バッテリー駆動のランプを自動的にオンにする回路です。

突然の暗闇でユーザーが不便な状況に陥るのを防ぎ、ユーザーが瞬時にシフトする緊急照明にアクセスできるようにします。

説明した回路は白熱灯の代わりにLEDを使用しているため、ユニットの電力効率が非常に高く、光出力が明るくなります。

さらに、回路は私が特に考案した非常に革新的なコンセプトを採用しており、ユニットの経済的特徴をさらに高めています。

概念と回路をより詳しく学びましょう。

警告-以下に示す回路の多くはAC電源から絶縁されていないため、電源が入っていない位置では非常に危険です。

自動非常灯理論

名前が示すように、通常のAC電源が故障すると自動的にランプをオンにし、主電源が戻ったときにランプをオフにするシステムです。

非常灯は、突然主電源が遮断されたときにユーザーが不便な状況を経験するのを防ぐことができるため、停電が頻繁に発生する地域では非常に重要です。これにより、ユーザーは、主電源が復旧するまで、進行中のタスクを続行したり、発電機やインバーターのスイッチをオンにするなどのより良い代替手段にアクセスしたりできます。

1）単一のPNPトランジスタを使用する

コンセプト：LEDには特定の固定が必要であることを私たちは知っています順方向電圧降下点灯し、LEDが最高のときにこの定格になります。つまり、順方向の電圧降下付近の電圧により、デバイスが最も効率的に動作しやすくなります。

この電圧が増加すると、 LEDはより多くの電流を引き出し始めます、むしろ、それ自体が加熱されることによって、また、余分な電流を制限する過程で加熱される抵抗器を介して、余分な電流を放散します。

LEDの周囲の電圧を定格順方向電圧に近づけることができれば、より効率的に使用できます。

それはまさに私が回路で修正しようとしたことです。ここで使用しているバッテリーは 6ボルトのバッテリーは、このソースがここで使用されているLEDの順方向電圧（3.5ボルト）よりも少し高いことを意味します。

余分な2.5ボルトの上昇は、発熱によるかなりの散逸と電力損失を引き起こす可能性があります。

したがって、電源と直列にいくつかのダイオードを使用し、最初にバッテリーが完全に充電されたときに、3つのダイオードが効果的に切り替えられて白色LEDの両端で余分な2.5ボルトが低下することを確認しました（各ダイオードはそれ自体で0.6ボルト低下するため）。

バッテリの電圧が低下すると、ダイオードシリーズが2つに減り、続いて1つに減り、必要な量の電圧だけがLEDバンクに到達するようになります。

このように提案された単純な非常灯回路現在の消費量で非常に効率的になり、通常の接続よりもはるかに長い期間のバックアップを提供します

ただし、これらのダイオードを含めたくない場合は、それらを削除できます。

回路図

この白色LED非常灯回路のしくみ

回路図を参照すると、回路は実際には非常に理解しやすいことがわかります。次の点で評価してみましょう。

トランス、ブリッジ、コンデンサは標準電源回路のために。回路は基本的に単一のPNPトランジスタで構成されており、ここでスイッチとして使用されます。

PNPデバイスは正の電位を基準にしており、それらの接地のように機能することを私たちは知っています。したがって、正の電源をPNPデバイスのベースに接続することは、そのベースを接地することを意味します。

ここで、主電源がオンである限り、電源からの正はトランジスタのベースに到達し、トランジスタはオフのままです。

したがって、バッテリーからの電圧はLEDバンクに到達できず、オフのままになります。その間、バッテリーは電源電圧によって充電され、トリクル充電システムを介して充電されます。

ただし、主電源が遮断されるとすぐに、トランジスタのベースの正が消え、10K抵抗を介して順方向にバイアスされます。

トランジスタがオンになり、LEDが瞬時に点灯します。最初はすべてのダイオードが電圧パスに含まれており、LEDが暗くなるにつれて1つずつ徐々にバイパスされます。

何か疑問がありますか？コメントと対話を自由に感じてください。

パーツリスト

R1 = 10K、
R2 = 470オーム
C1 = 100uF / 25V、
ブリッジダイオードとD1、D2 = 1N4007、
D3 --- D5 = 1N5408、
T1 = BD140
Tr1 = 0-6V、500mA、
LED =白色、高効率、5mm、
S1 = 3つの切り替え接点を備えたスイッチ。トランスレス電源の使用

上記の設計は、以下に示すように、トランスレス電源を使用して作成することもできます。

ここでは、いくつかのLEDといくつかの通常のコンポーネントを使用して、変圧器なしで非常灯を構築する方法について説明します。

提案された自動変圧器なし非常灯回路の主な特徴は、以前の設計と非常に同じですが、変圧器がないため、設計は非常に便利です。
これで回路が非常にコンパクトになり、低コストで簡単に構築できるようになりました。

ただし、AC電源に完全に直接リンクされている回路は、覆われていない位置で触れると非常に危険であるため、コンストラクターがそれを作成する際にすべての適切な安全対策を実施することは明らかです。

回路の説明

回路のアイデアに戻ると、トランジスタT1は PNPトランジスタ AC主電源がベースエミッタの両端に存在する限り、スイッチオフ状態のままになる傾向があります。

実際、ここではトランスはC1、R1、Z1、D1、C2で構成される構成に置き換えられています。
上記の部品は、小型でコンパクトなトランスレス電源を構成し、主電源が存在する間はトランジスタをオフに保ち、関連するバッテリーをトリクル充電することができます。

AC電源に障害が発生すると、トランジスタはR2の助けを借りてバイアス状態に戻ります。

バッテリー電源はT1を通過し、接続されているLEDを点灯します。

回路は9ボルトのバッテリーを示していますが、6ボルトのバッテリーを組み込むこともできますが、バッテリーの電力が直接流れることができるように、D3とD4をそれらの位置から完全に取り外し、ワイヤーリンクに置き換える必要があります。トランジスタとLED。

自動非常灯回路図

ビデオクリップ：

パーツリスト

R1 = 1M、
R2 = 10K、
R3 = 50オーム1/2ワット、
C1 = 1uF / 400V PPC、
C2 = 470uF / 25V、
D1、D2 = 1N4007、
D3、D4 = 1N5402、
Z1 = 12 V / 1ワット、
T1 = BD140、
LED、白色、高効率、5mm

上記回路のPCBレイアウト（トラック側面図、実際のサイズ）

パットリスト

R1 = 1M
R2 = 10オーム1ワット
R3 = 1K
R4 = 33オーム1ワット
D1 --- D5 = 1N4007
T1 = 8550
C1 = 474 / 400V PPC
C2 = 10uF / 25V
Z1 = 4.7V
LED = 20ma / 5mm
MOV = 220Vアプリケーションの任意の標準

2）サージ保護された自動非常灯

次のサージプルーフ非常灯回路は、入力コンデンサの後の供給ラインの両端に順方向バイアス状態で接続された7つの直列ダイオードを採用しています。これらの7つのダイオードは約4.9V低下するため、接続されたバッテリを充電するための完全に安定化されたサージ保護出力を生成します。

自動昼夜LDRアクティベーション付き非常灯

私たちの熱心な読者の一人の提案に応えて、上記の自動LED非常灯回路は、LDRトリガーシステムを組み込んだ第2のトランジスタステージで変更および改善されました。

ステージは、十分な周囲光が利用できる日中は非常灯の動作を無効にし、ユニットの不必要な切り替えを回避することで貴重なバッテリー電力を節約します。

SATYから要求された150個のLEDを操作するための回路変更：

150LED非常灯回路の部品リスト

R1 = 220オーム、1/2ワット
R2 = 100オーム、2ワット、
RL = 22オームすべて、1/4ワット、
C1 = 100uF / 25V、
D1,2,3,4,6,7,8 = 1N5408、
D5 = 1N4007
T1 = AD149、TIP127、TIP2955、TIP32など、
トランス= 0-6V、500mA

3）低バッテリーカットオフの自動非常灯回路

次の回路は、低電圧遮断回路バッテリーが過放電するのを防ぐために、上記の設計に含めることができます。

4）非常灯用電源回路

以下に示す4番目の回路は、リーダーの1人から要求されたもので、AC電源が利用可能なときにバッテリーをトリクル充電し、D1を介して必要なDC電力を出力に供給する電源回路です。

これで、AC電源に障害が発生すると、バッテリーは即座にバックアップされ、D2を介した電力で出力障害を補償します。

入力メインが存在する場合、整流されたDCはR1を通過し、必要な出力電流でバッテリを充電します。また、D1はトランスDCを出力に転送して、負荷を同時にオンに保ちます。

D2は逆バイアスされたままであり、D1のカソードで生成される正の電位が高いため、導通できません。

ただし、主電源ACに障害が発生すると、D1のカソード電位が低くなるため、D2が導通を開始し、バッテリーのDCを中断することなく負荷に瞬時にバックアップします。

非常灯バックアップ回路のパーツリスト

すべてのダイオード= 1N5402（最大20 AHのバッテリー）、1N4007、2つは並列（10〜20 AHバッテリー）、1N4007（10 AH未満）。

R1 =充電ボルト-バッテリーボルト/充電電流

変圧器電流/充電電流= 1/10 *バットAH

C1 = 100uF / 25

5）NPNトランジスタの使用

最初の回路は、次に示すように、NPNトランジスタを使用して構築することもできます。

6）リレーを使用した非常灯

この6番目のシンプルなLEDリレー切り替え非常灯回路は、バッテリーバックアップを使用しており、メインの存在中に充電され、メインに障害が発生するとすぐにLED /バッテリーモードに切り替わります。このアイデアは、このブログのメンバーの1人からリクエストされました。

回路の目的と要件

以下の議論は、提案されたLEDリレー切り替え非常灯回路のアプリケーションの詳細を説明します
私は非常に単純な切り替え回路を作ろうとしています。ここでは、12-0-12変圧器を使用して、主電源を介して12vオートバイのバッテリーを充電しています。

主電源がオフになると、バッテリーは10wLEDに電力を供給します。しかし、問題は、主電源がダウンしたときにリレーがオフにならないことです。

何か案は。それを本当にシンプルに保ちたい..トランスの12VDCリレー/ 2200uf-50vキャップ。

“2次アクティブハイパスフィルター ”

私の反応：

こんにちは、リレーコイルが12-0-12トランスからの整流されたDCに接続されていることを確認してください。リレー接点は、バッテリーとLEDでのみ配線する必要があります。

フィードバック：

まず、返信ありがとうございます。

1.はい、リレーコイルは整流DCに接続されています。

2.リレー接点をバッテリー/ LEDのみに接続した場合、メインがオンのときにバッテリーはどのように充電されますか？
私が何かを逃していない場合..

デザイン

上記の回路は自明であり、単純なLEDリレー切り替え非常灯回路を実装するための構成を示しています。

リレーを使用し、変圧器なし

これは新しいエントリです 、および充電器付きの非常灯を作成するために単一のリレーを使用する方法を示しています。

リレーは通常のものにすることができます 400オーム12Vリレー。

主電源ACが利用可能である間、リレーは、リレー接点をそのN / O端子に接続する整流された容量性電源を使用して通電されます。バッテリーは、100オームの抵抗を介してこの接点を介して充電されます。 4Vツェナーは、3.7セルが過充電状態に決して到達しないことを保証します。

主電源ACに障害が発生すると、リレーが非アクティブになり、その接点がN / C端子で引っ張られます。 N / C端子はLEDをバッテリーに接続し、100オームの抵抗を介して即座に点灯します。

ご不明な点がございましたら、コメント欄にてお問い合わせください。

7）1ワットのLEDを使用したシンプルな非常灯回路

ここでは、リチウムイオン電池を使用した簡単な1ワットのLED非常灯回路について学習します。このブログの熱心な読者の一人であるハルーン・クルシッド氏からデザインがリクエストされました。

技術仕様

充電する回路の設計を手伝ってくれませんか
ノキア3.7ボルトバッテリー通常のノキア携帯電話充電器回路を使用し、並列に接続された1ワットのLEDを点灯するためにそのバッテリーを利用するライトインジケーターがあり、停電の場合はシステムの自動オンもあります親切に私の考えを考慮して設計してください

敬具、

ハルーン・クルシッド

デザイン

リチウムイオン電池を使用して要求された1ワットのLED非常灯回路は、以下の回路図を使用して簡単に構築できます。

LEDの電流制御の追加

Rx = 0.7 / 0.3 = 2.3オーム1/4ワット

携帯電話の充電器の電源からの電圧は、電源の正の経路にダイオードを追加することによって約3.9Vに低下します。これは、セルを接続する前にDMMで確認する必要があります。

セルが過充電制限を超えないように、電圧は約4Vに制限する必要があります。

上記の電圧では、セルを完全かつ最適に充電することはできませんが、過充電によってセルが損傷することはありません。

PNPトランジスタは、メインACがアクティブである限り逆バイアスされたままになり、リチウムイオンセルは徐々に充電されます。

主電源のACに障害が発生した場合、トランジスタは1K抵抗の助けを借りてオンになり、コレクタとグランドの間に接続された1ワットのLEDを瞬時に点灯します。

上記の設計は、トランスレス電源回路を使用して実装することもできます。完全な設計を学びましょう：

回路の詳細に進む前に、以下の提案された設計は主電源から分離されていないため、触れるのが非常に危険であり、実際に検証されていないことに注意してください。個人的にデザインに自信がある場合にのみ作成してください。

先に進むと、リチウムイオンセルを使用した特定の1ワットLED非常灯回路は非常に単純な設計に見えます。以下の点で機能を学びましょう。

これは基本的に、1ワットのLEDドライバ回路としても使用できる安定化されたトランスレス電源回路です。

変圧器のない電源に通常伴う危険性がここで効果的に取り組まれているという事実のために、現在の設計はおそらく非常に信頼できるものになるでしょう。

2uFコンデンサと4つのin4007ダイオードは、標準の主電源で動作する容量性電源段を形成します。

電圧調整用のエミッタフォロワの追加

エミッタフォロワステージと関連するパッシブパーツで構成される前のステージは、標準の可変ツェナーダイオードを形成します。

このエミッタフォロワネットワークの主な機能は、利用可能な電圧をプリセットで設定された正確なレベルに制限することです。

ここでは、リチウムイオンセルの充電電圧となる約4.5Vに設定する必要があります。セルに到達する最終電圧は、直列ダイオード1N4007の存在により、約3.9Vです。

トランジスタ８５５０は、容量性ステージを介して電力がない場合、つまりＡＣ主電源が存在しない場合にのみ作動するスイッチのように機能する。

主電源が存在する間、ブリッジネットワークからトランジスタのベースへの直接的な正のために、トランジスタは逆バイアスされたままになります。

充電電圧は3.9Vに制限されているため、バッテリーは完全充電制限のすぐ下に保たれ、過充電の危険性に達することはありません。

主電源がない場合、トランジスタはセル電圧を導通させ、トランジスタのコレクタとグランドの両端に取り付けられた1ワットのLEDに接続します。1ワットのLEDは明るく点灯します。主電源が回復すると、LEDはすぐにオフになります。。

リチウムイオン電池を使用した上記の1ワットLED非常灯回路についてさらに疑問や質問がある場合は、コメントを通じてお気軽に投稿してください。

8）自動10ワットから1000ワットのLED非常灯回路

次の第8の概念は、非常にシンプルでありながら優れた自動10ワットから1000ワットの非常灯回路を説明しています。この回路には、自動過電圧および低電圧バッテリー遮断機能も含まれています。

回路全体の機能は、次の点で理解できます。

回路動作

以下の回路図を参照すると、トランス、ブリッジ、および関連する100uF / 25Vコンデンサは、ACからDCへの標準的な降圧回路を形成します。

“オペレーティングシステムのデッドロックとは何ですか ”

下部のSPDTリレーは、主電源が回路に接続されているときにアクティブのままになるように、上記の電源出力に直接接続されています。

上記の状況では、リレーのN / O接点は接続されたままであり、LEDはオフのままです（リレーのN / Cに接続されているため）。

これにより、LEDの切り替えが処理され、主電源がない場合にのみLEDがオンになります。

ただし、バッテリーからのプラスはLEDモジュールに直接接続されておらず、別のリレーN / O接点（上部リレー）を介して供給されます。

このリレーは、バッテリー電圧状態を検出するために配置された高/低電圧センサー回路と統合されています。

バッテリーが放電状態にあると仮定すると、主電源をオンにするとリレーが非アクティブになり、整流されたDCが上部リレーN / C接点を介してバッテリーに到達し、接続されたバッテリーの充電プロセスが開始されます。

10 Kプリセットの設定に従って、バッテリー電圧が「フル充電」電位に達すると、リレーがトリップし、N / O接点を介してバッテリーと結合します。

上記の状況で主電源に障害が発生した場合、LEDモジュールは上記のリレーと下部のリレーN / O接点を介して電力を供給され、点灯します。

リレーを使用しているため、電力処理能力が十分に高くなります。したがって、リレー接点が優先負荷に対して適切に定格されている場合、回路は1000ワットを超える電力（ランプ）をサポートできます。

機能が追加された最終的な回路を以下に示します。

回路はSriramkp氏によって描かれました。詳細については、Sriram氏と私の間のコメントディスカッションを参照してください。

9）懐中電灯電球を使用した非常灯回路

この9つのアイデアでは、3V / 6V懐中電灯電球を使用した簡単な非常灯の作成について説明します。

今日の世界のLEDですが、通常の懐中電灯の電球も、特にLEDよりも構成が多いため、有用な発光候補と見なすことができます。

示されている回路図は非常に理解しやすく、PNPトランジスタが一次スイッチングデバイスとして使用されています。

ストレートフォワード電源は、主電源が利用可能なときに回路に電力を供給します。

回路動作

電力が存在する限り、トランジスタＴ１は正にバイアスされたままであり、したがってスイッチオフされたままである。

これにより、バッテリー電源が電球に入るのを防ぎ、電球をオフに保ちます。

主電源は、ダイオードD2と電流制限抵抗R1を介して関連するバッテリーを充電するためにも使用されます。

ただし、AC電源に障害が発生すると、T1は即座に順方向にバイアスされ、導通してバッテリー電源を通過させ、最終的に電球と非常灯をオンにします。

ユニット全体を標準内で調整できます AC / DCアダプターボックスに接続し、既存のソケットに直接接続します。

照明が周囲の周囲に十分に届くように、電球はボックスの外側に突き出たままにしておく必要があります。

パーツリスト

R1 = 470オーム、
R2 = 1K、
C2 = 100uF / 25V、
電球=小さな懐中電灯電球、
バッテリー= 6V、充電式タイプ、
トランス= 0-9V、500 mA

設計と回路図

10）40ワットLED緊急チューブライト回路

10番目の素晴らしいデザインは、シンプルでありながら効果的な40ワットのLED緊急管照明回路について説明しています。これは、自宅に設置して、途切れない照明を取得すると同時に、多くの電力とお金を節約できます。

前書き

40ワットのLED街路灯システムについて説明した私の以前の記事の1つを読んだことがあるかもしれません。省電力の概念は、PWM回路を介してほぼ同じですが、LEDの配置はここではまったく異なる方法で配置されています。

名前が示すように、現在のアイデアはLEDチューブライトであるため、LEdは、より優れた効率的な配光のために真っ直ぐな水平パターンで構成されています。

この回路は、オプションの緊急バッテリーバックアップシステムも備えており、通常の主電源ACがない場合でも、LEDから無停電照明を得ることができます。

PWM回路により、取得したバックアップは、バッテリーを1回再充電するたびに最大25時間以上延長できます（定格12V / 25AH）。

LEDの組み立てにはPCBが厳密に必要です。 PCBはアルミバックタイプでなければなりません。トラックのレイアウトを下の写真に示します。

見てわかるように、LEDは、最大かつ最適な配光を強化するために、互いに約2.5cmまたは25mmの距離で配置されています。

LEDは、1列または2列に配置できます。

単一行のパターンを以下のレイアウトに示します。スペースが不足しているため、2つの直列/並列接続のみが収容されています。パターンはPCBの右側でさらに継続され、40個のLEDがすべて含まれるようになります。

通常、提案されている40ワットのLEDチューブライト回路、つまりPWM回路は、コンパクトさと見栄えを良くするために、標準の12V / 3アンペアSMPSユニットから電力を供給できます。

上記のボードを組み立てた後、出力ワイヤは、トランジスタコレクタと正の両端で、以下に示すPWM回路に接続する必要があります。

供給電圧は、記事の上記のセクションで説明したように、標準のSMPSアダプターから供給される必要があります。

LEDトリップが瞬時に点灯し、フラッドライトの明るさで構内を照らします。

照明は、消費電力が12ワット未満の40ワットFTLと同等であると想定できます。これは、大幅な電力節約になります。

緊急バッテリー操作

上記の回路で緊急バックアップが望ましい場合は、次の回路を追加するだけで簡単に実行できます。

デザインをより詳細に理解してみましょう。

上に示した回路はPWM制御の40ワットLEDランプ回路です。この回路はこの40ワットの街路灯回路の記事で詳しく説明されています。あなたはその回路機能についてもっと知るためにそれを参照することができます。

自動バッテリー充電回路

以下に示す次の図は、自動リレー切り替えを備えた自動低電圧および過電圧バッテリー充電器回路です。全体の機能は、次の点で理解できます。

ＩＣ７４１は、低／高バッテリー電圧センサーとして構成されており、トランジスタＢＣ５４７に接続された隣接するリレーを適切に作動させる。

主電源が存在し、バッテリーが部分的に放電していると仮定します。 AC / DC SMPSからの電圧は、バッテリー電圧がフル充電しきい値レベルを下回っている可能性があるために非アクティブ化された位置にある上部リレーのN / C接点を介してバッテリーに到達します。フル充電レベルは、 14.3V（10Kプリセットで設定）。

下部リレーコイルはSMPS電圧に接続されているため、SMPS電源が下部リレーのN / O接点を介してPWM40ワットLEDドライバーに到達するようにアクティブ化されたままになります。

したがって、LEDは主電源で動作するSMPSアダプターからのDCを使用してオンのままになり、バッテリーも上記のように充電され続けます。

バッテリーが完全に充電されると、IC741の出力がハイになり、リレードライバーステージがアクティブになり、上部リレーが切り替わり、バッテリーを下部リレーのN / Cに瞬時に接続して、バッテリーをスタンバイ状態にします。

ただし、AC電源が存在するまで、下部リレーは非アクティブ化できないため、充電されたバッテリーからの上記の電圧はLEDボードに到達できません。

ここで、AC電源に障害が発生した場合、下部リレー接点がN / Cポイントにシフトし、バッテリーからの電源をPWM LED回路に即座に接続して、40ワットのLEDを明るく照らします。

LEDは、バッテリーが低電圧しきい値を下回るか、主電源が回復するまで、バッテリー電力を消費します。

バッテリ低下しきい値の設定は、IC741のピン3とピン6の間でフィードバックプリセット100Kを調整することによって行われます。