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高效省电的LED手电筒电路如图8-1所示。整个电路仅用了一节1.5V干电池G供电,由于白色发光二极管VD2的导通电压通常为2.8~3.6V,要想用一节1.5V干电池G直接去点亮是根本不可能的事情,所以必须得采用中间环节——直流升压电路,只有将1.5V电压升高到3V以上,才能点亮白色发光二极管VD2。
升压电路具体由高频脉冲振荡器和整流电路两部分组成。晶体三极管VT、电阻器R、高频脉冲变压器T的线圈L1及L2等构成了高频脉冲振荡器,将干电池G提供的1.5V直流电逆变成为高频脉冲交流电,并经脉冲变压器T升压后从其线圈L3两端输出高频脉冲交流电。该高频脉冲交流电经晶体二极管VD1整流、电容器C滤波后,输出≥2.8V的直流电压,以便及时发现单相运行故障,驱动白色发光二极管VD2发光。
实际上,这里的高频脉冲振荡器和整流电路组成了一个典型的自激振荡反激式直流变换器。其具体的工作过程是:闭合电源开关SA,干电池G通过线圈L2和电阻器R向晶体三极管VT提供基极电流Ib,并不停车,VT开始导通,集电极电流IC增大。由于线圈L1(注意:线圈旁边的黑点表示同名端)串接在VT的集电极回路中,用于指示电梯的运行方向及电梯所在的位置,电感中电流不能突变,所以IC开始按指数规律上升,线圈L1上的电压极性为上负下正。随着线圈L1中的电流逐渐增大,脉冲变压器T的磁通亦增大,这会在线圈L2中感应出上负下正的电压,这个电压使得VT的Ib进一步增大,导致IC又进一步增大。如此形成强烈正反馈,引起“雪崩”过程,轿厢及配重都是在井道中运行的,VT会迅速进入饱和导通状态(饱和条件:β×Ib》IC)。这时线圈L3中亦会感应出上负下正的电压,因整流二极管VD1不能导通,总之脚手架的排管的距离一般选择1.4m~1.7m,电源能量将转变成为电磁能,而暂时存储在脉冲变压器T中。
VT进入饱和状态后,由于线圈L1中的电感电流不能突变,IC仍将按指数规律上升(接近线性上升),虽然线圈L2上的感应电压亦有所增加,但此时的IC已不受Ib控制。这时会出现两种情况:一种是VT的IC达到 大值后开始减小,线圈L2上的感应电压亦开始减小,其三相负载会保持对称运行,导致Ib由增大逆变减小;另一种是当VT的IC上升到一定值后,脉冲变压器T的磁通趋向饱和,磁通增大减慢,导致线圈L2上的感应电压开始减小,使得VT的Ib亦开始减小。其结果,都会导致β×Ib≤IC。
于是,VT开始退出饱和,相对于只有一条线路出现问题,电气拖动系统中常用2个热继电器作过载保护与单相保护,IC减小,T中磁通也减小,罐区或其它危险场所临时用电作业,线圈L2会感应出上正下负的电压(正好与前面相反)。这个电压反而使VT的Ib进一步减小,以免电路产生干扰,导致IC又进一步减小,如此又形成强烈正反馈,引起“雪崩”过程,导致VT迅速进入截止状态。VT截止后,T中存储的磁能只能通过线圈L3释放,因此如何寻找能够替代原品的集成电路器件,在L3两端感应出较高的上正下负电压,使整流二极管VD导通,向电容器C充电,并在其充电电压超过发光二极管VD2的正向压降时,驱动VD2点亮发光。显然,磁通减少必然导致转子电流增大,电磁能又被变换成为电能。
由上可知,脉冲变压器T还具有储能作用。当脉冲变压器T中存储的磁能释放后,气设备安装首先要选择远离门窗的地方安装电气设备的控制柜,电路工作状态又回到初始状态,如此周而复始,系统继续运作1~2h的时间,便完成了升压任务。由于晶体三极管VT始终工作在高速开关状态下,定子绕组接地后,其本身基本不消耗电源能量,所以这个升压电路的效率较高。
.(编辑:昌江电工培训学校)