安全閃光燈發(fā)出高電壓警報

發(fā)布時(shí)間:2015-3-10 10:58    發(fā)布者:designapp

        在高壓電路上工作是非常危險的。即使電源斷開(kāi)后,電容器還可以使系統中的高壓持續存在相當長(cháng)的時(shí)間。
在高壓電源下使用LED通常意味著(zhù)限流電阻要耗散掉相當大的功率。使用電阻器意味著(zhù)電路以滿(mǎn)工作電壓運行時(shí)LED會(huì )很亮,但在電壓下降的情況下,LED會(huì )變得越來(lái)越暗。實(shí)際上,電壓仍處于不安全狀態(tài)時(shí),LED起不了多大的報警作用。
本設計實(shí)例中使用了凌力爾特公司(Linear Technology)的LTC1540CS8組合納米功率比較器和基準,當存在高壓時(shí),高亮度LED就會(huì )閃爍。在高電壓情況下,LED快速閃爍;在低壓情況下,LED閃爍速度減慢。由于LED的占空比較小,電流消耗也很低。即使在光照良好的情況下,高亮度LED也能引起人們的注意。
C1通過(guò)電阻串R1~R3充電。電阻分壓器R4和R7對C1上的電壓進(jìn)行縮放。比較器將該電壓與1.18V內部穩壓二極管進(jìn)行比較。R5和小信號二極管D1提供遲滯。根據圖1中顯示的數值,當C1電壓為5.5V時(shí),LED開(kāi)啟,當C1電壓降低至3.6V后,LED關(guān)閉。LED的標稱(chēng)開(kāi)啟時(shí)間為5ms。


圖1:閃爍燈高電壓警報電路圖。

電壓為210V時(shí),LED以25Hz的頻率閃爍,電路消耗約300μA的電流。電壓為100V時(shí),LED以11Hz的頻率閃爍,電路消耗約100μA的電流。電壓為50V時(shí),LED以1Hz的頻率閃爍,電路消耗約60μA的電流。在原型設計中,當輸入電壓降至20V這一安全數值后,LED仍會(huì )以0.5Hz的頻率閃爍。
為滿(mǎn)足不同要求,可對該電路進(jìn)行修改。將C1的值加倍則可使閃爍速率減半。增加電阻串R1~R3的值可使電路在更高電壓下運行,盡管這一情形下,工作電壓限值會(huì )成比例降低。根據圖中顯示的數值,電路可在20V以下至500V以上的范圍內運行。值得注意的是,用于R1~R3的0603尺寸電阻器的額定電壓僅為75V,當電路在較高電壓下運行時(shí),可能需要用到更多的串聯(lián)電阻器。若在電阻串頂部增設一個(gè)高壓二極管,則電路還可在交流電壓下運行。
若想要獲得一個(gè)相對恒定的閃爍頻率,可以使用電流源Q1~Q2替換R1~R3(圖2)。根據圖中數值,當供電電壓從250V下降至50V時(shí),LED的閃爍頻率將被控制在更為有限的2Hz~1Hz范圍內。


圖2:若想要獲得一個(gè)相對恒定的閃爍頻率,可以使用電流源Q1~Q2替換R1~R3。




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