本文介紹的LAT型消防應(yīng)急照明燈安裝在一般工業(yè)與民用建筑中，以便停電時，為人員的疏散或消防作業(yè)提供應(yīng)急性的照明，同時該燈具還具有"自檢"和"自保"功能，是一款全自動型消防應(yīng)急照明燈具。燈具的外形如圖1所示。內(nèi)部電路如圖2所示。

圖1 燈具的外形圖

圖2 內(nèi)部電路圖

　　一、電路工作原理分析

　　1.正常狀態(tài)的自動充電電路

　　市電AC220V經(jīng)C4、R16降壓，由D1~D4整流、C2濾波，形成5.5-5.9V直流充電電壓（與電池電壓高低有關(guān)系），經(jīng)R13限流、D8隔離，加到鎳鎘電池組正極，進行自動充電。在充電時，由于R6和R3分壓為Q2的b極提供偏壓偏低，Q2截止，此時紅色充電指示燈LED3經(jīng)Rl0可獲得1.79V電壓而發(fā)光，表示電池處于充電狀態(tài)。當(dāng)電池充滿時（實測約為4,37V），Q2的b極偏壓增高并使Q2導(dǎo)通，c極電壓降低，LED3熄滅，表示充滿電后自動轉(zhuǎn)入涓流浮充狀態(tài)。

　　2.應(yīng)急狀態(tài)的自動放電電路

　　在充電過程中，充電電壓經(jīng)R15加到D6正極，在D6和D7的負(fù)極形成4.53V電壓，該電壓將D7封鎖住，使D7無法導(dǎo)通，導(dǎo)致Q4的b極無偏置，使Q4截止。正在充電時，即充電燈亮?xí)r，Q4的c極電壓為一0.1V;當(dāng)電池充滿時，即充電燈滅時，電壓變?yōu)?.03V,Q5都因b極偏壓太低而截止，此時c極為高電位，電壓在4.27~5.91V之間變化，所以在充電的全過程中，Lal、La2聚光燈不會亮。

　　當(dāng)突然停電時，充電電壓立刻消失，但在充電過程中，充電電壓經(jīng)R15、R1、D5向Cl充電，并在Q3的b極形成的0.73V電壓不會立刻消失。另一方面，當(dāng)充電電壓消失后，封鎖在D7負(fù)極上的4.53V電壓也隨之消失，即D6對D7的封鎖被解除，電池電壓立刻經(jīng)Rll、D7、R5加到Q3的c極并使Q3導(dǎo)通。Q3導(dǎo)通后，為Q4的b極提供不小于0.7V的偏壓，使Q4飽和導(dǎo)通，從而也使Q5飽和導(dǎo)通，電池經(jīng)Q5放電，將Lal、La2點亮。同時電池電壓經(jīng)Q4、D9、R4（取代Rl和D5）繼續(xù)向Cl充電，保證Q3持續(xù)飽和導(dǎo)通，于是電路自動轉(zhuǎn)入應(yīng)急照明狀態(tài)。

　　3.自動故障檢測

　　當(dāng)電池未裝、失效或開路時，由于負(fù)載減輕引起充電電壓由5.91V上升到9.83V,經(jīng)R13加到ZD1負(fù)極電壓為9.16V,ZD1被擊穿，使Ql的b極由1.28V升至2.59V,Q1導(dǎo)通，黃色故障指示燈亮，提示電路出現(xiàn)故障。同時，D8負(fù)極充電電壓由4.12V上升到8.48V,加到Lal、La2正端，該電壓又加到Q4的e極，經(jīng)Rll、D7、R5、Q3到地構(gòu)成通路（當(dāng)電池出現(xiàn)問題時，D6將對D7失去封鎖作用，見下文"故障2"），但為Q4提供的偏置只有0.64V（測Q4的b極電壓為7.84V），所以Q4僅為弱導(dǎo)通。Q5的b極電壓為0.62V,則Q5也變?yōu)槿鯇?dǎo)通，在其內(nèi)部有5.14V左右的壓降，此時Lal、La2雖然比正常狀態(tài)亮，但不至于燒毀。

　　4.過放電自動保護

　　由C1、Rl、D5、D9、R4及Q3組成的自動轉(zhuǎn)換電路，不僅可以實現(xiàn)正常和應(yīng)急兩個狀態(tài)間自動轉(zhuǎn)換，同時又可為后備電池過放電自動保護。在應(yīng)急狀態(tài)時，電池電壓經(jīng)Q4、D9、R4向Cl充電，使Q3在轉(zhuǎn)換過程中保持飽和導(dǎo)通，Q4、Q5工作，將Lal、La2點亮。為了電池的使用壽命，不希望放電時間過長，所以當(dāng)電壓放電低于額定電壓的85%時，通過電池電壓向Cl充電能力的自然下降使Q3截止，從而達到過放電自動保護目的。該燈具在"自檢"和"自保"兩個方面的設(shè)計，都是一種電路兩種用途，非常巧妙。

　　常見故障分析與維修

　　故障現(xiàn)象1:在正常狀態(tài)下，按試驗開關(guān)AN1,Lal、La2偶爾能亮，拔下電源插頭模擬突然性停電，Lal、La2很難再亮。

　　分析檢修：經(jīng)檢查Cl失效，在正常狀態(tài)下下端電壓不能完全達到0.68V-0.73V,當(dāng)m現(xiàn)突然停電時，由于充電電壓隨之消失，無法使Q3迅速導(dǎo)通，進而影響Q4和Q5,從而導(dǎo)致Lal、La2很難再亮。

　　故障現(xiàn)象2:在正常狀態(tài)下，按AN1和模擬突然停電，Lal、La2均不亮。

　　分析檢修：此故障大多是由于連接線有問題所致，因為所用的導(dǎo)線比較細(xì)，芯線強度有限，容易在導(dǎo)線的焊接點處出現(xiàn)斷路。

　　同時也要注意檢查后備電池的接點是否開路，因為一旦出現(xiàn)開路就會使充電電壓大幅增加，而且充電電壓加在D6和D7正極卜。的電壓幾乎相等，均為7.9V左右，因此D6對D7已經(jīng)起不到封鎖的作用。盡管電路在設(shè)計方面已采取了相應(yīng)的保護措施，但當(dāng)Q4或Q5 r作點發(fā)生變化時，就會使Lal、Lal過壓，導(dǎo)致其老化或損壞。

　　故障現(xiàn)象3:在正常狀態(tài)下，按AN1試驗開關(guān)，Lal,La2亮；模擬突然停電Lal、La2不亮。

　　分析檢修：檢查自動轉(zhuǎn)換電路各元件未見異常，后備電池也未出現(xiàn)開路，測試電池發(fā)現(xiàn)沒有電壓，而且發(fā)現(xiàn)多臺燈具都有這種狀況，分析認(rèn)為燈具所采用的后備電池性能比較差，過充或過放都容易造成電池失效，表現(xiàn)出的現(xiàn)象是永遠(yuǎn)充不滿電（和那種"一充即滿，一用即光"有所不同），測兩極電壓為0V.實修時應(yīng)注意檢查，看看電路是否存在"過充"和"過放"問題。

　　維修資料

　　利用面板上3個開關(guān)和3個指示燈，對燈具進行檢查，具體方法如下：

　　在正常狀態(tài)下按住AN1時Lal、La2亮，松開后熄滅。同時，松開AN1后充電指示燈LED3會亮一會兒再熄滅。如果充電指示燈原先是亮的，按住AN1則熄滅。

　　在正常狀態(tài)按AN2、AN3均無效。在應(yīng)急狀態(tài)下按AN1無效。Lal、La2亮?xí)r，按AN2熄滅，再按AN3,Lal、La2亮，但充電指示燈始終不亮。如果在上述檢查過程中出現(xiàn)異常，即表明電路存在問題。

　　Ql控制故障指示燈對電路自檢。在正常狀態(tài)，如果電池未裝和存在開路，Ql就會導(dǎo)通，黃色故障指示燈亮，而在應(yīng)急狀態(tài)時，Ql始終不會導(dǎo)通。Q2控制充電指示燈，充電時紅色指示燈亮，充滿時熄滅。Q3為自動轉(zhuǎn)換，一是利用Cl儲存的電壓實現(xiàn)瞬間轉(zhuǎn)換，二是利用Q4的導(dǎo)通來維持自身的持續(xù)導(dǎo)通。另外，當(dāng)電池放電低于85%時，Q3會自動截止，防止過放。Q4和Q5為Lal、La2的控制開關(guān)，正常狀態(tài)時截止，應(yīng)急狀態(tài)時飽和導(dǎo)通；當(dāng)電池未裝或存在開路時，Q4、Q5自動變?yōu)槿鯇?dǎo)通，起到限流作用，保護Lal、La2。

　　Q1~Q5管腳工作電壓見表。