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圖5：恒流驅動電路

艾默生UPS電源同時，在每個LED兩端并聯一個齊納管，能為LED提供開路保護。若要以并聯方式驅動白光LED，每個白光LED都必須串聯一個鎮流電阻，為避免通過其電流出現差異，這些電阻也會消耗功率，降低電路效率，所以采用串聯方式可驅動多個LED。

艾默生UPS電源的溫度補償及調光電路

由于LED的驅動電流設計為不隨溫度變化的恒流源，當LED周圍溫度低于安全溫度點時，輸出最高容許電流并保持不變;當LED周圍溫度高于安全溫度點時，工作電流就不在安全區內， 這將導致LED的性能遠低于標稱數值。如果LED周圍溫度過高則是由LED自身發熱導致，所以為了確保LED的性能、壽命不受影響，必須通過電路的溫度補償功能來解決這一問題。

圖6：溫度補償及調光電路圖

由圖6可知。采用AVR 單片機及MBI1802芯片的工作電壓為5V，通過MBI1802的一個外部電阻器Rext，可以調節輸出電流的范圍為40~360mA，在特定的光照下，只要不超過LED的額定電流，可隨意輸出電流，這樣用戶可以靈活的控制LED的光強度。同時，MBI1802芯片的第七腳連接AVR單片機，根據溫度傳感器18B20所測到溫度和檢測到的光敏電阻RG的阻值，AVR 單片機通過輸出PWM波到MBI1802來控制其輸出電流，實現LED的溫度補償，同時可以精確調節LED亮度，進而實現LED的調光功能。

恒流效果實驗

如果LED的驅動未采用恒流源驅動方式，那么PN結半導體器件在正向導通后，結電壓VF隨環境溫度上升而下降，即-2 mV/℃，稱PN結的負溫度效應，該特性直接影響它的發光效率、發光亮度、發光色度。例如當常溫30℃時，選擇LED最佳工作電流為135mA，當環境溫度升到90℃，結電壓VF下降，工作電流急劇增加到265~282mA;當溫度下降至-40℃時，結電壓VF上升，最佳工作電流將從135mA 減小到27 mA，發光亮度也隨電流的減少而降低，達不所需的照度，如圖7中電流曲線I。

通過實驗，利用Excel軟件的圖表功能進行取點繪制，得到恒流效果圖(見圖7)。

圖7：恒流效果圖

從圖7中可以看出，未采用恒流方式驅動LED，其工作電流隨溫度的上升而上升，但采用恒流方式驅動LED，其工作電流不隨溫度的上升而上升，從而證明恒流方式驅動LED確實是可行的。

通過MBI1802芯片來驅動大功率LED，為其提供恒定的電流，同時達到理想的發光強度。采用AVR單片機進行溫度補償和調光控制，可提高LED電源壽命，實現LED照度的調節。通過取點實驗表明，該方案的設計原理合理、方案可行，補償效果明顯。

如何選配EPS

EPS通常產品特征分為以下三類產品

⑴ WY系列EPS(0.5～10KW)： 由單路、雙路供電輸入二類產品組成(輸入電壓220Vac 或380Vac,輸出電壓220Vac),適應于應急照明和事故照明的照明負載。

(2) WYS系列EPS(2.2～400KW) ：由單路、雙路供電輸入二類產品組成(輸入電壓380Vac,輸出電壓380Vac),除可用于應急照明、事故照明,同時也適應于消防電梯、卷簾門、風機、水泵、淋浴泵、供水泵等電感性負載或混合供電。 

(3) WYS/B系列EPS(2.2～400KW) ：由單逆變單臺負載、單逆變單臺負載一用一備用、雙逆變單臺負載一用一備用三類產品組成(輸入電壓3800Vac,輸出電壓380Vac),僅為只有一路電源的消防設施或一級負荷中的電動機提供一種可變頻的三相應急電源系統,在電源和電機之間無需任何啟動裝置就可以解決電動機的應急供電及其啟動過程中對供電設備的沖擊。適應于高層建筑的電梯、中央空調、消防水泵等電機負載。

根據產品所帶負載特征如何選用您所需求的EPS及其注意的要點:

2.1應急照明或事故照明用EPS(1~50KVA)

按GB17945-2000國家標準(消防應急燈具),為確保大樓的應急照明系統能正常運行,對EPS提出如下基本要求:

(1) 要求負責向普通應急照明燈供電EPS的供電中斷時間<5s.但對于高危險工作區及關鍵工作區的應急照明而言,則要求EPS的供電中斷時間<0.25s。

(2) 為盡可能的利用市電,當市電電壓在187~242V(220V,-15%,+10%)的范圍內不允許EPS進入逆變器供電狀態。 

(3) 要求EPS配置足夠容量的電池組,以便在市電供電中斷時,至少確保應急照明燈可以繼續工作90min以上。

(4) EPS中的充電器對電池組的最長充電時間小于24H,最大充電電流小于0.4C(A)

在市電供電正常時,EPS是通過它的交流旁路向負載供電.原則上,它可以帶具有各種不同功率因數的負載.然而.在市電供電中斷或市電電壓或頻率超限時,則是有EPS中的逆變器來供電的.在此條件下,EPS的帶載能力不僅需要考慮逆變器在不同功率因數值負載時的降額度輸出特性.而且,還需要根據所使用的應急照明燈具的不同來選配EPS的輸出功率和機型.在選配EPS時應注意以下幾個問題:

(1) 普通的應急照明燈具.由于應急照明的功耗是用有功功率P(KW)來標注的,而EPS逆變器的輸出功率是用功率因數cosφ=0.8(滯后)時的視在功率S(KVA)來標注的.所以,實際選用EPS的滿載輸出功率應為:S=P/0.8。

(2) 應急照明燈具為熒光燈時,所選用的EPS滿載輸出功率應為S=(1.3~1.5)P/0.8.其原因是熒光燈啟動時存在較大的”啟動浪涌”電流。

(3) 應急照明燈具為高壓氣體燈時(例:高壓鈉燈,高壓鈀燈等),宜選用切換時間小于20ms的EPS產品.這是因為.如果對高壓氣體燈的供電中斷時間超過20ms時,就有可能致使氣體燈中的放電電弧”熄滅或中斷”.一旦發生放電電弧中斷現象,即使馬上恢復供電也可能導致長達數分鐘的燈具熄滅現象發生.這因為它需要足夠長時間來重新預熱高壓氣體燈中燈絲的緣故.顯然,對于大型體育館和演出場地的照明系統來說,是不允許出現這種故障的。

2.2 應急照明+電動機混合型負載用EPS (三相,5~400KVA )

為了正確的選用EPS的輸出功率,應首先分別統計電阻性照明負載與電感性機電負載的比例.對于電機負載而言,因用戶所選的機型及工作方式的不同,它的啟動電流可能高達5~10倍額定工作電流.為確保電機及EPS本身的安全運行,對這部分電機負載而言,不僅要求所選的EPS輸出功率應為6倍以上的電機標稱功率.而且,還宜選用其切換時間小于15ms的EPS機型。

2.3 帶電機負載的EPS

(1) 采用電機”硬啟動:工作方式,對于這種EPS輸出功率的選用方案同22所述.采用這種方案的優點是:不管在市電供電中斷時還是在市電恢復正常工作時,EPS均可確保電機的連續運行.其缺點是:需選用大功率的EPS,成本較高。

(2) 選用帶變頻啟動功能的電機專用型EPS

市電供電正常時,經交流旁路和轉換開關向電機負載供電.與此同時,市電還經充電器向電池組充電.當市電供電中斷時,為確保EPS的安全運行,希望他執行”延時切換”操作,以便讓電機徹底停止轉動后再啟動變頻器,由它對后接電機執行從0~220Hz的頻率逐漸增高的變頻啟動的操作(啟動時間為幾秒鐘).采用變頻啟動方案帶來的好處是:

① 防止在EPS與處于”慣性運動狀態”下的電機所產生的自激勵電源處于互相”非同步入鎖”狀態而產生的鼓掌隱患;

② 可以降低EPS的輸出功率和降低投資成本.此時,EPS的輸出功率只需選取1.2~1.4倍電機的額定功率就可滿足要求。

其缺點是:

① 要求用戶的電機負載首先停機,然后在滿速”變頻啟動”,從而造成電機負載工作的”不連續性” 。

② 如果后接的幾臺電機需要在不同的時刻進行”分時啟動”操作時,可能會遇到這樣的技術難題:在啟動處于靜止狀態的電機時,若EPS的輸出功率足夠大它可能承受5~10倍的電機啟動浪涌電流的沖擊.否則,就會迫使EPS重新進入新一輪的”變頻啟動”工作狀態.由此帶來的問題之一是:原來處于正常工作轉速的電機,會再次轉入轉速由0~50Hz的變速啟動階段,從而給用戶的工作帶來麻煩。

3 結語

隨著社會的進步和發展，環境要求的不斷提高，消防意識也越來越被人們重視。EPS以其特有的優越性將被人們認識和采用，在一個工程中，它可以靈活的運用在消防供電回路末端、個別重要場合等多種情況。在選擇應急電源上，不再只局限于柴油發電機了，因為它們各自的特點分別適用于不同的工程，這將為整個社會的安全提供更有力的保障。屏蔽機房安裝圖紙（點擊可放大）：

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司簡介

艾默生UPS電源特約推薦經銷商金業順達科技有限公司是一家致立于機房工程，UPS電源、不間斷電源，EPS應急電源、避雷器.蓄電池.發電機.交直流凈化穩壓電源的批發、代理、經銷及維修、維護的公司。位于北京中關村硅谷。代理品牌有: APC UPS電源中小型功率機代理商.美國山特UPS電源特約代理分銷商.梅蘭日蘭UPS電源經銷商.愛克賽UPS分銷商.愛默生UPS分銷商.山頓UPS分銷商.德國陽光蓄電池 .松下，湯淺，大力神，通力源電池，及各大品牌電池蓄電池總代分銷商,雅馬哈和本田發電機經銷商.是專門為銀行，保險，郵電,石油，電力，航空，鐵路，國稅等系統用戶提供電源產品和服務。 公司宗旨是：用戶至上，信譽第一，質量第一，竭誠服務。以高效率的工作方式及良好的商業道德認真對待每一位客戶，真正讓每一位客戶無任何后顧之憂。同時，我們將不斷地進行技術更新，并結合我國的國情。融合國際 UPS 最新技術，向廣大用戶提供更新，更適用的產品.公司擁有一支多年從事 UPS 電源和蓄電池營銷及技術的工作隊伍，可向客戶提供技術咨詢，技術講座及維修，場地設計，現場安裝等全方位的服務。公司成立開始，就以“誠實經營，高質服務”作為立足之本。一方面積極開拓市場，緊跟信息產業的發展潮流，不斷增強公司的技術實力。同時大力加強公司內部管理，提高員工的整體素質，樹立公司的良好形象。