安全出口指示牌的工作原理

当市电突然停电时，指示牌会以醒目的荧光箭头显示，引导处于黑暗中的人们安全撤离。该指示牌适用于宾馆、酒楼、商场及地铁等公共场所。  

图中，开关三极管Q2及高频变压器 T1等元件构成RCC型开关电源供电电路：开关三极管Q7及高频变压器T2等元件构成荧光指示发光板逆变供电电路；集成电路U1、u2及三极管Q5、Q6、Q8、 Q9、Q13、Q3等元件构成综合比较控制电路；Q10、D10等元件构成恒流充电控制电路。

    市电正常时，AC220V电压经二极管D1~D4整流、电容C1滤波得到约310V的直流电压，该电压经启动电阻R2加到Q2的基极，使Q2开始导通，T1的初级绕组 LP产生的电动势感应到反馈绕组LB，形成正反馈，迫使Q2迅速进入饱和状态； Q2饱和后，LB出现自感反电动势，经C2、 R1给Q2加上反向偏置，强迫其迅速截止而完成一次开关振荡周期。由于Q2循环不断地导通与截止，就把初级310V的直流电压变成了一定振荡周期的矩形高频脉冲，然后经T1耦合至次级绕阻LS，由高频二极管D9整流，在滤波电容C5上产生约7．4V的直流输出电压。当负载电流减小引起输出电压升高时，LB中感应的电压也升高，这时，由D7、C3、D6及Ql等元件组成的稳压器经D7整流后在C3负极上积累的负电压更低．从而使D6及Ql导通，迫使Q2减少振荡脉冲来降低输出电压。当负载电流增大引起输出电压降低时，LB中感应的电压也降低，促使Q2增加振荡脉冲来提升输出电压。电路中 R9与Q12组成过流保护电路，当Q2的工作电流超过额定值时，取样电阻R9上产生的电压降加到过流保护管Q12的基极而使其导通，从而引起Q2基极电压下降，迫使Q2的工作电流减小，达到了过流保护的目的。

    开关电源正常工作输出的直流电压，一路经R6、D11加到3．6V电池的正极和三极管Q5、Q9的发射极；另一路经D12加到Q6、Q8的基极，使Q8、Q9导通给集成电路U1、U2等元件提供工作电压；这时，由于加到Q6基极的电压较高(约6．7V)，使Q6深度饱和而导通，故Q5只能输出约0．5V，使U114端输出高电平，Q13及Q3导通。开关电源的输出电压就经Q3和T3给荧光指示发光板的逆变供电电路提供约2．8V的工作电压(此电压由 R48设定)。此时，逆变供电电路T2次级输出的脉动电压约75V，荧光指示发光板就发出柔和的荧光。

    市电停电时，积累在C12和C6上的电压不会马上消失，比较器Ul11端电压大于⑩端基准电压，使其13端输出约3．5V电压。因此，Q6的基极电压降低了，导通程度变小，而Q5的导通程度变大，使其集电极输出电压由原来的0．5V增至约3．6V，使逆变振荡幅度增加，T2次级输出的脉动电压就增至约100V，使荧光指示发光板产生较亮的荧光。

    荧光指示发光板的逆变供电电路正常工作时，T2次级输出的脉动电压经 D28、D29限幅D27整流C19滤波后，得到约0．25V的电压加到比较器使U2⑤端电位高于④脚，②端呈高电平，黄色(故障)发光二极管D22A不发光。当逆变供电电路出故障时，T2次级就没有脉动电压输出，使U2⑤端电压低于④端，②端呈低电平，使D22A发光，提示有故障。当荧光指示发光板的内部电极开路时，T2的负载变得很小，也会使⑤端电位低于④端的基准电压而使D22A发光。当市电停电时，3．6V电池接替市电供电，若某种原因引起负载电流增大，则保险电阻RF上的电压降就增大，当该电压超过⑦端的阈值时，U2①呈低电平，D22A也发光。此时逆变状态下3．6V电池放电大增，使U1②端的输出有效地控制逆变供电电路Q7的基极，强迫它停振，避免3．6V电池因过放电而损坏。另外，当3．6V电池的电压下降至约3V时，Ul⑧端电压将低于⑩端的基准电压，13端输出低电平，迫使Q5截止，逆变供电电路得不到工作电压，也达到了保护电池的目的。

    在电池的恒流充电控制电路中，由于QlO的上偏置被D10的正向压降稳定在2V左右，当某种原因引起充电电流增大时，R7上的电压降就增大，这样，QlO的发射极电压就减小，故充电电流被QlO调整为恒流状态，反之亦然。

    比较器U2-3、U2-4等元件组成3．6V镍镉电池的充电保护电路，其中D20A为环境温度传感器，D21A为插在3．6V镍镉电池塑料外套内的充电电池温度传感器。正常工作时，U211端电压高于⑩端，故13端内部晶体管截止；此时，由于 D21A偏置电阻比D20A的偏置电阻小， U2⑧端电压高于⑨端，其14端内部晶体管导通，使绿色发光二极管D24A发光，显示充电进行状态。由于U214端导通， QlO也导通，故开关电源输出电压给电池充电，充电电流约160mA。充电电池的端电压经分压后加到U2⑩端，并与11端的电压进行比较，一旦⑩端电压高于11端，U213端导通，使U2⑧端电压低于⑨端，迫使14端截止，进而使Q10也截止。若充电过程中，电池温度的升高传感到 D2lA并使其电压降减小，一旦小于 D20A的压降时，U214端截止使Q10也截止。这样，开关电源输出的7．4V电压就只能经R6、Dll给3．6V电池提供涓流充电，充电电流减小为约25mA。此时，D24A熄灭而D23A发光，显示充电等待状态。

    安全出口指示牌出现故障而不亮时，若发现R44、R45及F3等元件烧毁，通常是C1或Q2损坏而短路造成的(F3可换成lO／0．5W的电阻)。若上述元件正常，可拔下荧光指示发光板的两芯插头测其阻值，正常时其阻值为无穷大。若阻值较小则说明荧光指示发光板已击穿。荧光指示发光板损坏后很难买到。这里介绍一种简便易行的修复方法。

    荧光指示发光板的内部结构为：密封的透明塑料薄膜内，分别敷设着一层透明正电极和银色图形电极，在它们的中间敷设的是一层荧光发光介质物。当在引出电极加上交变电压时，荧光介质物在电场的作用下，内部电子移动而发出荧光。交变电压越高，发出的荧光就越亮。

    若荧光介质物被击穿，则不能发光。此时，拆下荧光发光板，从正反面均可见到击穿点的颜色呈褐色(若只是一面有，就不是击穿点)。可用锋利的小刀在反面密封膜上，切割一块比击穿点直径稍大一点的口子，然后刮去击穿点的斑点，保留正面的密封透明塑料薄膜。当用万用表测其引出电极的阻值为无穷大时，则表明修复成功，可以安装使用了。

    如果安全出口指示牌在有市电时能发光，而在无市电时不能发光，或不论有、无市电均不发光，一般都是镍镉电池失效所致(充电及控制回路较少出故障)。

本回答被提问者采纳

　　安全出口指示牌的工作原理：消防安全出口标志灯属于消防应急灯系列产品具有工作可靠，稳定性高，寿命长等优点，适用于工厂，宾馆，商场，大厦等高层建筑，公共以备停电作应急照明之用，采用金属灯头或阻燃塑料灯头，具有壁挂式、手提式、吊式安装方式。应急时间≥90min消防安全出口标志灯具有耗电小、亮度高、使用寿命长等特点，边上设计有电源开关和指显灯。

内部装有多个LED灯，绿色的板好比个灯箱。