Платы для светодиодных аварийных и эвакуационных светильников: платы с резервным питанием от батареи, самодиагностика и электроника драйверов.

Аварийное освещение — это единственная категория устройств, предназначенных для случаев, когда все остальное выходит из строя. При отключении основного электропитания во время пожара или блэкаута аварийные светильники и указатели выхода должны освещать пути эвакуации и указатели в течение установленного времени — обычно от 90 минут до трех часов — исключительно за счет энергии батарей. Это функция обеспечения безопасности жизни, регулируемая строгими нормами, и по сути это проблема электроники: зарядка батареи, контроль за ней, мгновенное переключение на нее при отключении электроэнергии и обеспечение работоспособности всей системы.

Компания Highleap Electronics обладает полным спектром возможностей. изготовление голой доски и сборка под ключ На нашем заводе многоплатная электроника внутри аварийных и эвакуационных светильников — это именно тот тип смешанных задач питания и управления, для которых и созданы наши линейки продукции. Мы не являемся производителем светильников; мы производим каждую плату, необходимую светильнику, и собираем их в протестированный корпус. В этом руководстве объясняется архитектура аварийной электроники и как сделать заказ. Более широкий раздел находится на нашем сайте. возможности печатных плат освещения стр.

Почему аварийное освещение представляет собой проблему для электроники, обеспечивающую безопасность жизни

Обычное освещение выходит из строя безопасно — если лампочка перегорает, её нужно заменить. Аварийное освещение выходит из строя опасно, потому что неисправность проявляется только в момент реальной чрезвычайной ситуации, когда уже слишком поздно. Именно поэтому аварийные и эвакуационные светильники регулируются нормами и стандартами по всему миру — NFPA 101 и Национальным электротехническим кодексом в США, сертификатом UL 924 для оборудования и международным стандартом EN 1838/IEC 60598-2-22 — которые устанавливают минимальную продолжительность работы (обычно 90 минут), минимальный уровень освещенности и, всё чаще, автоматическое тестирование. Соответствие этим требованиям почти полностью зависит от электроники внутри светильника.

Светильник должен безупречно выполнять несколько задач: поддерживать заряд батареи в течение многих лет без перезарядки, переключаться на питание от батареи достаточно быстро, чтобы уровень освещенности никогда не снижался (стандарты, такие как NFPA 101, требуют восстановления освещения в течение 10 секунд; автономное оборудование обычно переключается за миллисекунды), управлять светодиодами на нужном уровне в течение всего номинального времени и регулярно демонстрировать способность выполнять все эти функции. Каждая из этих функций представляет собой отдельную плату, и платы должны работать как единая скоординированная система — именно поэтому аварийное освещение является наиболее веским аргументом в пользу создания всего электронного блока одним производителем.

Плата установлена ​​внутри аварийного светильника.

Аварийный светильник — это наиболее многофункциональный из распространенных осветительных приборов, и каждый пульт отвечает за отдельную функцию. Понимание особенностей конструкции объясняет, почему координация здесь так важна:

• плата зарядного устройства аккумулятора — поддерживает резервный аккумулятор в исправном состоянии, предотвращая перезарядку, благодаря профилю зарядки, соответствующему химическому составу батареи. Часто используется в наших устройствах. Преобразование постоянного тока в постоянный экспертиза.
• Плата управления/защиты батареи — контролирует напряжение, ток и температуру, а также защищает элементы питания; для литий-ионных аккумуляторов это важно. плата защиты аккумулятора Это само по себе имеет критически важное значение для безопасности.
• цепь переключения переменного тока на аварийный источник питания — Обнаруживает отключение электросети и переключает свет на питание от батареи в течение установленных долей секунды, а затем обратно, когда электропитание восстанавливается.
• Драйвер постоянного тока - водитель Это позволяет питать светодиоды от сети в обычном режиме работы и от батареи в аварийном режиме, часто на пониженном уровне, чтобы увеличить продолжительность работы.
• Легкий двигатель - металлический сердечник или плата FR-4, на которой размещены светодиоды, обеспечивающие подсветку эвакуационного пути или указателя выхода.
• плата самотестирования/управления — выполняет периодические проверки, управляет индикатором состояния и (в адресных системах) передает отчет на центральную панель.

Причина, по которой все эти компоненты собираются вместе, заключается в том, что они образуют единую цепь безопасности, а эффективность цепи зависит от координации между ее звеньями. Профиль зарядного устройства должен соответствовать батарее, которую защищает плата защиты; переключение в цепи переключения должно быть достаточно быстрым, чтобы драйвер мог поддерживать свет включенным без видимого прерывания; логика самотестирования должна проверять реальный путь зарядки, переключения и управления, а не его имитацию. Когда один производитель собирает и тестирует весь комплект с помощью... тюремщик В программу заложена координация. Когда платы поставляются разными поставщиками, именно пробелы в интеграции являются тем местом, где продукт, обеспечивающий безопасность жизнедеятельности, не проходит пусконаладочные испытания — или, что еще хуже, незаметно выходит из строя в полевых условиях.

Платы зарядки и управления батареями

Аккумуляторная подсистема — это сердце аварийного светильника, поскольку именно батарея обеспечивает его работу и, скорее всего, ограничивает срок его службы. Правильная разработка электроники для зарядки и управления отличает светильник, который работает на пятый год, от того, который незаметно вышел из строя на второй год.

Зарядка выполнена правильно. Аварийный аккумулятор находится на зарядке непрерывно в течение многих лет, поэтому плата зарядки должна поддерживать его полный заряд, не допуская деградации. Это означает, что профиль зарядки должен соответствовать химическому составу аккумулятора:

• Профили, соответствующие химическим характеристикам — Для NiMH, NiCd, LiFePO4 и Li-ion требуется разный подход к зарядке; неправильный профиль либо приводит к недозаряду (короткое время работы в аварийном режиме), либо к перезаряду (преждевременный выход батареи из строя).
• Подзарядка малым током и поддерживающая зарядка — Сохраняет полный заряд, не перегревая элементы питания в течение многих лет непрерывного подключения.
• Зарядка с температурной компенсацией — с учетом температуры окружающей среды, поскольку поведение заряда и безопасные пределы изменяются при нагревании.

Управление и защита. Контроль за батареей сам по себе является функцией безопасности, особенно для литий-ионных аккумуляторов:

• Контроль напряжения и тока — обнаружение слабой или неисправной батареи до того, как она перестанет обеспечивать заявленное время работы; это является ключевым моментом. управление батареей Работа.
• Защита от перезаряда, переразряда и перегрузки по току. — поддержание работоспособности ячеек в пределах их безопасного рабочего диапазона.
• защита от перегрева — Отключение зарядки или разрядки в случае перегрева батареи, что крайне важно для безопасности литиевых аккумуляторов.
• Тестирование мощности — Программа самодиагностики периодически проверяет состояние батареи, чтобы убедиться, что она по-прежнему обладает достаточным зарядом для работы в течение всего заявленного срока службы, а не просто что у неё есть некоторый заряд.

Это действительно критически важная с точки зрения безопасности электроника: литиевый аварийный аккумулятор с плохо спроектированной платой защиты представляет собой пожарную опасность, а аварийный светильник, батарея которого незаметно потеряла емкость, является нарушением норм, которое может быть обнаружено во время проверки или в чрезвычайной ситуации. Мы разрабатываем зарядное устройство и плату защиты в соответствии с указанной батареей и логикой самотестирования, чтобы светильник оставался безопасным и подтверждал свою готовность к работе. Создание этих компонентов вместе с остальной электроникой — единственный способ гарантировать, что профиль заряда, пороговые значения защиты и процедура тестирования будут согласованы для одной и той же батареи.

Логика самопроверки и самодиагностики

Ручная проверка аварийного освещения — ежемесячный обход здания и нажатие тестовых кнопок, а также ежегодное проведение полномасштабной проверки — трудоемка и часто игнорируется, поэтому нормы все чаще требуют автоматической самодиагностики. Мы производим платы управления, которые ее обеспечивают:

• Автоматическое тестирование функций — периодически проверяет, переключается ли светильник на батарею и загораются ли светодиоды — ежемесячная 30-секундная функциональная проверка, предусмотренная стандартом NFPA 101.
• Автоматический тест продолжительности — периодически проводит полный разряд в течение номинального времени (ежегодный 90-минутный тест емкости), чтобы убедиться, что батарея по-прежнему соответствует требованиям.
• Индикация состояния — Многоцветный индикатор, позволяющий с первого взгляда определить исправность, неисправность батареи или лампы.
• Адресная отчетность — В сетевых системах каждое устройство передает результаты своих испытаний на центральную панель, и эта функция имеет общие черты с нашей конструкцией. умное управление питанием доски.

Для того чтобы логика самотестирования была информативной, она должна проверять реальный путь заряда, передачи и управления, поэтому мы разрабатываем ее вместе с тестируемыми платами, а не как дополнительный модуль.

Светильники, находящиеся в рабочем и нерабочем состоянии, и указатели выхода.

Аварийные светильники имеют различные режимы работы, и конструкция платы управления соответствует этому режиму:

• Непостоянная работа — Аварийная лампа выключена в обычном режиме работы и загорается только при отключении основного питания. Логика переключения и управления рассчитана на такой режим ожидания с последующим включением.
• Поддерживается — Лампа горит постоянно (как обычное освещение) и продолжает работать от батареи при отключении питания от сети. Драйвер работает от обоих источников и переключается плавно.
• Знаки выхода — светящиеся табло с изображением бегущего человека или текста, как правило, обслуживаемые эффективным источником света с боковой или прямой подсветкой, соответствующим размеру табло, и батареей на требуемый срок службы.
• Комбинированные блоки — указатель выхода и аварийные прожекторы в одном светильнике, объединяющие оба световых модуля в одном электронном блоке.

Мы разрабатываем двигатель, драйвер и систему управления в соответствии с любым режимом работы светильника, учитывая продолжительность и уровень освещенности, требуемые кодом.

Легкий двигатель и водитель для аварийного режима

Световая часть аварийного светильника имеет свою особенность: она должна эффективно работать от батареи в течение всего времени, поэтому эффективность и двухканальный драйвер важнее, чем просто выходная мощность. Мы производим легкий двигатель и водитель для этого:

• Эффективные легкие двигатели — Размеры батареи позволяют обеспечить необходимое освещение путей эвакуации или указателей при низкой мощности, чтобы батарея работала в течение заявленного времени.
• Драйверы с двойным источником — работа от сети в обычном режиме и от батареи в аварийном режиме, часто с пониженной мощностью для увеличения времени автономной работы.
• Бесшовное переключение — Водитель не выключает свет на протяжении всей пересадки, и видимого зазора нет.
• Постоянная выходная мощность от батареи — поддержание стабильного уровня освещенности по мере падения напряжения батареи в процессе разряда.

Разработка двигателя и драйвера с учетом эффективности использования батареи – вот что отличает светильник, который работает в течение всего заявленного времени, от того, который преждевременно выходит из строя.

Химический состав батарей, защита и безопасность

Выбор батареи определяет всю электронную начинку, и мы разрабатываем батареи, которые безопасно подходят для каждого типа аккумуляторов:

• NiMH и NiCd — Давно используемые аварийные химические реагенты с простой и надежной заправкой; до сих пор широко распространены во многих светильниках.
• LiFePO4 — все чаще выбирается с точки зрения безопасности и срока службы, благодаря схеме зарядки и защиты, соответствующей его характеристикам.
• Литий-ионный — высокая плотность энергии там, где размер имеет значение, всегда в сочетании с соответствующим плата защиты лития потому что запас прочности не подлежит обсуждению.
• Безопасность на уровне стаи — Пороги защиты, температурные пределы и обработка неисправностей соответствуют характеристикам ячеек и проверены в ходе испытаний.

В любом литий-ионном аккумуляторе плата защиты рассматривается как критически важный элемент безопасности, изготовленный в соответствии со стандартом IPC Class 3 и прошедший всесторонние испытания.

Экологические требования и требования к надежности

Аварийные светильники установлены на лестничных клетках, автостоянках, в коридорах и на наружных путях эвакуации, и они должны работать после многих лет простоя. Это требует настоящей инженерной надежности: собственное конформное покрытие для влажных и открытых помещений. испытания на надежность в процессе эксплуатации Чтобы исключить преждевременные отказы в изделии, которое не должно выходить из строя, мы используем материалы класса IPC 3 и обеспечиваем полную прослеживаемость материалов и партий для изделий, обеспечивающих безопасность жизни. Мы изготавливаем каждый аварийный щит в соответствии с этим стандартом, потому что в тот единственный раз, когда светильник понадобится, он должен работать.

Краткий обзор возможностей печатных плат аварийного освещения.

В таблице приведено краткое описание того, что мы предлагаем для щитов аварийного и эвакуационного освещения:

В ходе бесплатного обзора DFM (проектирование, производство и ремонт) правильная конфигурация подбирается в соответствии с режимом работы, продолжительностью работы и состоянием батареи вашего прибора.

Почему весь комплект аварийной электроники производится на одном заводе?

Аварийное освещение — наиболее яркий пример в этой категории, демонстрирующий преимущества производства из одного источника. Зарядное устройство, защита батареи, схема передачи, драйвер, двигатель и логика самодиагностики образуют единую цепочку безопасности, и эта цепочка дает сбой в интеграции между отдельно поставляемыми платами — именно в тех пробелах, которые проявляются только во время ввода в эксплуатацию или, что еще более катастрофично, во время реальной чрезвычайной ситуации.

Компания Highleap Electronics производит каждую плату в комплекте в соответствии со стандартом IPC Class 3, при этом профили зарядки, пороговые значения защиты, время переключения и процедуры самодиагностики разработаны таким образом, чтобы соответствовать одной и той же батарее и одному и тому же приспособлению — и тестируются совместно. Отправьте нам информацию о режиме работы приспособления, продолжительности и характеристиках батареи. Сборка печатной платы Команда готова предоставить смету в течение 24 часов.

Как сделать заказ — файлы, минимальный объем заказа и сроки выполнения.

Заказ щитов аварийного и эвакуационного освещения у Highleap Electronics начинается с выбора режима работы светильника, номинальной продолжительности работы и характеристик батареи. Каждое коммерческое предложение включает бесплатную проверку технологичности производства (DFM), а минимальный заказ составляет одну единицу без дополнительной платы за прототип.

Какие файлы отправить

• Изготовление печатных плат. — Файлы Gerber RS-274X (все слои меди, защитной пленки и шелкографии), файл сверления Excellon, контур платы на механическом слое и примечания по изготовлению, касающиеся подложки, диэлектрика, плотности меди, качества поверхности и цвета защитной пленки.
• Сборка печатной платы (PCBA) — вышеперечисленное, а также спецификация материалов с номерами деталей производителя и их количеством, и файл для установки компонентов поверхностного монтажа (Centroid).
• Электронные решения «под ключ» — вышеперечисленные файлы, а также файлы (STEP/DXF) для радиатора или корпуса, сведения об оптике или линзах, спецификации драйвера или системы управления, микропрограммное обеспечение (если применимо) и любые графические материалы для брендинга или упаковки. Если файлы отсутствуют, пришлите имеющиеся, и наша инженерная команда выявит недостающие файлы в ходе проверки DFM (проектирование для производства).

Минимальный заказ и цены

• Минимальный объем заказа составляет 1 блок Это касается как изготовления, так и сборки, без штрафных санкций за изготовление прототипа.
• Скидки за объем продаж действуют при заказе 10, 50, 100, 500 и более единиц.
• Мы сохраняем ваши файлы, поэтому при повторных заказах вам не придется заново рассчитывать стоимость инженерных работ.

Время выполнения заказа

• Изготовление печатных плат — Стандартный срок доставки: 5–7 рабочих дней; экспресс-доставка: 24–48 часов, в зависимости от наличия свободных мест.
• Сборка печатной платы (PCBA) — 7–12 рабочих дней, включая поиск комплектующих; 5 дней экспресс-доставки для комплектующих, имеющихся на складе.
• Модули «под ключ» — Обычно от 12 до 18 рабочих дней в зависимости от типа основания, защиты и объема.
• Все сроки выполнения заказа подтверждаются в вашем коммерческом предложении и отсчитываются с момента подтверждения заказа и утверждения документов.

Сертификаты и стандарты: стандартами качества ISO 9001 управление качеством, IPC Класс 2 и Класс 3 Качественное изготовление, автоматизированный оптический контроль (АОК) и функциональное тестирование каждой платы, включая рентгеновское, ИКТ-сканирование и проверку на выгорание. Мы осуществляем доставку в более чем 40 стран с полным отслеживанием и предоставляем документацию по соответствию требованиям по запросу. Для проектов печатных плат аварийных светодиодных и эвакуационных светильников, пожалуйста, отправьте файлы Gerber, спецификацию материалов (BOM), требования к резервному питанию от батареи, заметки по самотестированию и целевое количество через форму запроса на веб-сайте, чтобы Highleap Electronics могла совместно рассмотреть комплект светового модуля, зарядного устройства и драйвера.

Часто задаваемые вопросы о плате светодиодных индикаторов аварийного выхода.

Вы собираете весь комплект электроники для аварийного освещения или только одну плату?

Весь комплект. Аварийный светильник представляет собой многожильный предохранительный блок — зарядное устройство для аккумулятора, управление батареей/плата защиты, цепь переключения переменного тока на аварийный источник, двухканальная водительМы производим и собираем каждую из этих плат на одном предприятии, включая модули управления освещением и логику самотестирования. Совместная сборка имеет решающее значение, поскольку профиль заряда, пороговые значения защиты, время переключения и процедура тестирования должны совпадать для одной и той же батареи; закупка плат по отдельности приводит к сбоям при вводе этих изделий в эксплуатацию.

Можно ли создавать аварийные светильники с функцией самодиагностики и самотестирования?

Да. Мы разрабатываем логические платы для автоматического функционального тестирования (проверка переключения и работы ламп по графику) и автоматического тестирования длительности работы (полный разряд в течение номинального времени для подтверждения соответствия батареи требованиям стандарта), с многоцветной индикацией состояния и, для сетевых систем, адресной передачей данных на центральную панель. Самотестирование проверяет реальный путь заряда, передачи и управления, поэтому мы разрабатываем его вместе с тестируемыми платами.

Как обеспечить безопасность литиевых батарей в аварийных светильниках?

Для любого литий-ионного аккумулятора (Li-ion или LiFePO4) мы разрабатываем специализированные решения. плата защиты лития Это критически важный с точки зрения безопасности блок, соответствующий классу безопасности IPC 3, с защитой от перезаряда, переразряда, перегрузки по току и перегрева, а также профилем заряда, соответствующим химическому составу батареи и компенсирующим температуру. Пороговые значения защиты согласованы с зарядным устройством и процедурой самодиагностики, что обеспечивает безопасность блока и подтверждает готовность устройства к работе.

Каким стандартам качества вы соответствуете при изготовлении щитов аварийного освещения?

Изготовлено по стандарту IPC Class 3 на предприятии, сертифицированном по ISO 9001, с полной прослеживаемостью материалов, партий и операторов — подходит для продукции, обеспечивающей безопасность жизни. Каждая плата проходит проверку AOI; мы добавляем записать в для выявления ранних отказов, проверки емкости подсистемы батареи и защитное покрытие или для посадки растений в горшки, чтобы предотвратить попадание влаги и создать пути эвакуации на улицу. Когда светильник нужен всего один раз, он должен работать, и мы изготавливаем продукцию в соответствии с этим стандартом.

Вы изготавливаете как обслуживаемые, так и необслуживаемые элементы освещения, а также указатели выхода?

Да. Мы производим светильники без постоянного питания (аварийная лампа отключается до отключения основного питания), светильники с постоянным питанием (лампа горит постоянно, продолжает работу от батареи), световые указатели выхода (обычно с постоянным питанием, с эффективным фронтальным или прямым источником света), а также комбинированные устройства, которые объединяют указатель выхода с аварийными прожекторами в одном электронном блоке. Источник света, драйвер и система управления разрабатываются с учетом режима работы, продолжительности и уровня освещенности, требуемых вашими нормами.