CN102098828A - 灯具控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种灯具控制系统，包括连接至灯具的一第一驱动电路及一与第一驱动电路连接的市电电源，市电电源供电时，第一驱动电路控制灯具发光，还包括连接至该灯具的一第二驱动电路及一辅助电源，该辅助电源为一电压小于灯具的工作电压的直流电源，该第二驱动电路包括一升压电路，当市电电源断电时，将辅助电源与第二驱动电路连接，通过升压电路将辅助电源提供的电压升压后提供给灯具，从而控制灯具发光。

Description

灯具控制系统
技术领域
本发明涉及一种灯具控制系统，特别是指利用车载电源驱动隧道灯具进行辅助照明的灯具控制系统。
背景技术
车辆驶入或者驶出隧道时，亮度的突变会使驾驶员的视觉产生“黑洞效应”或者“白洞效应”，从而造成行车安全隐患。为了解决这一安全问题，公路隧道就要配置照明灯具。一般隧道内长期处于黑暗的状态，为了保障隧道内行车的安全，需要每天24小时都持续使用照明灯具进行照明，其耗费大量的能源，因此要求隧道内的照明灯具必须具备使用寿命长和节能的功效。而目前，大功率的发光二极管(LED)正由于其寿命长、耗电少、光效高、易于控制和绿色环保等特点，正逐步应用于隧道照明灯具领域，赢得了广泛的市场。
现有技术中，隧道内照明灯具的供电都是受市电电源控制的。通常，隧道内LED灯具的驱动电路包括一连接市电电源的交流/直流转换电路及一连接灯具的恒流源电路。通过该交流/直流转换电路将市电转换为直流电，然后通过恒流源电路向灯具提供恒定大小的电流而控制LED灯具发光。然而，采用市电电源作为隧道内照明灯具的唯一的供电电源，使用过程中难免会出现停电的情况，使得隧道内处于黑暗的状态，此时如果出现事故，如某车辆在隧道内行进的过程中可能会突然出现一些原本可以自己修复的故障，却由于隧道内黑暗的环境下无法进行修复，因而可能造成不便，进而影响整个隧道内的秩序，影响通行的顺畅和安全。
发明内容
有鉴于此，实有必要提供一种可以利用车载电源驱动隧道内的照明灯具进行辅助照明的灯具控制系统。
一种灯具控制系统，包括连接至灯具的一第一驱动电路及一与第一驱动电路连接的市电电源，市电电源供电时，第一驱动电路控制灯具发光，还包括连接至该灯具的一第二驱动电路及一辅助电源，该辅助电源为一电压小于灯具的工作电压的直流电源，该第二驱动电路包括一升压电路，当市电电源断电时，将辅助电源与第二驱动电路连接，通过升压电路将辅助电源提供的电压升压后提供给灯具，从而控制灯具发光。
与现有技术相比，该灯具控制系统可以在市电电源断电，灯具的第一驱动电路不工作的情况下，灯具可以通过临时外接一个电压小于灯具的工作电压的辅助电源而工作，以适用在紧急的情况下提供照明使用。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
主要元件符号说明
Figure G200910311289820091211D000021
Figure G200910311289820091211D000031
附图说明
图1是本发明实施例中灯具控制系统的电路框图。
图2是图1中第二驱动电路的电路图。
具体实施方式
图1所示为本发明实施例中灯具控制系统100的电路框图，包括分别连接至灯具10的第一驱动电路20和第二驱动电路30，连接于该第一驱动电路20的一市电电源40、一车载电源50及用于将车载电源50与第二驱动电路30电连接一转接电源线60。该灯具10为安装于隧道内的发光二极管(LED)灯具。
该第一驱动电路20包括一交流/直流转换电路及一恒流源电路。该交流/直流转换电路用于接受市电电源40提供的交流电后，将交流电转换成直流电并向恒流源电路输出电压恒定的直流电，然后通过该恒流源电路向灯具10提供恒定大小的电流。该第一驱动电路20与现有技术中灯具的普通驱动电路的结构相同。
如图2所示，该第二驱动电路30包括一升压电路31及一过压保护电路32。该升压电路31包括与车载电源50连接的一升压控制器311、一升压电感312、连接于所述升压控制器311和升压电感312之间用于控制该升压电感312充/放电能的一第一开关管315和一第二开关管316、及一升压二极管317。该车载电源50为一输出电压小于灯具10工作电压的辅助电源。本实施例中，该车载电源50为16V的直流电源。该第二驱动电路30的正极38和负极39通过转接电源线60分别与车载电源50的正极和负极电连接，其通过升压电路31将车载电源50的输出电压升压后，形成电压大小等于灯具10的工作电压的电源提供给灯具10，从而控制灯具10可以在车载电源50临时提供的电能的情况下发光。第二驱动电路30的正极38与升压控制器311之间连接有一保险丝310。该保险丝310在第二驱动电路30中由于电流突然猛增时熔断，用于保护灯具10可能因意外短路、或者误接大电压的电源的情况下第二驱动电路30和灯具10不会被烧毁。
本实施例中，该升压控制器311为一封装后包括十六个引脚的集成电路芯片，型号为HV9912，所述第一、第二开关管315、316分别为N沟道增强型场效应管(NMOS管)。其中，升压控制器311的第一引脚为输入端，用于接受12V至24V之间的直流电源。所述升压电感312和升压二极管317串联于第一引脚与灯具10的正极11之间。其中，升压电感312与升压二极管317的正极之间形成一第一结点33，升压二极管317的负极与灯具10的正极11之间形成一第二结点34。升压控制器311的第二引脚通过一电容接地。升压控制器311的第三引脚与第一开关管315的栅极连接。升压控制器311的第四引脚直接接地。升压控制器311的第五引脚通过一限流电阻R1与第一开关管315的漏极连接，而第一开关管315的源极与第一结点33连接。升压控制器311的第六引脚通过一电阻接地。该限流电阻R1与第一开关管315的漏极之间形成一第三结点35，该第三结点35通过相互并联的第一、第二采样电阻R2、R3与地极连接。升压控制器311的第十一引脚与第二开关管316的栅极连接，第二开关管316的源极与灯具10的负极12连接，第二开关管316的漏极通过并联的第三、第四采样电阻R5、R6与地极连接。所述第三、第四采样电阻R5、R6与第二开关管316的漏极之间形成一第四结点36，该第四结点36通过一反馈电阻R7与升压控制器311的第十六引脚连接。升压控制器311的第十六引脚为反馈端，其用来控制经过升压控制器311升压后向灯具10输出的电流的大小。升压控制器311的第十二引脚为过压保护端，当第十二引脚的输入电压过高时，升压控制器311的第三、第五引脚分别与第一开关管315和第二开关管316的栅极之间断开连接，强制升压控制器311停止工作。
升压控制器311的第十三引脚为PWM信号输入端，其可以接受用于对灯具10进行调光控制的PWM信号，从而控制灯具10光强等。升压控制器311的第九引脚通过一第一负载电阻R4与升压控制器311的第十引脚电连接，升压控制器311的第十五引脚通过一第二负载电阻R8与升压控制器311的第十引脚电连接。该第十引脚可以提供一个基准电压。通过改变连接于该第十五引脚上的第二负载电阻R8的大小，可以设定升压控制器311升压后输出的电流的最大值和最小值。该第九引脚用来实现升压控制器311自身的过流保护功能，通过改变第九引脚上连接的第一负载电阻R4的大小，可以设定升压控制器311的第一引脚上输入电流的上限值，当升压控制器311的第一引脚上的输入电流的大小大于该上限值时，第九引脚发生作用而强制升压控制器311停止工作。第十四引脚用来检测该升压控制器311工作过程中的工作状态是否为正确的状态，从而确保升压控制器311正常工作。第八引脚是功能扩展端，可以用来并联另一升压控制器，以适用不同需求。本实施例的第二驱动电路20中，升压控制器311的第十三引脚、第十四引脚及第八引脚的功能均不需要用到。
使用时，将车载电源50通过转接电源线60与灯具10的第二驱动电路30连接，升压控制器311通过第一引脚接受车载电源60所提供的电压，通过第三、第十一引脚分别控制所述第一、第二开关管315、316反复地于导通和截止之间切换，于所述第一、第二开关管315、316导通的期间内，升压电感312被充电并储能升压，于第一、第二开关管315、316截止的期间内，升压电感312放电并向灯具10提供电能。通过改变所述第一、第二采样电阻R2、R3的大小，可以控制第一开关管315的导通/截止的时间的长短。通过改变所述第三、第四采样电阻R5、R6的大小，可以控制第二开关管316的导通/截止的时间的长短。通过控制第一、第二开关管315、316导通/截止的时间，可以分别调节该车载电源50经过第二驱动电路30升压后向灯具10供电的电压和电流的大小。该升压二极管317连接于升压电感312和灯具10的正极11之间，可以防止由于该第二驱动电路30中由于升压前和升压后存在电压差而形成回流。该过压保护电路32包括串联于第二结点34与地极之间的第一、第二分流电阻R9、R10及与第二电阻R10并联的一电容C1。第一分流电阻R9的一端与第二结点34电连接，另一端与第二分流电阻R10之间形成一第五结点37，升压控制器311的第十二引脚与第五结点37连接。升压控制器311的第十二引脚的输入电压的大小与该过压保护电路32中第二分流电阻R10上的分压的电压大小相等，当过压保护电路32中第二分流电阻R10上的分压的电压大小大于一定值时，表明升压后向灯具10输出的电压过大，可能会损坏灯具10，此时，升压控制器311的第十二引脚控制第三引脚与第一开关管315的栅极之间以及第十一引脚与第二开关管316的栅极之间均形成断路，从而实现该第二驱动电路30的过压保护功能。
因此，本发明的灯具10可以在市电电源40断电，灯具10的第一驱动电路20不工作的情况下，通过转接电源线60将车载电源50与第二驱动电路30连接，利用车载电源50对灯具10进行临时照明，使得灯具10可以通过临时外接一个电压小于灯具10的工作电压的辅助电源而工作，以适用在紧急的情况下提供照明使用。可以理解的，上述第二驱动电路30中的升压电路31不局限于本发明的实施例中所提供的升压电路，也可以采用其它可以将车载电源50进行升压以形成可驱动灯具10发光的升压电路。

Claims (10)

1.一种灯具控制系统，包括连接至灯具的一第一驱动电路及一与第一驱动电路连接的市电电源，市电电源供电时，第一驱动电路控制灯具发光，其特征在于：还包括连接至该灯具的一第二驱动电路及一辅助电源，该辅助电源为一电压小于灯具的工作电压的直流电源，该第二驱动电路包括一升压电路，当市电电源断电时，将辅助电源与第二驱动电路连接，通过升压电路将辅助电源提供的电压升压后提供给灯具，从而控制灯具发光。
2.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该辅助电源为一车载电源。
3.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该升压电路包括一升压控制器、一升压电感、一第一开关管及一第二开关管，该辅助电源与升压控制器的输入端连接，所述第一开关管和第二开关管在升压控制器的控制下于导通和截止之间反复切换，从而控制升压电感于第一开关管和第二开关管的导通期间被充电而储能升压，于第一开关管和第二开关管的截止期间放电而向灯具供电。
4.如权利要求3所述的灯具控制系统，其特征在于：该第一开关管为N沟道增强型场效应管，该第一开关管的栅极与升压控制器的一引脚连接，漏极通过一限流电阻与升压控制器的另一引脚连接，源极与升压电感的一端连接，升压电感的另一端与辅助电源连接，所述第一开关管的源极与升压电感之间的结点通过一升压二极管与灯具的正极连接。
5.如权利要求4所述的灯具控制系统，其特征在于：该第一开关管的漏极通过并联的两个采样电阻与地极连接。
6.如权利要求3所述的灯具控制系统，其特征在于：该第二开关管为N沟道增强型场效应管，该第二开关管的栅极与升压控制器的一引脚连接，漏极通过一电阻与升压控制器的另一引脚连接，源极与灯具的负极连接。
7.如权利要求6所述的灯具控制系统，其特征在于：该第二开关管的漏极通过并联的两个采样电阻与地极连接。
8.如权利要求3所述的灯具控制系统，其特征在于：该第二驱动电路还包括一过压保护电路，该过压保护电路包括串联于灯具的正极和地极之间的第一电阻和第二电阻以及一与第二电阻并联的电容，所述第一电阻和第二电阻之间的结点与升压控制器的一引脚连接，该引脚的输入电压的大小等于该过压保护电路中第二电阻上的分压的电压大小，当该过压保护电路中第二电阻上的分压的电压大小大于一定值时，该升压控制器控制所述第一开关管和第二开关管均处于截止的状态。
9.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：还包括一连接于所述升压电路和辅助电源之间的保险丝。
10.如权利要求1所述的灯具控制系统，其特征在于：该灯具为安装于隧道内的发光二极管灯具。
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