CN102176797A - 合并式照明与应急led日光灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：包括电源电路、充电及应急照明电路、光隔离开关电路、LED灯电路、电池组；电源电路的输出端分别与充电及应急照明电路的输入端、光隔离开关电路的控制输入端电连接，充电及应急照明电路的功能汇合端与电池组电连接；充电及应急照明电路的输出端与LED灯电路的输入端电连接；光隔离开关电路的控制输出端与LED灯电路的输入端电连接。本发明LED日光灯使常用照明的LED日光灯具应急功能，性能稳定可靠，节能，而且制造成本低，可以用于办公室等各种场所，应用范围广。其安装步骤、技术要求极为简单。

Description

合并式照明与应急LED日光灯

技术领域

本发明涉及的是一种LED日光灯，具体涉及一种用于日常照明使用的LED日光灯。

背景技术

现有技术中的LED日光灯在近年来开始越来越流行，这些LED日光灯一般只有照明功能而没有应急功能。

常规照明灯和应急灯来自不同的技术领域，用途也是各不相同。通常，应急灯大多安装在公共厅堂、行人通道、梯间等，很少在办公场所、会议厅、浴室、化装间等安装使用。而常规照明灯又不具备应急功能，所以如果睡房、浴室等一但有停电或其它意外发生，就没有应急光源，从而增加了人们安全撤离现场的难度。

此外，就应急灯而言，现今市场大多白炽灯光源应急灯和LED光源应急灯，这两类应急灯普遍存在以下问题：

1、体积过大、笨重；

2、工艺结构粗糙，其形状不能与常用电工产品协调和配合，需要独立安装，独立使用。

3、内部电路功能不完善，缺少必要的保护设施，在有效的使用时间内故障率高，特别是电池的损坏占很大的比例。究其原因有两种：第一，从众多市售的应急灯解剖得知，其充电电路其本上采用简单的降压式充电电路，充电电流受市电的波动而有很大的变化，特别是应急灯一旦投入使用，就要长期接入市电电源中，电池处于长期充电状态。一般来说，电池从初始充电到满充电只需8-16小时左右，一旦达到满充电状态就要停止充电，否则电池就会因过充电而损坏。市场上出售的应急灯并没有终止充电的功能，不管电池是否充满，一直处于强充电状态，结果，电池因过充而很快损坏。第二，当应急灯处于应急状态时，白炽灯或LED灯便从电池吸取电流，电池处于放电状态。当电池能量耗至下限时，就必须终止电路工作，这样电池才不会因为过放电而损坏。市售的应急灯由于没有欠压保护电路，因此在应急状态下工作时，往往出现欠压运行的状态，甚至直至使电池能量耗尽为止。这样电池亦因过放电而损坏。要使应急灯的电池达到正常的使用寿命，必须有完善的充、放电保护电路。也就是说，需要增加电路的成本才能满足性能要求。专业的充电器，有完善的过充电保护电路，而且充电电流严格按照电池的盈亏状态(或曲线)来确定，不受市电波动影响，但电路结构复杂，成本高，如果直接移嫁到应急灯上，则产品因过高的成本造成性价比的不合理而失去市场的竞争力。而设置欠压保护同样存在上述问题。

4、使用场合较窄，产品外观与环境的协调性较差。

5、在常规光源中，现在新型的LED照明灯，大多采用多灯串联方式，一旦其中某一灯损坏，就会造成同一组灯全部熄灭，总体可靠性不高，维护麻烦。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供合并式照明与应急LED日光灯，该种LED日光灯性能稳定可靠，高效节能，而且制造成本低，应用范围广。

本发明解决技术问题采取如下技术方案：

合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：包括电源电路、充电及应急照明电路、光隔离开关电路、LED灯电路、电池组；电源电路的输出端分别与充电及应急照明电路的输入端、光隔离开关电路的控制输入端电连接，充电及应急照明电路的功能汇合端与电池组电连接；充电及应急照明电路的输出端与LED灯电路的输入端电连接；光隔离开关电路的控制输出端与LED灯电路的输入端电连接；充电及应急照明电路给电池组充电，并检测市电是否有电而控制电池组是否给LED灯电路进行应急供电，光隔离开关电路的检测端检测市电电源是否有电而控制是否给LED灯电路进行照明供电。

本发明解决问题还可以进一步采取以下改进措施：

所述电源电路的电源输入端接市电，光隔离开关电路检测端通过开关与市电连接。

所述光隔离开关电路由降压电路、光耦合器件、驱动控制电路组成，降压电路的输入端作为光隔离开关电路的检测端与市电电连接，降压电路的输出端与光耦合器件发光管的输入端电连接，光耦合器件中的发光管与光敏管作为光电信号耦合，同时作为信号检测电路与驱动控制电路的电气隔离，光耦合器件的光敏管输出端与驱动控制电路的输入端电连接，驱动控制电路的输出端作为隔离开关电路的控制输出。

所述降压电路的输入端中的零线输入端与市电零线电连接，或者降压电路的输入端中的零线输入端与电源电路的市电零线输入端电连接；降压电路的输入端中的火线输入端通过开关与市电火线连接。

所述光隔离开关电路由电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、整流桥BT101、二极管D101、稳压二极管DZ101、光耦合器件U101，以及三极管Q101、三极管Q102、三极管Q103构成；整流桥BT101的输出端的正极通过电阻R110电连接光耦合器件U101的发光管的正端，整流桥BT101的输出端负极接光耦合器件U101的发光管的负端；稳压二极管DZ101的正极接整流桥BT101的输出端正极，稳压二极管DZ101的负极接整流桥BT101的输出端负极，电容C102与稳压二极管DZ101并联连接；电容C103、电阻R103的一端分别与电阻R110的低电位端电连接，电容C103、电阻R103的另一端接整流桥BT101的输出端负极；光耦合器件U101的光敏管的发射极与三极管Q103的基极电连接，三极管Q103的基极通过电阻R105接地，三极管Q103的发射极接地；三极管Q102的基极通过电阻R109连接到三极管Q103的集电极，三极管Q102的发射极与基极通过电阻R108电连接；三极管Q101的基极通过电阻R107连接到三极管Q103的集电极，三极管Q101的发射极与基极通过电阻R106电连接，三极管Q101的发射极与三极管Q102的发射极电连接，并且与电源电路的一个输出端电连接，三极管Q101的发射极通过电阻R104与光耦合器件U101的光敏管集电极电连接，三极管Q101集电极，与三极管Q102的集电极电连接，并与二极管D101的负极电连接，其中三极管Q101和Q102的发射极作为光隔离开关电路的控制输入端，二极管D101的正极作为光隔离开关电路的控制输出端。

所述整流桥BT101其电源的火线输入端通过电容C101与开关直接串联；或者，所述整流桥BT101其电源的火线输入端通过电阻R102、电容C101与开关串联，接市电火线，泄放电阻R101和C101两并联。

所述整流桥BT101其电源的零线输入端接市电零线，或接电源电路的零线输入端。

所述的电源电路为开关电源电路，开关电源电路由电阻R201、电阻R202、电阻R203、电阻R204、电阻R205、电阻R206、电阻R207、电阻R208、电阻R209、电阻R210，电容C203、电容C204、电容C205、电容C206、电容C207、电容C208、电容C209，二极管D201、二极管D202、二极管D203、二极管D204，整流桥BT201、三极管Q201、三极管Q202、MOS场效应管Q203、光耦合器件U201、电压基准器件U202、开关储能变压器B201构成；整流桥BT201的输出端正极与输出端负极间接有电容C203；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R207接二极管D201的正极，电容C205与电阻R207并联连接，整流桥BT201的输出端正极接开关储能变压器B201的输入线圈的一端，二极管D201的正极接该输入线圈的另一端；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R201接三极管Q201的发射极，三极管Q201的基极与发射极间通过电阻R202电连接，三极管Q201的集电极与三极管Q202的基极电连接，三极管Q202的集电极与三极管Q201的基极电连接，三极管Q202的发射极接整流桥BT201的输出端负极；三极管Q201的发射极通过电阻R204接BT201的输出端负极，三极管Q201的发射极接MOS场效应管Q203的栅极，MOS场效应管Q203的漏极接二极管D201的负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R206接BT201的输出端负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R205接三极管Q202的基极；三极管Q201的发射极通过电阻R203连接电容C204的一脚，电容C04的另一脚接二极管D202的正极，二极管D202的负极接BT201的输出端负极，二极管D202的正极连接开关储能变压器B201的第二输出线圈的一端，该第二输出线圈的另一端连接光耦合器件U201光敏管的集电极，光耦合器件U201集电极与BT201的输出端负极之间电连接有电容C206，光耦合器件U201的光敏管的发射极与三极管Q202的基极电连接；开关储能变压器B201的第三输出线圈的一端连接二极管D203的负极，该第三输出线圈的另一端接地，二极管D203的正极与第三输出线圈的另一端间通过电容C208电连接；开关储能变压器B201的第四输出线圈的一端连接二极管D204的负极，该第四输出线圈的另一端与二极管D203的正极连接，二极管D204的正极与二极管D203的正极间通过电容C209电连接；二极管D203的正极通过电阻R208接到光耦合器件U201的发光管的正端，二极管D203的正极通过电阻R209连接到电压基准器件U202的取样端，电压基准器件U202的控制端与电压基准器件U202的取样端间电连接有电容C207，电压基准器件U202的取样端通过电阻R210接地，电压基准器件U202的接地端接地，电压基准器件U202的控制端与光耦合器件U201的发光管的负端电连接。

所述充电及应急照明电路为多功能控制电路由电阻R301、电阻R302、电阻R303、电阻R304、电阻R305、电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、电阻R311、电阻R312、电阻R313、电阻R314、电阻R315、电阻R316、电阻R317，二极管D301、二极管D302、二极管DZ301，以及三极管Q301、三极管Q302、三极管Q303、三极管Q304、三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308构成；电阻R301通过电阻R302接二极管D301的负极，电阻R301和电阻302间的串联点电连接三极管Q301的发射极，三极管Q301的集电极接二极管D301的负极，三极管Q301的发射极与基极间通过电阻305相接，三极管Q301的发射极通过串联着的电阻R303、电阻R304接地；三极管Q301的基极通过电阻R306连接三极管Q302的集电极，三极管的发射极接地，三极管Q301的集电极通过电阻R307连接三极管Q302的基极，三极管Q302的基极连接三极管Q303的集电极，三极管Q303的发射极接地，三极管Q303的基极通过电阻R309接地，三极管Q303的基极通过电阻R308连接二极管D302的正极，二极管D302的负极与二极管DZ301的负极相连，二极管DZ301的正极与二极管D301的正极相连；电阻R303与电阻R304之间的串联点与三极管Q304的基极相连，三极管Q304的发射极接地，三极管Q304的集电极通过电阻R310连接二极管D302的负极，三极管Q304的集电极通过电阻R311接地，三极管Q304的集电极接三极管Q305的基极，三极管Q305的发射极通过电阻R313接地，三极管Q305的发射极与三极管Q306的基极连接，三极管Q306的发射极接地；三极管Q305的集电极通过电阻R312与三极管Q307的发射极连接，三极管Q307的发射极通过电阻R314连接三极管Q307的基极，三极管Q307的基极通过电阻R315与三极管Q306的集电极连接，三极管Q307的发射极与三极管Q308的发射极相连，三极管Q308的发射极通过电阻R316连接三极管Q308的基极，三极管Q308的基极通过电阻R317连接三极管Q306的集电极；二极管D301的正极与三极管Q307和Q308的发射极相接形成功能汇合端与电池相接，三极管Q307的集电极与三极管Q308的集电极相接，三极管Q307的集电极形成对LED灯电路的输出端与LED灯电路的输入端相接。

上述技术方案具有这样的技术效果：

1、本发明合并式照明与应急LED日光灯，揉合了现代照明与应急灯的性能，使常用照明的LED日光灯具有应急功能。并将目前市售的两种灯的性能加以改进。采用LED灯作光源，采用开关电源作照明供电及充电供电，大大降低能耗，延长使用寿命。该种LED日光灯性能稳定可靠，高效节能，而且制造成本低，可以用于办公室等各种场所，应用范围广。

2、本发明合并式照明与应急LED日光灯，应用光隔离控制技术，采用三线连接，一键控制方法，安装步骤、技术要求极为简单。

3、本发明合并式照明与应急LED日光灯，具有智能恒流与涓流充电切换电路对充电电池组进行充电，当电池充电进入饱和状态时，电路开始按电池的饱和特性进行涓流充电，就算长时间充电都不会损坏电池，有效地保证电池在长期使用过程中性能不变，从而保证应急灯的使用寿命。

4、本发明合并式照明与应急LED日光灯，在应急照明过程中，当电池放电电压达到欠压下限时，电路立即进行保护，停止所有电路的工作，有效保护了电池免受损坏，保证电池在有效使用期内性能不变，从而保证了应急灯的使用寿命，和应急灯的长期运行性能的稳定。

附图说明

图1是本发明LED日光灯的电路结构示意图。

图2是本发明LED日光灯实施例的电路结构示意图。

图3是本发明LED日光灯的实施例元件分解示意图。

图4是本发明LED日光灯实施例的光隔离开关电路电原理图。

图5是本发明LED日光灯实施例的开关电源电路电原理图。

图6是本发明LED日光灯实施例的多功能控制电路电原理图。

图7是本发明LED日光灯实施例的LED灯电路电原理图。

图8是本发明LED日光灯实施例的应用时接市电的接法图。

图9是本发明LED日光灯实施例的光隔离开关电路的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行具体描述。

实施例1：如图1、图3、图4、图7所示，合并式照明与应急LED日光灯，由电源电路、充电及应急照明电路、光隔离开关电路、LED灯电路、电池组，以及支架1，灯管外壳2构成。电源电路的输出端分别与充电及应急照明电路的输入端、光隔离开关电路的控制输入端电连接，充电及应急照明电路的功能汇合端与电池组电连接；充电及应急照明电路的输出端与LED灯电路的输入端电连接；光隔离开关电路的电路控制输出端与LED灯电路的输入端电连接；充电及应急照明电路给电池组充电，并检测市电是否停电而控制电池组是否给LED灯电路应急供电，作为应急光源，光隔离开关电路检测市电电源是否有电而控制是否给LED灯电路照明供电，作为照明光源。

电源电路具有变压输出直流电的功能，可以为常规的电源电路。充电及应急照明电路是常规的具有给电池充电，并可以应急照明的一般的应急灯的电路。LED灯电路也可以为常规的LED灯电路。

如图4所示，所述光隔离开关电路由电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、整流桥BT101、二极管D101、电容C101、电容C102、电容C103、光耦合器件U101，以及三极管Q101、三极管Q102、三极管Q103构成；整流桥BT101的输出端的正极通过电阻R110电连接光耦合器件U101的发光管的正端，整流桥BT101的输出端负极接光耦合器件U101的发光管的负端；稳压二极管DZ101的正极接整流桥BT101的输出端正极，稳压二极管DZ101的负极接整流桥BT101的输出端负极，电容C102与稳压二极管DZ101并联连接；电容C103、电阻R103的一端分别与电阻R110的低电位端电连接，电容C103、电阻R103的另一端接整流桥BT101的输出端负极；光耦合器件U101的光敏管的发射极与三极管Q103的基极电连接，三极管Q103的基极通过电阻R105接地，三极管Q103的发射极接地；三极管Q102的基极通过电阻R109连接到三极管Q103的集电极，三极管Q102的发射极与基极通过电阻R108电连接；三极管Q101的基极通过电阻R107连接到三极管Q103的集电极，三极管Q101的发射极与基极通过电阻R106电连接，三极管Q101的发射极与三极管Q102的发射极电连接，并与电源电路的电源输出端电连接，三极管Q101的发射极通过电阻R104与光耦合器件U101的光敏管集电极电连接，三极管Q101集电极三极管Q102的集电极电连接，并与二极管D101的负极电连接；其中三极管Q101和Q102的发射极作为光隔离开关电路的控制输入端，即A1端连接端，二极管D101的正极作为光隔离开关电路的控制输出端，即此电路中C端连接端。A1端连接端连接电源电路电源输出端，接受电源的供电。C端连接端连接LED灯电路的输入端，连接方式与常规接法一样。

电路工作原理：使用时，电源电路的输入端连接市电，光隔离开关电路整流桥BT101的检测输入端通过限流电阻R102、降压电容C101接入市电。当外接开关K101接通火线(L)市电，经电容C101和电阻R101并连降压、电阻R102限流整流桥BT101整流，稳压二极管DZ101稳压、电容C102滤波变成低压直流、电阻R110隔离、电容C103滤波、电阻R103对地加到光耦合器件，光耦合器件控制三极管Q101、三极管Q102、三极管Q103导通，从而控制接通电源电路与LED灯电路，使LED阵列得电发光。当市电没有电时，充电及应急照明电路像常规一样给LED灯电路供电。这样就实现了，正常时照明，无电时，达到应急照明的功能。光耦合器件中的发光管与光敏管作为光电信号耦合，作为信号检测电路与控制电路的电气隔离，使应用时，直接接市电控制的开关控制方法得以实现。该种电路结构的电源电路在应用时，直接接市电，光隔离开关电路的检测端通过开关与市电连接。其开关的接法与常规的电灯，日光灯的接市电火线的接法一样，安装通俗易懂，操作简单，安装时不必需要特殊技术的人员，方便安装。开关也是一灯配置一个，一键控制，与常规灯一样，方便使用。

市电接法如图8所示，整流桥BT101其电源的零线输入端也可以直接接电源电路的零线输入端。这样整个产品在与市电连接时，只有三个输入端，电源电路的两个输入端分别接市电的火线、零线，剩下的为光隔离开关电路的火线输入端，即检测端，直接通过开关接火线，与市电的连接方便、快捷，可以像常规灯的接法一样。

实施例2：本实施例与实施例1的不同点为，如图2、图5所示，所述的电源电路为开关电源电路，开关电源电路由电阻R201、电阻R202、电阻R203、电阻R204、电阻R205、电阻R206、电阻R207、电阻R208、电阻R209、电阻R210，电容C201、电容C202、电容C203、电容C204、电容C205、电容C206、电容C207、电容C208、电容C209，二极管D201、二极管D202、二极管D203、二极管D204，整流桥BT201、电感L201、三极管Q201、三极管Q202，MOS场效应管Q203、光耦合器件U201、电压基准器件U202、开关储能变压器B201构成；整流桥BT201的输出端正极与输出端负极间接有电容C203；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R207接二极管D201的正极，电容C205与电阻R207并联连接，整流桥BT201的输出端正极接开关储能变压器B201的输入线圈的一端，二极管D201的负极接该输入线圈的另一端；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R201接三极管Q201的发射极，三极管Q201的基极与发射极间通过电阻R202电连接，三极管Q201的集电极与三极管Q202的基极电连接，三极管Q202的集电极与三极管Q201的基极电连接，三极管Q202的发射极接整流桥BT201的输出端负极；三极管Q201的发射极通过电阻R204接整流桥BT201的输出端负极，三极管Q201的发射极接MOS场效应管Q203的栅极，MOS场效应管Q203的漏极接二极管D201的负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R206接整流桥BT201的输出端负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R205接三极管Q202的基极；三极管Q201的发射极通过电阻R203的接电容C204的一脚，电容C204的另一脚接二极管D202的正极，二极管D202的负极接整流桥BT201的输出端负极，二极管D202的正极连接开关储能变压器B201的第二输出线圈的一端，二极管D202另一端接负极，该第二输出线圈的另一端连接光耦合器件U201光敏管的集电极，光耦合器件U201集电极与BT201的输出端负极之间电连接有电容C206，光耦合器件U201的光敏管的发射极与三极管Q202的基极电连接；开关储能变压器B201的第三输出线圈的一端连接二极管D203的负极，该第三输出线圈的另一端接地，二极管D203的正极与第三输出线圈的另一端间通过电容C208电连接；开关储能变压器B201的第四输出线圈的一端连接二极管D204的负极，该第四输出线圈的另一端与二极管D203的正极连接，二极管D204的正极与二极管D203的正极间通过电容C209电连接；二极管D203的正极通过电阻R208接到光耦合器件U201的发光管的正端，二极管D203的正极通过电阻R209连接到电压基准器件U202的取样端，电压基准器件U202的控制端与电压基准器件U202的取样端间电连接有电容C207，电压基准器件U202的取样端通过电阻R210接地，电压基准器件U202的接地端接地，电压基准器件U202的控制端与光耦合器件U201的发光管的负端电连接。二极管D204可以作为一个电源输入端，二极管D203也可以作为一电源输出端。在该开关电源电路中，其电源的输出端A端接光隔离开关电路的A1端，其电源的输出端B端可以接充电及应急照明电路的输入端，其它采用常规电源的接法与充电及应急照明电路、光隔离开关电路连接。其余同实施例2。

当然也可以采用其它的常规的开关电源作为电源电路。

实施例3：本实施例的特点为，如图6所示，所述充电及应急照明电路为多功能控制电路由电阻R301、电阻R302、电阻R303、电阻R304、电阻R305、电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、电阻R311、电阻R312、电阻R313、电阻R314、电阻R315、电阻R316、电阻R317，二极管D301、二极管D302、二极管DZ301，以及三极管Q301、三极管Q302、三极管Q303、三极管Q304、三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308构成。

电阻R301通过电阻R302接二极管D301的负极，电阻R301和电阻302间的串联点电连接三极管Q301的发射极，三极管Q301的集电极接二极管D301的负极，三极管Q301的发射极与基极间通过电阻305相接，三极管Q301的发射极通过串联着的电阻R303、电阻R304接地；三极管Q301的基极通过电阻R306连接三极管Q302的集电极，三极管的发射极接地，三极管Q301的集电极通过电阻R307连接三极管Q302的基极，三极管Q302的基极连接三极管Q303的集电极，三极管Q303的发射极接地，三极管Q303的基极通过电阻R309接地，三极管Q303的基极通过电阻R308连接二极管D302的正极，二极管D302的负极与二极管DZ301的负极相连，二极管DZ301的正极与二极管D301的正极相连；电阻R303与电阻R304之间的串联点与三极管Q304的基极相连，三极管Q304的发射极接地，三极管Q304的集电极通过电阻R310连接二极管D302的负极，三极管Q304的集电极通过电阻R311接地，三极管Q304的集电极接三极管Q305的基极，三极管Q305的发射极通过电阻R313接地，三极管Q305的发射极与三极管Q306的基极连接，三极管Q306的发射极接地；三极管Q305的集电极通过电阻R312与三极管Q307的发射极连接，三极管Q307的发射极通过电阻R314连接三极管Q307的基极，三极管Q307的基极通过电阻R315与三极管Q306的集电极连接，三极管Q307的发射极与三极管Q308的发射极相连，三极管Q308的发射极通过电阻R316连接三极管Q308的基极，三极管Q308的基极通过电阻R317连接三极管Q306的集电极；二极管D301的正极与三极管Q307的发射极相接形成对电池组的输入输出端与电池相接，三极管Q307的集电极与三极管Q308的集电极相接，三极管Q307的集电极形成对LED灯电路的输出端与LED灯电路的输入端相接，电阻R301处形成充电及应急照明电路的输入端与开关电源电路的B点端连接。其余同实施例1或实施例2。

该多功能控制电路中包括智能恒流与涓流充电切换电路，自动切换式充电锁定与断电应急控制电路。

智能恒流与涓流充电切换电路，其工作原理为：

当电池能量耗损使电池电压下降到一定程度时，就要给电池充电。开关电源经电阻R301、电阻R302二极管D301加到电池的正极上，此时由于电池电压低于二极管DZ301、二极管D301、二极管D302的导通阀值，二极管DZ301、二极管D301、二极管D302不导通，电阻R309无电压，三极管Q303截止，流经电阻R307的电流加到三极管Q302的基极使其饱和导通，从而使三极管Q301也饱和导通，最终开关电源的电压经电阻R301三极管Q301二极管D301加到电池正极，电池处于正常充电状态，充电电流由电阻R301设定。当电池达到满充电状态时，电池电压的上升使二极管DZ301、二极管D301、二极管D302导通，电流经二极管DZ301、二极管D301、二极管D302电阻R308加到三极管Q303基极，使三极管Q303饱和导通，从而使三极管Q302截止，三极管Q301也从饱和导通变为截止，充电电流只能从电阻R301、电阻R302、二极管D301向电池充电。由于电阻R302阻值较大，充电回路电流在电阻R302上产生较大电压降，充电电流减小，电池由正常充电自动切换为涓流充电。适当选择电阻R302的阻值来设定涓流充电的电流。正是因为电池充电进入饱和状态时，电路能及时按电池的饱和特性由正常充电变为涓流充电，就算长时间充电也不会损坏电池，保证了电池在长期运行中性能不变，从而有效保证本产品的使用寿命。

自动切换式充电锁定与断电应急控制电路由电阻R303、电阻R304、电阻R310、电阻R311、电阻R312、电阻R313、电阻R314、电阻R315、电阻R316、电阻R317电容C302、二极管DZ301、三极管Q304、三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308构成。见图6，此电路还内含电池欠压自动锁定电路，该电路对工作在欠压状态的电池实施截流锁定，从而使电池免遭损坏。

电池欠压自动锁定电路工作原理：

当电池放电，电压接近欠压状态时，二极管DZ301由导通趋向截止，电阻R301的电压续渐下降，三极管Q305、三极管Q306由饱和导通渐渐趋于截止，三极管Q307、三极管Q308也由饱和导通渐渐趋于截止，LED发光管阵列的亮度快速变暗。当电池达到欠压状态时，二极管DZ301完全截止，从而使三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308截止，LED发光管阵列熄灭。该电路有效保护了电池免遭损坏，有利于电池在长期工作中的正常运行，保证了该产品能长时间可靠、稳定地工作。

自动切换式充电锁定与断电应急控制电路的工作原理：

当有市电时，开关电源对电池进行充电，同时经电阻R303把电流加入三极管Q304的基极使其饱和导通，三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308截止，使电池不向LED发光管阵列供电。当市电停电时，开关电源电路无电压输出，电阻R303无电流，三极管Q304从饱和变为截止，三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308从截止变为饱和导通，LED发光管阵列得到电池的供电而发光，电路进入应急照明状态。

实施例4：如图9所示，本实施例的不同点为：所述光隔离开关电路由降压电路、光耦合器件、驱动控制电路组成，降压电路的输入端作为光隔离开关电路的检测端与市电电连接，降压电路的输出端与光耦合器件发光管的输入端电连接，光耦合器件中的发光管与光敏管作为光电信号耦合，同时作为信号检测电路与驱动控制电路的电气隔离，光耦合器件的光敏管输出端与驱动控制电路的输入端电连接，驱动控制电路的输出端作为隔离开关电路的控制输出。降压电路可以为常规的降压电路。如，电容式降压，变压器式降压等等。降压电路把市电降压后输入光耦合器件的发光管的输入端。

所述降压电路的输入端中的零线输入端与市电零线电连接，或者降压电路的输入端中的零线输入端与电源电路的市电零线输入端电连接；降压电路的输入端中的火线输入端通过开关与市电火线连接。其余同实施例1。

本发明的壳体，可制成支架挂墙式，嵌入天花式以及各种特殊规格的外形，可以满足各种室内环境的灯饰装配要求。

本发明LED日光灯使常用照明的LED日光具应急功能，性能稳定可靠，高效节能，而且制造成本低，可以用于办公室等各种会所，应用范围广。其安装步骤、技术要求极为简单。

Claims (9)

1.合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：包括电源电路、充电及应急照明电路、光隔离开关电路、LED灯电路、电池组；电源电路的输出端分别与充电及应急照明电路的输入端、光隔离开关电路的控制输入端电连接，充电及应急照明电路的功能汇合端与电池组电连接；充电及应急照明电路的输出端与LED灯电路的输入端电连接；光隔离开关电路的控制输出端与LED灯电路的输入端电连接；充电及应急照明电路给电池组充电，并检测市电是否有电而控制电池组是否给LED灯电路进行应急供电，光隔离开关电路的检测端检测市电电源是否有电而控制是否给LED灯电路进行照明供电。

2.根据权利要求1所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述电源电路的电源输入端接市电，光隔离开关电路检测端通过开关与市电连接。

3.根据权利要求1所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述光隔离开关电路由降压电路、光耦合器件、驱动控制电路组成，降压电路的输入端作为光隔离开关电路的检测端与市电电连接，降压电路的输出端与光耦合器件发光管的输入端电连接，光耦合器件中的发光管与光敏管作为光电信号耦合，同时作为信号检测电路与驱动控制电路的电气隔离，光耦合器件的光敏管输出端与驱动控制电路的输入端电连接，驱动控制电路的输出端作为隔离开关电路的控制输出。

4.根据权利要求3所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述降压电路的输入端中的零线输入端与市电零线电连接，或者降压电路的输入端中的零线输入端与电源电路的市电零线输入端电连接；降压电路的输入端中的火线输入端通过开关与市电火线连接。

5.根据权利要求1所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述光隔离开关电路由电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、电阻R107、电阻R108、电阻R109、电阻R110、整流桥BT101、二极管D101、稳压二极管DZ101、光耦合器件U101，以及三极管Q101、三极管Q102、三极管Q103构成；整流桥BT101的输出端的正极通过电阻R110电连接光耦合器件U101的发光管的正端，整流桥BT101的输出端负极接光耦合器件U101的发光管的负端；稳压二极管DZ101的正极接整流桥BT101的输出端正极，稳压二极管DZ101的负极接整流桥BT101的输出端负极，电容C102与稳压二极管DZ101并联连接；电容C103、电阻R103的一端分别与电阻R110的低电位端电连接，电容C103、电阻R103的另一端接整流桥BT101的输出端负极；光耦合器件U101的光敏管的发射极与三极管Q103的基极电连接，三极管Q103的基极通过电阻R105接地，三极管Q103的发射极接地；三极管Q102的基极通过电阻R109连接到三极管Q103的集电极，三极管Q102的发射极与基极通过电阻R108电连接；三极管Q101的基极通过电阻R107连接到三极管Q103的集电极，三极管Q101的发射极与基极通过电阻R106电连接，三极管Q101的发射极与三极管Q102的发射极电连接，并且与电源电路的一个输出端电连接，三极管Q101的发射极通过电阻R104与光耦合器件U101的光敏管集电极电连接，三极管Q101集电极，与三极管Q102的集电极电连接，并与二极管D101的负极电连接，其中三极管Q101和Q102的发射极作为光隔离开关电路的控制输入端，二极管D101的正极作为光隔离开关电路的控制输出端。

6.根据权利要求5所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述整流桥BT101其电源的火线输入端通过电容C101与开关直接串联；或者，所述整流桥BT101其电源的火线输入端通过电阻R102、电容C101与开关串联，接市电火线，泄放电阻R101和C101两并联。

7.根据权利要求6所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述整流桥BT101其电源的零线输入端接市电零线，或接电源电路的零线输入端。

8.根据权利要求1所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述的电源电路为开关电源电路，开关电源电路由电阻R201、电阻R202、电阻R203、电阻R204、电阻R205、电阻R206、电阻R207、电阻R208、电阻R209、电阻R210，电容C203、电容C204、电容C205、电容C206、电容C207、电容C208、电容C209，二极管D201、二极管D202、二极管D203、二极管D204，整流桥BT201、三极管Q201、三极管Q202、MOS场效应管Q203、光耦合器件U201、电压基准器件U202、开关储能变压器B201构成；整流桥BT201的输出端正极与输出端负极间接有电容C203；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R207接二极管D201的正极，电容C205与电阻R207并联连接，整流桥BT201的输出端正极接开关储能变压器B201的输入线圈的一端，二极管D201的正极接该输入线圈的另一端；整流桥BT201的输出端正极通过电阻R201接三极管Q201的发射极，三极管Q201的基极与发射极间通过电阻R202电连接，三极管Q201的集电极与三极管Q202的基极电连接，三极管Q202的集电极与三极管Q201的基极电连接，三极管Q202的发射极接整流桥BT201的输出端负极；三极管Q201的发射极通过电阻R204接BT201的输出端负极，三极管Q201的发射极接MOS场效应管Q203的栅极，MOS场效应管Q203的漏极接二极管D201的负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R206接BT201的输出端负极，MOS场效应管Q203的源极通过电阻R205接三极管Q202的基极；三极管Q201的发射极通过电阻R203连接电容C204的一脚，电容C04的另一脚接二极管D202的正极，二极管D202的负极接BT201的输出端负极，二极管D202的正极连接开关储能变压器B201的第二输出线圈的一端，该第二输出线圈的另一端连接光耦合器件U201光敏三极管的集电极，光耦合器件U201集电极与BT201的输出端负极之间电连接有电容C206，光耦合器件U201的光敏三极管的发射极与三极管Q202的基极电连接；开关储能变压器B201的第三输出线圈的一端连接二极管D203的负极，该第三输出线圈的另一端接地，二极管D203的正极与第三输出线圈的另一端间通过电容C208电连接；开关储能变压器B201的第四输出线圈的一端连接二极管D204的负极，该第四输出线圈的另一端与二极管D203的正极连接，二极管D204的正极与二极管D203的正极间通过电容C209电连接；二极管D203的正极通过电阻R208接到光耦合器件U201的发光管的正极，二极管D203的正极通过电阻R209连接到电压基准器件U202的取样端，电压基准器件U202的控制端与电压基准器件U202的取样端间电连接有电容C207，电压基准器件U202的取样端通过电阻R210接地，电压基准器件U202的接地端接地，电压基准器件U202的控制端与光耦合器件U201的发光管的负极电连接。

9.根据权利要求1所述的合并式照明与应急LED日光灯，其特征是：所述充电及应急照明电路为多功能控制电路由电阻R301、电阻R302、电阻R303、电阻R304、电阻R305、电阻R306、电阻R307、电阻R308、电阻R309、电阻R310、电阻R311、电阻R312、电阻R313、电阻R314、电阻R315、电阻R316、电阻R317，二极管D301、二极管D302、二极管DZ301，以及三极管Q301、三极管Q302、三极管Q303、三极管Q304、三极管Q305、三极管Q306、三极管Q307、三极管Q308构成；电阻R301通过电阻R302接二极管D301的负极，电阻R301和电阻302间的串联点电连接三极管Q301的发射极，三极管Q301的集电极接二极管D301的负极，三极管Q301的发射极与基极间通过电阻305相接，三极管Q301的发射极通过串联着的电阻R303、电阻R304接地；三极管Q301的基极通过电阻R306连接三极管Q302的集电极，三极管的发射极接地，三极管Q301的集电极通过电阻R307连接三极管Q302的基极，三极管Q302的基极连接三极管Q303的集电极，三极管Q303的发射极接地，三极管Q303的基极通过电阻R309接地，三极管Q303的基极通过电阻R308连接二极管D302的正极，二极管D302的负极与二极管DZ301的负极相连，二极管DZ301的正极与二极管D301的正极相连；电阻R303与电阻R304之间的串联点与三极管Q304的基极相连，三极管Q304的发射极接地，三极管Q304的集电极通过电阻R310连接二极管D302的负极，三极管Q304的集电极通过电阻R311接地，三极管Q304的集电极接三极管Q305的基极，三极管Q305的发射极通过电阻R313接地，三极管Q305的发射极与三极管Q306的基极连接，三极管Q306的发射极接地；三极管Q305的集电极通过电阻R312与三极管Q307的发射极连接，三极管Q307的发射极通过电阻R314连接三极管Q307的基极，三极管Q307的基极通过电阻R315与三极管Q306的集电极连接，三极管Q307的发射极与三极管Q308的发射极相连，三极管Q308的发射极通过电阻R316连接三极管Q308的基极，三极管Q308的基极通过电阻R317连接三极管Q306的集电极；二极管D301的正极与三极管Q307和Q308的发射极相接形成功能汇合端与电池相接，三极管Q307的集电极与三极管Q308的集电极相接，三极管Q307的集电极形成对LED灯电路的输出端与LED灯电路的输入端相接。

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