CN102182973A - 一种应急照明一体化led灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应急照明一体化LED灯具，包括LED灯串，其还包括恒流源电路、电池恒流充电电路、市电检测及控制电路和升压电路，所述市电检测及控制电路分别与恒流源电路、电池恒流充电电路和升压电路相连，所述电池恒流充电电路与恒流源电路相连，所述恒流源电路和升压电路的输出端还与LED灯串相连，本发明所述的电路结构不仅能通过电检测及控制电路进行精确检测，还能达到迅速转换的效果，灵敏度大大提高；且电路相对于传统电路而言，由于各个功能部分都采用集成设计，电路结构较为简单，还有就是应急照明时间相对于市面上的应急灯来说也大大延长，因此具备良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明灯具领域，特别是涉及一种应急照明一体化LED灯具。
背景技术
LED照明灯具是室内外广泛使用的照明装置，随着经济社会的发展和照明技术的不断提高，LED照明灯具的功能以及应用范围也逐步得到扩展。
LED应急照明灯是LED照明灯具的一种，其主要应用于商场、医院以及地下设施等需要不间断照明的产所。LED应急照明灯的基本工作原理是在无市电的情况下，启动应急照明功能，现有应急照明灯一般采用内置可充电电池为系统提供电源，在有市电的情况下为可充电电池充电，在无市电的情况下，转由可充电电池为系统供电，这就要求系统性能高效可靠，目前市面上的LED应急照明灯大多存在市电电池工作转换模式灵敏度不高、检测控制系统复杂以及应急照明时间过短等缺陷。
鉴于上述缺陷，有必要对现有LED应急照明灯具的设计提出新的改进。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种可靠性高、电路简单且应急照明时间长的应急照明一体化LED灯具。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种应急照明一体化LED灯具，包括LED灯串，其特征在于：还包括恒流源电路、电池恒流充电电路、市电检测及控制电路和升压电路，所述市电检测及控制电路分别与恒流源电路、电池恒流充电电路和升压电路相连，所述电池恒流充电电路与恒流源电路相连，所述恒流源电路和升压电路的输出端还与LED灯串相连。
作为对上述方案的进一步改进，所述恒流源电路为变压器降压整流电路。
进一步，所述电池恒流充电电路包括控制芯片U4、稳压管D3、电感L3、电容C7、C8、C9、C10、电阻R9、R10以及二极管D4，所述电容C9、C10相并联后，一端连接二极管D4的反相端，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电阻R9、R10串联后与电容C7、C8相并联，一端连接二极管D4的正相端和电感L3，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电感L3的另一端与稳压管D3并联后连接到控制芯片U4的SE端，稳压管D3的另一端与控制芯片U4的GND端相连。
进一步，所述市电检测及控制电路包括控制芯片U3、运放比较模块、电池检测模块和控制升压模块，所述运放比较模块、电池检测模块和控制升压模块均与控制芯片U3相连接。
进一步，所述运放比较模块包括运算放大器U2、电阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、R15、二极管D1、D2和电容C1，所述电阻R2、R6和二极管D1并联后，一端连接到运算放大器U2的同相输入端，一端连接到反相输入端，所述电阻R15、R14、R1串联后，一端连接市电，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，所述电阻R12、R13串联后，一端连接市电，另一端接地，所述二极管D2和电容C1并联后，一端接地，另一端连接运算放大器U2的同相输入端。
进一步，所述电池检测模块包括电阻R16、R17、电容C17，所述电阻R16一端连接电池恒流充电电路，另一端连接控制芯片U3的PB1端，所述电阻R17与电容C17并联后，一端接地，另一端连接控制芯片U3的PB1端。
进一步，所述控制升压模块包括电阻R15、电容C3、C15，所述电阻R15一端连接到升压电路，另一端连接到控制芯片U3的PB0端，电容C15一端连接到升压电路，另一端分为两条支路，一条支路接地，另一条与电容C3串联后接到控制芯片U3的VDD端。
此外，所述升压电路包括控制芯片U5、场效应管Q1、电阻R52、R53、R61、R62、R63、R64，二极管D10、电容C22、稳压管ZD11，所述场效应管Q1栅极连接控制芯片U5的DRV端，漏极通过二极管D10与LED灯串相连，源极与控制芯片U5的CS端相连，所述电阻R52、R53相并联后，一端连接到控制芯片U5的CS端，另一端接地，所述电容C22一端与LED灯串相连，另一端接地，所述稳压管ZD11一端与与LED灯串相连，另一端与电阻R64串联后连接到控制芯片U5的FB端，所述电阻R61、R62并联后，一端与电阻R63串联后连接控制芯片U5的FB端，另一端接地。
本发明的有益效果是：本发明作为一种应急照明一体化LED灯具，市电检测及控制电路分别与恒流源电路、电池恒流充电电路和升压电路相连，电池恒流充电电路与恒流源电路相连，恒流源电路和升压电路的输出端与LED灯串相连，且市电检测及控制电路采用MDT10P53单片机，所述市电检测及控制电路能够有效对市电进行检测，然后把结果传送给单片机，单片机通过所传送的信息进行处理来完成对正常照明和应急照明工作模式的转换，本发明所述的电路结构不仅能市通过电检测及控制电路进行精确检测，还能达到迅速转换的效果，灵敏度大大提高；此外，本发明电路相对于传统电路而言，由于各个功能部分都采用集成设计，电路结构较为简单，且应急照明时间相对于市面上的应急灯来说也大大延长；因此具备良好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明电路原理方框示意图；
图2为本发明所述市电检测及控制电路原理方框示意图；
图3为本发明所述市电检测及控制电路图；
图4为本发明所述恒流源电路图；
图5为本发明所述升压电路图；
图6为本发明所述电池恒流充电电路图。
具体实施方式
参照图1-图6，一种应急照明一体化LED灯具，包括LED灯串1，其还包括恒流源电路2、电池恒流充电电路3、市电检测及控制电路4和升压电路5，所述市电检测及控制电路4分别与恒流源电路2、电池恒流充电电路3和升压电路5相连，所述电池恒流充电电路3与恒流源电路2相连，所述恒流源电路2和升压电路5的输出端还与LED灯串1相连，所述恒流源电路2为变压器降压整流电路，所述恒流源电路2的主要功能是在有市电的情况下为LED灯串1提供恒定电流，以及为电池恒流充电电路3提供电源，市电检测及控制电路4采用MDT10P53单片机，所述市电检测及控制电路4能够有效对市电进行检测，然后把结果传送给单片机，单片机通过所传送的信息进行处理来完成对正常照明和应急照明工作模式的转换。
所述电池恒流充电电路3包括控制芯片U4、稳压管D3、电感L3、电容C7、C8、C9、C10、电阻R9、R10以及二极管D4，所述电容C9、C10相并联后，一端连接二极管D4的反相端，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电阻R9、R10串联后与电容C7、C8相并联，一端连接二极管D4的正相端和电感L3，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电感L3的另一端与稳压管D3并联后连接到控制芯片U4的SE端，稳压管D3的另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电池恒流充电电路3的主要功能是为电池提供恒定的充电电流。
所述市电检测及控制电路4包括控制芯片U3、运放比较模块42、电池检测模块43和控制升压模块44，所述运放比较模块42、电池检测模块43和控制升压模块44均与控制芯片U3相连接，所述市电检测及控制电路4的主要功能是通过检测市电的有无，并将检测结果发送到控制芯片U3进行处理，来决定是通过市电供电还是转换为应急电池供电，除此之外，所述市电检测及控制电路4还可以检测电池两端的电压，控制电池的充电和放电。
所述运放比较模块42包括运算放大器U2、电阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、R15、二极管D1、D2和电容C1，所述电阻R2、R6和二极管D1并联后，一端连接到运算放大器U2的同相输入端，一端连接到反相输入端，所述电阻R15、R14、R1串联后，一端连接市电，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，所述电阻R12、R13串联后，一端连接市电，另一端接地，所述二极管D2和电容C1并联后，一端接地，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，有市电时，通过运放比较模块42将市电信号通知控制芯片U3，此时升压电路5不工作，恒流源电路2将市电AC转换为DC，其一边为电池恒流充电电路3提供稳定的充电电流，一边对LED灯串1提供正常照明输入，LED灯串1通过恒流源电路2供应的电能来进行工作；当无市电时，通过运放比较模块42将无市电信号通知控制芯片U3，此时市电检测及控制电路4会发信号通知升压电路5的控制芯片U5的EN端，所述升压电路5对电池恒流充电电路3的输出电压进行升压，以达到LED灯串1所需的工作电压，并改由可充电电池进行供电，所述可充电电池通过升压电路5为LED灯串1提供稳定的工作电流和电压，是LED灯串1发光，达到应急功能，其应急照明时间可达到月80分钟。
所述电池检测模块43包括电阻R16、R17、电容C17，所述电阻R16一端连接电池恒流充电电路3，另一端连接控制芯片U3的PB1端，所述电阻R17与电容C17并联后，一端接地，另一端连接控制芯片U3的PB1端，主要是检测电池两端的电压以及电流，控制电池的充电和放电。
所述控制升压模块44包括电阻R15、电容C3、C15，所述电阻R15一端连接到升压电路5，另一端连接到控制芯片U3的PB0端，电容C15一端连接到升压电路5，另一端分为两条支路，一条支路接地，另一条与电容C3串联后接到控制芯片U3的VDD端，所述电容C15和电阻R15的一端共同连接到控制芯片U5的EN端，通过向EN端发送信号来完成升压的相关功能。
所述升压电路5包括控制芯片U5、场效应管Q1、电阻R52、R53、R61、R62、R63、R64，二极管D10、电容C22、稳压管ZD11，所述场效应管Q1栅极连接控制芯片U5的DRV端，漏极通过二极管D10与LED灯串1相连，源极与控制芯片U5的CS端相连，所述电阻R52、R53相并联后，一端连接到控制芯片U5的CS端，另一端接地，所述电容C22一端与LED灯串1相连，另一端接地，所述稳压管ZD11一端与与LED灯串1相连，另一端与电阻R64串联后连接到控制芯片U5的FB端，所述电阻R61、R62并联后，一端与电阻R63串联后连接控制芯片U5的FB端，另一端接地，所述升压电路5的主要作用是将电池电压升到LED灯串1所需的电压。
以上对本发明的较佳实施进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，这些都不构成对本实施方式的任何限制，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种应急照明一体化LED灯具，包括LED灯串（1），其特征在于：还包括恒流源电路（2）、电池恒流充电电路（3）、市电检测及控制电路（4）和升压电路（5），所述市电检测及控制电路（4）分别与恒流源电路（2）、电池恒流充电电路（3）和升压电路（5）相连，所述电池恒流充电电路（3）与恒流源电路（2）相连，所述恒流源电路（2）和升压电路（5）的输出端还与LED灯串（1）相连。
2.根据权利要求1所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述恒流源电路（2）为变压器降压整流电路。
3.根据权利要求1所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述电池恒流充电电路（3）包括控制芯片U4、稳压管D3、电感L3、电容C7、C8、C9、C10、电阻R9、R10以及二极管D4，所述电容C9、C10相并联后，一端连接二极管D4的反相端，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电阻R9、R10串联后与电容C7、C8相并联，一端连接二极管D4的正相端和电感L3，另一端与控制芯片U4的GND端相连，所述电感L3的另一端与稳压管D3并联后连接到控制芯片U4的SE端，稳压管D3的另一端与控制芯片U4的GND端相连。
4.根据权利要求1所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述市电检测及控制电路（4）包括控制芯片U3、运放比较模块（42）、电池检测模块（43）和控制升压模块（44），所述运放比较模块（42）、电池检测模块（43）和控制升压模块（44）均与控制芯片U3相连接。
5.根据权利要求4所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述运放比较模块（42）包括运算放大器U2、电阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、R15、二极管D1、D2和电容C1，所述电阻R2、R6和二极管D1并联后，一端连接到运算放大器U2的同相输入端，一端连接到反相输入端，所述电阻R15、R14、R1串联后，一端连接市电，另一端连接运算放大器U2的同相输入端，所述电阻R12、R13串联后，一端连接市电，另一端接地，所述二极管D2和电容C1并联后，一端接地，另一端连接运算放大器U2的同相输入端。
6.根据权利要求4所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述电池检测模块（43）包括电阻R16、R17、电容C17，所述电阻R16一端连接电池恒流充电电路（3），另一端连接控制芯片U3的PB1端，所述电阻R17与电容C17并联后，一端接地，另一端连接控制芯片U3的PB1端。
7.根据权利要求4所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述控制升压模块（44）包括电阻R15、电容C3、C15，所述电阻R15一端连接到升压电路（5），另一端连接到控制芯片U3的PB0端，电容C15一端连接到升压电路（5），另一端分为两条支路，一条支路接地，另一条与电容C3串联后接到控制芯片U3的VDD端。
8.根据权利要求1所述的一种应急照明一体化LED灯具，其特征在于：所述升压电路（5）包括控制芯片U5、场效应管Q1、电阻R52、R53、R61、R62、R63、R64，二极管D10、电容C22、稳压管ZD11，所述场效应管Q1栅极连接控制芯片U5的DRV端，漏极通过二极管D10与LED灯串（1）相连，源极与控制芯片U5的CS端相连，所述电阻R52、R53相并联后，一端连接到控制芯片U5的CS端，另一端接地，所述电容C22一端与LED灯串（1）相连，另一端接地，所述稳压管ZD11一端与与LED灯串（1）相连，另一端与电阻R64串联后连接到控制芯片U5的FB端，所述电阻R61、R62并联后，一端与电阻R63串联后连接控制芯片U5的FB端，另一端接地。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Jianhua Inventor after: Guo Xiaodong Inventor after: Ou Zhengmin Inventor after: Shi Yazhou Inventor before: Guo Xiaodong |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: GUO XIAODONG TO: WANG JIANHUA GUO XIAODONG OU ZHENGMIN SHI YAZHOU |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHONGSHAN GANLONGSHENG OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY C Free format text: FORMER OWNER: GUO XIAODONG Effective date: 20131014 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131014 Address after: 2 building, No. 2 Xingye Road, Torch Development Zone, Guangdong, Zhongshan, 528400 Patentee after: Zhongshan City Qian Long sound photoelectric technology Co. Ltd. Address before: 528400 1 processing zones of Torch Development Zone, Guangdong, Zhongshan Patentee before: Guo Xiaodong |
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Granted publication date: 20130109 Termination date: 20170524 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |