CN103037560A - 一种自动调光应急灯具 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种自动调光应急灯具，包括应急电源、升压恒流模块、电源切换模块和场效应管Q2，升压恒流模块的负载包括第一负载电阻和第二负载电阻，第一负载电阻的两端分别与地和第二负载电阻的一端连接，第二负载电阻的另一端与场效应管Q2的源极连接，场效应管Q2的漏极接地，栅极与电源切换模块的第一输入端连接，电源切换模块的第一输入端还与市电转换低电源连接，第二输入端与应急电源连接，输出端与升压恒流模块连接；电源切换模块用于当市电正常时控制升压恒流模块接入市电转换低电源，场效应管Q2导通，当市电断开时，将电源切换至应急电源，场效应管截止。即本发明实施例的自动调光应急灯具通过Q2的导通与截止来控制第二负载电阻的接入或断开，从而改变应急灯的光照强度，并延长照明时间。

Description

一种自动调光应急灯具

技术领域

本发明涉及应急灯具,尤其涉及一种自动调光的应急灯具。

背景技术

为了在没有市电时能够继续照明,通常都会设置应急电源来为断电后的灯具供电。请参见图1,为目前的应急灯具的电路原理图。由图1可以知道，当接入市电转换低电源B2时，负载电阻R和发光二极管LED1至LEDn均接入电路中，LED1至LEDn点亮；当市电转换低电源B2断开时，将电源切换到应急电池B1为整个电路供电，此时负载电阻R和发光二极管LED1至LEDn也接入电路，LED1至LEDn点亮，从而实现了在市电断开时，能够继续应急照明的功能。

通常在市电断电后，采用应急电池来供电时，并不希望照明强度与使用市电时一样，因为，这样各个灯具消耗的功率比较大，并且由于应急电池的电容量有限，因此，灯具照明时间比较短。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种自动调光的应急灯具，可使用应急电源后自动调光，降低负载功率，从而延长照明时间。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种自动调光应急灯具，包括：应急电源和升压恒流模块，所述升压恒流模块的负载包括第一负载电阻和第二负载电阻，所述第一负载电阻的一端与第二负载电阻的一端连接，所述第一负载电阻的另一端接地，所述自动调光应急灯具还包括电源切换模块和场效应管Q2，所述第二负载电阻的另一端与所述场效应管Q2的源极连接，所述场效应管Q2的漏极接地，栅极与所述电源切换模块的第一输入端连接，所述电源切换模块的第一输入端还与所述市电转换低电源连接，第二输入端与所述应急电源连接，输出端与所述升压恒流模块连接；所述电源切换模块用于当市电正常时，控制所述升压恒流模块接入市电转换低电源，并控制所述场效应管Q2导通，当市电断开时，将电源切换至所述应急电源，控制所述场效应管Q2截止。

本发明实施例的自动调光应急灯具还包括状态指示模块，所述状态指示模块的第一输入端与所述场效应管Q2的栅极连接，其第二输入端与所述电源切换模块的第二输入端连接，用于当所述电源切换模块选择接入市电转换低电源时，指示所述应急灯具进入正常照明状态，当所述电源切换模块切换到应急电源时，指示所述应急灯具进入应急状态。

其中，所述电源切换模块包括继电器J1、二极管D4和电容C12，所述二极管D4的输入端与所述继电器的输出端连接，所述二极管D4的输入端与所述继电器J1的输入端连接，所述电容C12与所述二极管D4并联，所述继电器J1的输出端接地，输入端还与所述市电转换低电源连接，动触点与所述升压恒流模块的输入端连接，第一静触点和第二静触点分别与所述应急电源和所述市电转换低电源连接，所述第二静触点还与所述场效应管Q2的栅极连接，当市电正常时，所述动触点与所述第二静触点连接。

其中，当所述市电转换低电源断开时，所述动触点与所述第一静触点连接。

本发明实施例的自动调光应急灯具还包括电阻R11，所述电阻R11串联在所述继电器J1的第二静触点与所述场效应管Q2的栅极之间。

本发明实施例的自动调光应急灯具还包括稳压管ZD1，所述稳压管ZD1的输入端接地，输出端与所述场效应管Q2的栅极连接。

其中，所述状态指示模块包括比较器U2B、电阻R13、R14、R12和发光二极管LED2，所述电阻R13的一端与所述继电器J1的第一静触点连接，另一端与所述比较器U2B的第一输入端连接，所述比较器U2B的第一输入端还与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述比较器U2B的第二输入端与所述场效应管Q2的栅极连接，所述比较器U2B的输出端与所述发光二极管LED2的输入端连接，所述发光二极管LED2的输出端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接地。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例的自动调光应急灯具通过控制市电转换低电源和应急电源之间的切换，以及通过控制场效应管Q2的导通与截止来控制升压恒流模块的第二负载电阻的接入与断开，即当接入市电转换低电源时，场效应管Q2导通，升压恒流模块接入第二负载电阻，且与第一负载电阻并联；当接入应急电源时，场效应管Q2截止，即断开该第二负载电阻，从而使得当电源切换到应急电源时，升压恒流模块的总负载电阻增大了，流经应急灯的负载电流减小，应急灯亮度减小；同时由于少了第二负载电阻，负载电流也降低了，从而消耗的负载功率降低了，但应急电源的电容量相同，从而相对于负载同时接入第一负载电阻和第二负载电阻时，延长了照明时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有应急灯具的电路原理图；

图2是本发明的自动调光应急灯具的一实施例的功能模块图；

图3是本发明的自动调光应急灯具的又一实施例的功能模块图；

图4为本发明的自动调光应急灯具的一实施例的电路原理图；

图5为本发明的自动调光应急灯具的又一实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过控制接入升压恒流模块的负载电阻的大小，即控制第二负载电阻的接入或断开，来实现应急灯具的自动调光功能和照明延时。

参见图2，为本发明的自动调光应急灯具的一实施例的功能模块图。本实施例的自动调光应急灯具包括应急电源201和升压恒流模块202，还包括电源切换模块203和场效应管Q2。其中，应急电源201用于当市电断电，即当市电转换低电源不能够向升压恒流模块202供电时，向升压恒流模块202供电。通常市电转换后的低压电源为18V，本实施例中的应急电源201可采用铅酸电池，通常铅酸电池电压为14.4V。

其中，升压恒流模块202包括升压电路、恒流电路和负载，该负载包括第一负载电阻R8、第二负载电阻R10和应急灯LED1至LEDn。该第一负载电阻R8的一端分别与LEDn的输出端和第二负载电阻R10的一端连接，另一端接地，第二负载电阻R10的另一端则与该场效应管Q2的源极连接，该场效应管Q2的漏极接地，栅极与电源切换模块203的第一输入端a1连接，该电源切换模块203的第一输入端a1还与市电转换低电源连接，第二输入端a2与应急电源201连接，其输出端c则与升压恒流模块202的输入端d连接；该电源切换模块203用于当市电正常时，控制该升压恒流模块202接入市电转换低电源，并控制该场效应管Q2导通，当市电断电时，将电源切换至应急电源201，控制该场效应管Q2截止。

本实施例的自动调光应急灯具通过电源切换模块203在市电转换低电源和应急电源201之间切换，即当市电正常时，将电源连接至市电转换低电源，升压恒流模块202接入市电转换低电源，同时给场效应管Q2的栅极一个高电压，该场效应管Q2导通，从而将第二负载电阻R10接入该升压恒流模块202，并使其与第一负载电阻R8并联；当市电断电时，将电源切换至应急电源201，升压恒流模块202接入应急电源201，同时场效应管Q2的栅极为低电压，该场效应管Q2截止，从而将第二负载电阻R10断开，使得升压恒流模块202的负载电阻变大，进而负载电流减小，即流经应急灯的负载电流的减小，应急灯的光照强度减弱，实现了自动调光功能；同时由于降低了负载电流，也降低了负载功率，进而延长了照明时间。

目前的应急灯具中由于接入市电转换低电源和接入应急电源时，升压恒流模块的负载电阻R不变，因此，LED1至LEDn的亮度也不变，从而使得无法得知该应急灯具处于什么状态。本实施例中通过将升压恒流模块的负载电阻分为第一负载电阻R8和第二负载电阻R10，并且当接入市电转换低电源时，通过控制与第二负载电阻R10连接的场效应管Q2的导通来控制第二负载电阻R10与第一负载电阻R8并联，以及当接入应急电源201时，通过控制场效应管Q2的截止来控制该第二负载电阻R10断开，即通过改变接入升压恒流模块202的负载电阻，使得接入市电转换低电源和应急电源201时，发光二极管LED1至LEDn的亮度不同，从而可从其亮度判断其当前所处的状态是为正常状态或者应急状态。

参见图3，为本发明的自动调光应急灯具的又一实施例的模块示意图。本实施例的自动调光应急灯具包括应急电源201、升压恒流模块202、电源切换模块203和场效应管Q2，还包括状态指示模块301。其中，应急电源201、升压恒流模块202、电源切换模块203和场效应管Q2与上述实施例中的应急电源201、升压恒流模块202、电源切换模块203和场效应管Q2相同，且相同的模块使用相同的附图标记。本实施例中的状态指示模块301的第一输入端与场效应管Q2的栅极连接，即与电源切换模块203的第一输入端a1连接，其第二输入端与电源切换模块203的第二输入端a2连接，用于当选择接入市电转换低电源时，指示该应急灯具进入正常照明状态，而当选择接入应急电源时，指示该应急灯具进行应急状态。本实施例通过增设该状态指示模块301，使得通过该状态指示模块301能够更直接地得到当前应急灯具所处的状态，及其当前使用的电源。

参见图4，为本发明的自动调光应急灯具的一实施例的电路原理图。本实施例的自动调光应急灯具的电源切换模块包括继电器J1、续流二极管D4和退偶电容C12；升压恒流模块包括由LM3478芯片，电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6，电容C1、C2，电解电容C11，电感L1，二极管D2、D3，场效应管Q1构成的升压电路，由电阻R7、R9，电容C3 ，二极管D1和比较器U2A构成的恒流电路，以及由第一负载电阻R8，第二负载电阻R10和发光二极管LED1至LEDn构成的负载，该应急灯具还包括场效应管Q2和电阻R11。

其中，LM3478的电流检测输入引脚1通过电阻R3接地，并通过R4与驱动引脚6连接，该电流检测输入引脚1还与场效应管Q1的源极连接，该驱动引脚6还与场效应管Q1的栅极连接，该场效应管Q1的漏极通过电感L1与电源输入引脚8连接，该芯片的补偿引脚2通过串联的电阻R1、电容C1接地，其电源地引脚5和模拟接地引脚4均接地，频率调整和关机引脚7通过电阻R2接地，其反馈引脚3分别与二极管D1和D3的输出端连接，二极管D3的输入端通过电阻R6接地，D3输入端还与R5的一端连接，R5的另一端与电解电容C11的正极连接，C11的负极接地，电容C2与该C11并联，C11的正极还与二极管D2的输出端连接，D2的输入端与场效应管Q1的漏极连接，二极管D1的输入端分别与电容C3的一端和比较器U2A的输出端1连接，C3的另一端与比较器U2A的第一输入端2连接，该第一输入端2还通过R7接地，且R9的一端与D1的输出端连接，另一端与比较器U2A的第一输入端2连接，比较器U2A的第二输入端3还与串联的LED1至LEDn中的LEDn的输出端连接，串联的LED1至LEDn中的LED1的输入端与电解电容C11的正极连接，形成反馈回路，其中LEDn的输出端还通过R8接地形成第一负载回路，该LEDn的输出端还与R10的一端连接，R10的另一端与场效应管Q2的源极连接，场效应管Q2的漏极接地，栅极与电阻R11的一端连接，R11的另一端与继电器J1的第二静触点4，从而但该场效应管Q2导通时，该R10通过该场效应管Q2接地与LED1至LEDn形成第二负载回路。

其中，继电器J1的第二静触点4还与市电转换低电源B2连接，输入引脚1与二极管D4的输出端连接，并连接至市电转换低电源B2，继电器J1的输出引脚5与二极管D4的输入端连接，并接地，电容C12与该二极管D4并联，继电器J1的动触点3与LM3478的电源引脚8连接，继电器J1的第一静触点2与应急电源B1连接；且当市电正常时，该动触点3还与第二静触点4连接，即升压恒流电路接入市电转换低电源B2，而当市电断开时，由于继电器J1没有工作电压，动触点3与第二静触点4的连接断开，动触点3连接到第一静触点2，即升压恒流电路接入应急电源B1。即是说该继电器J1的动触点3和第二静触点4常闭，而当市电不能够供电时，才接入该应急电池B1。

当动触点3与第二静触点4连接时，即该场效应管Q2的栅极接入市电转换低电源B2（经过R11分压），从而该Q2导通，第二负载电阻R10通过Q2接地，即与第一负载电阻R8并联，使得升压恒流模块的负载电阻变为R8与R10的并联电阻；当动触点3与第一静触点2连接时，由于场效应管Q2栅极为低电平，该Q2截止，即负载电阻R10所在回路没有导通，使得升压恒流电路的负载电阻由并联电阻（R8+R10）/R8R10变为了R8，即负载电阻增大了，从而负载电流小了，因此，相对于当接入应急电源B1仍同时接入R8和R10时，消耗的负载功率减小了，并且由于应急电源B1的电容量相同，进而延长了应急照明时间。

本实施例中由继电器J1、二极管D4和电容C12构成的电源切换模块，实现了市电转换低电源B2与应急电源B1之间的切换，即其起到一个选择开关的作用，当然也可以采用三极管来实现该功能。

本实施例中由场效应管Q2和电阻R11来控制第二负载电阻R10的接入与断开，及其起到了一个开关作用，当然也可以采用三极管来实现该功能。采用三极管实现时，三极管的基极与R11的另一端连接，发射极与负载电阻R10的一端连接，集电极接地。当然本实施例中也可以不串该分压电阻R11。

参见图4，为了使得场效应管Q2的栅极和漏极之间电压稳定，本实施例还在该场效应管Q2的栅极连接了一个稳压管ZD1，该ZD1的输出端与栅极连接，输入端接地。当然也可以采用其他的稳压方式来实现。

参见图5，为本发明的自动调光应急灯具的又一实施例的电路原理图。本实施例中的电源切换模块、应急电源B1、升压恒流模块和场效应管Q2、R11、ZD1 与上述实施例中相同，且相同的部件采用了相同的附图标记。本实施例中的自动调光应急灯具还包括了状态指示模块，该状态指示模块包括比较器U2B、电阻R13、R14、R12和发光二极管LED2。

其中，比较器U2B的第一输入端6，即“-”输入端，与电阻R13和R14的一端连接，该电阻R13的另一端与继电器J1的第一静触点2连接，电阻R14的另一端接地，比较器U2B的第二输入端5，即“+”输入端，与场效应管Q2的栅极连接,即与ZD1的输出端连接，比较器U2B的输出端7与LED2的输入端连接，LED2的输出端通过R12接地。

首先设置比较器U2B的工作参数，即通过设置电阻R13、R14和R11、ZD1的取值，使比较器U2B的第二输入端5电压稍大于第一输入端6电压2-3V，使得当继电器J1的动触点3与第二静触点4连接，即电路接入市电转换低电源B2时，该比较器“+”输入端的电压高于“-”输入端的电压，因此，比较器U2B输出高电平点亮LED2，即表明该应急灯具处于正常照明状态；当继电器J1的动触点3与第一静触点2连接时，即整个电路接入应急电源B1，该比较器的“-”输入端的电压高于“+”输入端的电压，其将输出低电平，LED2熄灭，表明该应急灯具处于应急状态。本实施例的自动调光应急灯具通过设置该状态指示模块，使得能够直接通过该LED2的状态得知应急灯具的状态。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种自动调光应急灯具，其特征在于，包括应急电源和升压恒流模块，

所述升压恒流模块的负载包括第一负载电阻和第二负载电阻，所述第一负载电阻的一端与第二负载电阻的一端连接，所述第一负载电阻的另一端接地，所述自动调光应急灯具还包括电源切换模块和场效应管Q2，所述第二负载电阻的另一端与所述场效应管Q2的源极连接，所述场效应管Q2的漏极接地，栅极与所述电源切换模块的第一输入端连接，所述电源切换模块的第一输入端还与市电转换低电源连接，第二输入端与所述应急电源连接，输出端与所述升压恒流模块连接；所述电源切换模块用于当市电正常时，控制所述升压恒流模块接入市电转换低电源，并控制所述场效应管Q2导通，当市电断开时，将电源切换至所述应急电源，控制所述场效应管Q2截止。

2.如权利要求1所述的应急灯具，其特征在于，还包括状态指示模块，所述状态指示模块的第一输入端与所述场效应管Q2的栅极连接，其第二输入端与所述电源切换模块的第二输入端连接，用于当所述电源切换模块选择接入市电转换低电源时，指示所述应急灯具进入正常照明状态，当所述电源切换模块切换到应急电源时，指示所述应急灯具进入应急状态。

3.如权利要求1或2所述的应急灯具，其特征在于，所述电源切换模块包

括继电器J1、二极管D4和电容C12，所述二极管D4的输入端与所述继电器J1的输出端连接，所述二极管D4的输入端与所述继电器J1的输入端连接，所述电容C12与所述二极管D4并联，所述继电器J1的输出端接地，输入端还与所述市电转换低电源连接，动触点与所述升压恒流模块的输入端连接，第一静触点和第二静触点分别与所述应急电源和所述市电转换低电源连接，所述第二静触点还与所述场效应管Q2的栅极连接，当市电正常时，所述动触点与所述第二静触点连接。

4.如权利要求3所述的应急灯具，其特征在于，当所述市电转换低电源断

开时，所述动触点与所述第一静触点连接。

5.如权利要求3所述的应急灯具，其特征在于，还包括电阻R11，所述电

阻R11串联在所述继电器J1的第二静触点与所述场效应管Q2的栅极之间。

6.如权利要求5中所述的应急灯具，其特征在于，还包括稳压管ZD1，所

述稳压管ZD1的输入端接地，输出端与所述场效应管Q2的栅极连接。

7.如权利要求2至6中任意一项所述的应急灯具，其特征在于，所述状态

指示模块包括比较器U2B、电阻R13、R14、R12和发光二极管LED2，所述电阻R13的一端与所述继电器J1的第一静触点连接，另一端与所述比较器U2B的第一输入端连接，所述比较器U2B的第一输入端还与所述电阻R14的一端连接，所述电阻R14的另一端接地，所述比较器U2B的第二输入端与所述场效应管Q2的栅极连接，所述比较器U2B的输出端与所述发光二极管LED2的输入端连接，所述发光二极管LED2的输出端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端接地。

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