CN103148452A - 一种消防应急标志灯具的匀光装置 - Google Patents

Abstract

本发明请求保护一种消防应急标志灯具的匀光装置，其特征为：包括导光体、反光矩阵、背反光膜、匀光膜、LED光源、侧反光胶纸、绝缘胶带；所述的LED光源通过侧反光胶纸与导光体连接在一起，中间夹垫绝缘胶带；导光体采用聚甲基丙烯酸甲酯材料一次成型加工而成，其背面具有高反射率的反光矩阵，并粘贴背反光膜，导光体正面粘贴一张具有高透光率的匀光膜，导光体其余三面粘贴侧反光胶纸；导光体侧面带有LED光源安装槽；LED光源由多颗高亮度LED焊接在线路板上。该装置可广泛应用于平面照明领域，具有重量轻、能耗小、亮度高、光损少、效率高、安装维修方便快捷等特点。

Description

一种消防应急标志灯具的匀光装置

技术领域：

本发明涉及应急灯具的技术领域，具体涉及一种消防应急标志灯具的匀光装置。

背景技术：

传统灯具光源均采用白炽灯泡或荧光灯管，具有能耗大、环境污染严重、寿命短等缺点。随着科学技术的不断发展，LED作为一种新型光源普遍应用到照明领域，但是由于LED属于点光源，其特点为管芯部分亮度高，四周扩散角亮度低。若直射照明，会产生强烈的光晕以及眩光现象，对人的视觉产生明显的刺激以及不适应感，影响人的视觉健康。若侧射照明，则仅利用了LED扩散角的亮度，直接导致光线损失严重，光线透射亮度不均匀，发光表面有明显的亮点、暗带及眩光现象，光效应用不合理，灯具体积厚重(需要聚光空间)，外观笨重，浪费材料。

发明内容：

为解决上述技术不足，本发明提供一种消防应急标志灯，该消防应急标志灯可以将LED点光源转换为面光源的匀光装置，可实现将LED光源均匀反射到一个平面上。

本发明技术方案为：

一种消防应急标志灯具的匀光装置，其特征为：包括导光体、反光矩阵、背反光膜、匀光膜、LED光源、侧反光胶纸、绝缘胶带；所述的LED光源通过侧反光胶纸与导光体连接在一起，中间夹垫绝缘胶带；导光体采用聚甲基丙烯酸甲酯材料一次成型加工而成，其背面具有高反射率的反光矩阵，并粘贴背反光膜，导光体正面粘贴一张具有高透光率的匀光膜，导光体其余三面粘贴侧反光胶纸；导光体侧面带有LED光源安装槽；LED光源由多颗高亮度LED焊接在线路板上。

一种采用如上所述的消防应急标志灯具的匀光装置的消防应急标志灯具，其特征在于：该应急标志灯具主要包括壳体、背部嵌入盒、导光板、主电路部分；其中壳体为冷冲压一次成型；背部嵌入盒为注塑件；主电路部分包括输入限流电路和过压保护电路、整流桥电路、LED驱动电路和LED灯组，所述输入限流电路和过压保护电路的输出端与整流桥电路的输入端连接，所述LED驱动电路的输出端与LED灯组的输入端连接；所述整流桥电路的输出端连接有镍氢电池，所述镍氢电池通过LED驱动电路给LED灯组供电。

利用一次成型的方法将PMMA材料制成表面光滑的导光体，然后采用高反光率且不吸光的材料在导光体背部印刷一层反光矩阵，导光体侧面设有安装槽，LED光源安装在导光体侧面，光线直接射入导光体，当光线射入导光体后，通过反光矩阵点，破坏其反射角度，使光线由导光体正面射出。利用疏密大小不一的矩阵点，控制导光体正面射出光线的强度，使其射入到匀光膜上，通过匀光膜对光线的分散作用，达到导光体表面光线均匀。背反光膜以及侧反光胶纸可以将导光体背面以及侧面透出的光线反射回导光体内部，以提高光线的利用率。

导光体采用的材料透光性好，透光率可达90％～92％，透紫外线光可达73.5％，折射率1.49，密度小(1.8g/cm³)，重量轻，机械强度高，韧性好，抗冲击强度可达12～13kg/m，拉伸强度可达60～75MPa，耐老化，耐紫外线，使用温度-40℃～80℃，耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油质，电绝缘性能好，易于成型。

导光体厚度为3mm，可应用到超薄结构产品设计，节约材料，节省空间，无暗区，安装维修简单快捷。

导光体表面匀光膜采用乙烯材料压制而成，匀光效果好，透光率高，可达88％～90％，光损低，节约能源。

LED光源外部粘贴绝缘胶带，可有效防止发光源电源与外界金属部分接触，绝缘强度高，安全可靠。

附图说明：

图1为消防应急标志灯结构示意图。

图2为消防应急标志灯具匀光装置示意图。

图3为消防应急标志灯具控制电路原理。

图4为消防应急灯具控制电路中市电降压原理图。

图5为消防应急灯具控制电路中电池升压回路。

图6为消防应急灯具控制电路中市电开关回路以及讯响开关回路。

其中：1、壳体，2、背部嵌入盒，3、导光板，4、电路，5、反光胶纸，6、绝缘胶带，7、LED光源，8、背反光膜，9、导光体，10、侧反光胶纸、11匀光膜。

具体实施方式：

如图1所示，它包括灯体1、导光板2、后盖3、背部嵌入盒4。所述背部嵌入盒4内，装有电池，压片，主板电路，所述背部嵌入盒4通过螺钉固定在后盖3上，所述导光板2通过压片安装在灯体1上，所述后盖3与灯体1通过螺钉相连。

在背部嵌入盒4上，集成了电池槽、压线孔、过线孔、主板电路安装孔。将电池装在电池槽内，线缆使用压片压在压线孔上，主板电路通过螺钉安装在主板电路安装孔内。

如图2所示。LED光源7位于导光体9侧面带有安装槽一侧，LED光源7首先通过绝缘胶带6被固定在导光体9的安装槽内，然后再粘贴一张侧反光胶纸10；背反光膜8通过双面胶带粘贴在导光体9印刷有反光矩阵的一面，匀光膜11通过双面胶带粘贴在导光体9未印刷反光矩阵的一面，然后再用侧反光胶纸10黏贴在导光体9的其余三个侧面。当LED光源接通电源后，LED点亮，装置开始工作。

如图3所示。当市电交流220V输入单端反激式开关电源后变为直流电，其输出端通过单片机对市电进行采样检测；单片机通过对检测采样的结果进行逻辑分析，然后根据不同的结果，来控制不同的端口。当有市电存在时，单片机会采样镍氢电池两端的电压，对其电压值进行逻辑分析，如果其电压未能达到单片机的设定值，紧接就会控制另一个端口来控制市电对镍氢电池进行充电，同时单片机的AD端口会适时检测镍氢电池的两端电压，当达到设定值时，停止充电；同样单片机未能采集到满足设定值的市电电压，其就会通过逻辑分析控制电池进行放电；进入电池BOOST开关电源升压回路，为LED灯提供电源，当市电存在时，其就会控制两个三极管组成的开关对电池的输出进行关断，及其后续的采样检测。单片机对市电及LED的光源同时进行检测，单片机对市电的检测是为了应急切换电池供电，对LED的检测是为了对灯具电路的工作状态进行判断(灯具电路工作不正常的时候，单片机会根据采样的结果，会关断单端反激式开关电源，保护电路。

如图4-6所示。交流输入经过桥式整流后再经过电解电容E1的滤波，变为直流电压。此直流电压通过R4加到开关三极管Q1的基极，使之导通，电流通过线圈1和2脚，同时在线圈3和4脚的产生感应电压并通过R6和C3加到基极形成强烈的正反馈，Q1进入饱和导通状态。此时线圈5和6脚处与截止状态。当三极管Q1退出饱和导通后，进入截止状态，积蓄在线圈中的能量通过D6释放出来，形成对电容E2的充电。当Q1流过R8的电流时产生的电压超过额定值时，Q2导通，将Q1的基极下拉，使其截止。当输出电压高于稳压管Z1的导通电压时，Z1导通，Q2导通，Q1截止，输出脉冲变窄，输出电压降低，达到闭环稳定输出电压的目的。

整流后的直流电压随着交流电网电压的变化而变化，通过R1R2和R3的电阻分压，输入到单片机，通过AD转换，可以计算出电网电压，当电压低于设定值时，关断充电电路，停止电池充电，并打开Q6和Q7，随后PWM驱动Q5，通过L进行升压，在电容E6上得到一定的电压，进入应急放电状态。当电网电压大于设定值时，关掉PWM，停止电池放电，并关掉应急输出Q6和Q7。打开充电电路，进入到市电状态，同时打开Q4，电池电压通过R21进入到单片机中，通过AD转换，计算出电池电压。

Claims (2)

1.一种消防应急标志灯具的匀光装置，其特征为：包括导光体、反光矩阵、背反光膜、匀光膜、LED光源、侧反光胶纸、绝缘胶带；所述的LED光源通过侧反光胶纸与导光体连接在一起，中间夹垫绝缘胶带；导光体采用聚甲基丙烯酸甲酯材料一次成型加工而成，其背面具有高反射率的反光矩阵，并粘贴背反光膜，导光体正面粘贴一张具有高透光率的匀光膜，导光体其余三面粘贴侧反光胶纸；导光体侧面带有LED光源安装槽；LED光源由多颗高亮度LED焊接在线路板上。

2.一种采用如权利要求1所述的消防应急标志灯具的匀光装置的消防应急标志灯具，其特征在于：该应急标志灯具主要包括壳体、背部嵌入盒、导光板、主电路部分；其中壳体为冷冲压一次成型；背部嵌入盒为注塑件；主电路部分包括输入限流电路和过压保护电路、整流桥电路、LED驱动电路和LED灯组，所述输入限流电路和过压保护电路的输出端与整流桥电路的输入端连接，所述LED驱动电路的输出端与LED灯组的输入端连接；所述整流桥电路的输出端连接有镍氢电池，所述镍氢电池通过LED驱动电路给LED灯组供电。

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