CN103354684A - 应急灯的电路结构及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种应急灯的电路结构，它包括输入线路（1）、检测端口（2）和电池（3），所述的输入线路（1）与检测端口（2）电连接，所述的输入线路（1）上设有开关信号检测电路，所述的开关信号检测电路与检测端口（2）和电池（3）均电连接；与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、由于在通电状态下，可通过开关对应急灯进行直开直关，进而可当作普通的照明灯使用；2、在停电状态下，可实现应急照明的功能，同时也可通过开关直接进行启闭的控制，则当不需要应急灯照明时，可使通过开关关闭应急灯，进而防止应急灯在不需要提供照明时还持续工作，从而增加电池的使用时间，相对于现有技术的应急灯，通过本发明电路及方法后电池可待机使用1～2年。

Description

应急灯的电路结构及其控制方法
技术领域
本发明属于照明技术领域，特别是涉及一种应急灯的电路结构及其控制方法。
背景技术
目前，随着公众减灾防灾的逐渐提升，人们开始在家中也加装应急灯，以备不时只需，但是现有技术的应急灯的电路结构均只是适用于单独安装及单独使用，且只能在断电的时候才点亮，无法当作普通直开直关的照明灯来使用，这就增加了普通家庭的使用成本，进而导致应急灯无法得到普及应用；同时断电后应急灯一直处于打开状态，电池的电量只能维持应急灯工作1～2小时的时间，故使用时间较短，无法在长时间停电的状况下，提供照明。
发明内容
本发明针对以上问题提供一种即可作为应急灯使用，又可作为普通照明灯使用及使用时间较长的应急灯的电路结构及其控制方法。
本发明解决以上问题所用的技术方案是：一种应急灯的电路结构，它包括输入线路、检测端口和电池，所述的输入线路与检测端口电连接，所述的输入线路上设有开关信号检测电路，所述的开关信号检测电路与检测端口和电池均电连接。
作为优选，所述的开关信号检测电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、电容和二极管，所述的第一电阻的一端与输入线路中的一极电连接，第一电阻的另一端与二极管的一端电连接，所述的二极管的另一端与电池电连接，所述的第二电阻的一端与输入线路中的另一极电连接，第二电阻的另一端与控制电路和第三电阻的一端均电连接，所述的第三电阻的另一端接地，所述的电容与第三电阻并联连接在电路上。
一种应急灯的控制方法，当外界电网有电且开关K1闭合时，由外界电网供电，开关K1可直接控制灯具的启闭；当外界电网断电且开关K1断开时，电池、二极管D1、第一电阻R1、整流桥D2、保险管F1、第二电阻R2、第三电阻R3及地组成闭合回路，此时检测到检测端口AN1的电压设为U1，并将该信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD1；当外界电网断电且开关K1闭合时，此时电池、二极管D1、第一电阻R1、外界电网中的负载R总、第二电阻R2、第三电阻R3及地组成闭合回路，此时检测到的检测端口AN1处的电压假设为U2，并将信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD2，
Figure BDA00003531737200021
其中UD1为二极管D1两端的电压降，R总为并联在外电网中的其它设备内阻的总和，由如上公式不难看出AD2>AD1；当外界电网断电时开关K1处于断开的状态，此时单片机检测到检测端口AN1的值为AD1，如此时把开关K1调节到闭合的状态，此时单片机检测到检测端口AN1的值为AD2，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM（是英文“Pulse Width Modulation”的缩写，简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中）电路一个信号，进而通过电池供电开启灯具，△为单片机内部设定一个常数；而当外界电网断电时开关K1处于闭合的状态，此时单片机检测到检测端口AN1的值为AD2，如此时将开关K1调节到断开的状态，此时单片机检测到检测端口AN1的值为AD1，此时AD1-AD2<△，则单片机给PWM电路一个信号，进而关闭负载，而再次将开关K1调节到闭合的状态，单片机再次检测到检测端口AN1另一个AD2值，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM电路一个信号，进而通过电池供电开启灯具。
采用以上结构和方法后，与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、由于在通电状态下，可通过开关对应急灯进行直开直关，进而可当作普通的照明灯使用；2、在停电状态下，可实现应急照明的功能，同时也可通过开关直接进行启闭的控制，则当不需要应急灯照明时，可使通过开关关闭应急灯，进而防止应急灯在不需要提供照明时还持续工作，从而增加电池的使用时间，相对于现有技术的应急灯，通过本发明电路及方法后电池可待机使用1～2年。因此本发明具有即可作为应急灯使用，又可作为普通照明灯使用及使用时间较长的特点。
附图说明
图1为本发明应急灯的电路结构的结构示意图。
如图所示：1、输入线路，2、检测端口，3、电池，4、第一电阻，5、第二电阻，6、第三电阻，7、电容，8、二极管。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明做进一步描述。
如图1所示的一种应急灯的电路结构，它包括输入线路1、检测端口2和电池3（当然还包括其它电路结构，但由于未涉及本发明创造的发明点，故在此不再赘述，同时也未在附图中示出），所述的输入线路1与检测端口2电连接，所述的输入线路1上设有开关信号检测电路，所述的开关信号检测电路与检测端口2和电池3均电连接。
所述的开关信号检测电路包括第一电阻4、第二电阻5、第三电阻6、电容7和二极管8，所述的第一电阻4的一端与输入线路1中的一极电连接，第一电阻4的另一端与二极管8的一端电连接，所述的二极管8的另一端与电池3电连接，所述的第二电阻5的一端与输入线路1中的另一极电连接，第二电阻5的另一端与检测端口2和第三电阻6的一端均电连接，所述的第三电阻6的另一端接地，所述的电容7与第三电阻6并联连接在电路上。
一种应急灯的控制方法，当外界电网有电且开关K1闭合时，由外界电网供电，开关K1可直接控制灯具的启闭；当外界电网断电且开关K1断开时，电池3、二极管8D1、第一电阻4R1、整流桥D2、保险管F1、第二电阻5R2、第三电阻6R3及地组成闭合回路，此时检测到检测端口2AN1的电压设为U1，但因整流桥D2的特性，使得流经第二电阻5R2和第三电阻6R3的电流相对较小，则此时检测到检测端口2AN1的电压非常低，所以U1≈0V，并将该信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD1；当外界电网断电且开关K1闭合时，此时电池3、二极管8D1、第一电阻4R1、外界电网中的负载R总、第二电阻5R2、第三电阻6R3及地组成闭合回路，此时检测到的检测端口2AN1处的电压假设为U2，并将信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD2，
Figure BDA00003531737200031
其中UD1为二极8管D1两端的电压降，R总为并联在外电网中的其它设备内阻的总和（外界电网中的负载成千上万，有内阻较大的，也有内阻较小的，而因为并联时，总电阻值比并联中的任意一个值都小，所以R总的值可以约等于零，而忽略不计），由如上公式不难看出AD2>AD1；当外界电网断电时开关K1处于断开的状态，此时单片机检测到检测端口2AN1的值为AD1，如此时把开关K1调节到闭合的状态，此时单片机检测到检测端口2AN1的值为AD2，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM电路一个信号，进而通过电池3供电开启灯具，△为单片机内部设定一个常数，△根据灯具电阻的不同来设定（通常小于1V，本例为0.6V，△的大小影响判断的灵敏度）；而当外界电网断电时开关K1处于闭合的状态，此时单片机检测到检测端口2AN1的值为AD2，如此时将开关K1调节到断开的状态，此时单片机检测到检测端口2AN1的值为AD1，此时AD1-AD2<△，则单片机给PWM电路一个信号，进而关闭负载，而再次将开关K1调节到闭合的状态，单片机再次检测到检测端口2AN1另一个AD2值，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM电路一个信号，进而通过电池3供电开启灯具。△值的设定还可以有效的防止电压波动造成的误动作。也可理解为：当外界电网断电且开关K1处于断开状态时，开关K1闭合即可使得电池3对灯具供电，将灯具开启，如灯具开启后，需要将灯具关闭，只需将开关K1断开即可；而当外界电网断电且开关K1处于闭合状态时，开关K1需要断开后再次闭合才能使得电池3对灯具供电，将灯具开启。
因此本发明可以有效的避免当外界电网断电时应急灯就立即起亮，而当真正用到照明的时候，备用电源电池的电已经放完，通过上述的电路结构和控制方法在外界电网断电后，灯具处于关闭状态，此时如果需要照明，则需要调节开关K1一次或两次，灯具才会开启，这就大大增加了灯具在断电后的待机时间，同时也使得开关K1对灯具的控制可以达到复用的效果，当有电时，开关K1可以对灯具进行直开直关，而当断电时，开关K1依然可以控制灯具的开关。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明不仅限于以上实施例还允许有其它结构变化，凡在本发明独立权要求范围内变化的，均属本发明保护范围。

Claims (3)

1.一种应急灯的电路结构，它包括输入线路（1）、检测端口（2）和电池（3），所述的输入线路（1）与检测端口（2）电连接，其特征在于：所述的输入线路（1）上设有开关信号检测电路，所述的开关信号检测电路与检测端口（2）和电池（3）均电连接。
2.根据权利要求1所述的应急灯的电路结构，其特征在于：所述的开关信号检测电路包括第一电阻（4）、第二电阻（5）、第三电阻（6）、电容（7）和二极管（8），所述的第一电阻（4）的一端与输入线路（1）中的一极电连接，第一电阻（4）的另一端与二极管（8）的一端电连接，所述的二极管（8）的另一端与电池（3）电连接，所述的第二电阻（5）的一端与输入线路（1）中的另一极电连接，第二电阻（5）的另一端与检测端口（2）和第三电阻（6）的一端均电连接，所述的第三电阻（6）的另一端接地，所述的电容（7）与第三电阻（6）并联连接在电路上。
3.一种应急灯的控制方法，其特征在于：当外界电网有电且开关K1闭合时，由外界电网供电，开关K1可直接控制灯具的启闭；当外界电网断电且开关K1断开时，电池（3）、二极管（8）D1、第一电阻（4）R1、整流桥D2、保险管F1、第二电阻（5）R2、第三电阻（6）R3及地组成闭合回路，此时检测到检测端口（2）AN1的电压设为U1，并将该信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD1；当外界电网断电且开关K1闭合时，此时电池（3）、二极管（8）D1、第一电阻（4）R1、外界电网中的负载R总、第二电阻（5）R2、第三电阻（6）R3及地组成闭合回路，此时检测到的检测端口（2）AN1处的电压假设为U2，并将信号传递给单片机，经过模数转换后得到一个AD值设为AD2，
Figure FDA00003531737100011
，其中UD1为二极（8）管D1两端的电压降，R总为并联在外电网中的其它设备内阻的总和，由如上公式不难看出AD2>AD1；当外界电网断电时开关K1处于断开的状态，此时单片机检测到检测端口（2）AN1的值为AD1，如此时把开关K1调节到闭合的状态，此时单片机检测到检测端口（2）AN1的值为AD2，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM电路一个信号，进而通过电池（3）供电开启灯具，△为单片机内部设定一个常数；而当外界电网断电时开关K1处于闭合的状态，此时单片机检测到检测端口（2）AN1的值为AD2，如此时将开关K1调节到断开的状态，此时单片机检测到检测端口（2）AN1的值为AD1，此时AD1-AD2<△，则单片机给PWM电路一个信号，进而关闭负载，而再次将开关K1调节到闭合的状态，单片机再次检测到检测端口（2）AN1另一个AD2值，此时AD2-AD1>△，则单片机给PWM电路一个信号，进而通过电池（3）供电开启灯具。
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