CN103369757B - 一种便携式应急照明灯及其电路 - Google Patents

Abstract

本发明适用于照明电路领域，尤其涉及一种便携式应急照明灯及其电路。在本发明实施例中，当发生断电或照明灯从原固定支架脱落时，便携式应急照明灯自动启动照明，方便进行行进照明，迅速撤离抵达安全地点。

Description

一种便携式应急照明灯及其电路

技术领域

本发明属于照明电路领域，尤其涉及一种便携式应急照明灯及其电路。

背景技术

随着社会不断发展，现代建筑的层数越来越高，占地面积越来越大，内部设施越来越完善，功能越来越齐全，所用设备和材料越来越新，一座建筑里面包括水平交通、垂直交通的内部流量也越来越大。这些建筑(包括地下部分)应不间断供电，而事实上各种灾害也是有可能发生的。如：火灾、爆炸和地震等灾害。发生这些灾害时，正常电源往往发生故障或必须断开电源，这时正常照明全部熄灭。为了保障人员及财产的安全，并对进行着的生产、工作及时操作和处理，有效地制止灾害或事故的蔓延，这时应随即投入应急照明。

目前市场上及建筑物内使用的大都是固定式的应急照明设备，固定式的照明在使用中不可避免的会产生光区死角，这对于发生事故时，人员的流动疏散产生隐患，容易发生拥挤、摔倒，特别是高层建筑更易造成较大的伤亡事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式应急照明灯电路，旨在解决现在的应急照明灯具大都是固定式的，存在无法进行行进照明的问题。

本发明是这样实现的，一种便携式应急照明灯电路，所述便携式应急照明灯电路包括：

变压整流电路、增强型稳压输出电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、充电电池BT1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、可调电阻V_R1、运算放大器U2、发光二极管L1、发光二极管L2、负载灯LAMP、第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述变压整流电路的输入端接市电，所述变压整流电路的输出端接所述增强型稳压输出电路的输入端，所述增强型稳压输出电路的输出端同时接所述二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端接所述发光二极管L1的阳极，所述发光二极管L1的阴极接地，所述二极管D1的阴极同时接所述电阻R8的第一端和电阻R9的第一端，所述充电电池BT1连接在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R4、可调电阻V_R1和电阻R5串联在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R6、二极管D3和二极管D4串联在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R7的第一端接所述可调电阻V_R1的可控端，所述电阻R7的第二端接所述运算放大器U2的同相输入端，所述电阻R8的第二端接所述电阻R6和二极管D3的公共连接端，所述电阻R9的第二端接所述运算放大器U2的反相输入端，所述运算放大器U2的电源端接所述二极管D2的阴极，所述运算放大器U2的地端接地，所述运算放大器U2的输出端通过所述电阻R11接所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端通过所述电阻R14接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端接所述二极管D2的阴极，所述第一开关管的低电位端接所述负载灯LAMP的正极，所述负载灯LAMP的负极接地，所述电阻R13连接在所述第一开关管的高电位端和控制端之间，所述第三开关管的高电位端接所述发光二极管L2的阴极，所述发光二极管L2的阳极通过所述电阻R15接所述二极管D2的阴极，所述第三开关管的低电位端接地，所述第三开关管的控制端通过所述电阻R12接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极通过所述电阻R10接所述运算放大器U2的同相输入端。

本发明的另一目的在于提供一种包括上述便携式应急照明灯电路的便携式应急照明灯。

在本发明中，当发生断电或照明灯从原固定支架脱落时，便携式应急照明灯自动启动照明，方便进行行进照明，迅速撤离抵达安全地点。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的便携式应急照明灯电路的电路结构图；

图2是本发明第二实施例提供的便携式应急照明灯电路的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明第一实施例提供的便携式应急照明灯电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

一种便携式应急照明灯电路，便携式应急照明灯电路包括：

变压整流电路100、增强型稳压输出电路200、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、充电电池BT1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、可调电阻V_R1、运算放大器U2、发光二极管L1、发光二极管L2、负载灯LAMP、第一开关管300、第二开关管400和第三开关管500；

变压整流电路100的输入端接市电，变压整流电路100的输出端接增强型稳压输出电路200的输入端，增强型稳压输出电路200的输出端同时接二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和电阻R3的第一端，电阻R3的第二端接发光二极管L1的阳极，发光二极管L1的阴极接地，二极管D1的阴极同时接电阻R8的第一端和电阻R9的第一端，充电电池BT1连接在二极管D2的阴极和地之间，电阻R4、可调电阻V_R1和电阻R5串联在二极管D2的阴极和地之间，电阻R6、二极管D3和二极管D4串联在二极管D2的阴极和地之间，电阻R7的第一端接可调电阻V_R1的可控端，电阻R7的第二端接运算放大器U2的同相输入端，电阻R8的第二端接电阻R6和二极管D3的公共连接端，电阻R9的第二端接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的电源端接二极管D2的阴极，运算放大器U2的地端接地，运算放大器U2的输出端通过电阻R11接第二开关管400的控制端，第二开关管400的高电位端通过电阻R14接第一开关管300的控制端，第一开关管300的高电位端接二极管D2的阴极，第一开关管300的低电位端接负载灯LAMP的正极，负载灯LAMP的负极接地，电阻R13连接在第一开关管300的高电位端和控制端之间，第三开关管500的高电位端接发光二极管L2的阴极，发光二极管L2的阳极通过电阻R15接二极管D2的阴极，第三开关管500的低电位端接地，第三开关管500的控制端通过电阻R12接二极管D5的阴极，二极管D5的阳极通过电阻R10接运算放大器U2的同相输入端。

作为本发明一实施例，增强型稳压输出电路200包括：

电阻R1、电阻R2、电容C2、电容C3和稳压芯片U1；

稳压芯片U1的输入端V_in接变压整流电路100的输出端，电容C2连接在稳压芯片U1的输入端V_in与地端GND之间，稳压芯片U1的输出端V_out接二极管D2的阳极，电阻R1和电阻R2串联在稳压芯片U1的输出端V_out与地之间，电容C3的第一端接稳压芯片U1的输出端V_out，电容C3的第二端同时接电阻R1和电阻R2的公共连接端与稳压芯片U1的地端GND。

作为本发明一实施例，第一开关管300采用PNP型三极管Q1，PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管300的高电位端，PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管300的低电位端，PNP型三极管Q1的基极为第一开关管300的控制端。

作为本发明一实施例，第二开关管400采用NPN型三极管Q2，NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管400的高电位端，NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管400的低电位端，NPN型三极管Q2的基极为第二开关管400的控制端。

作为本发明一实施例，第三开关管500采用PNP型三极管Q3，PNP型三极管Q3的发射极为第三开关管500的高电位端，PNP型三极管Q3的集电极为第三开关管500的低电位端，PNP型三极管Q3的基极为第三开关管500的控制端。

图2示出了本发明第二实施例提供的便携式应急照明灯电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，第一开关管300采用P型MOS管Q4，P型MOS管Q4的源极为第一开关管300的高电位端，P型MOS管Q4的漏极为第一开关管300的低电位端，P型MOS管Q4的栅极为第一开关管300的控制端。

作为本发明一实施例，第二开关管400采用N型MOS管Q5，N型MOS管Q5的漏极为第二开关管400的高电位端，N型MOS管Q5的源极为第二开关管400的低电位端，N型MOS管Q5的栅极为第二开关管400的控制端。

作为本发明一实施例，第三开关管500采用P型MOS管Q6，P型MOS管Q6的源极为第三开关管500的高电位端，P型MOS管Q6的漏极为第三开关管500的低电位端，P型MOS管Q6的栅极为第三开关管500的控制端。

以L1为绿色发光二极管，L2为红色发光二极管，第一开关管300采用PNP型三极管Q1，第二开关管400采用NPN型三极管Q2和第三开关管500采用PNP型三极管Q3为例对便携式应急照明灯电路的工作原理进行说明：

从附图1可知，变压器将AC220V市电电压降到AC12V，经整流桥整流，电容滤波后送到5V稳压芯片U1输入端V_in，电容C2、稳压芯片U1、电容C3、电阻R1和电阻R2组成增强型稳压输出电路200，稳压芯片U1输出端V_out输出电压Vo，

$V_O=V_O^{\′}(1+\frac{R2}{R1})---\left(1\right)$

式中V_o’为稳压芯片U1正常输出电压值5V。

由(1)式可得在稳压芯片U1的输出端V_out可输出9.1VDC稳定电压。发光二极管L1的作用为指示有无市电。二极管D2有两个作用：一是将稳压芯片U1输出的稳定电压9.1V降低0.7V左右，使充电电池BT1在充电的时候只能有8.4V左右的电压加在充电电池BT1两端，从而防止电流过充电现象的发生；二是当市电断电时，二极管D2反偏，将充电电路与充电电池BT1隔离开。低电压保护电路是由普通的运算放大器U2及其外围元件组成的。电阻R6、二极管D3、二极管D4提供一个稳定的参考电压1.4V，这个电压通过电阻R8、电阻R9接在运算放大器U2的反向输入端。电阻R4、R5和可调电阻V_R1设置电池最低关断电压值，该电压值通过电阻R7接在运算放大器U2的同相输入端，调整可调电阻V_R1，使充电电池BT1电压低于5.5V时，运算放大器U2的同相输入端电压低于反相输入端的参考电压，运算放大器U2输出低电平，此时NPN型三极管Q2截止，PNP型三极管Q1也截止，这样负载灯LAMP被断电，避免电池过放，造成损坏。此时PNP型三极管Q3饱和导通，红色发光二极管L2亮，给出电池欠压关断指示。当有市电时，通过二极管D1提高运算放大器U2反相输入端的参考电压，运算放大器U2输出低电平，NPN型三极管Q2、PNP型三极管Q1截止，PNP型三极管Q3导通，红色发光二极管L2亮，绿色二极管L1只有在有市电时发光。

本发明实施例还提供一种便携式应急照明灯，便携式应急照明灯包括上述的便携式应急照明灯电路。

在本发明实施例中，当发生断电或照明灯从原固定支架脱落时，便携式应急照明灯自动启动照明，方便进行行进照明，迅速撤离抵达安全地点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述便携式应急照明灯电路包括：

变压整流电路、增强型稳压输出电路、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、充电电池BT1、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、可调电阻V_R1、运算放大器U2、发光二极管L1、发光二极管L2、负载灯LAMP、第一开关管、第二开关管和第三开关管；

所述变压整流电路的输入端接市电，所述变压整流电路的输出端接所述增强型稳压输出电路的输入端，所述增强型稳压输出电路的输出端同时接所述二极管D1的阳极、二极管D2的阳极和电阻R3的第一端，所述电阻R3的第二端接所述发光二极管L1的阳极，所述发光二极管L1的阴极接地，所述二极管D1的阴极同时接所述电阻R8的第一端和电阻R9的第一端，所述充电电池BT1连接在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R4、可调电阻V_R1和电阻R5串联在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R6、二极管D3和二极管D4串联在所述二极管D2的阴极和地之间，所述电阻R7的第一端接所述可调电阻V_R1的可控端，所述电阻R7的第二端接所述运算放大器U2的同相输入端，所述电阻R8的第二端接所述电阻R6和二极管D3的公共连接端，所述电阻R9的第二端接所述运算放大器U2的反相输入端，所述运算放大器U2的电源端接所述二极管D2的阴极，所述运算放大器U2的地端接地，所述运算放大器U2的输出端通过所述电阻R11接所述第二开关管的控制端，所述第二开关管的高电位端通过所述电阻R14接所述第一开关管的控制端，所述第一开关管的高电位端接所述二极管D2的阴极，所述第一开关管的低电位端接所述负载灯LAMP的正极，所述负载灯LAMP的负极接地，所述电阻R13连接在所述第一开关管的高电位端和控制端之间，所述第三开关管的高电位端接所述发光二极管L2的阴极，所述发光二极管L2的阳极通过所述电阻R15接所述二极管D2的阴极，所述第三开关管的低电位端接地，所述第三开关管的控制端通过所述电阻R12接所述二极管D5的阴极，所述二极管D5的阳极通过所述电阻R10接所述运算放大器U2的同相输入端。

2.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述增强型稳压输出电路包括：

电阻R1、电阻R2、电容C2、电容C3和稳压芯片U1；

所述稳压芯片U1的输入端V_in接所述变压整流电路的输出端，所述电容C2连接在所述稳压芯片U1的输入端V_in与地端GND之间，所述稳压芯片U1的输出端V_out接所述二极管D2的阳极，所述电阻R1和电阻R2串联在所述稳压芯片U1的输出端V_out与地之间，所述电容C3的第一端接所述稳压芯片U1的输出端V_out，所述电容C3的第二端同时接所述电阻R1和电阻R2的公共连接端与稳压芯片U1的地端GND。

3.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第一开关管采用PNP型三极管Q1，所述PNP型三极管Q1的发射极为第一开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q1的集电极为第一开关管的低电位端，所述PNP型三极管Q1的基极为第一开关管的控制端。

4.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第二开关管采用NPN型三极管Q2，所述NPN型三极管Q2的集电极为第二开关管的高电位端，所述NPN型三极管Q2的发射极为第二开关管的低电位端，所述NPN型三极管Q2的基极为第二开关管的控制端。

5.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第三开关管采用PNP型三极管Q3，所述PNP型三极管Q3的发射极为第三开关管的高电位端，所述PNP型三极管Q3的集电极为第三开关管的低电位端，所述PNP型三极管Q3的基极为第三开关管的控制端。

6.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第一开关管采用P型MOS管Q4，所述P型MOS管Q4的源极为第一开关管的高电位端，所述P型MOS管Q4的漏极为第一开关管的低电位端，所述P型MOS管Q4的栅极为第一开关管的控制端。

7.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第二开关管采用N型MOS管Q5，所述N型MOS管Q5的漏极为第二开关管的高电位端，所述N型MOS管Q5的源极为第二开关管的低电位端，所述N型MOS管Q5的栅极为第二开关管的控制端。

8.如权利要求1所述的便携式应急照明灯电路，其特征在于，所述第三开关管采用P型MOS管Q6，所述P型MOS管Q6的源极为第三开关管的高电位端，所述P型MOS管Q6的漏极为第三开关管的低电位端，所述P型MOS管Q6的栅极为第三开关管的控制端。

9.一种便携式应急照明灯，其特征在于，所述便携式应急照明灯包括如权利要求1-8任一项所述的便携式应急照明灯电路。