CN201134948Y

CN201134948Y - 具有节能应急照明为一体的节能灯

Info

Publication number: CN201134948Y
Application number: CNU2007200312992U
Authority: CN
Inventors: 谭蜀君
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-02-25
Filing date: 2007-02-25
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2017-02-25

Abstract

本实用新型公开了一种节能应急照明为一体的节能灯，包括交流降压、整流滤波电路(1)、自流稳压电路(2)，储能器件超级电容器(3)，全自动充电、放电自动控制电路(4)，自动光控、手动控制电路(5)，LED驱动电路(6)和LED发光组件(7)组成。其特征在于：超级电容器(3)通过光控电路和手动控制电路(5)，LED驱动电路(6)驱动LED发光组件(7)发光。通过对储能器件超级电容器(3)的充、放电电压来控制交流降压、整流滤波电路(1)的关闭和接通，达到节约能源的目的。

Description

具有节能应急照明为一体的节能灯

一、技术领域

本发明涉及一种具有节能、应急和照明功能为一体的多用途节能灯。

二、背景技术

目前已知的应急灯或照明灯，都是用两个灯。照明灯在交流电突然停电后，备用灯就以蓄电池供电的方式，提供短时间的照明，故称之为应急灯。其发光元件大都是荧光灯或白炽灯。

充电电池为铅酸电池、镍镉电池、镍氢和锂离子电池。它的缺点是充电时间长，充放电次数有限，过充或过放都极易损坏电池。而且不易回收，容易造成环境污染。而荧光灯和白炽灯的寿命都很短，效率很低。

三、发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种充电损耗小、充电快、储能器件超级电容器充、放电可达10万小时的寿命，且发光元件寿命也长，而在市电突然停电时还能提供照明；在晚上能自动开启，白天又自动关闭的一体化节能灯。

它依靠交流电给超级电容器充足电能后，自动断开交流电源后。用超级电容器的电能给发光组件供电，当超级电容器上的电能不足以点亮发光组件后，控制电路又自动接通交流电源为发光组件供电和为超级电容器充电，如此自动循环，从而达到节约能源的目的。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种节能应急照明为一体的节能灯，包括交流降压、整流滤波电路1、直流稳压电路2，LED驱动电路6和LED发光组件7。所述LED驱动电路6，包括储能器件超级电容器3，全自动充电、放电自动控制电路4，自动光控、手动控制电路5，LED驱动电路6。超级电容器3通过光控电路和手动控制电路5，LED驱动电路6驱动LED发光组件7发光，发光组件为LED。

本发明所述的储能器件是利用超级电容器3具有超长寿命，充放电大于50万次，而充电时间只在十分钟左右，且无记意效应的，无环境污染等特点。

还包括交流降压、整流滤波电路1直流稳压电路2和全自动充电、放电自动控制电路4，该电路给超级电容器3充电，通过全自动充电、放电自动控制电路4来控制超级电容器3的充放电电压，当电压充电到设定的充电值，通过全自动充电、放电自动控制电路4自动切断交流电，LED发光组件7发光由超级电容器3供电。当放电到设定的额定电压值时，放电控制电路切断超级电容器3。自动接通交流电为超级电容器3继续充电，同时也为LED发光组件7提供能源。如此自动循环下去。通过改变超级电容器3的容量就可以实现LED发光组件30～120分钟的发光时间，从而达到节能的目的。

本发明所述的自动光控电路，它可以检测到光线亮度是否需要照明的时候能自动开灯或关灯。当白天不需要灯光的时候，自动关闭LED发光组件7，当夜晚到来时，自动开启LED发光组件7，从而增加了节能灯的实用性。

还包括自动、手动开关电路5，在某些不需要灯光的地方，可强制关闭。

本发明所述LED发光组件。LED与白炽灯相比可节省80％～90％的电能，且寿命可超过10万小时。可以通过串、并联来达到所需照明的亮度。

还包括LED驱动电路6：

1.可以将LED进行串联、并联使用，不论连接的LED数量有多少，只需一个电阻就可以向负载提供恒定电流；达到稳定亮度、增加电能总输出功率的效果，从而保证白光LED的照明效果和使用寿命。

2.减少了元器件数量，进一步降低了电路的整体功耗；

3.因各个LED 正向电压的不同不会影响LED的工作电流；并具有输出短路/开路保护与内建过热保护装置

附图说明

图1是节能应急照明为一体的节能灯的结构示意图。

1为220V交流降压、整流、滤波电路。2为直流稳压电路，3为储能器件超级电容器，4为全自动充电、放电自动控制电路，5为稳压、充电电路3为充电、放电自动控制电路。4为光线检测电路。5为自动光控、手动控制电路，6为LED驱动电路，7为发光元件LED组件。

图2是节能应急照明为一体的节能灯实物剖面图。

8为发光元件LED组件的反光板，9为电源线，10为电路板固定盒，11为光敏电阻，12为节能灯的外罩，13为LED发光组件，14为节能灯固定支架。

图3、图4是节能应急照明为一体的节能灯的电气原理图。

具体实施方式

参照附图1、2、3、4所示；本发明的节能应急照明为一体的节能灯，它包括交流降压、整流滤波电路1、直流稳压电路2，储能器件超级电容器3，LED驱动电路6和LED发光组件7。

所述的超级电容器3通过光控电路和手动控制电路5，与LED驱动电路6相连接，来驱动LED发光组件7发光。

所述的全自动充电、放电自动控制电路4，通过对储能器件超级电容器3的充、放电电压来控制交流降压、整流滤波电路1的关闭和接通。

所述的自动光控、手动控制电路5，通过对周围环境的光线检测，对LED驱动电路6和LED发光组件7关断和开启。

为了更清楚在说明本发明的上述各部分，请结合图3、图4所示的具体电气原理图进行说明：

电源部分

由C1、C2、C3、C4、D1、R1、R2、RP1、ZD1和IC1输出电压可变的集成三端稳压器LM317组成，电压输出为直流14V，通过D4给储能器件超级电容器C5充电。同时又经过D2给光控电路和手动控制电路和LED驱动电路供电，使LED组件发光。

控制部分

控制部分由交流控制电路、充放电放控制电路；自动、手动控制电路组成。1、充电自动控制电路：

IC3是一只双电压比较电路LM393。双电压比较器LM393的两个反相输入端②脚和⑥脚连接在一起，并由稳压管ZD2提供7.2V的基准电压做比较电压，两个输出端①脚和⑦脚分别接反馈电阻R8、R9，将部分输出信号反馈到同相输入端③脚和⑤脚，这样就把双电压比较器变成了双迟滞电压比较器，可使电路在比较电压的临界点附近不会产生振荡。

R5、RP3、A1、R10、C8、Q4和J₁组成过充电压检测比较控制电路；在接入220V交流电的时候，交流电经过J1-1常闭点和C1、C2、C3、C4、D1、D4、R1、R2、RP1、ZD1和IC1等组成的降压整流、经IC1稳压后输出一个稳定的14V直流电压对储能器件超级电容器C5进行充电。RP1为多圈精密可调电位器。同时经IC2LM7809三端稳压器输出9V电压给IC3供电，此时电路开始工作，过充电压检测比较控制电路和过放电压检测比较控制电路同时对超级电容器C5端电压进行检测比较。当C5端电压小于预先设定的过充电压值13V时，A1的⑥脚电位高于⑤脚电位，⑦脚输出低电位使Q4截止，D5发光指示充电。稳压电路通过D4对C5充电。随着超级电容器C5逐渐被充满，当其端电压大于预先设定的过充电压值时，A1的⑥脚电位低于⑤脚电位，⑦脚输出高电位使Q4导通，J1起控，J1-1断开交流电源。J1是一只SSR常闭型交流固态继电器，它具有寿命长、可靠性高、快速转换，抗电磁干扰等诸多优点。

2、放电自动控制电路

R6、RP4、C9、A2、R11、R12、Q5、Q6和J₂组成过放电压检测比较控制电路。当超级电容器C5上端电压大于预先设定的过放电压值时，也就是每只LED起始电压2·7V，该电压由RP4调整。A2的③脚电位高于②脚电位，①脚输出高电位使Q5导通，Q6截止。J2失去电压，J2-1闭合。当超级电容器C5对负载放电时端电压会逐渐降低，当端电压降低到小于预先设定的过放电压值时，也就是每只LED起始电压2·7V，该电压由RP4调整。A2的③脚电位低于②脚电位，①脚输出低电位使Q5截止，Q6导通，D6发光指示过放电，J2得到电压动作，其接点J2-1断开。J1失去电压，J1-1闭合，稳压电路又对C5充电。J2是一只SSR常闭型直流固态继电器。

3、节能原理：

本发明所述的储能器件是利用超级电容器C5具有超长寿命，充放电大于50万次。充电时间快，充一次电大约十分钟左右的时间，且无记意效应的特点。利用自动充放电电路作自动转换。当C5在短时间充足电后，控制电路自动关闭交流电源，转换由C5向负载供电，供电时间的长短由C5的容量所决定，由于本节能灯采用低能耗的LED作负载。通过改变C5容量就可以实现白光LED30～120分钟的照明时间。当C5上的电压释放到不能使负载发光时，控制电路又自动切换到交流电继续为C5充电；同时又为负载供电。这样周而复始地自动工作，达到了节能的目的。

当交流电突然停止时，由C5供电，同时又起到了应急灯的作用。

4、自动光控、手动控制电路：

这部分电路由R3、RP2、GR、Q1、R4、Q2和开关K组成。光控电路中由于光敏电阻GR(图2)在有光照时阻值很小，部分偏置电压被旁路掉，使Q1、Q2失去偏置而截止。当夜晚到来，光敏电阻10失去光照，GR阻值变得很大，相当于下偏置开路，在R3、RP2上产生电动势使Q1、Q2导通。LED驱动电路得电推动发光元件发光。

K是功能切换开关，有三个位置：置于中间是强制断开，置于右侧位置是自动，置于左侧位置是手动接通。

5、LED驱动电路：

IC₂AMC7150是一只富微科技针对高功率LED(发光二极管)的不同应用；推出供电解决方案。AMC7150是一只大功率1.5A LED驱动IC，主要应用于一般LED照明与汽车LED辅助照明。

AMC7150则内建PWM(脉冲宽度调变)与功率晶体管，只需五颗外部零件。该组件输入工作电压在4V～40V间，最高驱动电流达1.5安培，可以驱动24W的高功率LED。工作频率可由外部电容控制而达200KHz，只要调整外部电阻值即可达到变更输出电流的目的。

6、LED发光组件。

LED与白炽灯相比可节省80％～90％的电能，且寿命可超过10万小时。可以通过串、并联来达到所需照明的亮度。

7、图2中还需要说明的是；

(1)，D2、D3为防止交流电和超级电容器C5供电产生相互影响。交流供电时，由于D3负极电压高于正极，D3截止。由C5供电时，D2负极电压高于正极，D2截止。

二极管D4是防止交流电停止后，电流向后级电路的反流。

Claims

1、一种具有节能应急照明为一体的节能灯，它包括交流降压、整流滤波电路(1)、直流稳压电路(2)，储能器件超级电容器(3)，LED驱动电路(6)和LED发光组件(7)；其特征在于：超级电容器(3)通过光控电路和手动控制电路(5)，与LED驱动电路(6)相连接，来驱动LED发光组件(7)发光，全自动充电、放电自动控制电路(4)，通过对储能器件超级电容器3的充、放电电压来控制交流降压、整流滤波电路(1)的关闭和接通，自动光控、手动控制电路(5)，通过对周围环境的光线检测，对LED驱动电路(6)和LED发光组件(7)关断和开启的控制。

2、如权利要求书1所述的节能灯，其特征在于：所述的全自动充电、放电自动控制电路(4)，能控制超级电容器(3)始终处于一个良好的充电、放电状态。

3、如权利要求书1所述的节能灯，其特征在于：所述的全自动充电、放电自动控制电路(4)，通过对储能器件超级电容器3的充、放电电压来控制交流降压、整流滤波电路(1)的关闭和接通，达到节约能源的目的。

4、如要得要求书1所述节能灯，其特征在于：所述的光控电路和手动控制电路(5)，它可以根据检测周围环境的光线亮度，自动开启或关闭节能灯，还可以通过手动控制在某些不需要灯光的地方强制关闭。

5、如权利要求书1所述的节能灯，其特征在于：所述的LED驱动电路(6)，为LED发光组件(7)提供一恒定的工作电流，使LED发光组件(7)达到稳定亮度、增加电能总输出功率的效果，从而保证节能灯的照明效果和使用寿命。