CN201382353Y - 电容led应急照明灯具装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种电容LED应急照明灯具装置，包括壳体、安装在壳体上的灯头，在壳体灯头中安装有LED发光管，LED发光管与安装在壳体中的控制电路的输出端相连接，在壳体内还安装有与控制电路相连接的法拉电容，控制电路与电源相连接，用LED作光源，用法拉电容作电源，控制电路将220V交流电源整流滤波，经开关电源输出低压直流电，供给法拉电容充电，并按需要由转换控制电路点亮LED照明，法拉电容设有保护电路进行电压电流监控，LED由恒流源控制通过的电流，保证应急灯在规定点亮时间照度不变，具有绿色环保，免维护超长寿命，成本低的优点。

Description

电容LED应急照明灯具装置
技术领域：
本实用新型涉及一种应急照明灯具装置，具体涉及一种电容LED应急照明灯具装置。
背景技术：
当前普遍使用的应急灯、消防应急灯、安全出口灯都采用可充电电池作电源，用白炽灯泡作光源，内部电路由变压器将220V交流电变成低压直流电给可充电池充电，可充电池一直接在电路中，在市电正常供电情况下，长期处于充电状态，可充电池都属于化学电池，时间一长，就出现过充、发热、电解液干涸、失效，不更换新电池，就不能达到应急照明的指标要求，频繁维修更换，费工费时，造成浪费，又污染环境。
光源采用白炽灯泡，不但怕摔易碎，而且耗电量大，市电停电时由转换电路将蓄电池的电源与白炽灯泡接通照明，刚接通时电压高电流大，容易烧坏灯泡，应急照明后期电压低亮度不够，这样给使用和维修带来无法避免的难题。
发明内容：
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种绿色节能、长寿命、免维护、成本低的法拉电容LED应急照明灯具装置。
为实现上述任务，本实用新型的技术解决方案为：包括壳体、安装在壳体上的灯头，其特征在于：在壳体灯头中安装有LED发光管，LED发光管与安装在壳体中的控制电路的输出端相连接，在壳体内还安装有与控制电路相连接的法拉电容，控制电路与电源相连接。
控制电路与安装在壳体中的开关电源的输出端相连接，开关电源通过插头线与市电相连接，控制电路包括与开关电源电路相连接的控制转换电路、与控制转换电路相连接的直流升压电路、与直流升压电路相连接同时又通过输出端与LED发光管相连接的恒流源电路以及连接在法拉电容和开关电源电路之间的恒流恒压充电电路，其中直流升压电路的输入端与法拉电容的输出端相连接，恒流恒压充电电路的输出端与法拉电容的输入端相连接。
在控制电路中，220V交流电的L端通过熔断器RX与二极管D1、D2的接点相连接，220V的N端通过电阻R1与二极管D3、D4的接点连接，二极管D1、D3正极接高压地端，二极管D2、D4负极接点与电容C1、变压器T1的绕组L1的1端相连接，并通过变压器T1的绕组L1的2端与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的发射极通过电阻R3接高压地端，三极管Q1的基极连接三极管Q2的集电极，并通过电阻R4、电容C3连接变压器T1的绕组L2的4端，变压器T1的绕组L2的4端接高压地端，三极管Q2的发射极接高压地端，三极管Q2的基极接三极管Q1的发射极，三极管Q2的基极还接稳压二极管DW1负极，稳压二极管DW1正极接电容C4负极、二极管D5正极，电容C4正极接高压地，二极管D5负极接变压器T1的绕组L2的3端，变压器T1的绕组L1两端接有电容C2、电阻R2、二极管D6串并联电路，变压器T1绕组L3的5端接二极管D7正极，变压器T1绕组L3的6端接地，二极管D7负极接电容C5正极，电容C5负极接地，二极管D7负极还接三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接集成电路IC1的K极，三极管Q3基极还接发光二极管LED1正极，电阻R5接在三极管Q3的集电极和基极之间，发光二极管LED1的负极接可控硅G1的正极，可控硅G1的负极接地，三极管Q3的发射极接集成电路IC1的R端，三极管Q3发射极还通过电阻R6接集成电路IC1的A端、二极管D8正极，二极管D8负极接电容C9正极，电容C9负极接地，二极管D8负极还接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极通过电阻R10接可控硅G1控制极，三极管Q4的基极接集成电路IC2的K端，集成电路IC2的A端接地，集成电路IC2的R端接电阻R8、电阻R9和电容C6正极，电容C6负极接地，R8、R9串联接在电容C9的正负端，电阻R7接在三极管Q4的基极和发射极之间，二极管D7的负极还接三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极通过电阻R11接地，开关K1接在三极管Q5基极、发射极之间，三极管Q5的集电极通过电阻R12接发光二极管LED2正极，发光二极管LED2负极接地，三极管Q5的集电极还接二极管D9、D10正极，二极管D9负极接三极管Q7的基极，二极管D10负极接电容C7正极，电容C7负极接地，二极管D10负极还通过电阻R13接三极管Q6的基极，三极管Q6基极通过电阻R14、电阻R15接地，三极管Q6的基极还通过开关K2接地，三极管Q6发射极接地，三极管Q6集电极通过电阻R16接三极管Q7的基极，电阻R17接在三极管Q7的基极与发射极之间，三极管Q7发射极接电容C9正极，三极管Q7的集电极接三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R18接三极管Q9的基极，三极管Q8的基极通过电阻R19接地，三极管Q8基极还通过电容C8接三极管Q9的集电极，电感L4接在三极管Q8的发射极与三极管Q9的集电极之间，三极管Q9的集电极还接三极管Q10的集电极，三极管Q10的基极接集成电路IC3的K端，集成电路IC3的A端接地，集成电路IC3的R端接三极管Q10的发射极，电阻R20接在三极管Q10的集电极与基极之间，三极管Q10发射极通过电阻R21接发光二极管LED组正极，发光二极管LED组负极接地，三极管Q10的发射极还接稳压二极管DW2负极，稳压二极管DW2正极接电阻R14、R15连接点。
本实用新型电容LED应急灯具，由LED作光源，用法拉电容储存电能代替电池，配合灯头、壳体和控制电路构成。220V交流电源经整流滤波供给开关电源工作，产生低压直流电，经稳压给电容充电，光源LED由恒流源注入恒流；控制转换电路按需要控制法拉电容的储能充电和泄能放电，控制转换LED的亮与灭。法拉电容设有电压监控电路，保护法拉电容不致损坏，而LED设有直流升压恒流源电路，控制注入LED的最佳电流，能使LED在5V-1.5V点亮而且亮度基本不变。本实用新型具有成本低，性能优良，寿命长，省电耐用绿色环保，免维护的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
图2是本实用新型的电路方框图。
图3是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括壳体1、安装在壳体上的灯头2，其特征在于：在壳体灯头中安装有LED发光管7，LED发光管7与安装在壳体1中的控制电路4的输出端相连接，在壳体内还安装有与控制电路4相连接的法拉电容(3)，控制电路4与电源相连接。
控制电路4与安装在壳体1中的开关电源5的输出端相连接，开关电源5通过三插头线6与市电相连接，控制电路4包括与开关电源电路相连接的控制转换电路、与控制转换电路相连接的直流升压电路、与直流升压电路相连接同时又通过输出端与LED发光管相连接的恒流源电路以及连接在法拉电容和开关电源电路之间的恒流恒压充电电路，其中直流升压电路的输入端与法拉电容3的输出端相连接，恒流恒压充电电路的输出端与法拉电容3的输入端相连接。
如图2所示，在本实用新型的电路方框图中，220V交流电经开关电源变成稳定的低压直流电，再经恒流恒压充电电路，给法拉电容充电，转换控制电路控制直流升压电路输出升压直流电，再经恒流源电路，注入白光二极管LED组恒流电流而点亮发光。
如图3所示，220V交流电的L端通过熔断器RX与二极管D1、D2接点连接，220V另一端N通过R1与二极管D3、D4接点连接，二极管D1、D3正极接高压地端，二极管D2、D4负极接点与电容C1、变压器T1的绕组L1的1端连接，并通过变压器T1的绕组L1与三极管Q1集电极连接，三极管Q1发射极通过电阻R3接高压地端，三极管Q1基极接三极管Q2集电极，并通过电阻R4、电容C3接变压器T1绕组L2的3端，变压器T1绕组L2的4端接高压地端，三极管Q2发射极接高压地端，三极管Q2基极接三极管Q1发射极，三极管Q2基极还接稳压二极管DW1负极，稳压二极管DW1正极接电容C4负极、二极管D5正极，电容C4正极接高压地，二极管D5负极接变压器T1绕组L2的3端，变压器T1绕组L1两端接有电容C2、电阻R2、二极管D6串并联电路。
变压器T1绕组L3的5端接二极管D7正极，变压器T1绕组L3的6端接地，二极管D7负极接电容C5正极，电容C5负极接地，二极管D7负极还接三极管Q3集电极，三极管Q3基极接集成电路IC1的K极，三极管Q3基极还接发光二极管LED1正极，电阻R5接在三极管Q3集电极和基极之间，发光二极管LED1负极接可控硅G1正极，可控硅G1负极接地，三极管Q3发射极接集成电路IC1的R端，三极管Q3发射极还通过电阻R6接集成电路IC1的A端、二极管D8正极，二极管D8负极接电容C9正极，电容C9负极接地，二极管D8负极还接三极管Q4发射极，三极管Q4集电极通过电阻R10接可控硅G1控制极，三极管Q4基极接集成电路IC2的K端，集成电路IC2的A端接地，集成电路IC2的R端接电阻R8、电阻R9和电容C6正极，电容C6负极接地，电阻R8、R9串联接在电容C9正负极，电阻R7接在三极管Q4的基极和发射极之间，二极管D7的负极还接三极管Q5发射极，三极管Q5基极通过电阻R11接地，开关K1接在三极管Q5基极、发射极之间，三极管Q5集电极通过电阻R12接发光二极管LED2正极，发光二极管LED2负极接地，三极管Q5集电极还接二极管D9、D10正极，二极管D9负极接三极管Q7基极，二极管D10负极接电容C7正极，电容C7负极接地，二极管D10负极还通过电阻R13接三极管Q6基极，三极管Q6基极通过电阻R14、R15接地，三极管Q6基极还通过开关K2接地，三极管Q6发射极接地，三极管Q6集电极通过电阻R16接三极管Q7基极，电阻R17接在三极管Q7基极与发射极之间，三极管Q7发射极接电容C9正极，三极管Q7集电极接三极管Q8发射极，三极管Q8集电极通过电阻R18接三极管Q9基极，三极管Q8基极通过电阻R19接地，三极管Q8基极还通过电容C8接三极管Q9集电极，电感L4接在三极管Q8发射极与三极管Q9集电极之间，三极管Q9集电极还接三极管Q10集电极，三极管Q10基极接集成电路IC3的K端，集成电路IC3的A端接地，集成电路IC3的R端接三极管Q10发射极，电阻R20接在三极管Q10的集电极与基极之间，三极管Q10发射极通过电阻R21接发光管LED组正极，发光管LED组负极接地，三极管Q10发射极还接稳压二极管DW2负极，稳压二极管DW2正极接电阻R14、R15连接点。
在市电正常供电时，220V经桥式整流电路二极管D1、D2、D3、D4整流电容C1滤波变成直流高压，供三极管Q1、Q2、变压器T1组成的开关电源作电源，从变压器T1的绕组L3输出低压交流电经二极管D7整流电容C5滤波，变为低压直流电，经三极管Q3、集成电路IC1组成的恒流源电路恒流，通过二极管D8给电容C9充电，在电容C9充满电时，由三极管Q4、集成电路IC2、可控硅G1组成的电压监控电路实施监控，其过程是集成电路IC2的R端通过电阻R8、R9的电压监测，集成电路IC2的K端使三极管Q4基极置低电位而导通，电容C9的正电通过三极管Q4发射极集电极和电阻R10加在可控硅G1控制极上，可控硅G1导通，三极管Q3基极通过发光管LED1、可控硅G1接通地端而截止，从而停止充电，发光管LED1显示充满停充指示。在市电正常供电时二极管D7输出的低压直流电加在三极管Q5发射极，三极管Q5基极通过电阻R11接地而导通，三极管Q5集电极输出直流电源，发光管LED2通过电阻R12得电发光，显示市电正常供电，二极管D7的低压直流电通过三极管Q5、二极管D9加在三极管Q7基极，三极管Q7截止，由三极管Q8、Q9、Q10组成的升压型恒流源电路失电而不工作，发光管LED组无电不亮；在市电停电时，二极管D7将无电压输出而为0V，电容C9所储存电压由二极管D8隔离不会倒灌，三极管Q5也无输出，这时电容C7上的储存电压通过电阻R13使三极管Q6基极置正电位，三极管Q6导通，通过电阻R16将三极管Q7基极接地，三极管Q7导通，电容C9所储存的电能通过三极管Q7发射极，从集电极输出供三极管Q8、Q9、电感L4组成的升压电路升压，再经三极管Q10、集成电路IC3组成的恒流源恒流，通过电阻R21加到发光管LED组件正极，发光管LED组件通电发光照明。电阻R21上的压降通过稳压二极管DW2、电阻R14加在三极管Q6基极，锁定三极管Q6基极正电位，维持三极管Q6一直导通，使发光管LED组件一直通电发光。
开关K1可模拟试验停电应急照明，在接通开关K1时，三极管Q5基极被置高电位而截止无输出，三极管Q5集电极电压为0V，电容C7中储存的电压通过电阻R13加到三极管Q6基极，三极管Q6导通，通过电阻R16将三极管Q7基极接地，三极管Q7饱和导通，电容C9储存的电能通过三极管Q7发射极集电极向后极供电，三极管Q8、Q9、电感L4、电容C8组成升压电路升压，三极管Q10、集成电路IC3组成恒流源电路输出恒流，经电阻R21注入发光管LED组件，发光管LED组件通电发光，并用电阻R21的压降通过稳压二极管DW2、电阻R14锁定三极管Q6一直导通自锁，发光管LED组件一直发光。
开关K2是关灯开关，开关K2接通就将三极管Q6基极接地，三极管Q6截止，电阻R17将三极管Q7的基极置正电位，三极管Q7截止，三极管Q7集电极输出为0V关断电容C9的供电，发光管LED组件的升压恒流源电路不工作，发光管LED组件失电而熄灭。

Claims (3)

1、一种电容LED应急照明灯具装置，包括壳体(1)、安装在壳体上的灯头(2)，其特征在于：在壳体灯头中安装有LED发光管(7)，LED发光管(7)与安装在壳体(1)中的控制电路(4)的输出端相连接，在壳体内还安装有与控制电路(4)相连接的法拉电容(3)，控制电路(4)与电源相连接。
2、根据权利要求1所述的电容LED应急照明灯具装置，其特征在于：控制电路(4)与安装在壳体(1)中的开关电源(5)的输出端相连接，开关电源(5)通过插头线(6)与市电相连接，控制电路(4)包括与开关电源电路相连接的控制转换电路、与控制转换电路相连接的直流升压电路、与直流升压电路相连接同时又通过输出端与LED发光管相连接的恒流源电路以及连接在法拉电容和开关电源电路之间的恒流恒压充电电路，其中直流升压电路的输入端与法拉电容(3)的输出端相连接，恒流恒压充电电路的输出端与法拉电容(3)的输入端相连接。
3、根据权利要求1所述的电容LED应急照明灯具装置，其特征在于：在控制电路(4)中，220V交流电的L端通过熔断器RX与二极管D1、D2的接点相连接，220V的N端通过电阻R1与二极管D3、D4的接点连接，二极管D1、D3正极接高压地端，二极管D2、D4负极接点与电容C1、变压器T1的绕组L1的1端相连接，并通过变压器T1的绕组L1的2端与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的发射极通过电阻R3接高压地端，三极管Q1的基极连接三极管Q2的集电极，并通过电阻R4、电容C3连接变压器T1的绕组L2的4端，变压器T1的绕组L2的4端接高压地端，三极管Q2的发射极接高压地端，三极管Q2的基极接三极管Q1的发射极，三极管Q2的基极还接稳压二极管DW1负极，稳压二极管DW1正极接电容C4负极、二极管D5正极，电容C4正极接高压地，二极管D5负极接变压器T1的绕组L2的3端，变压器T1的绕组L1两端接有电容C2、电阻R2、二极管D6串并联电路，变压器T1绕组L3的5端接二极管D7正极，变压器T1绕组L3的6端接地，二极管D7负极接电容C5正极，电容C5负极接地，二极管D7负极还接三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接集成电路IC1的K极，三极管Q3基极还接发光二极管LED1正极，电阻R5接在三极管Q3的集电极和基极之间，发光二极管LED1的负极接可控硅G1的正极，可控硅G1的负极接地，三极管Q3的发射极接集成电路IC1的R端，三极管Q3发射极还通过电阻R6接集成电路IC1的A端、二极管D8正极，二极管D8负极接电容C9正极，电容C9负极接地，二极管D8负极还接三极管Q4的发射极，三极管Q4的集电极通过电阻R10接可控硅G1控制极，三极管Q4的基极接集成电路IC2的K端，集成电路IC2的A端接地，集成电路IC2的R端接电阻R8、电阻R9和电容C6正极，电容C6负极接地，R8、R9串联接在电容C9的正负端，电阻R7接在三极管Q4的基极和发射极之间，二极管D7的负极还接三极管Q5的发射极，三极管Q5的基极通过电阻R11接地，开关K1接在三极管Q5基极、发射极之间，三极管Q5的集电极通过电阻R12接发光二极管LED2正极，发光二极管LED2负极接地，三极管Q5的集电极还接二极管D9、D10正极，二极管D9负极接三极管Q7的基极，二极管D10负极接电容C7正极，电容C7负极接地，二极管D10负极还通过电阻R13接三极管Q6的基极，三极管Q6基极通过电阻R14、电阻R15接地，三极管Q6的基极还通过开关K2接地，三极管Q6发射极接地，三极管Q6集电极通过电阻R16接三极管Q7的基极，电阻R17接在三极管Q7的基极与发射极之间，三极管Q7发射极接电容C9正极，三极管Q7的集电极接三极管Q8的发射极，三极管Q8的集电极通过电阻R18接三极管Q9的基极，三极管Q8的基极通过电阻R19接地，三极管Q8基极还通过电容C8接三极管Q9的集电极，电感L4接在三极管Q8的发射极与三极管Q9的集电极之间，三极管Q9的集电极还接三极管Q10的集电极，三极管Q10的基极接集成电路IC3的K端，集成电路IC3的A端接地，集成电路IC3的R端接三极管Q10的发射极，电阻R20接在三极管Q10的集电极与基极之间，三极管Q10发射极通过电阻R21接发光二极管LED组正极，发光二极管LED组负极接地，三极管Q10的发射极还接稳压二极管DW2负极，稳压二极管DW2正极接电阻R14、R15连接点。
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