CN201430719Y - 一种电子应急逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电子应急逆变器，包括：滤波整流电路、反激式开关电源电路、推挽逆变电路、继电器控制电路与负载切换电路；反激式开关电源电路包括：用于向充电电池充电的第一电源输出端和用于与继电器控制电路相连的第二电源输出端。继电器控制电路用于通过控制负载切换电路来控制荧光灯在外接电源存在时使用来自外接镇流器，通过控制负载切换电路，接到荧光灯。在外接电源断开时使用来自充电电池的应急电源通过电子推挽逆变电路，通过控制负载切换电路，接到荧光灯。起到应急照明作用，本实用新型使用开关电源芯片组成的反激式开关电源供电，同时输出为电子推挽逆变电路，大大降低了发热量，高效节能，重量较轻，体积较小，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子应急逆变器。
背景技术
电子应急逆变器是应急灯系统中的一个关键部件。现有技术的电子应急逆变器都采用了夕钢片变压器，导致其生产成本较高、发热量较大，能效较低，重量和体积较大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、生产成本较低、发热量较小，能效较高，重量和体积较小的电子应急逆变器。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磁电式电子应急逆变器，其包括：用于连接交流电源的滤波整流电路、与滤波整流电路的直流输出端相连的用于生成脉动直流电压的反激式开关电源电路；反激式开关电源电路包括：用于向充电电池充电的第一电源输出端和用于与继电器控制电路相连的第二电源输出端；充电电池经推挽逆变电路与负载切换电路与荧光灯相连，负载切换电路还具有用于连接外接镇流器的输出端，连接荧光灯；继电器控制电路是通过控制负载切换电路来点亮荧光灯的切换控制电路，即在外接电源存在时荧光灯使用来自外接镇流器的输出，在外接电源断开时荧光灯使用来自充电电池的应急电源的电子推挽逆变电路输出。
反激式开关电源电路用于在所述交流电源即外接电源存在时，生成充电直流电源，以在充电电池欠压时充电；同时，控制继电器控制电路通过控制负载切换电路使荧光灯工作。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本实用新型的电子应急逆变器中，废除传统的夕钢片变压器，使用开关电源芯片组成的反激式开关电源供电，同时输出为电子推挽逆变电路，大大降低了发热量，高效节能，重量较轻，体积较小，成本较低。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为实施例中的电子应急逆变器的电路原理图；
图2为实施例中的电子应急逆变器的电路框图。
具体实施方式
见图1-2，本实施例的电子应急逆变器包括：用于连接交流电源AC的滤波整流电路b、与滤波整流电路b的直流输出端相连的用于生成脉动直流电压的反激式开关电源电路a；反激式开关电源电路a包括：用于向充电电池c充电的第一电源输出端和用于与继电器控制电路g相连的第二电源输出端。充电电池c经推挽逆变电路e与负载切换电路f连接荧光灯h。继电器控制电路g用于通过控制负载切换电路f来控制荧光灯h在外接电源存在时使用来自外接镇流器z的输出端连接荧光灯h，在外接电源断开时使用来自充电电池c的应急电源，推挽逆变电路e连接荧光灯h。滤波整流电路b包括电容C0、C1、C2、C3，电阻R1，电感L1和二极管D1-5。
反激式开关电源电路a用于在所述交流电源AC即外接电源存在时，生成充电直流电源，以在充电电池c欠压时充电；同时，控制继电器控制电路g通过负载切换电路f使荧光灯h接通来自外接镇流器z的输出端，并与推挽逆变电路e断开。
所述反激式开关电源电路a连接有用于提示外接电源是否存在的LED，即仅在外接电源存在时，LED才点亮。
所述反激式开关电源电路a包括：脉冲变压器T和开关电源芯片IC；脉冲变压器T的初级线圈N1的直流输入端接滤波整流电路b的直流输出端，初级线圈N1的直流输出端接开关电源芯片IC的电源端和开关电流输入端，开关电源芯片IC的开关电流输出端接地；脉冲变压器T的次级线圈N2上设有第一整流滤波输出电路(包括二极管D6和电解电容C8)。第一整流滤波输出电路的电源输出端(即二极管D6和电解电容C8的接点)串接钳位二极管D10和第一限流电阻R9后接充电电池c的正极，充电电池c的负极接地。
脉冲变压器T包括反馈绕组N3，反馈绕组N3上设有第二整流滤波输出电路(包括二极管D7和电解电容C5)，第二整流滤波输出电路的直流输出端串接第二限流电阻R2后接开关电源芯片IC的反馈信号输入端。
所述开关电源芯片IC具有电源输出监控端，该电源输出监控端与一光耦OPT的光耦信号输出端相连；光耦OPT的电流输入端串接第七限流电阻R3后接所述第一整流滤波输出电路的电源输出端，光耦OPT的电流输出端串接第三稳压管D8后接地。
开关电源芯片IC为ST公司生产的型号Vipcr17NH的开关电源控制芯片。
第一整流滤波输出电路的电源输出端串接第五电阻R5和第六电阻R6后接地，第五电阻R5与第六电阻R6的接点与一PNP三极管Q1的基极相连，PNP三极管Q1的发射极接所述第一整流滤波输出电路的电源输出端，PNP三极管Q1的集电极接继电器控制电路g中的继电器控制线圈RLY1和RLY2后接地。
在继电器控制线圈RLY1和RLY2导通时，负载切换电路f使荧光灯h通过外接镇流器z使用外接电源；在继电器控制线圈RLY1和RLY2断路时，负载切换电路f使充电电池c经所述推挽逆变电路e向荧光灯h提供应急电源；所述推挽逆变电路e包括：第一NPN三极管Q2、第二NPN三极管Q3、第三NPN三极管Q4、第四NPN三极管Q5、单向可控硅D15和高频升压变压器L3。
充电电池c的正极串接第三限流电阻R10后接单向可控硅D15的阳极，单向可控硅D15的阴极串接一分压电阻R11后接第一NPN三极管Q2的集电极，第一NPN三极管Q2的基极接所述继电器控制线圈RLY1和RLY2的电流输入端，第一NPN三极管Q2的发射极接地，单向可控硅D15的控制极串接第四限流电阻R7后接所述继电器控制线圈RLY1和RLY2的电流输入端。
第二NPN三极管Q3的集电极接充电电池c的正极，第二NPN三极管Q3的基极接第一NPN三极管Q2集电极，第二NPN三极管Q3的发射极串接第五限流电阻R12后接第三NPN三极管Q4的基极，第三NPN三极管Q4的发射极接地，第三NPN三极管Q4的集电极接高频升压变压器L3的初级线圈N4的一端，高频升压变压器L3的初级线圈N4的另一端接第四NPN三极管Q5的集电极，第四NPN三极管Q5的发射极接地，第四NPN三极管Q5的基极串接第六限流电阻R13后接第二NPN三极管Q3的发射极。
充电电池c的正极串接电感CH1后接高频升压变压器L3的初级线圈N4的中心抽头，高频升压变压器L3的初级线圈N4的两端串接有一电容C10，所述中心抽头串接第二稳压管D12后接地；高频升压变压器L3还包括设于第三NPN三极管Q4的基极和第四NPN三极管Q5的基极之间的反馈线圈N5。
所述单向可控硅D15与分压电阻R11的接点串接第一稳压管D11后接地。
所述高频升压变压器L3的次级线圈N6的两端设有滤波稳压电路(包括串接于次级线圈N6的两端的电容C11、C12和二极管D13、D14)，该滤波稳压电路的高频高压交流电输出端(即电容C12和二极管D13的接点)与负载切换电路f常闭触点相连，外接镇流器z的高频高压交流电输出端与负载切换电路f常开触点相连。
开关电源芯片IC根据来自所述反馈绕组N3的前端反馈信号和光耦OPT的后端反馈信号，自动控制开关电源芯片IC的开关电流输入端的开关频率和脉冲宽度，从而控制反激式开关电源电路a生成的脉动直流电压；当脉冲变压器T的次级线圈N2的输出电压偏低(例如为6.2V时)或偏高(例如为7.8V时)时，来自光耦OPT的后端反馈信号相应地变弱或变强，使开关电源芯片IC相应提高或降低开关电流输入端的开关频率和脉冲宽度，直至次级线圈N2的输出电压稳定(例如在7±0.5V时)，保持当前的开关频率和脉冲宽度。
本实施例的电子应急逆变器可接通的交流电压范围为80-260V，频率为50-60Hz；经滤波整流，由开关电源芯片IC组成的反激式开关电源生成脉动直流电压，一路给电池充电，同时在钳位二极管D10和第一限流电阻R9两端供LED工作，另一路给PNP三极管Q1回路工作，使继电器线圈RLY1和RLY2对应的触点S1、S2吸合，由外接镇流器点亮荧光灯h。同时第一NPN三极管Q2导通，第二NPN三极管Q3基极电位下降不工作，导致第三NPN三极管Q4、第四NPN三极管Q5不工作。
当外接电源断电时，应急启动，钳位二极管D10在交流电断开由充电电池c供电时起到阻断作用，使PNP三极管Q1回路不工作，使继电器释放，并使触点T1、T3与高频升压变压器L3的次级线圈N6上的滤波稳压电路相连，充电电池c只对第二NPN三极管Q3、第三NPN三极管Q4、第四NPN三极管Q5回路供电工作，通过推挽逆变电路e逆变产生60KHz的高频高压交流电使荧电灯h发光。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1、一种电子应急逆变器，其结构特征在于包括：用于连接交流电源(AC)的滤波整流电路(b)、与滤波整流电路(b)的直流输出端相连的用于生成脉动直流电压的反激式开关电源电路(a)；反激式开关电源电路(a)包括：用于向充电电池(c)充电的第一电源输出端和用于与继电器控制电路(g)相连的第二电源输出端；
充电电池(c)经推挽逆变电路(e)与负载切换电路(f)常开触点相连，负载切换电路(f)常闭触点用于连接外接镇流器(z)输出端连接荧光灯(h)继电器控制电路(g)是通过控制负载切换电路(f)来点亮荧光灯(h)的负载切换控制电路。
2、根据权利要求1所述的一种电子应急逆变器，其特征在于：所述反激式开关电源电路(a)连接有用于提示外接电源是否存在的LED。
3、根据权利要求2所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述反激式开关电源电路(a)包括：脉冲变压器(T)和开关电源芯片(IC)；脉冲变压器(T)的初级线圈(N1)的直流输入端接滤波整流电路(b)的直流输出端，初级线圈(N1)的直流输出端接开关电源芯片(IC)的电源端和开关电流输入端，开关电源芯片(IC)的开关电流输出端接地；脉冲变压器(T)的次级线圈(N2)上设有第一整流滤波输出电路，第一整流滤波输出电路的电源输出端串接钳位二极管(D10)和第一限流电阻(R9)后接充电电池(c)的正极，充电电池(c)的负极接地；
第一整流滤波输出电路的电源输出端串接第五电阻(R5)和第六电阻(R6)后接地，第五电阻(R5)与第六电阻(R6)的接点与一PNP三极管(Q1)的基极相连，PNP三极管(Q1)的发射极接所述第一整流滤波输出电路的电源输出端，PNP三极管(Q1)的集电极接继电器控制电路(g)中的继电器控制线圈(RLY1和RLY2)后接地；
在继电器控制线圈(RLY1和RLY2)导通时，负载切换电路(f)使荧光灯(h)通过外接镇流器(z)输出端相接；在继电器控制线圈(RLY1和RLY2)断路时，负载切换电路(f)使充电电池(c)经所述推挽逆变电路(e)连接荧光灯(h)提供应急照明；
所述脉冲变压器(T)包括反馈绕组(N3)，反馈绕组(N3)上设有第二整流滤波输出电路，第二整流滤波输出电路的直流输出端串接第二限流电阻(R2)后接开关电源芯片(IC)的反馈信号输入端。
4、根据权利要求3所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述推挽逆变电路(e)包括：第一NPN三极管(Q2)、第二NPN三极管(Q3)、第三NPN三极管(Q4)、第四NPN三极管(Q5)、单向可控硅(D15)和高频升压变压器(L3)；
充电电池(c)的正极串接第三限流电阻(R10)后接单向可控硅(D15)的阳极，单向可控硅(D15)的阴极串接一分压电阻(R11)后接第一NPN三极管(Q2)的集电极，第一NPN三极管(Q2)的基极接所述继电器控制线圈(RLY1和RLY2)的电流输入端，第一NPN三极管(Q2)的发射极接地，单向可控硅(D15)的控制极串接第四限流电阻(R7)后接所述继电器控制线圈(RLY1和RLY2)的电流输入端；
第二NPN三极管(Q3)的集电极接充电电池(c)的正极，第二NPN三极管(Q3)的基极接第一NPN三极管(Q2)集电极，第二NPN三极管(Q3)的发射极串接第五限流电阻(R12)后接第三NPN三极管(Q4)的基极，第三NPN三极管(Q4)的发射极接地，第三NPN三极管(Q4)的集电极接高频升压变压器(L3)的初级线圈(N4)的一端，高频升压变压器(L3)的初级线圈(N4)的另一端接第四NPN三极管(Q5)的集电极，第四NPN三极管(Q5)的发射极接地，第四NPN三极管(Q5)的基极串接第六限流电阻(R13)后接第二NPN三极管(Q3)的发射极；
充电电池(c)的正极串接电感(CH1)后接高频升压变压器(L3)的初级线圈(N4)的中心抽头，高频升压变压器(L3)的初级线圈(N4)的两端串接有一电容(C10)，所述中心抽头串接第二稳压管(D12)后接地；高频升压变压器(L3)还包括设于第三NPN三极管(Q4)的基极和第四NPN三极管(Q5)的基极之间的反馈线圈(N5)。
5、根据权利要求4所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述单向可控硅(D15)与分压电阻(R11)的接点串接第一稳压管(D11)后接地。
6、根据权利要求3所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述开关电源芯片(IC)具有电源输出监控端，该电源输出监控端与一光耦(OPT)的光耦信号输出端相连；光耦(OPT)的电流输入端串接第七限流电阻(R3)后接所述第一整流滤波输出电路的电源输出端，光耦(OPT)的电流输出端串接第三稳压管(D8)后接地。
7、根据权利要求4所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述高频升压变压器(L3)的次级线圈(N6)的两端设有滤波稳压电路，该滤波稳压电路的高频高压交流电输出端与负载切换电路，常闭接点(f)与荧光灯相连，外接镇流器(z)的高频高压交流电输出端与负载切换电路，常开接点(f)与荧光灯相连。
8、根据权利要求6所述的一种电子应急逆变器，其电路特征在于：所述开关电源芯片(IC)根据来自所述反馈绕组(N3)的前端反馈信号和光耦(OPT)的后端反馈信号，自动控制开关电源芯片(IC)的开关电流输入端的开关频率和脉冲宽度，从而控制反激式开关电源电路(a)生成的脉动直流电压。
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