CN201700040U - Led发光管应急照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LED发光管应急照明装置，它包括直流充电驱动电路、变压器、继电器及用于向LED发光管供电的充电电池，变压器的初级线圈与直流充电驱动电路串联连接，变压器的次级线圈与充电电池所并联连接构成对充电电池的充电回路，继电器的磁感线圈与变压器的次级线圈并联连接，充电回路上设有限流方向与充电电池的放电方向相反的防倒流二极管，充电电池与LED发光管、失电常闭的继电器的接触开关连接成循环回路。本实用新型采用灵活有效充电应急电路，配合LED作为应急光源，使得本实用新型的节能效果非常好，本实用新型产品的应急照明时间较长，大大增强了产品的实用性。

Description

LED发光管应急照明装置

技术领域

本实用新型涉及一种照明产品的应急照明装置，具体说是一种LED发光管应急照明装置。

背景技术

传统照明产品至今，应急照明技术以由来已久，设计者及制造者都先后使用石英灯泡及荧光灯等产品作为应急照明光源。但是，在实际使用中，这些光源的电光转换效率较低，耗电量大，不符合现今节能减排的工业要求，具体原因在于：石英灯由于是钨丝发光，存在着大量的非可见光红外线热辐射，电光转换效率低。而后来采用的荧光灯作为应急光源，由于，其控制电路大多都是由变压器浮充供电器、铅酸蓄电池及停电切换电路组成，其电路过于简化，一定程度上致使电路的功率因素过低，在以荧光灯作为应急光源时，它普遍采用的逆变升压器把铅酸电池的低压直流电变换为高压交流电，用以点燃荧光灯，这种构造中，一方面，逆变升压器存在插入损耗，它的无功消耗了蓄电池的一部份电能，另一方面，荧光灯是圆柱体360度发光，其背后的光能不能得到有效的利用，且外，现有市场上的荧光灯应急产品，其应急照明时间短，大大降低了产品的实用性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种节能效果好、实用性强的LED发光管应急照明装置。

本实用新型的发明目的是这样实现的：一种LED发光管应急照明装置，其特征在于：它包括直流充电驱动电路、变压器、继电器及用于向LED发光管供电的充电电池，变压器的初级线圈与直流充电驱动电路串联连接，变压器的次级线圈与充电电池所并联连接构成对充电电池的充电回路，继电器的磁感线圈与变压器的次级线圈并联连接，充电回路上设有限流方向与充电电池的放电方向相反的防倒流二极管，充电电池与LED发光管、失电常闭的继电器的接触开关连接成循环回路。

对于上述技术方案的进一步细化：所述直流充电驱动电路包括启动电阻、NPN型功率三极管及压降电阻，变压器上与次级线圈相对应的初级线圈、NPN型功率三极管的集电极、NPN型功率三极管的发射极及压降电阻顺次串联接入输电电网，NPN型功率三极管的集电极通过启动电阻与输电电网连接，输电电网上并联有整流滤波模块。

前述技术方案中，所述直流充电驱动电路内设降低次级线圈脉冲宽度的NPN型截止驱动三极管，NPN型截止驱动三极管的基极连接在NPN型功率三极管的发射极与压降电阻之间，NPN型截止驱动三极管的集电极与NPN型功率三极管的基极连接，NPN型截止驱动三极管的集电极还通过阻容耦合通路及二极管与输电电网连接，NPN型截止驱动三极管的发射极与输电电网连接。

在前述技术方案的进一步完善：所述NPN型截止驱动三极管的基极与一用于监控次级线圈电压值的电压钳位电路的末端电连接，钳位电路的起始端连接在阻容耦合通路及二极管之间。

在上述技术方案中，所述电压钳位电路包括用于感知次级线圈磁通变化的正反馈线圈及与正反馈线圈串联连接的稳压二极管，正反馈线圈首端接在阻容耦合通路及二极管之间，稳压二极管的输出端与正反馈线圈的末端连接，稳压二极管的输入端与三极管的基极电连接。

对于所述的LED发光管应急照明装置，所述充电回路上设有限流方向与防倒流二极管的电流限流方向相同的高频整流二极管。

更进一步来说，所述充电回路上并联设有高频滤波电容，高频滤波电容的一端连接在充电回路一侧线路上高频整流二极管与防倒流二极管之间，高频滤波电容的另一端连接在充电回路的另一侧线路上。

本实用新型对现有的应急照明产品作出改进，它具有以下优点：

本实用新型抛开传统的石英灯及荧光灯，采用LED作为应急光源，由于LED灯本身具有能耗少的特点，LED发光管在直流充电驱动电路及充电回路的载体上，能很好的发挥LED灯管的节能效果，在同等量度情况下，LED灯管的耗电量是白炽灯泡的12％，是三基色荧光灯的50％，使得本实用新型的节能效果非常好，本实用新型采用了节能效果极好的LED灯管作为应急光源，使得本装置的应急照明时间长达数小时(而目前市售的荧光灯应急只有90分钟)，大大增强了产品的实用性。

附图说明

附图1为本实用新型最佳实施例在输电电网供电时的工作图；

附图2为本实用新型最佳实施例在输电电网断电时的工作图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

根据图1和图2所示，本实用新型所述的LED发光管应急照明装置，它包括直流充电驱动电路、变压器N、继电器及用于向LED发光管2供电的充电电池L，变压器N的初级线圈N1与直流充电驱动电路串联连接，变压器N的次级线圈N2与充电电池所并联连接构成对充电电池的充电回路，继电器的磁感线圈J与变压器N的次级线圈N2并联连接，充电回路上设有限流方向与充电电池L的放电方向相反的防倒流二极管FD，充电电池L为锂电池，充电电池L与LED发光管2、失电常闭的继电器的接触开关K连接成循环回路，在该结构中，防倒流二极管可以是若干个，可起增加电路的梯度电压的作用。

在本实用新型所述技术方案中，所述直流充电驱动电路包括启动电阻R1、NPN型功率三极管BG2及压降电阻R2，变压器N上与次级线圈N2相对应的初级线圈N1、NPN型功率三极管BG2的集电极、NPN型功率三极管BG2的发射极及压降电阻R2顺次串联接入输电电网，NPN型功率三极管BG2的集电极通过启动电阻R1与输电电网连接，输电电网上并联有整流滤波模块1。该直流充电驱动电路内设降低次级线圈N2脉冲宽度的NPN型截止驱动三极管BG1，NPN型截止驱动三极管BG1的基极连接在NPN型功率三极管BG2的发射极与压降电阻R2之间，NPN型截止驱动三极管BG1的集电极与NPN型功率三极管BG2的基极连接，NPN型截止驱动三极管BG1的集电极还通过阻容耦合通路ZR及二极管D1与输电电网连接，NPN型截止驱动三极管BG1的发射极与输电电网连接。期间，NPN型截止驱动三极管BG1的基极与一用于监控次级线圈N2电压值的电压钳位电路的末端电连接，钳位电路的起始端连接在阻容耦合通路ZR及二极管D1之间。同时，电压钳位电路包括用于感知次级线圈N2磁通变化的正反馈线圈N3及与正反馈线圈N3串联连接的稳压二极管D2，正反馈线圈N3首端接在阻容耦合通路ZR及二极管D1之间，稳压二极管D2的输出端与正反馈线圈N3的末端连接，稳压二极管D2的输入端与三极管BG1的基极电连接。

此外，对于本实用新型所述的LED发光管2应急照明装置，在充电回路上设有限流方向与防倒流二极管FD的电流限流方向相同的高频整流二极管GD。再者，充电回路上并联设有高频滤波电容GR，高频滤波电容GR的一端连接在充电回路一侧线路上高频整流二极管GD与防倒流二极管FD之间，高频滤波电容GR的另一端连接在充电回路的另一侧线路上。

本实用新型的工作流程如下：

(1)输电电网供电情况

输电电网输入交流电，先经整流滤波模块1整流成直流电，然后电网电流流经启动电阻R1，为NPN型功率三极管BG2提供偏置电流，是使得NPN型功率三极管BG2导通，期间，电网电流从NPN型功率三极管BG2的发射极输出，经压降电阻R2后留回到输电电网。期间，通过变压器N的变压效果，次级线圈N2输出电压，为充电电池充电，此时，继电器的磁感线圈得电，对继电器的接触开关K有电磁吸附作用，使得开关K断开，充电电流不能输入到LED发光管2上。

在此工作状态中，一旦在压降电阻R2的电压降比较大，那么压降电压即为NPN型截止驱动三极管BG1的基极提供了偏置电压，使得NPN型截止驱动三极管BG1导通，输电电网经启动电阻的电流就会沿NPN型截止驱动三极管BG1回流到输电电网上，此时，NPN型功率三极管BG2处于基本关闭状态，流经变压器N的初级线圈N1的电流大幅度减少甚至是没有电流流过，实现降低次级线圈N2脉冲宽度的目的。一旦压降电阻R2的电压降恢复到正常值时，NPN型功率三极管BG2恢复重新导通，继续为充电电池L充电。

再者，电压钳位电路也可通过正反馈电路检测次级线圈N2的电压，一旦次级线圈N2的电压过高，那么电压钳位电路也发出电压信号，以导通高压截止驱动三极管BG1，使流经初级线圈N1的电流大大减小，进而实现调整初级线圈N1的输电脉冲宽度，降低次级线圈的输出电压。一旦次级线圈N2的电压恢复到正常值时，NPN型功率三极管BG2恢复重新导通，继续为充电电池L充电。

在充电回路上，次级线圈N2输出电流，则可为充电电池L完成充电工作。

(2)输电电网缺电情况

当输电电网缺电，随即继电器的磁感线圈J也失电，此时，开关K在复位到常闭状态，马上将充电电池及LED发光管2接通为循环回路，充电电池即可为LED发光管2供电，实现产品的应急照明目的。期间，由于在充电回路上设置了防倒流二极管，故此，充电电池的输出电流不会在充电回路上发生倒流现象。

综上，本实用新型采用灵活有效充电应急电路，配合LED作为应急光源，使得本实用新型的节能效果非常好，同时，也因本实用新型采用了节能效果较好的LED灯管作为应急光源，使得本装置的应急照明时间较长，大大增强了产品的实用性。本实用新型所述的电路已实用化结合应用在荧光光格栅的盘及高功率因素的LED灯盘之上，是公共工程、消防安全应急照明的首选之品，具有创新性。

Claims (7)

1.一种LED发光管应急照明装置，其特征在于：它包括直流充电驱动电路、变压器(N)、继电器及用于向LED发光管(2)供电的充电电池(L)，变压器(N)的初级线圈(N1)与直流充电驱动电路串联连接，变压器(N)的次级线圈(N2)与充电电池所并联连接构成对充电电池的充电回路，继电器的磁感线圈(J)与变压器(N)的次级线圈(N2)并联连接，充电回路上设有限流方向与充电电池(L)的放电方向相反的防倒流二极管(FD)，充电电池(L)与LED发光管(2)、失电常闭的继电器的接触开关(K)连接成循环回路。

2.根据权利要求1所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述直流充电驱动电路包括启动电阻(R1)、NPN型功率三极管(BG2)及压降电阻(R2)，变压器(N)上与次级线圈(N2)相对应的初级线圈(N1)、NPN型功率三极管(BG2)的集电极、NPN型功率三极管(BG2)的发射极及压降电阻(R2)顺次串联接入输电电网，NPN型功率三极管(BG2)的集电极通过启动电阻(R1)与输电电网连接，输电电网上并联有整流滤波模块(1)。

3.根据权利要求2所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述直流充电驱动电路内设降低次级线圈(N2)脉冲宽度的NPN型截止驱动三极管(BG1)，NPN型截止驱动三极管(BG1)的基极连接在NPN型功率三极管(BG2)的发射极与压降电阻(R2)之间，NPN型截止驱动三极管(BG1)的集电极与NPN型功率三极管(BG2)的基极连接，NPN型截止驱动三极管(BG1)的集电极还通过阻容耦合通路(ZR)及二极管(D1)与输电电网连接，NPN型截止驱动三极管(BG1)的发射极与输电电网连接。

4.根据权利要求3所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述NPN型截止驱动三极管(BG1)的基极与一用于监控次级线圈(N2)电压值的电压钳位电路的末端电连接，钳位电路的起始端连接在阻容耦合通路(ZR)及二极管(D1)之间。

5.根据权利要求4所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述电压钳位电路包括用于感知次级线圈(N2)磁通变化的正反馈线圈(N3)及与正反馈线圈(N3)串联连接的稳压二极管(D2)，正反馈线圈(N3)首端接在阻容耦合通路(ZR)及二极管(D1)之间，稳压二极管(D2)的输出端与正反馈线圈(N3)的末端连接，稳压二极管(D2)的输出端与三极管(BG1)的基极电连接。

6.根据权利要求1所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述充电回路上设有限流方向与防倒流二极管(FD)的电流限流方向相同的高频整流二极管(GD)。

7.根据权利要求6所述的LED发光管应急照明装置，其特征在于：所述充电回路上并联设有高频滤波电容(GR)，高频滤波电容(GR)的一端连接在充电回路一侧线路上高频整流二极管(GD)与防倒流二极管(FD)之间，高频滤波电容(GR)的另一端连接在充电回路的另一侧线路上。

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