CN201910965U - 一种具有多重保护功能的应急日光灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于照明技术领域，涉及一种应急日光灯，尤其是一种具有多重保护功能的应急日光灯。该应急日光灯包括市电输入电路、镇流器电路、日光灯管电路、蓄电池逆变电路、控制电路和电池充电电路，可以交直流双用，且能交流、直流自动切换，切换动作快；内置高精度的比较器，能准确检测到电池过充电、过放电和灯管开路多种故障，并能自动进行各种故障保护。本实用新型提供了一种可以交直流双用，且能交流、直流自动切换，还具有电池过充电、过放电和灯管开路保护功能的应急日光灯。
Description
技术领域
本实用新型属于照明技术领域，涉及一种应急日光灯，尤其是一种具有多重保护功能的应急日光灯。
背景技术
应急灯是在停电期间作应急使用的一种临时照明装置，通常由蓄电池、逆变器和照明负载组成。逆变器包括将直流电转变为较高压交流电的电子电路。负载一般采用日光灯，现有的应急灯大多采用干电池，或可充电蓄电池。
目前，现有的技术中充电式应急灯在有电时插在电源上充电，断电后会自动点灯照明。但是应急灯插在电源上既要当荧光灯用，又要不断为蓄电池充电，耗电量大，效率低，而且可靠性差，经常烧坏以至无法查找原因；充电性能差，不是充不足，就是长时间过充，使蓄电池达不到正常使用寿命。还有，目前使用的应急日光灯一般都只能单一的工作在交流供电情况下，当外界交流电供电停止，日光灯不能用于照明；或者只能单一的工作在直流供电情况下，在有交流电供应时，应急灯不能作日光灯使用，利用率低。
因此，有必要研发出一种新型的应急灯，使其可以交直流双用，且能交流、直流自动切换的特点，还同时具有电池过充电、过放电和灯管开路保护功能。
发明内容
本实用新型针对现有技术的问题，提供了一种可以交直流双用，且能交流、直流自动切换，还具有电池过充电保护、过放电保护和灯管开路保护的多重保护功能的应急日光灯。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种具有多重保护功能的应急日光灯，包括市电输入电路、镇流器电路、日光灯管电路、蓄电池逆变电路、控制电路和电池充电电路。
所述的市电输入电路与所述的镇流器电路电连接，所述的镇流器电路与所述的日光灯管电路电连接，三者之间属于交流电连接。其中所述的市电输入电路包括保护电路、射频陷波电路和工作开关。所述的保护电路由保险丝F1和氧化锌压敏电阻VR1连接组成，当受到雷击或电网错相接入时，氧化锌压敏电阻VR1击穿保险丝F1熔断而保护电路；所述的射频陷波电路是由电容C2和共模滤波电感L1连接组成，用来吸收电网上射频干扰信号；所述的工作开关由三极管Q3、电阻R7和电容C5组成。所述的日光灯管电路由荧光灯管与继电器J1组成，所述的继电器J1的常闭触点和常开触点分别与镇流器电路和蓄电池逆变电路连接，执行镇流器电路与蓄电池逆变电路之间的切换。
所述的市电输入电路还与所述的电池充电电路电连接，所述的电池充电电路与所述的蓄电池逆变电路电连接，所述的蓄电池逆变电路与所述的日光灯管电路电连接，三者之间属于直流电连接。其中所述的电池充电电路由电容C11、整流桥B2、可控硅V1、二极管D6和蓄电池依次顺序连接组成。所述的蓄电池逆变电路由三极管Q5、Q6、电感L4、变压器T1连接组成，变压器T1次级输出高频高压使日光灯工作。
所述的控制电路包括蓄电池过充电保护电路、蓄电池过放电保护电路、交直流转换电路和灯管开路保护电路，四个保护电路分别由设置在该控制电路内，型号是LM324的控制芯片进行控制，所述的控制芯片LM324内部集成有四个高精度比较器。所述的蓄电池过充电保护电路与所述的电池充电电路电连接，所述的蓄电池过放电保护电路、交直流转换电路、灯管开路保护电路分别与所述的蓄电池逆变电路电连接。
进一步地，所述的蓄电池过充电保护电路由比较器IC1C、电阻R27、R39、R26和二极管D12组成。电阻R27与R39组成分压电路与比较器IC1C的U9脚电连接；比较器IC1C的U8脚经过二极管D12和电阻R26与可控硅V1的控制端连接。所述的蓄电池过充电保护电路用于在电池充电饱和时控制可控硅关断，停止对蓄电池充电。
进一步地，所述的蓄电池过放电保护电路由比较器IC1A、电阻R25、R15组成，比较器IC1A的U3脚通过电阻R25与比较器IC1B的U7脚连接，电阻R15的两端分别与比较器IC1A的U3、U1脚连接。所述的蓄电池过放电保护电路在电池放电将尽时，控制蓄电池逆变电路失去偏置而停止工作，防止电池过放电。
进一步地，所述的交直流转换电路由比较器IC1D、电阻R6、R17、二极管D11、D13、和三极管Q7组成，比较器IC1D的U13脚通过电阻R6、R7与整流桥B2连接，比较器IC1D的U14脚与二极管D11和D13的负极连接，二极管D11的正极与IC1A的U3脚连接。所述的交直流转换电路通过控制比较器IC1A输出来控制蓄电池逆变电路是否工作，实现交流市电与蓄电池直流电之间的切换。
进一步地，所述的灯管开路保护电路由比较器IC1B、电容C21和电阻R37组成，比较器IC1B的U5脚通过电阻R37与蓄电池逆变电路连接，电容C21分别与电阻R37和蓄电池逆变电路连接。所述的灯管开路保护电路在灯管开路时控制蓄电池逆变电路停止工作，避免灯管两端高压对外放电引起事故。
本实用新型所述的一种具有多重保护功能的应急日光灯的工作原理是：在市电正常情况下，三极管Q3导通，控制电路工作。交直流转换电路中的比较器IC1D的U13脚的电压大于U12脚的电压，使U14脚输出低电平，由于二极管D11的钳位作用，比较器IC1A的U3脚为低电平，使U1脚无输出，从而使蓄电池逆变电路无偏置而停止工作，使继电器J1处于释放状态，常闭触点与镇流器电路连接，市电输入经过镇流器电路流到灯管，灯管被点亮；同时，市电通过电容C11降压整流桥B2整流后又经过可控硅V1和二极管D6对蓄电池充电；当蓄电池充电饱和时，过充电保护电路的比较器IC1C的U9脚的电压大于U10脚的电压，使U8脚输出低电平，控制可控硅V1关断，从而停止对蓄电池充电。
当市电停电时，交直流转换电路中的比较器IC1D的U13脚的电压大于U12脚的电压，U14脚输出高电平，使比较器IC1A的U3脚为高电平从而U1脚输出高电平，给蓄电池逆变电路提供偏置，蓄电池逆变电路正常工作，由变压器T1的次级输出电压经继电器J1的常开触点与灯管连接，蓄电池放电，此时灯管由交流供电切换到直流供电，灯管被点亮。
如果此时灯管发生开路故障，灯管开路保护电路的比较器IC1B检测到电阻R37上的压降迅速减小，IC1B的U5脚的电压小于U6脚的电压，输出端U7脚输出低电平，使比较器IC1A的U3脚的电压小于U2脚的电压，输出端U1脚无输出，使蓄电池逆变电路无偏置而停止工作，从而避免灯管两端的高压对外放电引起事故。
蓄电池正常工作时，比较器IC1B的U7脚为高电平，接近电池电压，过放电保护电路的比较器IC1A的U3脚的电压大于U2脚的电压；当蓄电池放电将尽时，比较器IC1A的U3脚的电压小于U2脚的电压，输出端U1脚无输出，使蓄电池逆变电路无偏置而停止工作，从而防止蓄电池过放电。
本实用新型的优点在于：提供了一种具有多重保护功能的应急日光灯，可以交直流双用，且能交流、直流自动切换，切换动作快；内置高精度的比较器，能准确检测到电池过充电、过放电和灯管开路多种故障，并能自动进行各种故障保护。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种具有多重保护功能的应急日光灯的系统结构方框图；
图2是本实用新型所述的一种具有多重保护功能的应急日光灯的电路原理图。
附图中分述标记如下：1、市电输入电路；2、镇流器电路；3、日光灯管电路；4、蓄电池逆变电路；5、控制电路；6、电池充电电路；7、蓄电池过充电保护电路；8、蓄电池过放电保护电路；9、交直流转换电路；10、灯管开路保护电路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明，但不限于此。
如附图1所示，一种具有多重保护功能的应急日光灯的系统结构方框图，包括市电输入电路1、镇流器电路2、日光灯管电路3、蓄电池逆变电路4、控制电路5和电池充电电路6；
所述的市电输入电路1与所述的镇流器电路2电连接，所述的镇流器电路2与所述的日光灯管电路3电连接；
所述的市电输入电路1还与所述的电池充电电路6电连接，所述的电池充电电路6与所述的蓄电池逆变电路4电连接，所述的蓄电池逆变电路4与所述的日光灯管电路3电连接；
所述的控制电路5包括蓄电池过充电保护电路7、蓄电池过放电保护电路8、交直流转换电路9和灯管开路保护电路10。所述的蓄电池过充电保护电路7与所述的电池充电电路6电连接，所述的蓄电池过放电保护电路8、交直流转换电路9、灯管开路保护电路10分别与所述的蓄电池逆变电路4电连接。
如图2所示，一种具有多重保护功能的应急日光灯的电路原理图，保险丝F1、MYG氧化锌压敏电阻VR1、电容C2、共模滤波电感L1、三极管Q3、电阻R7、电容C5组成市电输入电路，保险丝F1与氧化锌压敏电阻VR1连接，电容C2、共模滤波电感L1和氧化锌压敏电阻VR1并联连接，三极管Q3的基极通过电阻R7与电感L1连接，电容C5接在三极管Q3的基极和发射极之间，三极管Q3的发射极与蓄电池的正极连接；荧光灯管与继电器J1组成日光灯管电路3，荧光灯管通过继电器J的常闭触点和常开触点分别与镇流器电路2谐振输出L2和蓄电池逆变电路4的变压器T1连接；电容C11、整流桥B2、可控硅V1、二极管D6和蓄电池依次顺序连接组成电池充电电路6；三极管Q5、Q6、电感L4、变压器T1组成蓄电池逆变电路4，三极管Q5和Q6的两发射极连接，三极管Q5和Q6的集电极分别与变压器T1的初级绕组两端连接，电感L4的一端与蓄电池正极连接，另一端与变压器T1的初级绕组的中间抽头连接；控制芯片LM324的四个比较器IC1A、IC1B、IC1C和IC1D分别组成蓄电池过放电保护电路8、灯管开路保护电路10、蓄电池过充电保护电路7和交直流转换电路9，比较器IC1A、电阻R25和R15组成蓄电池过放电保护电路8，比较器IC1A的U3通过电阻R25与比较器IC1B的U7脚连接，电阻R15的两端分别与比较器IC1A的U3、U1脚连接；比较器IC1B、电容C21和电阻R37组成灯管开路保护电路10，比较器IC1B的U5脚通过电阻R37与蓄电池逆变电路4的三极管Q6的发射极连接，电容C21分别与电阻R37和逆变电路的三极管Q6的基极连接；比较器IC1C、电阻R27、R39、R26和二极管D12组成蓄电池过充电保护电路7，电阻R27与R39组成分压电路与比较器IC1C的U9脚连接；比较器IC1C的U8脚经过二极管D12和电阻R26与可控硅V1的控制端连接；比较器IC1D、电阻R6、R17、二极管D11、D13、和三极管Q7组成交直流转换电路9，比较器IC1D的U13脚通过电阻R6、R7与整流桥B2连接，比较器IC1D的U14脚与二极管D11和D13的负极连接，二极管D11的正极与IC1A的U3脚连接。
显然上述实施例不是对本实用新型的限制，上述的一种具有多重保护功能的应急日光灯还可以有其他许多变化。虽然已经结合上述例子详细讨论了本发明，但应该理解到：业内专业人士可以显而易见地想到的一些雷同，代替方案，均落入本实用新型权利要求所限定的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，包括市电输入电路(1)、镇流器电路(2)、日光灯管电路(3)、蓄电池逆变电路(4)、控制电路(5)和电池充电电路(6)；
所述的市电输入电路(1)与所述的镇流器电路(2)电连接，所述的镇流器电路(2)与所述的日光灯管电路(3)电连接；
所述的市电输入电路(1)还与所述的电池充电电路(6)电连接，所述的电池充电电路(6)与所述的蓄电池逆变电路(4)电连接，所述的蓄电池逆变电路(4)与所述的日光灯管电路(3)电连接；
所述的控制电路(5)包括蓄电池过充电保护电路(7)、蓄电池过放电保护电路(8)、交直流转换电路(9)和灯管开路保护电路(10)；所述的蓄电池过充电保护电路(7)与所述的电池充电电路(6)电连接，所述的蓄电池过放电保护电路(8)、交直流转换电路(9)、灯管开路保护电路(10)分别与所述的蓄电池逆变电路(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的市电输入电路(1)包括保护电路、射频陷波电路和工作开关。
3.根据权利要求2所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的保护电路是由保险丝F1和氧化锌压敏电阻VR1连接组成；所述的射频陷波电路由电容C2和共模滤波电感L1连接组成；所述的工作开关由三极管Q3、电阻R7和电容C5连接组成。
4.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的日光灯管电路(3)是由荧光灯管与继电器J1组成。
5.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的继电器J1的常闭触点和常开触点分别与镇流器电路(2)和蓄电池逆变电路(4)连接，所述的继电器J1是型号为HG4137的微型继电器。
6.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的电池充电电路(6)是由电容C11、整流桥B2、可控硅V1、二极管D6和蓄电池依次顺序连接组成。
7.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的蓄电池逆变电路(4)是由三极管Q5、三极管Q6、电感L4、变压器T1连接组成。
8.根据权利要求1所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的控制电路(5)设置有型号为LM324的控制芯片，所述的控制芯片内设置有4个比较器IC1A、IC1B、IC1C、ICID。
9.根据权利要求8所述的具有多重保护功能的应急日光灯，其特征在于，所述的蓄电池过充电保护电路(7)是由比较器IC1C、电阻R27、R39、R26和二极管D12连接组成，电阻R27与电阻R39组成的分压电路与比较器IC1C的U9脚连接；比较器IC1C的U8经过二极管D12和电阻R26与可控硅V1的控制端连接；
所述的蓄电池过放电保护电路(8)由比较器IC1A、电阻R25、R15组成，比较器IC1A的U3脚通过电阻R25与比较器IC1B的U7脚连接，电阻R15的两端分别与比较器IC1A的U3、U1脚电连接；
所述的交直流转换电路(9)由比较器IC1D、电阻R6、电阻R17、二极管D11、二极管D13、和三极管Q7连接组成，比较器IC1D的U13脚通过电阻R6、电阻R7与整流桥B2连接，比较器IC1D的U14脚与二极管D11和二极管D13的负极连接，二极管D11的正极与IC1A的U3脚电连接；
所述的灯管开路保护电路(10)由比较器IC1B、电容C21和电阻R37连接组成，比较器IC1B的U5脚通过电阻R37与蓄电池逆变电路(4)连接，电容C21分别与电阻R37和蓄电池逆变电路(4)连接。
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