CN204350411U - 一种led应急照明灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种LED应急照明灯，包括依次连接的AC-DC转换电路，LED照明电路、应急照明启动电路、LED应急照明电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接220V市电，AC-DC转换电路的输出端输出30V直流电压。该装置的实现是基于电子控制技术、蓄电池制造技术、LED照明技术的发展。本专利既满足平常照明需要，又能实现应急照明。在需要安装照明灯和应急灯的新建场所，使用声控、光控、应急LED照明灯，一灯两用，可节约材料成本和施工费用；用声控、光控、应急LED照明灯替换老居民楼楼道照明灯像换白炽灯泡一样简单，从而增加了应急照明功用。该装置具有显著的社会效益和经济效益。

Description

一种LED应急照明灯

技术领域

本实用新型涉及照明装置，具体地说是一款具有声控、光控功能LED应急照明灯具。

背景技术

    声控、光控照明灯已经普遍应用于居民楼道照明,应急照明灯在医院、宾馆、饭店、商场等重要场所被用来作为应急照明的主要或唯一装置。居民楼道内很少装有应急照明设备，这对于供电线路故障、突发事件(如雷电、地震)等造成中断供电时，居民楼道不能提供应急照明，存在很大的安全隐患。问题存在的原因固然有安全意识不够的问题，但更多的是照明装置的技术、价格和管理问题。在居民楼道安装应急灯需要购置应急灯、专门铺设应急灯线路,为保障应急灯的有效，还必须有定期检查维修。解决这些问题，需要统一协调才能解决，国内居民小区统一解决这一问还是有不小难度的。

实用新型内容

为解决以上技术上的不足，本实用新型的目的在于提供一种体积小、重量轻、节能、环保、寿命长、安装方便、价格低廉的LED应急照明灯。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种LED应急照明灯，其特征在于，包括AC-DC转换电路，LED照明电路、应急照明启动电路、LED应急照明电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接220V市电，AC-DC转换电路的输出端输出30V直流电压，LED照明电路的输入端连接AC-DC转换电路的输出端，LED照明电路的输出端连接应急照明启动电路的输入端，应急照明启动电路的输出端连接LED应急照明电路的输入端。

进一步的，所述的AC-DC转换电路包括电容C1、电阻R1、电阻R3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、极性电容C2、电阻R2和稳压二极管WZ1，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成全波整流桥，电容C1一端连接220V市电零线端，电容C1另一端接全波整流桥一个输入端，电阻R3一端接220V市电火线，电阻R3另一端接全波整流桥另一个输入端，电阻R1与电容C1并联，极性电容C2的两端分别连接全波整流桥的两个输出端，电阻R2一端接极性电容C2负极，电阻R2另一端接稳压二极管WZ1负极，稳压二极管WZ1正极接极性电容C2正极，极性电容C2正极接地。

进一步的，所述的LED照明电路包括电阻R4、传声器MIC、电容C3、电阻R5、三极管V1、电阻R6、电容C4、二极管D5、电阻R7、极性电容C5、电阻R8、光敏电阻RG、三极管V2、电阻R9、三极管V3、电阻R10和LED灯具，电阻R4的一端接稳压二极管WZ1负极，电阻R2另一端分别接电阻R6一端、电阻R9一端、三极管V3发射极、电容C3一端、传声器MIC正极，传声器MIC负极接地，电容C3另一端接三极管V1基极，电阻R6另一端接三极管V1集电极，电阻R9另一端接三极管V3基极，电阻R5一端接三极管V1基极，电阻R5另一端接三极管V1集电极，三极管V1发射极接地，电容C4一端接三极管V1集电极，电容C4另一端接二极管D5正极，二极管D5负极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接极限电容C5负极、电阻R8一端，极性电容C5正极接地，电阻R8另一端接三极管V2基极，光敏电阻RG一端接三极管V2基极，光敏电阻RG另一端接地，三极管V2发射极接地，三极管V2集电极接三极管V3基极，三极管V3集电极接电阻R10一端，电阻R10另一端接LED灯具正极，LED灯具负极接地，LED灯具为若干串联的LED灯。

进一步的，所述的应急照明启动电路包括电阻R11，二极管D7、二极管D6、继电器J、电阻R13、蓄电池E、稳压二极管WZ2、电阻R11一端分别接三极管V3发射极和二极管D7正极，电阻R11另一端分别接二极管D6负极和继电器J输入端，二极管D6正极和继电器J输出端均接地，二极管D7负极接电阻R13一端，电阻R13另一端分别接稳压二极管WZ2负极、蓄电池E负极，稳压二极管WZ2正极和蓄电池E正极接地，蓄电池E的负极连接继电器J的常闭触点J0。

进一步的，所述的蓄电池E为带保护板的锂电池。

进一步的，所述的LED应急照明电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、晶振B、三极管V4、三极管V5、三极管V6、三极管V7、时基芯片NE555、三个LED灯组，所述的一个LED灯组有三个并联的LED等组成，电阻R23一端连接常闭触点J0，电阻R23另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V7集电极，三极管V7发射极接地三极管V7基极通过串联的电阻R22和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R21一端连接常闭触点J0，电阻R21另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V6集电极，三极管V6发射极接地三极管V6基极通过串联的电阻R20和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R19一端连接常闭触点J0，电阻R19另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V5集电极，三极管V5发射极接地三极管V5基极通过串联的电阻R18和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；时基芯片NE555第一引脚接地，时基芯片NE555第四引脚和第八引脚分别连接常闭触点J0，电阻R16一端接常闭触J0,电阻R16另一端接极性电容C6负极，极性电容C6正极接地，时基芯片NE555的第六引脚和第七引脚分别连接极性电容C6负极，电阻R15一端接常闭触点J0，电阻R15另一端分别接电阻R14一端、时基芯片NE555第二引脚、三极管V4集电极，电阻R14另一端接三极管V4基极，三极管V4发射极接地，晶振B一端接三极管V4基极，晶振B另一端接地。

本实用新型的有益效果是：该装置的实现是基于电子控制技术、蓄电池制造技术、LED照明技术的发展。该装置蓄电池为可充电锂电池，光源为高光效LED，外型类似于普通白炽灯泡。4WLED灯亮度相当于40-60W白炽灯泡的亮度，完全可以满足楼道一般照明光强需要。该方案既满足平常照明需要，又能实现应急照明。在需要安装照明灯和应急灯的新建场所，使用声控、光控、应急LED照明灯，一灯两用，可节约材料成本和施工费用；用声控、光控、应急LED照明灯替换老居民楼楼道照明灯像换白炽灯泡一样简单，从而增加了应急照明功用。该装置具有显著的社会效益和经济效益。

附图说明

附图1所示是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图做进一步的说明。

如图1所示的一种LED应急照明灯，包括AC-DC转换电路，LED照明电路、应急照明启动电路、LED应急照明电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接220V市电，AC-DC转换电路的输出端输出30V直流电压，LED照明电路的输入端连接AC-DC转换电路的输出端，LED照明电路的输出端连接应急照明启动电路的输入端，应急照明启动电路的输出端连接LED应急照明电路的输入端。

所述的AC-DC转换电路包括电容C1、电阻R1、电阻R3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、极性电容C2、电阻R2和稳压二极管WZ1，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成全波整流桥，电容C1一端连接220V市电零线端，电容C1另一端接全波整流桥一个输入端，电阻R3一端接220V市电火线，电阻R3另一端接全波整流桥另一个输入端，电阻R1与电容C1并联，极性电容C2的两端分别连接全波整流桥的两个输出端，电阻R2一端接极性电容C2负极，电阻R2另一端接稳压二极管WZ1负极，稳压二极管WZ1正极接极性电容C2正极，极性电容C2正极接地。

在AC-DC转换电路中：220V市电经C1降压，D1-D4整流，C2滤波后的直流电压，通过限流电阻R2加到稳压二极管WZ1,WZ1稳定电压30V,该30V直流电压作为该灯具正常工作电压，之所以选用30V较高电压是为了使LED能够串联工作，以减小工作电流，这样降压电容器C1的容值就较小，加大C1的恒流作用。图中R1为泄放电阻，R3为防浪涌冲击电阻，同时具有保险丝作用。

所述的LED照明电路包括电阻R4、传声器MIC、电容C3、电阻R5、三极管V1、电阻R6、电容C4、二极管D5、电阻R7、极性电容C5、电阻R8、光敏电阻RG、三极管V2、电阻R9、三极管V3、电阻R10和LED灯具，电阻R4的一端接稳压二极管WZ1负极，电阻R2另一端分别接电阻R6一端、电阻R9一端、三极管V3发射极、电容C3一端、传声器MIC正极，传声器MIC负极接地，电容C3另一端接三极管V1基极，电阻R6另一端接三极管V1集电极，电阻R9另一端接三极管V3基极，电阻R5一端接三极管V1基极，电阻R5另一端接三极管V1集电极，三极管V1发射极接地，电容C4一端接三极管V1集电极，电容C4另一端接二极管D5正极，二极管D5负极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接极限电容C5负极、电阻R8一端，极性电容C5正极接地，电阻R8另一端接三极管V2基极，光敏电阻RG一端接三极管V2基极，光敏电阻RG另一端接地，三极管V2发射极接地，三极管V2集电极接三极管V3基极，三极管V3集电极接电阻R10一端，电阻R10另一端接LED灯具正极，LED灯具负极接地，LED灯具为若干串联的LED灯。

在LED照明电路中：静态待机状态下，即MIC无信号输入，V1处于静止放大状态，因为C4的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0,使得V3也处于截止状态，LED1-9不能点亮。当外界光照强度足够时，光敏电阻RG呈现低阻抗状态，V2的基极不能得到足够的偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0，使得V3也处于截止状态，LED1-9也不能点亮。当夜晚或外界光照强度较弱且无声音信号时，RG呈现高阻抗状态，此时RG等效为开路状态，但因为C4的隔直作用，V2基极无偏置电压而处于截止状态，导致V3的Vbe为0，使得V3也处于截止状态，LED1-9也不能点亮。当夜晚或外界光照强度较弱且有声音信号时，MIC输出的声响信号经过V1放大在其集电极产生了幅度很高的声响信号，这个放大后的声响信号正极性部分经过C4、D5、R7给C5充电，当C5上电压等于或大于V2的Vbe导通电压时，V2进入导通状态致使V3进入饱和导通状态，LED1-9点亮，声响信号结束后，由于电容C5上的电压通过R8、V2的Vbe放电要持续一段时间，放电结束时LED1-9恢复到熄灭状态，等到下一个音响型号产生LED1-9再重新点亮，周而复始。LED1-9持续点亮的时间可以通过改变R7C5时常数来实现。本电路LED用2835贴片元件，单颗功率0.5W，LED1-9串联连接。R10为限流电阻，当工作温度升高时，LED结电压下降，电流增大，引起R10上的压降增大，同时引起V3的饱和压降也增加，在电源电压不变的情况下，二者压降的增加使得LED上的分得的电压减小，使流过LED的电流减小，起到了限流作用，阻容降压电路是一种恒流电路，共同作用的结果使流过LED的电流恒定。

所述的应急照明启动电路包括电阻R11，二极管D7、二极管D6、继电器J、电阻R13、蓄电池E、稳压二极管WZ2、电阻R11一端分别接三极管V3发射极和二极管D7正极，电阻R11另一端分别接二极管D6负极和继电器J输入端，二极管D6正极和继电器J输出端均接地，二极管D7负极接电阻R13一端，电阻R13另一端分别接稳压二极管WZ2负极、蓄电池E负极，稳压二极管WZ2正极和蓄电池E正极接地，蓄电池E的负极连接继电器J的常闭触点J0。

在应急照明启动电路中：30V电源通过D7、R13给蓄电池E充电，蓄电池采用带保护板的锂电池简化电路，可以防止蓄电池过充和过放，D7是隔离二极管，市电中断由蓄电池供电时防止反向给主电源电路供电，蓄电池两端并联WZ2稳定电压为5V，起到对蓄电池的进一步保护作用，R13是它们的降压限流电阻，因为蓄电池处于浮充充电状态，可以用较小的电流给蓄电池充电，以减小整灯工作电流。可以通过改变R13的阻值来调整充电电流大小。供电转换继电器J采用低功耗微型继电器G6K-2P-Y-DC24V，工作电压为直流24v,线圈功率为100mW，触点电流为1A/30VDC。R11为继电器J线圈降压电阻，J通过R11接到30V电源上。市电供电时J0工作，J0其常闭接点断开声控LED应急照明电路的蓄电池供电电路，此时转换电路总耗电仅为0.125W。二极管VD6并联在继电器线圈两端，可以保护电路元件不受线圈的自感电动势的作用而损坏，是J0的保护元件。

所述的LED应急照明电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、晶振B、三极管V4、三极管V5、三极管V6、三极管V7、时基芯片NE555、三个LED灯组，所述的一个LED灯组有三个并联的LED等组成，电阻R23一端连接常闭触点J0，电阻R23另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V7集电极，三极管V7发射极接地三极管V7基极通过串联的电阻R22和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R21一端连接常闭触点J0，电阻R21另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V6集电极，三极管V6发射极接地三极管V6基极通过串联的电阻R20和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R19一端连接常闭触点J0，电阻R19另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V5集电极，三极管V5发射极接地三极管V5基极通过串联的电阻R18和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；时基芯片NE555第一引脚接地，时基芯片NE555第四引脚和第八引脚分别连接常闭触点J0，电阻R16一端接常闭触J0,电阻R16另一端接极性电容C6负极，极性电容C6正极接地，时基芯片NE555的第六引脚和第七引脚分别连接极性电容C6负极，电阻R15一端接常闭触点J0，电阻R15另一端分别接电阻R14一端、时基芯片NE555第二引脚、三极管V4集电极，电阻R14另一端接三极管V4基极，三极管V4发射极接地，晶振B一端接三极管V4基极，晶振B另一端接地。

LED应急照明电路：电源是由锂电池提供的3.7V低电压，目的是选用一节电池就能满足要求。断电时J不工作，蓄电池电源通过J的常闭接点J0接到声控LED应急照明电路，声控器件压电陶瓷片B与三极管V4，电阻R14、R15等组成了声控脉冲触发电路，时基集成电路NE555与电阻R16，电容器C6等组成了典型单稳态延时电路，三极管V5、V6、V7等组成LED驱动电路。三极管V4的偏流电阻R1取值较大，V4趋于截止状态，其集电极输出电压高于1/3VDD，与之相连的NE555的低电位触发端2脚处于高电平，单稳态电路处于稳态。电容器C6两端通过NE555的7、1脚被NE555内部导通的三极管短路，NE555的3脚输出低电平，V5、V6、V7均无偏流而截止，LED10-18不能点亮。，当有突发的声响信号压电陶瓷片B接收，并转换成微弱的电信号，该信号的正半周经VT1放大后，从其集电极输出负脉冲，时基集成电路NE555的2脚获得瞬间低于1/3VDD(VDD为电源电压）的低电平触发信号,使NE555组成的单稳态电路受触发进入暂稳态(即延时状态)，NE555的3脚输出高电平,V5、V6、V7获得偏流饱和导通状态，LED10-18D点亮，随着NE555的3脚变成高电平，NE555内部导通的三极管截止，解除对电容器C6的短路，蓄电池E通过电阻R16向电容器C6开始充电，当C6两端的充电电压（即NE555的高电位触发端6脚电位）达到2/3VDD时，单稳态电路翻转恢复稳态，NE555内部三极管重新导通，C6通过哪555的7、1脚放电并被再次短路，NE555的3脚重新输出低电平，V5、V6、V7失去偏流而截止，LED10-18熄灭。电路中，LED10-18每次延时点亮的时间长短，取决于单稳态电路中R16C6时间常数值，选择R3和C6的值，LED10-18延时点亮的时间约为3min。这里选择的LED和声、光控LED照明电路中的一样，因为蓄电池电压低，采用LED并联工作，为了满足照明功率要求由V5、V6、V7三路并联驱动电路。本电路由一节3.7V/1500mA的锂电池，可以连续点亮4W（9只LED点亮时总耗电为4W）LED灯珠的时间大于1小时，因为此状态为应急照明，电路设计为声控下的间断照明，完全符合应急照明的实际需要。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种LED应急照明灯，其特征在于，包括AC-DC转换电路，LED照明电路、应急照明启动电路、LED应急照明电路，所述AC-DC转换电路的输入端连接220V市电，AC-DC转换电路的输出端输出30V直流电压，LED照明电路的输入端连接AC-DC转换电路的输出端，LED照明电路的输出端连接应急照明启动电路的输入端，应急照明启动电路的输出端连接LED应急照明电路的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种LED应急照明灯，其特征在于，所述的AC-DC转换电路包括电容C1、电阻R1、电阻R3、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、极性电容C2、电阻R2和稳压二极管WZ1，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成全波整流桥，电容C1一端连接220V市电零线端，电容C1另一端接全波整流桥一个输入端，电阻R3一端接220V市电火线，电阻R3另一端接全波整流桥另一个输入端，电阻R1与电容C1并联，极性电容C2的两端分别连接全波整流桥的两个输出端，电阻R2一端接极性电容C2负极，电阻R2另一端接稳压二极管WZ1负极，稳压二极管WZ1正极接极性电容C2正极，极性电容C2正极接地。

3.根据权利要求2所述的一种LED应急照明灯，其特征在于，所述的LED照明电路包括电阻R4、传声器MIC、电容C3、电阻R5、三极管V1、电阻R6、电容C4、二极管D5、电阻R7、极性电容C5、电阻R8、光敏电阻RG、三极管V2、电阻R9、三极管V3、电阻R10和LED灯具，电阻R4的一端接稳压二极管WZ1负极，电阻R2另一端分别接电阻R6一端、电阻R9一端、三极管V3发射极、电容C3一端、传声器MIC正极，传声器MIC负极接地，电容C3另一端接三极管V1基极，电阻R6另一端接三极管V1集电极，电阻R9另一端接三极管V3基极，电阻R5一端接三极管V1基极，电阻R5另一端接三极管V1集电极，三极管V1发射极接地，电容C4一端接三极管V1集电极，电容C4另一端接二极管D5正极，二极管D5负极接电阻R7一端，电阻R7另一端分别接极限电容C5负极、电阻R8一端，极性电容C5正极接地，电阻R8另一端接三极管V2基极，光敏电阻RG一端接三极管V2基极，光敏电阻RG另一端接地，三极管V2发射极接地，三极管V2集电极接三极管V3基极，三极管V3集电极接电阻R10一端，电阻R10另一端接LED灯具正极，LED灯具负极接地，LED灯具为若干串联的LED灯。

4.根据权利要求3所述的一种LED应急照明灯，其特征在于，所述的应急照明启动电路包括电阻R11，二极管D7、二极管D6、继电器J、电阻R13、蓄电池E、稳压二极管WZ2、电阻R11一端分别接三极管V3发射极和二极管D7正极，电阻R11另一端分别接二极管D6负极和继电器J输入端，二极管D6正极和继电器J输出端均接地，二极管D7负极接电阻R13一端，电阻R13另一端分别接稳压二极管WZ2负极、蓄电池E负极，稳压二极管WZ2正极和蓄电池E正极接地，蓄电池E的负极连接继电器J的常闭触点J0。

5.根据权利要求4所述的一种LED应急照明灯，其特征在于，所述的蓄电池E为带保护板的锂电池。

6.根据权利要求5所述的一种LED应急照明灯，其特征在于，所述的LED应急照明电路包括电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22、电阻R23、晶振B、三极管V4、三极管V5、三极管V6、三极管V7、时基芯片NE555、三个LED灯组，所述的一个LED灯组有三个并联的LED等组成，电阻R23一端连接常闭触点J0，电阻R23另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V7集电极，三极管V7发射极接地三极管V7基极通过串联的电阻R22和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R21一端连接常闭触点J0，电阻R21另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V6集电极，三极管V6发射极接地三极管V6基极通过串联的电阻R20和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；电阻R19一端连接常闭触点J0，电阻R19另一端接LED灯组正极，LED灯组负极接三极管V5集电极，三极管V5发射极接地三极管V5基极通过串联的电阻R18和电阻R17接时基芯片NE555第三引脚；时基芯片NE555第一引脚接地，时基芯片NE555第四引脚和第八引脚分别连接常闭触点J0，电阻R16一端接常闭触J0,电阻R16另一端接极性电容C6负极，极性电容C6正极接地，时基芯片NE555的第六引脚和第七引脚分别连接极性电容C6负极，电阻R15一端接常闭触点J0，电阻R15另一端分别接电阻R14一端、时基芯片NE555第二引脚、三极管V4集电极，电阻R14另一端接三极管V4基极，三极管V4发射极接地，晶振B一端接三极管V4基极，晶振B另一端接地。