CN204795721U - 一种led光源应急亮灯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种LED光源应急亮灯装置，主要括供电端和LED驱动电源电路，供电端具有市电供电端和消防电供电端，LED驱动电源电路具有LED驱动电源芯片，LED光源应急亮灯装置还包括第一半波整流电路、光电耦合器、第二场效应管和驱动电源电流采样电阻电路，市电供电端通过第一半波整流电路与光电耦合器的发光元件连接，光电耦合器的光敏元件的集电极与LED驱动电源芯片连接，驱动电源电流采样电阻电路包括并联的两条支路，其中一条支路上设有用于控制该支路通断的第一场效应管，光电耦合器的集电极与第二场效应管的栅极连接，第二场效应管的漏极与第一场效应管的栅极连接，第二场效应管的漏极与LED驱动电源芯片连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及LED灯具领域，具体涉及一种LED光源应急亮灯装置。
背景技术
在环保压力、能源紧张的现实面前，人工照明也由传统荧光灯向LED灯进行转型升级，在应急照明领域，光源也通常选择了LED光源。这时，当LED灯处于应急时，驳接LED光源的应急电源就有两种方式，一是如大多传统荧光灯应急亮灯方式一样，通过DC-AC-DC的转换直接驱动点亮LED光源；一是驳接与LED光源配合的驱动电源，即通过AC-DC-AC转换提供驱动电源的输入电压来点亮LED光源。这两种方式都有其弊端。第一种方式的弊端在于一个应急电源只能点亮一盏LED灯，由于应急电源直接驱动LED灯，随着放电时间的流逝电池容量逐步下降，导致灯的光通量逐渐减小，有可能满足不了国标对光通量的要求，而且灯具出光也不均匀，影响舒适性。第二种方式的弊端在于，应急电源驱动LED电源时，由于LED电源的输出特性，LED灯处在满功率状态下，虽然光通量增加了，但是电池耗电较快，达不到国标要求的放电时间，若要延长时间，势必增加电池容量，那么产品成本无形就增加了。
发明内容
为避免上述两种弊端，本实用新型提供了一种LED光源应急亮灯装置，应急时，LED驱动电源工作在分段调光模式，使输出满足国标对应急时的光通量要求，同时在应急时间之内，也满足了光通量的稳定性。
为解决上述现有的技术问题，本实用新型采用如下方案：一种LED光源应急亮灯装置，包括供电端和LED驱动电源电路，所述供电端具有市电供电端和消防电供电端，所述市电供电端和消防电供电端通过切换开关与LED驱动电源电路连接，所述LED驱动电源电路通过切换开关切换供给市电或消防电，所述LED驱动电源电路具有LED驱动电源芯片，所述LED光源应急亮灯装置还包括第一半波整流电路、光电耦合器、第二场效应管和驱动电源电流采样电阻电路，所述市电供电端通过第一半波整流电路与光电耦合器的发光元件连接，所述光电耦合器的光敏元件的集电极与LED驱动电源芯片连接并由LED驱动电源芯片提供电压，所述驱动电源电流采样电阻电路一端与LED驱动电源芯片连接、另一端与光电耦合器的光敏元件的发射极连接，所述驱动电源电流采样电阻电路包括并联的两条支路，其中一条支路上设有用于控制该支路通断的第一场效应管，所述光电耦合器的光敏元件的集电极与第二场效应管的栅极连接，所述第二场效应管的漏极与第一场效应管的栅极连接，并且所述第二场效应管的漏极与LED驱动电源芯片连接。
作为优选，所述驱动电源电流采样电阻电路的两条并联的支路中，设有第一场效应管的支路包括由第一场效应管和第六电阻组成的串联电路，另一条支路包括一个第七电阻。
作为优选，所述第二场效应管的漏极通过第五电阻与LED驱动电源芯片连接。
作为优选，所述光电耦合器的光敏元件的集电极通过第三电阻与LED驱动电源芯片连接。
作为优选，所述供电端包括市电火线供电端、消防电火线供电端和零线端，市电火线供电端和零线端构成市电供电端，消防电火线供电端和零线端构成消防电供电端，所述市电火线供电端和消防电火线供电端通过切换开关与LED驱动电源电路的一端电连接，所述零线端与LED驱动电源电路的另一端电连接。
作为优选，所述第一半波整流电路包括第一二极管、第一电阻和第二电阻，所述第一二极管、第一电阻、第二电阻与市电供电端形成串联回路，所述光电耦合器的发光元件与第二电阻并联，所述光电耦合器的发光元件与第一二极管、第一电阻串联。
作为优选，所述LED驱动电源电路还包括桥式整流器、滤波电路、第三场效应管、变压器、第二半波整流电路和发光二极管，所述供电端与桥式整流器连接，所述桥式整流器通过滤波电路与LED驱动电源芯片和变压器的初级线圈的一端连接，所述LED驱动电源芯片通过第三场效应管与变压器的初级线圈的另一端连接，所述变压器的次级线圈通过第二半波整流电路与发光二极管连接。
作为优选，所述滤波电路包括第一电容、第二电容和第四电阻，所述第一电容两端均与桥式整流器连接，所述第二电容一端与LED驱动电源芯片连接、另一端与桥式整流器连接，所述第四电阻一端与LED驱动电源芯片连接、另一端与桥式整流器和与变压器的初级线圈一端连接。
作为优选，所述第二半波整流电路包括第二二极管、第八电阻以及第三电容，所述第八电阻、第三电容以及发光二极管并联后与第二二极管串联。
有益效果：
本实用新型采用上述技术方案以后，当光源从正常亮灯切换到应急亮灯时，即从市电切换到消防电时，电路同时对LED驱动电源芯片输出恒流大小做相应的切换，也就是说，应急时，LED驱动电源工作在分段调光模式，使输出满足国标对应急时的光通量要求，同时在应急时间之内，也满足了光通量的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
如图1所示为本实用新型一种LED光源应急亮灯装置的优选实施例，该LED光源应急亮灯装置主要由包括供电端1、LED驱动电源电路2、第一半波整流电路3、光电耦合器U1、第二场效应管Q2和驱动电源电流采样电阻电路4三部分组成。LED驱动电源电路2具有LED驱动电源芯片IC，LED驱动电源电路2以LED驱动电源芯片IC为主控芯片控制整个电路工作，光电耦合器U1的光敏元件的集电极通过第三电阻R3与LED驱动电源芯片IC连接并由LED驱动电源芯片IC提供电压。
供电端1由市电供电端和消防电供电端，市电供电端和消防电供电端通过切换开关SW与LED驱动电源电路2连接，LED驱动电源电路2通过切换开关SW切换供给市电或消防电。具体的，供电端1由市电火线供电端L1、消防电火线供电端L2和零线端N组成，市电火线供电端L1和零线端N构成市电供电端；消防电火线供电端L2和零线端N构成消防电供电端，市电火线供电端L1和消防电火线供电端L2通过切换开关SW与LED驱动电源电路2的一端电连接，零线端N与LED驱动电源电路2的另一端电连接，切换开关SW采用单刀双掷开关，当切换开关SW连通市电火线供电端L1和LED驱动电源电路2时，供给市电；当切换开关SW连通消防电火线供电端L2和LED驱动电源电路2时，供给消防电。
第一半波整流电路3由第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2组成，市电火线供电端L1通过第一二极管D1与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极通过第二电阻R2与零线端N连接，第一二极管D1的负极与光电耦合器U1上发光元件的正极连接，电耦合器U1上发光元件的负极与零线端N连接，这样第一电阻R1、第一二极管D1、第二电阻R2与市电供电端之间就形成一个串联回路，第一电阻R1、第一二极管D1、光电耦合器U1的发光元件与市电供电端之间也形成一个串联回路，光电耦合器U1的发光元件与第二电阻R2之间形成一个并联电路。
驱动电源电流采样电阻电路4主要由并联的两条支路组成，其中一条支路由第一场效应管Q1和第六电阻R6组成串联电路，第六电阻R6的一端与第一场效应管Q1的漏极连接、另一端与LED驱动电源芯片IC上的CS引脚连接，第一场效应管Q1的源极接地；另一条支路由一个第七电阻R7组成，第七电阻R7的一端与第六电阻R6与LED驱动电源芯片IC上的CS引脚连接的一端连接，另一端与第一场效应管Q1的源极连接，第一场效应管Q1的源极与光电耦合器U1的光敏元件的发射极连接。
第二场效应管Q2的栅极与光电耦合器U1的光敏元件的集电极连接，第二场效应管Q2的漏极与第一场效应管Q1的栅极连接，并且第二场效应管Q2的漏极通过第五电阻R5与LED驱动电源芯片IC的VT引脚连接。
除LED驱动电源芯片IC外，LED驱动电源电路2还包括桥式整流器5、滤波电路6、第三场效应管Q3、变压器T、第二半波整流电路7和发光二极管D3。在该实施例中，桥式整流器5为常规的采用由四个二极管组成的桥式整流电路，为现有技术，在此不做赘述，该桥式整流器5具有两个AC引脚、一个V+引脚和一个V-引脚，市电火线供电端L1和消防电火线供电端L2通过切换开关SW连接至桥式整流器5的一个AC引脚、零线端N连接至桥式整流器5的另一个AC引脚，桥式整流器5的V-引脚接地，V+引脚通过滤波电路6分别与LED驱动电源芯片IC和变压器T的初级线圈的一端连接。
具体的，滤波电路6由第一电容C1、第二电容C2和第四电阻R4组成，第一电容C1一端与桥式整流器5的V+引脚连接、另一端接地或与桥式整流器5的V-引脚连接，第二电容C2一端与LED驱动电源芯片IC的VT引脚连接、另一端接地或与桥式整流器5的V-引脚连接，第四电阻R4一端与LED驱动电源芯片IC的VT引脚连接、另一端分别与桥式整流器5的V+引脚和与变压器T的初级线圈一端连接。
LED驱动电源芯片IC通过第三场效应管Q3与变压器T的初级线圈的另一端连接，具体的，LED驱动电源芯片IC的CS引脚与第三场效应管Q3的源极连接，LED驱动电源芯片IC的GATE引脚与第三场效应管Q3的栅极连接，变压器T的初级线圈的另一端与第三场效应管Q3的漏极连接。
变压器T的次级线圈通过第二半波整流电路7与发光二极管D3连接。具体的，第二半波整流电路7由第二二极管D2、第八电阻R8以及第三电容C3组成；第二二极管D2的正极与变压器T的次级线圈的一端连接、负极分别与第八电阻R8的一端、第三电容C3的一端连接，第八电阻R8的另一端、第三电容C3的另一端分别与变压器T的次级线圈另一端连接，发光二极管D3的正极与第二二极管D2的负极连接、负极与第八电阻R8的另一端、第三电容C3的另一端连接，此时，第八电阻R8、第三电容C3以及发光二极管D3并联，并且第八电阻R8、第三电容C3以及发光二极管D3均与第二二极管D2串联。
该LED光源应急亮灯装置具体工作原理如下：当市电输入正常通电时，光电耦合器U1中发光元件导通，光电耦合器U1光敏元件的集电极亦相应导通，此时集电极控制的第二场效应管Q2栅极为低电平、漏极变为高电平输出，驱动第一场效应管Q1导通，第一场效应管Q1串接在电流采样电阻-第六电阻R6上后一同与采样电阻-第七电阻R7并联，此时，由于第一场效应管Q1的导通，第六电阻R6和第七电阻R7并联，这个并联值正是额定电流所需要的值，就是说，当正常通电时，LED光源满功率输出光通量。反之，当市电断开，消防电输入时，这时，串在市电支路中的光电耦合器的发光元件开路，相应光敏元件亦开路，第二场效应管Q2栅极得到高电平而导通，第一场效应管Q1断开，此时，第六电阻R6开路，仅有第七电阻R7作为采样电阻，整个采样电阻阻值增大，导致驱动输出电流减小，LED光源光通量减小，输出电流调到多大的值，可以通过调节第一电阻R1和第二电阻R2的阻值来获得，这样可以很好的满足国标对应急时光通量的要求。因此应急时整个灯具的光输出是均匀的，不影响灯具的光舒适性要求。
本发明很好解决了LED灯具在应急输出时光的稳定性，以及在满足应急放电时长的同时有效降低了电池容量，节约了能源，降低了成本，获得较好的经济效益。
Claims (9)
1.一种LED光源应急亮灯装置，包括供电端(1)和LED驱动电源电路(2)，所述供电端(1)具有市电供电端和消防电供电端，所述市电供电端和消防电供电端通过切换开关(SW)与LED驱动电源电路(2)连接，所述LED驱动电源电路(2)通过切换开关(SW)切换供给市电或消防电，所述LED驱动电源电路(2)具有LED驱动电源芯片(IC)，其特征在于：所述LED光源应急亮灯装置还包括第一半波整流电路(3)、光电耦合器(U1)、第二场效应管(Q2)和驱动电源电流采样电阻电路(4)，所述市电供电端通过第一半波整流电路(3)与光电耦合器(U1)的发光元件连接，所述光电耦合器(U1)的光敏元件的集电极与LED驱动电源芯片(IC)连接并由LED驱动电源芯片(IC)提供电压，所述驱动电源电流采样电阻电路(4)一端与LED驱动电源芯片(IC)连接、另一端与光电耦合器(U1)的光敏元件的发射极连接，所述驱动电源电流采样电阻电路(4)包括并联的两条支路，其中一条支路上设有用于控制该支路通断的第一场效应管(Q1)，所述光电耦合器(U1)的光敏元件的集电极与第二场效应管(Q2)的栅极连接，所述第二场效应管(Q2)的漏极与第一场效应管(Q1)的栅极连接，并且所述第二场效应管(Q2)的漏极与LED驱动电源芯片(IC)连接。
2.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述驱动电源电流采样电阻电路(4)的两条并联的支路中，设有第一场效应管(Q1)的支路包括由第一场效应管(Q1)和第六电阻(R6)组成的串联电路，另一条支路包括一个第七电阻(R7)。
3.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述第二场效应管(Q2)的漏极通过第五电阻(R5)与LED驱动电源芯片(IC)连接。
4.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述光电耦合器(U1)的光敏元件的集电极通过第三电阻(R3)与LED驱动电源芯片(IC)连接。
5.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述供电端(1)包括市电火线供电端(L1)、消防电火线供电端(L2)和零线端(N)，市电火线供电端(L1)和零线端(N)构成市电供电端，消防电火线供电端(L2)和零线端(N)构成消防电供电端，所述市电火线供电端(L1)和消防电火线供电端(L2)通过切换开关(SW)与LED驱动电源电路(2)的一端电连接，所述零线端(N)与LED驱动电源电路(2)的另一端电连接。
6.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述第一半波整流电路(3)包括第一二极管(D1)、第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，所述第一二极管(D1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)与市电供电端形成串联回路，所述光电耦合器(U1)的发光元件与第二电阻(R2)并联，所述光电耦合器(U1)的发光元件与第一二极管(D1)、第一电阻(R1)串联。
7.根据权利要求1所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述LED驱动电源电路(2)还包括桥式整流器(5)、滤波电路(6)、第三场效应管(Q3)、变压器(T)、第二半波整流电路(7)和发光二极管(D3)，所述供电端(1)与桥式整流器(5)连接，所述桥式整流器(5)通过滤波电路(6)与LED驱动电源芯片(IC)和变压器(T)的初级线圈的一端连接，所述LED驱动电源芯片(IC)通过第三场效应管(Q3)与变压器(T)的初级线圈的另一端连接，所述变压器(T)的次级线圈通过第二半波整流电路(7)与发光二极管(D3)连接。
8.根据权利要求7所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述滤波电路(6)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)和第四电阻(R4)，所述第一电容(C1)两端均与桥式整流器(5)连接，所述第二电容(C2)一端与LED驱动电源芯片(IC)连接、另一端与桥式整流器(5)连接，所述第四电阻(R4)一端与LED驱动电源芯片(IC)连接、另一端与桥式整流器(5)和与变压器(T)的初级线圈一端连接。
9.根据权利要求7所述的一种LED光源应急亮灯装置，其特征在于：所述第二半波整流电路(7)包括第二二极管(D2)、第八电阻(R8)以及第三电容(C3)，所述第八电阻(R8)、第三电容(C3)以及发光二极管(D3)并联后与第二二极管(D2)串联。
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