CN206226786U - 一种智能应急灯电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能应急灯电路，属于电子电路领域。一种智能应急灯电路，包括供电模块、三极管恒流模块、充放电保护模块和应急模块；所述供电模块用于将市电转换成LED灯所需的直流电，同时供电给三极管恒流模块；所述三极管恒流模块用于为电池进行充电；所述充放电保护模块具有电池连接端和电源输出端，所述电源输出端与应急模块相连，所述电池连接端用于为电池提供充放电保护；所述应急模块用于检测有无市电的输入，并在断电时启动电池提供LED灯所需的直流电。本实用新型可在断电时自动无缝对接，启动应急模块给灯泡供电，以解决断电给用户带来的困扰，且其电池寿命长，成本低。

Description

一种智能应急灯电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种智能应急灯电路。

背景技术

照明是电能应用的重要领域，在一些特殊的场所，如宾馆、饭店或地下室人员流动密集，受建筑物结构的限制，如果突然停电，特别是由于突发意外原因引起的停电，很容易引起恐慌和踩踏拥堵事件，造成人员伤亡，而在频繁停电的农村地区，停电更是为用户带来不少困扰。

应急灯的出现有效的解决了这一问题，应急灯都带有储能蓄电池，但是传统的应急灯统以自带电源独立控制型为主，储能电路只是单纯的连接电源，平时不用的时候就一直在充电状态，蓄电池常常因为过度充电和深度放电而缩短寿命，提高了成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述问题，提供了一种智能应急灯电路，防止电池受损，延长电池的使用寿命。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种智能应急灯电路，其特征在于，包括供电模块、三极管恒流模块、充放电保护模块和应急模块；

所述供电模块用于将市电转换成LED灯所需的直流电，同时供电给三极管恒流模块；

所述三极管恒流模块用于为电池进行充电；

所述充放电保护模块具有电池连接端和电源输出端，所述电源输出端与应急模块相连，所述电池连接端用于在市电正常供电时为电池提供充电保护，并在断电时为电池提供放电保护；

所述应急模块用于检测有无市电的输入，并在断电时启动电池提供LED灯所需的直流电。

其中，所述三极管恒流模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R23、电阻R24、二极管D7、三极管Q1和三极管Q5；电阻R7的一端、电阻R8的一端和三极管Q5的发射极并联后与供电模块的输出端连接，电阻R7的另一端和电阻R8的另一端并联后分别接三极管Q5的基极和三极管Q1的发射极，三极管Q5的集电极和三极管Q1的基极均经电阻R23后接地，三极管Q1的集电极接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极和电阻R24的一端均与电池的正极连接，电阻R24的另一端接地。

其中，所述充放电保护模块包括电阻R22、电阻R25、电容C11、保护芯片U2和N沟道双MOS管U3；电阻R22的一端接电池的正极，电阻R22另一端和电容C11的一端均与保护芯片U2的VDD脚连接，电容C11的另一端、电池的负极和N沟道双MOS管U3的S1脚均与保护芯片U2的VSS脚连接，芯片U2的CS脚经电阻R25后接地，芯片U2的OD脚接N沟道双MOS管U3的G1脚，芯片U2的OC脚接N沟道双MOS管U3的G2脚，N沟道双MOS管U3的D1脚和D2脚相连，N沟道双MOS管U3的S2脚接地。

其中，所述应急模块包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C6、电容C12、二极管D2、稳压二极管ZD1、二极管D5、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q2；电阻R17的一端和电阻R18的一端分别接市电的L线和N线，二极管D2的阳极和R16并联的一端接R17的另一端，二极管D2的阴极和电阻R16并联的另一端分别接电容C6的正极、二稳压极管ZD1阴极和二极管D5的阴极，电阻R18的另一端、电容C6的负极和稳压二极管的ZD1的阳极均接地，二极管D5的阳极和电阻R12的一端均与三极管Q3的基极连接，电阻R12的另一端、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端和场效应管Q2的源极均与电池的正极连接，三极管Q3的集电极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C12的一端和三极管Q4基极，电阻R14的另一端、电容C12的另一端和三极管Q4发射极均接地，三极管Q4集电极经电阻R11后分别接电阻R1O的另一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极经电阻R9后接LED灯。

其中，所述电池为锂电池。

本实用新型的有益效果为：本实用新型可以在用户原有的照明控制线路下使用，原来的开关既能控制市电照明也能控制应急照明，免除另外安装开关的麻烦；同时，本实用新型能在停电时由灯体内部电池供电持续照明数小时，为广大用户随时解除停电时带来的困扰，避免了安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的示意框图。

图2为本实用新型的电路结构图。

图3为三极管恒流模块的电路结构图。

图4为充放电保护模块的电路结构图。

图5为应急模块的电路结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型。

如图1和图2所示，一种智能应急灯电路，包括供电模块、三极管恒流模块、充放电保护模块和应急模块。

供电模块用于将市电转换成LED灯所需的直流电，同时供电给三极管恒流模块。所述供电模块具有两个输出端，其中第一输出端接LED灯，第二输出端则与三极管恒流模块连接。供电模块主要包括：整流电路、滤波电路、开关变换器电路、PWM芯片、VCC供电电路和反馈电路。

三极管恒流模块用于为电池进行充电。如图3所示，三极管恒流模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R23、电阻R24、二极管D7、三极管Q1和三极管Q5；电阻R7的一端、电阻R8的一端和三极管Q5的发射极并联后与供电模块的输出端连接，电阻R7的另一端和电阻R8的另一端并联后分别接三极管Q5的基极和三极管Q1的发射极，三极管Q5的集电极和三极管Q1的基极均经电阻R23后接地，三极管Q1的集电极接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极和电阻R24的一端均与电池的正极连接，电阻R24的另一端接地。

充放电保护模块具有电池连接端和电源输出端，所述电源输出端与应急模块相连，所述电池连接端用于在市电正常供电时为电池提供充电保护，并在断电时为电池提供放电保护。如图4所示，充放电保护模块包括电阻R22、电阻R25、电容C11、保护芯片U2和N沟道双MOS管U3；电阻R22的一端接电池的正极，电阻R22另一端和电容C11的一端均与保护芯片U2的VDD脚连接，电容C11的另一端、电池的负极和N沟道双MOS管U3的S1脚均与保护芯片U2的VSS脚连接芯片U2的CS脚经电阻R25后接地，芯片U2的OD脚接N沟道双MOS管U3的G1脚，芯片U2的OC脚接N沟道双MOS管U3的G2脚，N沟道双MOS管U3的D1脚和D2脚相连，N沟道双MOS管U3的S2脚接地。

其中，保护芯片U2起过充保护作用，保护芯片U2具有自动钳位电路，当充电电压大于4.35V时，自动箝位电路会断开充电环路以停止对电池充电。

N沟道双MOS管U3则其过放保护作用，N沟道双MOS管U3具有放电保护电路，当放电电压低于2.65V时，放电保护电路会自动启动以断开放电电路，使得电池不再放电。

应急模块用于检测有无市电的输入，并在断电时启动电池提供LED灯所需的直流电。如图5所示，应急模块包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C6、电容C12、二极管D2、稳压二极管ZD1、二极管D5、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q2；电阻R17的一端和电阻R18的一端分别接市电的L线和N线，二极管D2的阳极和R16并联的一端接R17的另一端，二极管D2的阴极和电阻R16并联的另一端分别接电容C6的正极、二稳压极管ZD1阴极和二极管D5的阴极，电阻R18的另一端、电容C6的负极和稳压二极管的ZD1的阳极均接地，二极管D5的阳极和电阻R12的一端均与三极管Q3的基极连接，电阻R12的另一端、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端和场效应管Q2的源极均与电池的正极连接，三极管Q3的集电极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C12的一端和三极管Q4基极，电阻R14的另一端、电容C12的另一端和三极管Q4发射极均接地，三极管Q4集电极经电阻R11后分别接电阻R10的另一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极经电阻R9后接LED灯。

本实用新型中电池具体选用锂电池。

本实用新型的工作原理如下：

首先，市电接入供电模块，经供电模块的第一输出端输出恒定电流供电给LED灯，而供电模块的第二输出端输出则连接三极管恒流模块给电池充电。所述三极管恒流模块通过电阻R7和电阻R8的阻值控制三极管Q5的Vbe电压，以控制三极管Q5的导通电流，此电流经过R23产生的压降控制三极管Q1的导通电流大小，以组成负反馈恒流源通过D7对电池进行充电。

在三极管恒流模块给电池充电时，保护芯片U2通过VDD脚与VSS脚检测电池的充电电压是否超过最大阀值，若检测电池电压到达阀值时，保护芯片U2的OC脚输出低电平使MOS管U3内部D2脚与S2脚断开(内部MOS2关断)，即电池的充电电路断开，进入过充电保护状态。

应急模块中，与市电L线连接的电阻R17、电阻R16和二极管D2以及电容C6组成的整流滤波电路。

在市电正常供电时，通过前述整流滤波电路后的电压大于电池通过电阻R12流经二极管D5阳极的电压，因而二极管D5反向截止，且三极管Q3不能导通，以致三极管Q4和场效应管Q2均不能导通，此时应急模块不会启动电池对LED灯进行放电，即应急模块处于截止状态。

当市电无法接入，即断电时，供电模块停止工作，前述整流滤波电路无电压流经二极管D5阴极，因而二极管D5正向导通，电阻R16、电阻R17和电阻R18串联组成三极管Q3基极的下偏电阻，此时三极管Q3导通，进一步导致三极管Q4基极偏置电压增大而导通，即电阻R11一端接地，场效应管Q2栅极电压被拉低，于是场效应管Q2导通，电池通过电阻R9限流供电给LED模组，实现应急照明。

在电池供电给LED模组时，保护芯片U2通过VDD脚与VSS脚检测电池的放电电压是否低于最小阀值，若检测电池电压放电到最小阀值时，保护芯片U2的OD脚输出低电平使MOS管U3内部D1脚与S1脚断开(内部MOS1关断)，即电池放电电路断开，进入过放电保护状态。

Claims (5)

1.一种智能应急灯电路，其特征在于，包括供电模块、三极管恒流模块、充放电保护模块和应急模块；

所述供电模块用于将市电转换成LED灯所需的直流电，同时供电给三极管恒流模块；

所述三极管恒流模块用于为电池进行充电；

所述充放电保护模块具有电池连接端和电源输出端，所述电源输出端与应急模块相连，所述电池连接端用于在市电正常供电时为电池提供充电保护，并在断电时为电池提供放电保护；

所述应急模块用于检测有无市电的输入，并在断电时启动电池提供LED灯所需的直流电。

2.根据权利要求1所述的一种智能应急灯电路，其特征在于，所述三极管恒流模块包括电阻R7、电阻R8、电阻R23、电阻R24、二极管D7、三极管Q1和三极管Q5；电阻R7的一端、电阻R8的一端和三极管Q5的发射极并联后与供电模块的输出端连接，电阻R7的另一端和电阻R8的另一端并联后分别接三极管Q5的基极和三极管Q1的发射极，三极管Q5的集电极和三极管Q1的基极均经电阻R23后接地，三极管Q1的集电极接二极管D7的阳极，二极管D7的阴极和电阻R24的一端均与电池的正极连接，电阻R24的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的一种智能应急灯电路，其特征在于，所述充放电保护模块包括电阻R22、电阻R25、电容C11、保护芯片U2和N沟道双MOS管U3；电阻R22的一端接电池的正极，电阻R22另一端和电容C11的一端均与保护芯片U2的VDD脚连接，电容C11的另一端、电池的负极和N沟道双MOS管U3的S1脚均与保护芯片U2的VSS脚连接，芯片U2的CS脚经电阻R25后接地，芯片U2的OD脚接N沟道双MOS管U3的G1脚，芯片U2的OC脚接N沟道双MOS管U3的G2脚，N沟道双MOS管U3的D1脚和D2脚相连，N沟道双MOS管U3的S2脚接地。

4.根据权利要求1所述的一种智能应急灯电路，其特征在于，所述应急模块包括电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C6、电容C12、二极管D2、稳压二极管ZD1、二极管D5、三极管Q3、三极管Q4和场效应管Q2；电阻R17的一端和电阻R18的一端分别接市电的L线和N线，二极管D2的阳极和R16并联的一端接R17的另一端，二极管D2的阴极和电阻R16并联的另一端分别接电容C6的正极、二稳压极管ZD1阴极和二极管D5的阴极，电阻R18的另一端、电容C6的负极和稳压二极管的ZD1的阳极均接地，二极管D5的阳极和电阻R12的一端均与三极管Q3的基极连接，电阻R12的另一端、三极管Q3的发射极、电阻R10的一端和场效应管Q2的源极均与电池的正极连接，三极管Q3的集电极接电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C12的一端和三极管Q4基极，电阻R14的另一端、电容C12的另一端和三极管Q4发射极均接地，三极管Q4集电极经电阻R11后分别接电阻R10的另一端和场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极经电阻R9后接LED灯。

5.根据权利要求1所述的一种智能应急灯电路，其特征在于，所述电池为锂电池。