CN207501015U - 室内应急照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出的室内应急照明装置，包括开关电源电路、照明电路和应急电路，所述的应急电路包括锂电池、充放电控制电路、应急照明电路和声控开关电路，所述的开关电源电路将220V交流市电变换为12V直流电源输出，作为该装置的主电源；所述开关电源电路的输出端分别连接照明电路、继电器J和LM7805稳压电路供电，LM7805输出端为充放电控制电路供电；充放电控制电路连接锂电池，锂电池的正极通过继电器J的常闭触点分别为应急照明电路和声控开关电路供电；所述声控开关输出端连接应急照明电路的控制端。本设计既可以正常使用，也可以在晚上通过声控实现应急照明。

Description

室内应急照明装置

技术领域

本实用新型涉及照明、电子技术和蓄电池充放电控制装置，具体地说是一种正常照明和停电时实现应急照明的室内应急照明装置。

背景技术

随着人们生活水平的提高，使用的电器也越来越多，因电器故障引起自家跳闸断电或引起相关供电线路断电的现象也时有发生。突然停电造成不能正常照明致使人员碰伤和东西损坏的事件也偶尔发生。对于老年人，一般不喜欢长夜亮灯，老年人夜间起床次数较多，因摸黑开灯造成老年人摔伤的事件也偶有所闻。

目前市面上也存在一些声控灯，可以根据声音实现亮灭，但是，此类灯具需要额外安装，功能单一且成本较高，不利于大规模推广使用。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了室内应急照明装置，既可以正常使用，也可以在晚上通过声控实现应急照明。

本实用新型采用以下技术方案：

室内应急照明装置，包括开关电源电路、照明电路和应急电路，所述的应急电路包括锂电池、充放电控制电路、应急照明电路和声控开关电路，所述的开关电源电路将220V交流市电变换为12V直流电源输出，作为该装置的主电源；所述开关电源电路的输出端分别连接照明电路、继电器J和LM7805稳压电路供电，LM7805输出端为充放电控制电路供电；充放电控制电路连接锂电池，锂电池的正极通过继电器J的常闭触点分别为应急照明电路和声控开关电路供电；所述声控开关输出端连接应急照明电路的控制端。

进一步的，所述的应急电路还包括光控电路，所述光控电路的输出端连接声控开关电路。

进一步的，所述的照明电路包括驱动芯片U1，驱动芯片U1的第一引脚分别接电阻R11一端、三极管YT11发射极，电阻R11另一端接地，三极管YT11集电极分别接电感L11一端、二极管D11正极，电感L11另一端接12V电压正极，二极管D11负极分别接驱动芯片U1的第三引脚、电阻R13一端、电容C14一端，电阻R13的另一端分别接驱动芯片U1的第四引脚、LED组合光源正极，LED组合光源负极、电容C14另一端均接地；驱动芯片U1的第二引脚通过电容C12接地，驱动芯片U1的第三引脚通过电阻R14接驱动芯片U1的第七引脚，驱动芯片U1的第五引脚通过电容C13接地，驱动芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，驱动芯片U1的第七引脚通过电阻R15接地，驱动芯片U1的第八引脚接三极管YT11基极，驱动芯片U1的第九引脚接地。

进一步的，所述的充放电控制电路包括芯片DW01，芯片DW01的第一引脚接MOS开关管8205A的第五引脚，芯片DW01的第二引脚通过电阻R2接地，芯片DW01第三引脚接MOS开关管8205A的第四引脚，芯片DW01的第五引脚通过电阻R1接锂电池正极，并通过电容C1分别接芯片DW01第六引脚和锂电池负极，MOS开关管8205A的第六引脚和第七引脚均接锂电池负极，MOS开关管8205A的的第八引脚和第一引脚相连，MOS开关管8205A的的第二引脚和第三引脚均接地。

进一步的，所述的应急照明电路包括若干LED光源并联而成的应急照明灯组，所述的应急照明灯组的正极通过继电器J的常闭触点J1-1接锂电池正极，应急照明灯组的负极接三极管V2集电极，三极管V2发射极接地，三极管V2基极分别接电阻R3一端、三极管V1集电极，电阻R3另一端接应急照明灯组正极，三极管V1发射极接地，三极管V1基极通过电位器W1接声控开关电路输出端。

进一步的，所述的声控开关电路包括控制芯片CD4011，控制芯片CD4011的第一引脚分别接电阻R6一端和电容C3一端，电阻R5另一端分别接控制芯片CD4011的第三引脚和第五引脚，电容C3的另一端分别接电容C2一端和电容C4一端，电容C2另一端分别接控制芯片CD4011第十引脚和电阻R5一端，电阻R5另一端接电容C5一端，电容C5另一端分别接三极管V3集电极、电阻R4一端、电阻R3一端，三极管V3发射极接地，电阻R4另一端分别接三极管V3基极和拾音元件BM正极，拾音元件BM负极接地，电阻R3另一端分别接控制芯片CD4011第十四引脚和继电器J常闭触点J1-1；电容C4另一端分别接控制芯片CD4011第六引脚和电阻R7一端，电阻R7另一端分别接控制芯片CD4011第二引脚、控制芯片CD4011第四引脚、电阻R8一端，电阻R8另一端为声控开关电路输出端。

进一步的，所述的光控电路包括光敏电阻RG，所述光敏电阻RG的一端接地，光敏电阻RG的另一端分别接控制芯片CD4011第八引脚、控制芯片CD4011第九引脚、电容C5一端。

本实用新型的有益效果是：

1、当室内灯开关断开时，相当于停电状态，此时LED照明、应急灯处于应急照明状态，利用拍手声响信号控制灯亮或灭；该装置设有光控电路，在白天光线强，应急照明功能关闭，不受拍手控制，避免干扰声响造成误触发将灯点亮。不仅可以满足应急照明的需求，而且不会影响LED灯的正常使用。

2、正常照明和应急照分别采用独立的LED光源。正常照明光源功率大，满足照明需要，在电路上采用专用恒流集成芯片；应急照明光源功率小，可以减小对蓄电池容量的要求和降低材料成本，在电路上采用三极管线性稳压电路。

3、采用继电器J实现正常照明和应急照明的转换，有市电时只给应急照明电路的蓄电池充电，应急照明电路的光源电路、声控开关电路以及光控电路与供电电路断开，既减小了功耗，又提高了灯具的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的电路原理图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能够更好地理解、实现本实用新型，下面通过具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示的室内应急照明装置，包括开关电源电路、照明电路和应急电路，所述的应急电路包括锂电池、充放电控制电路、应急照明电路、声控开关电路和光控电路。

其中，所述的开关电源电路将220V交流市电变换为12V直流电源输出，作为该装置的主电源，输出的12V电源一路作为正常照明电路的电源，一路直接作为继电器J的电源，另外一路经LM7805稳压电路，输出5V直流电压作为充放电保护电路的电源；锂电池输出电压通过继电器J的常闭触点作为声控开关电路和应急照明光源的供电电源；声控开关输出信号加到应急照明电路控制应急照明光源的亮或灭；利用光敏电阻RG作为光控制元件。

下面，结合附图1对各个电路的具体结构和功能原理进行详细阐述。

所述的照明电路包括驱动芯片U1，驱动芯片U1的第一引脚分别接电阻R11一端、三极管YT11发射极，电阻R11另一端接地，三极管YT11集电极分别接电感L11一端、二极管D11正极，电感L11另一端接12V电压正极，二极管D11负极分别接驱动芯片U1的第三引脚、电阻R13一端、电容C14一端，电阻R13的另一端分别接驱动芯片U1的第四引脚、LED组合光源正极，LED组合光源负极、电容C14另一端均接地；驱动芯片U1的第二引脚通过电容C12接地，驱动芯片U1的第三引脚通过电阻R14接驱动芯片U1的第七引脚，驱动芯片U1的第五引脚通过电容C13接地，驱动芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，驱动芯片U1的第七引脚通过电阻R15接地，驱动芯片U1的第八引脚接三极管YT11基极，驱动芯片U1的第九引脚接地。

正常照明电路原理为：

正常照明采用的是恒流驱动电路，由恒流驱动芯片MT7285、外接功率扩展MOS三极管VT11、高亮度LED光源等元件组成。MT7285芯片输入电压范围宽(2.5V-40V)，最大驱动40WLED光源，本电路使用12V输入电压，可驱动LED光源功率为20W。通过MT7285的ADJ引脚可以模拟调光和PWM调光，本电路ADJ引脚通过电阻R12接地，固定输出功率，不通过ADJ引脚进行调光，而是通过调整R15和R16的阻值实现恒流输出大小。MT7285芯片内部包括过压保护(OVP)、过流保护(OCP)和过温保护(OTP)等保护机制，以确保系统安全可靠地工作。LED光源采用白光LED光源，根据居室照明要求选择LED组合光源的功率。

所述的充放电控制电路包括芯片DW01，芯片DW01的第一引脚接MOS开关管8205A的第五引脚，芯片DW01的第二引脚通过电阻R2接地，芯片DW01第三引脚接MOS开关管8205A的第四引脚，芯片DW01的第五引脚通过电阻R1接锂电池正极，并通过电容C1分别接芯片DW01第六引脚和锂电池负极，MOS开关管8205A的第六引脚和第七引脚均接锂电池负极，MOS开关管8205A的的第八引脚和第一引脚相连，MOS开关管8205A的的第二引脚和第三引脚均接地。

充放电控制电路工作原理为：

该电路主要由锂电池保护专用芯片DW01和MOS开关管8205A等组成。DWO1内置有高精确度的电压检测与时间延迟电路，过充检测电压为4.3V，过充释放电压为4.05V；过放检测电压为2.4V，过放释放电压为3.0V；短路电流检测电压为1.0V；DW01允许电池输出的最大电流是3.3A。

本电路的储能装置采用标称电压3.7V的锂电池，锂电池保护专用芯片DW01的VDD引脚通过R1接锂电池B的正极B+，VSS引脚直接与锂电池的B－相接。B+和共地端是电压输出端口。LM7805输出的5V电压经隔离二极管D1接在B+和共地端之间。

充电时，电流从B+到B－，再经过充、放电控制8205A内部的MOS开关管Q1、Q2到共地端。在充电过程中，当单节锂电池的电压超过4.3V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOS管Q2关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。放电时(应急灯点亮时)，当单体锂电池的电压降到2.4V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOS管Q1关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放而损坏。过流保护，DW01的CSI脚为电流检测脚，DW01通过接在CSI引脚的电阻R2实时检测MOS开关管上的压降。由于MOS开关管饱和导通时也存在内阻，有电流流过时MOs开关管的D、S极间就会产生压降，当负载电流增大时，Q1或Q2上的压降增大，当该压降达到0.2V时，DWO1便判断负载电流到达了极限值，于是DW01的1脚电压降为0V，8205A内部的放电控制管Q1关闭，切断蓄电池的放电回路。实现过电流保护。DW01的TD端口为过温保护端未用。

所述的应急照明电路包括若干LED光源并联而成的应急照明灯组，所述的应急照明灯组的正极通过继电器J的常闭触点J1-1接锂电池正极，应急照明灯组的负极接三极管V2集电极，三极管V2发射极接地，三极管V2基极分别接电阻R3一端、三极管V1集电极，电阻R3另一端接应急照明灯组正极，三极管V1发射极接地，三极管V1基极通过电位器W1接声控开关电路输出端。

应急照明电路的原理为：

光源组件LED1-6、RL1-6和V1、V2、R3、W1组成的驱动电路。适用于室内照明的多功能LED照明、应急灯在正常照明情况下，照明、应急转换继电器J工作，其常闭接点J1-1为断开状态，应急照明电路和声控开关电路无电源电压不工作；应急照明在工作状态时，继电器J因失去工作电压而不工作，J的常闭接点J1-1闭合，应急照明电路和声控开关电路与蓄电池电源接通。

声控开关电路产生的开关信号通过W1加到V1的基极。当声控开关信号为高电平时，V1饱和导通V2截止，LED组合光源不亮；当声控开关信号为低电平时，V1截止，V2饱和导通，LED组合光源点亮。

应急照明光源不像正常照明电路那样采用专用恒流电路，是因为应急照明点亮总时间相对正常照明时间少得多，由LED的串联电阻和达林顿管的线性稳压作用就足可以了。其原理是当蓄电池B输出电压升高时，通过LED的电流增大，流过电阻RL的电流增大，RL上的压降增大，同时，流过V2的饱和电流增大，V2的饱和压降增大，因为LED、RL和V2集电极是串联回路关系，致使流过LED的电流减小，保持流过LED的电流较稳定。当蓄电池B输出电压降低时，反之亦然。一般来说，蓄电池长期稳定的工作电压是其标称电压。该装置蓄电池的标称电压为3.7V，以此电压作为设计LED光源的工作电流大小。

所述的声控开关电路包括控制芯片CD4011，控制芯片CD4011的第一引脚分别接电阻R6一端和电容C3一端，电阻R5另一端分别接控制芯片CD4011的第三引脚和第五引脚，电容C3的另一端分别接电容C2一端和电容C4一端，电容C2另一端分别接控制芯片CD4011第十引脚和电阻R5一端，电阻R5另一端接电容C5一端，电容C5另一端分别接三极管V3集电极、电阻R4一端、电阻R3一端，三极管V3发射极接地，电阻R4另一端分别接三极管V3基极和拾音元件BM正极，拾音元件BM负极接地，电阻R3另一端分别接控制芯片CD4011第十四引脚和继电器J常闭触点J1-1；电容C4另一端分别接控制芯片CD4011第六引脚和电阻R7一端，电阻R7另一端分别接控制芯片CD4011第二引脚、控制芯片CD4011第四引脚、电阻R8一端，电阻R8另一端为声控开关电路输出端。

所述的光控电路包括光敏电阻RG，所述光敏电阻RG的一端接地，光敏电阻RG的另一端分别接控制芯片CD4011第八引脚、控制芯片CD4011第九引脚、电容C5一端。

声控开关电路工作原理：

CD4011的VDD电压范围为0.5V～18V。CD4011的与非门1与非门2通过外接电路组成一个单端触发的双稳态触发器，用来控制应急照明电路的工作状态。与非门3和R5组成线性放大器。与非门3的输入端连接光敏电阻RG,夜间光照变弱，光敏电阻RG的电阻值增大，与非门3与R5组成的线性放大器正常工作。当用击掌声作为触发信号时，由BM将掌声转变为电信号，经过V3前置放大后，V3集电极输出经C5藕合至与非门3作进一步放大后，由与非门3的10(Y3)脚输出，通过C2加至双稳态触发器的触发端，通过C4、C5将其触发翻转。与非门2的输出引脚4(Y2)输出信号，通过R8、W1加到应急照明电路V1的基极，控制应急照明电路光源LED组合光源的亮灭。双稳态触发器起始处于一种稳定状态，假定起始时的稳定状态为与非门1输出低电平，与非门2输出高电平，因加到V1基极的为高电平信号，应急照明电路处于关闭状态,LED组合光源不亮，这时击掌声信号将使应急照明电路开启，LED组合光源发光，如果再次击掌声，双稳态触发器翻转，应急照明光源熄灭，这就是声控开关电路所起的开关作用。

尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

Claims (7)

1.室内应急照明装置，其特征在于，包括开关电源电路、照明电路和应急电路，所述的应急电路包括锂电池、充放电控制电路、应急照明电路和声控开关电路，所述的开关电源电路将220V交流市电变换为12V直流电源输出，作为该装置的主电源；所述开关电源电路的输出端分别连接照明电路、继电器J和LM7805稳压电路供电，LM7805输出端为充放电控制电路供电；充放电控制电路连接锂电池，锂电池的正极通过继电器J的常闭触点分别为应急照明电路和声控开关电路供电；所述声控开关输出端连接应急照明电路的控制端。

2.根据权利要求1所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的应急电路还包括光控电路，所述光控电路的输出端连接声控开关电路。

3.根据权利要求1或2所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的照明电路包括驱动芯片U1，驱动芯片U1的第一引脚分别接电阻R11一端、三极管YT11发射极，电阻R11另一端接地，三极管YT11集电极分别接电感L11一端、二极管D11正极，电感L11另一端接12V电压正极，二极管D11负极分别接驱动芯片U1的第三引脚、电阻R13一端、电容C14一端，电阻R13的另一端分别接驱动芯片U1的第四引脚、LED组合光源正极，LED组合光源负极、电容C14另一端均接地；驱动芯片U1的第二引脚通过电容C12接地，驱动芯片U1的第三引脚通过电阻R14接驱动芯片U1的第七引脚，驱动芯片U1的第五引脚通过电容C13接地，驱动芯片U1的第六引脚通过电阻R12接地，驱动芯片U1的第七引脚通过电阻R15接地，驱动芯片U1的第八引脚接三极管YT11基极，驱动芯片U1的第九引脚接地。

4.根据权利要求1或2所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的充放电控制电路包括芯片DW01，芯片DW01的第一引脚接MOS开关管8205A的第五引脚，芯片DW01的第二引脚通过电阻R2接地，芯片DW01第三引脚接MOS开关管8205A的第四引脚，芯片DW01的第五引脚通过电阻R1接锂电池正极，并通过电容C1分别接芯片DW01第六引脚和锂电池负极，MOS开关管8205A的第六引脚和第七引脚均接锂电池负极，MOS开关管8205A的第八引脚和第一引脚相连，MOS开关管8205A的第二引脚和第三引脚均接地。

5.根据权利要求1或2所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的应急照明电路包括若干LED光源并联而成的应急照明灯组，所述的应急照明灯组的正极通过继电器J的常闭触点J1-1接锂电池正极，应急照明灯组的负极接三极管V2集电极，三极管V2发射极接地，三极管V2基极分别接电阻R3一端、三极管V1集电极，电阻R3另一端接应急照明灯组正极，三极管V1发射极接地，三极管V1基极通过电位器W1接声控开关电路输出端。

6.根据权利要求2所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的声控开关电路包括控制芯片CD4011，控制芯片CD4011的第一引脚分别接电阻R6一端和电容C3一端，电阻R5另一端分别接控制芯片CD4011的第三引脚和第五引脚，电容C3的另一端分别接电容C2一端和电容C4一端，电容C2另一端分别接控制芯片CD4011第十引脚和电阻R5一端，电阻R5另一端接电容C5一端，电容C5另一端分别接三极管V3集电极、电阻R4一端、电阻R3一端，三极管V3发射极接地，电阻R4另一端分别接三极管V3基极和拾音元件BM正极，拾音元件BM负极接地，电阻R3另一端分别接控制芯片CD4011第十四引脚和继电器J常闭触点J1-1；电容C4另一端分别接控制芯片CD4011第六引脚和电阻R7一端，电阻R7另一端分别接控制芯片CD4011第二引脚、控制芯片CD4011第四引脚、电阻R8一端，电阻R8另一端为声控开关电路输出端。

7.根据权利要求6所述的室内应急照明装置，其特征在于，所述的光控电路包括光敏电阻RG，所述光敏电阻RG的一端接地，光敏电阻RG的另一端分别接控制芯片CD4011第八引脚、控制芯片CD4011第九引脚、电容C5一端。