CN211860615U - 应急灯指示电路和应用其的应急灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于灯具领域，提供了一种应急灯指示电路和应用其的应急灯。该电路包括比较模块和驱动模块；比较模块与外部电池组的负极、外部充电电路连接和驱动模块连接；驱动模块与外部充电电路连接和外部指示灯连接；外部充电电路为比较模块和驱动模块供电；在外部电池组断开与比较模块的连接时，比较模块接收的外部电池组的电压大于预设电压，比较模块向驱动模块发送延迟启动信号；驱动模块根据延迟启动信号控制外部指示灯熄灭。本实用新型结构简单，成本低，在满足电池可替换的前提下，使得应急灯的指示更加符合安规要求。

Description

应急灯指示电路和应用其的应急灯

技术领域

本实用新型属于灯具领域，尤其涉及一种应急灯指示电路和应用其的应急灯。

背景技术

传统应急灯的电池是不可替换的，只有开关断开或接通的功能，不方便用户根据实际情况替换电池。随着电子技术的进步，为了满足客户需求，可更换电池的应急灯也越来越多。在应急灯的安规中要求，市电正常时指示灯亮，市电异常时指示灯灭，但现有的应急灯还不符合此安规要求，尤其是满足电池可替换的前提下不符合此安规要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种应急灯指示电路和应用其的应急灯，以解决现有技术中应急灯存在成本高，不符合安规要求的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种应急灯指示电路，包括：比较模块和驱动模块；

所述比较模块的供电端与外部电池组的负极连接，所述比较模块的电压端与外部充电电路连接，所述比较模块的控制端与所述驱动模块的输入端连接；所述驱动模块的电压端与所述外部充电电路连接，所述驱动模块的控制端与外部指示灯连接；所述外部充电电路为所述比较模块和所述驱动模块供电；

在所述外部电池组断开与所述比较模块的连接时，所述比较模块接收的外部电池组的电压大于预设电压，所述比较模块向所述驱动模块发送延迟启动信号；所述驱动模块根据所述延迟启动信号控制外部指示灯熄灭。

进一步地，所述比较模块包括：第一分压单元和比较单元；

所述第一分压单元的第一端和所述比较单元的第一电压端均与外部充电电路连接，所述第一分压单元的第二端与所述比较单元的负相输入端连接，所述第一分压单元的第三端和所述比较单元的第二电压端均接地；

所述比较单元的正相输入端与外部电池组的负极连接，所述比较单元的输出端与所述驱动模块的输入端连接。

进一步地，所述第一分压单元包括：第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端与外部充电电路连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端均与所述比较单元的负相输入端连接；所述第二电阻的第二端接地。

进一步地，所述比较单元包括：运算放大器；

所述运算放大器的第一电压端与外部充电电路连接，所述运算放大器的第二电压端均接地，所述运算放大器的负相输入端与所述第一分压单元的第二端连接，所述运算放大器的正相输入端与外部电池组的负极连接，所述运算放大器的输出端与所述驱动模块的输入端连接。

进一步地，所述驱动模块包括：整流单元、充电单元、泄放单元、驱动单元、第二分压单元和第三分压单元；

所述整流单元的第一端与所述比较模块的控制端连接，所述整流单元的第二端与所述充电单元的第一端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接；所述充电单元的第二端、所述泄放单元的第二端和所述驱动单元的第一端均接地；

所述驱动单元的第三端与所述第二分压单元的第二端和所述第三分压单元的第一端均连接；所述第二分压单元的第一端与所述外部充电电路连接，所述第三分压单元的第二端与外部指示灯连接。

进一步地，所述整流单元包括：第一二极管；

所述第一二极管的阳极与所述比较模块的控制端连接，所述第一二极管的阴极与所述充电单元的第一端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接。

进一步地，所述充电单元包括：第一电容；

所述第一电容的第一端与所述整流单元的第二端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接，所述第一电容的第二端接地。

进一步地，所述驱动单元包括：第一开关管；

所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的栅极与所述整流单元的第二端、所述泄放单元的第一端和所述充电单元的第一端均连接，所述第一开关管的漏极与所述第二分压单元的第二端和所述第三分压单元的第一端均连接。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种应急灯，包括电池组、电池保护电路和指示灯，还包括如实施例的第一方面提供的任一项所述的应急灯指示电路；其中，所述电池组的正极与外部充电电路连接，所述电池组的负极与所述电池保护电路的第一端和所述比较模块的供电端均连接，所述电池保护电路的第二端接地。

进一步地，所述应急灯还包括：充电保护电路；

所述充电保护电路的输入端与外部充电电路连接，所述充电保护电路的输出端与所述电池组的正极连接。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：该电路主要包括比较模块和驱动模块，结构简单，成本低；在外部电池组断开与比较模块的连接时，比较模块接收的外部电池组的电压大于预设电压，比较模块向驱动模块发送延迟启动信号，驱动模块根据延迟启动信号控制外部指示灯熄灭，可以区分电池放电的异常情况，以及区分电池充电和充满等情况，在满足电池可替换的前提下，使得应急灯的指示更加符合安规要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的应急灯指示电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种应急灯指示电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的应急灯指示电路的具体电路示意图；

图4是本实用新型实施例提供的外部电池组断开与比较模块的连接时负极BAT-的波形；

图5是本实用新型实施例提供的外部电池组充满电时负极BAT-的波形；

图6是本实用新型实施例提供的应急灯的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实施例提供的一种应急灯指示电路，包括：比较模块110和驱动模块120；比较模块110的供电端与外部电池组的负极连接，比较模块110的电压端与外部充电电路连接，比较模块110的控制端与驱动模块120的输入端连接；驱动模块120的电压端与外部充电电路连接，驱动模块120的控制端与外部指示灯连接；外部充电电路为比较模块110和驱动模块120供电。外部充电电路可以为市电。

实际应用环境中，应急灯中的电池组的负极BAT-的波形情况如下：1、电池组拔掉后，即与比较模块110断开连接时，电池组的负极BAT-的波形如图4所示，在该波形中，峰值电压V1最高可以为3V，且该波形中的高电平部分不一定是完全的直流高电平，可能会含有毛刺，周期T1的典型时间为1s，当然波形的峰值电压V1和周期T1需要以实测为准，本实施例不进行限定；2、电池组充满后，电池组的负极BAT-的波形如图5所示，在该波形中，峰值电压V2最高可以为2V，周期T2的典型时间可达10s，该波形的峰值电压V2和周期T2需要以实测为准，本实施例不进行限定；3、电池组放电中时，例如市电停电时，电池组的负极BAT-一直为0V，没有脉冲波形输出；4、电池组充电中时，电池组的负极BAT-引脚一直为0V，没有脉冲波形输出。为了达到安规要求，本实施例利用比较模块110和驱动模块120将第1种情况与其它情况区分开，使得电池组与比较模块110断开连接时使指示灯熄灭。

具体的，在外部电池组断开与比较模块110的连接时，比较模块110接收的外部电池组的电压大于预设电压，比较模块110向驱动模块120发送延迟启动信号；驱动模块120根据延迟启动信号控制外部指示灯熄灭。

上述应急灯指示电路，结构简单，成本低；在外部电池组断开与比较模块110的连接时可以控制外部指示灯熄灭，实现了区分电池放电的异常情况，以及区分电池充电和充满等情况，在满足电池可替换的前提下，使得应急灯的指示更加符合安规要求。

参见图2，在一个实施例中，比较模块110可以包括：第一分压单元111和比较单元112；第一分压单元111的第一端和比较单元112的第一电压端均与外部充电电路连接，第一分压单元111的第二端与比较单元112的负相输入端连接，第一分压单元111的第三端和比较单元112的第二电压端均接地；比较单元112的正相输入端与外部电池组的负极连接，比较单元112的输出端与驱动模块120的输入端连接。

第一分压单元111将接收的外部充电电路的分压至预设电压给比较单元112，以使比较单元112以该预设电压为基准判断供电端的电压(电池组的负极BAT-的电压)。本实施例对预设电压不进行具体限定，具体根据电池组的电压进行设定，进而本实施例对第一分压单元111的阻值也不进行限定，第一分压单元111将外部充电电路分压至预设电压，该预设电压在当前电池组的最高电圧和供电电压之间即可。

可选的，参见图3，本实施例的第一分压单元111可以包括第一电阻R1和第二电阻R2，比较单元112可以包括运算放大器U1。具体的，第一电阻R1的第一端与外部充电电路连接，第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端均与比较单元112的负相输入端(运算放大器U1的负相输入端)连接；第二电阻R2的第二端接地，运算放大器U1的第一电压端与外部充电电路连接，运算放大器U1的第二电压端均接地，运算放大器U1的负相输入端与第一分压单元111的第二端(第一电阻R1的第二端和第二电阻R2的第一端的共接端)连接，运算放大器U1的正相输入端与外部电池组的负极连接，运算放大器U1的输出端与驱动模块120的输入端连接。

参见图2，在一个实施例中，驱动模块120可以包括：整流单元121、充电单元122、泄放单元123、驱动单元124、第二分压单元125和第三分压单元126；整流单元121的第一端与比较模块110的控制端连接，整流单元121的第二端与充电单元122的第一端、泄放单元123的第一端和驱动单元124的第二端均连接；充电单元122的第二端、泄放单元123的第二端和驱动单元124的第一端均接地；驱动单元124的第三端与第二分压单元125的第二端和第三分压单元126的第一端均连接；第二分压单元125的第一端与外部充电电路连接，第三分压单元126的第二端与外部指示灯连接。

具体的，整流单元121对延迟启动信号进行滤波整流，保证信号的稳定性；充电单元122在接收到所述延迟启动信号进行充电，以使驱动单元124导通；泄放单元123在充电单元122不需要工作时将其电压进行泄放，保证电路的安全性；第二分压单元125保证驱动单元124导通时外部指示灯灭，驱动单元124不导通时使指示灯亮，保证了指示灯符合安规要求；第三分压单元126保证了指示灯的供电稳定。

可选的，参见图3，本实施例的整流单元121可以包括第一二极管D1，充电单元122可以包括第一电容C1，泄放单元123可以包括第三电阻R3，驱动单元124可以包括第一开关管Q1。

具体的，第一二极管D1的阳极与运算放大器U1的输出端连接，第一二极管D1的阴极与第一电容C1的第一端、第三电阻R3的第一端和第一开关管Q1的漏极均连接。第一电容C1的第一端与第一二极管D1的阴极、第三电阻R3的第一端和第一开关管Q1的漏极均连接，第一电容C1的第二端接地。第三电阻R3的第一端与第一二极管D1的阴极、第一电容C1的第一端和第一开关管Q1的漏极均连接，第三电阻R3的第二端接地。第一开关管Q1的源极接地，第一开关管Q1的栅极与第一二极管D1的阴极、第三电阻R3的第一端和第一电容C1的第一端均连接，第一开关管Q1的漏极与第二分压单元125的第二端和第三分压单元126的第一端均连接。

可选的，本实施例的第二分压单元125可以包括第四电阻R4，第三分压单元126可以包括第五电阻R5；第四电阻R4的第一端与外部充电电路连接，第四电阻R4的第二端与第一开关管Q1的漏极和第五电阻R5的第一端连接，第五电阻R5的第二端与外部指示灯连接。

示例性的，结合图3，对实施例的应急灯指示电路的具体工作流程进行描述，具体如下：

运算放大器U1、第一电阻R1和第二电阻R2构成比较模块110，并将接收的外部充电电路的电压VCC进行分压后输入到运算放大器U1的负相输入端；电池组的负极BAT-接到运算放大器U1的正相输入端。第一二极管D1、第三电阻R3、第一电容C1、第一开关管Q1、第四电阻R4和第五电阻R5构成驱动模块120。

第一电阻R1和第二电阻R2对外部充电电路的电压VCC分压后的电压为预设电压Vin-，预设电压Vin-输入到运算放大器U1的负相输入端，预设电压Vin-可以设置为电池组的负极BAT-在图4波形中的V1和图5波形中的V2之间，例如V1＝3V，V2＝2V时，预设电压Vin-可设置在2.5V，具体电压值本实施例不进行限定。此时只有图4波形的峰值电压会大于预设电压Vin-，即在外部电池组断开与比较模块110的连接时，比较模块110接收的外部电池组的电压大于预设电压Vin-，运算放大器U1向驱动模块120发送延迟的高电平信号(延迟启动信号)。

在驱动模块120中，如果运算放大器U1输出高电平信号，即会给第一电容C1充电，由于图4中的波形是周期性的，所以运算放大器U1也在周期性地给第一电容C1充电。第一电容C1放电的时间远小于运算放大器U1给其充电的时间，即只要有图4中的波形出现，第一电容C1的电压总能保存足够的电压使后面的第一开关管Q1导通，第一开关管Q1导通时，外部指示灯D2熄灭，即达到电池组拔掉后外部指示灯D2熄灭的目的。

进一步地，若电池组在市电异常时，即外部充电电路停电后，此时无法为指示灯、应急灯指示电路和电池组供电，外部指示灯D2熄灭；若电池组在充电或充满时，运算放大器U1均输出低电平，第一电容C1上也无电压，从而第一开关管Q1断开，外部指示灯D2点亮。本实施例的指示灯状态可以参见下表：

表1外部电池组状态与外部指示灯状态对应关系

上述实施例中，电路主要包括比较模块110和驱动模块120，结构简单，成本低；在外部电池组断开与比较模块110的连接时，比较模块110接收的外部电池组的电压大于预设电压，比较模块110向驱动模块120发送延迟启动信号，驱动模块120根据延迟启动信号控制外部指示灯熄灭，即本实施例在应急灯的驱动中增加比较模块110和驱动模块120，可以识别出电池组拔掉后的情况，进而控制指示灯，达到安规的要求，实现在满足电池可替换的前提下，使得应急灯的指示更加符合安规要求。

基于上述实施例的应急灯指示电路，本实施例还提供了一种应急灯，如图6所示，包括电池组200、电池保护电路300和指示灯D2，还包括上述实施例中任一种的应急灯指示电路100，也具有上述任一种应急灯指示电路的有益效果。其中，电池组200的正极与外部充电电路连接，电池组200的负极与电池保护电路300的第一端和应急灯指示电路100的比较模块110的供电端均连接，电池保护电路300的第二端接地。

本实施例的应急灯的驱动中包括电池保护电路300，使得本实施例的应急灯既可以采用已经带保护电路的电池组，也可以采用未带保护电路的电池组，进而可降低电池组的成本。

进一步地，应急灯还可以包括充电保护电路400；充电保护电路400的输入端与外部充电电路连接，充电保护电路400的输出端与电池组200的正极连接，充电保护电路400可保证充电稳定与安全。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应急灯指示电路，其特征在于，包括：比较模块和驱动模块；

所述比较模块的供电端与外部电池组的负极连接，所述比较模块的电压端与外部充电电路连接，所述比较模块的控制端与所述驱动模块的输入端连接；所述驱动模块的电压端与所述外部充电电路连接，所述驱动模块的控制端与外部指示灯连接；所述外部充电电路为所述比较模块和所述驱动模块供电；

在所述外部电池组断开与所述比较模块的连接时，所述比较模块接收的外部电池组的电压大于预设电压，所述比较模块向所述驱动模块发送延迟启动信号；所述驱动模块根据所述延迟启动信号控制外部指示灯熄灭。

2.如权利要求1所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述比较模块包括：第一分压单元和比较单元；

所述第一分压单元的第一端和所述比较单元的第一电压端均与外部充电电路连接，所述第一分压单元的第二端与所述比较单元的负相输入端连接，所述第一分压单元的第三端和所述比较单元的第二电压端均接地；

所述比较单元的正相输入端与外部电池组的负极连接，所述比较单元的输出端与所述驱动模块的输入端连接。

3.如权利要求2所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述第一分压单元包括：第一电阻和第二电阻；

所述第一电阻的第一端与外部充电电路连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端均与所述比较单元的负相输入端连接；所述第二电阻的第二端接地。

4.如权利要求2所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述比较单元包括：运算放大器；

所述运算放大器的第一电压端与外部充电电路连接，所述运算放大器的第二电压端均接地，所述运算放大器的负相输入端与所述第一分压单元的第二端连接，所述运算放大器的正相输入端与外部电池组的负极连接，所述运算放大器的输出端与所述驱动模块的输入端连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述驱动模块包括：整流单元、充电单元、泄放单元、驱动单元、第二分压单元和第三分压单元；

所述整流单元的第一端与所述比较模块的控制端连接，所述整流单元的第二端与所述充电单元的第一端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接；所述充电单元的第二端、所述泄放单元的第二端和所述驱动单元的第一端均接地；

所述驱动单元的第三端与所述第二分压单元的第二端和所述第三分压单元的第一端均连接；所述第二分压单元的第一端与所述外部充电电路连接，所述第三分压单元的第二端与外部指示灯连接。

6.如权利要求5所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述整流单元包括：第一二极管；

所述第一二极管的阳极与所述比较模块的控制端连接，所述第一二极管的阴极与所述充电单元的第一端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接。

7.如权利要求5所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述充电单元包括：第一电容；

所述第一电容的第一端与所述整流单元的第二端、所述泄放单元的第一端和所述驱动单元的第二端均连接，所述第一电容的第二端接地。

8.如权利要求5所述的应急灯指示电路，其特征在于，所述驱动单元包括：第一开关管；

所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的栅极与所述整流单元的第二端、所述泄放单元的第一端和所述充电单元的第一端均连接，所述第一开关管的漏极与所述第二分压单元的第二端和所述第三分压单元的第一端均连接。

9.一种应急灯，包括电池组、电池保护电路和指示灯，其特征在于，还包括如权利要求1至8任一项所述的应急灯指示电路；其中，所述电池组的正极与外部充电电路连接，所述电池组的负极与所述电池保护电路的第一端和所述比较模块的供电端均连接，所述电池保护电路的第二端接地。

10.如权利要求9所述的应急灯，其特征在于，所述应急灯还包括：充电保护电路；

所述充电保护电路的输入端与外部充电电路连接，所述充电保护电路的输出端与所述电池组的正极连接。

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