CN214481374U

CN214481374U - 一种直流载波通信的应急照明灯具

Info

Publication number: CN214481374U
Application number: CN202023317044.7U
Authority: CN
Inventors: 刘坚
Original assignee: Shenzhen Kunan Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Kunan Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-31
Filing date: 2020-12-31
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2030-12-31

Abstract

一种直流载波通信的应急照明灯具，包括直流载波接口电路、稳压电路、载波信号接收及回码电路、MCU、光源驱动及检测电路；所述直流载波接口电路的输入端与应急照明集中电源连接，直流载波接口电路的输出端分别与稳压电路、载波信号接收和发送电路的输入端连接，稳压电路的输出端、载波信号接收和发送电路的输出端分别与MCU连接，MCU还与光源驱动及检测电路连接，用于控制应急照明灯的状态；相对于现有技术，本实用新型无需单独给照明灯具供电，进而节省组网布线的工程费用和施工时间。基于直流载波的消防应急照明和疏散指示系统拥有结构简单、成本少、故障率低等优点。

Description

一种直流载波通信的应急照明灯具

技术领域

本实用新型涉及消防应急领域，具体涉及一种直流载波通信的应急照明灯具。

背景技术

传统的消防应急照明和疏散指示系统产品中的照明灯具，需要连接两组线至控制端的监控端设备；照明灯具的通讯和电源分开；一组电源线，为照明灯具提供电源，电源线需区分正负极；一组通讯线，与控制端的监控设备进行通讯，照明灯具受监控设备的控制进行点亮或熄灭，并且可向监控设备上报照明灯具的工作状态和故障信息，通讯线也有极性。并且所使用的通讯线对系统的线路分布、线路匹配阻抗有较高要求。

传统的消防应急照明和疏散指示系统产品主要存在两个方面的劣势：

1. 工程费用方面

因四线制系统的通讯线和电源线是分开，通讯一组两根线、供电一组两根线，材料成本偏高；同时线路布线的工期也会相应增加，也使得工程费用增加；

2. 施工方面

因现场需要布置两组线，施工周期会增长；另外，线路接口较多，且两组线都需区分极性，这种产品布线和接线十分麻烦，故障率也高。容易出现接错等问题。另外所使用的现场总线对系统的线路分布、线路匹配阻抗要求较高。

实用新型内容

为解决上述问题，提供一种采用直流载波通信与其他设备进行供电和通信的直流载波通信的应急照明灯具。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种直流载波通信的应急照明灯具，包括直流载波接口电路、稳压电路、载波信号接收及回码电路、MCU、光源驱动及检测电路；所述直流载波接口电路的输入端与应急照明集中电源连接，直流载波接口电路的输出端分别与稳压电路、载波信号接收和发送电路的输入端连接，稳压电路的输出端、载波信号接收和发送电路的输出端分别与MCU连接，MCU还与光源驱动及检测电路连接，用于控制应急照明灯的状态；所述光源驱动与检测电路包括连续电流模式的降压恒流驱动芯片，连续电流模式的降压恒流驱动芯片的LX端分别与第三稳压二极管的阳极、电感的一端连接，电感的另一端分别与第十三电阻的一端、第五电容的一端连接；第十三电阻的另一端经第十二电阻接地，第十二电阻上并联有第九电容，第十三电阻和第十二电阻的连接处还与MCU的接口连接；第三稳压二极管的阴极与电源连接，连续电流模式的降压恒流驱动芯片的VIN端与电源连接，ISENSE端分别与第十四电阻的一端、第五电容的另一端连接，第五电容的两端还分别与LED光源电路连接；连续电流模式的降压恒流驱动芯片的ADJ端与MCU的PWM输出脚连接。

所述直流载波接口电路包括第一保险丝、瞬态二极管、第三电容、第四电容和整流桥堆，其中第一保险丝的一端与电源线连接，另一端分别与瞬态二极管、第四电容的一端连接，瞬态二极管的另一端分别与电源线、第三电容的一端连接；第三电容的一端还与整流桥堆的第一引脚连接，第四电容的一端还与整流桥堆的第二引脚连接，第三电容和第四电容的另一端接地，整流桥堆的第三引脚和第四引脚为输出端。

所述载波信号接收及返回电路包括稳压二极管、第二电阻、第一电容、第五电阻、第八电阻、第一三极管、第七电阻、第四电阻、第二电容、第三电阻、第六电阻、第九电阻、第一二极管、第二三极管、上拉电阻，其中稳压二极管的阳极和阴极分别与直流载波接口电路的输出端连接，稳压二极管的阴极还与第二电阻的一端连接，第二电阻的一端还与第一三极管的集电极连接；稳压二极管的阳极与第八电阻的一端连接，第八电阻的另一端与第二电阻的另一端连接，第五电阻的一端连接至第二电阻与第八电阻之间，第五电阻的另一端与MCU的AD接口连接；第一电容与第八电阻并联；第一三极管的发射极与第七电阻的一端连接，第七电阻的另一端与第八电阻连接；第一三极管的基极经过第四电阻与MCU的TX接口连接；第三电阻、第六电阻和第九电阻串联，第三电阻的另一端分别与第一三极管的集电极、第一二极管的阳极连接，第九电阻的另一端分别与第七电阻、第二三极管的发射极连接；第一二极管的阴极与电源连接；第二三极管的基极连接至第六电阻和第九电阻之间，第二三极管的集电极与MCU的RX接口连接；第二三极管的集电极还与上拉电阻连接。

本实用新型的有益效果：相对于现有技术，本实用新型无需单独给照明灯具供电，进而节省组网布线的工程费用和施工时间。基于直流载波的消防应急照明和疏散指示系统拥有结构简单、成本少、故障率低等优点。

附图说明

图1是本实用新型的直流载波通信应急照明灯具的电路原理图。

图2是本实用新型中直流载波接口电路的电路图。

图3是本实用新型中载波信号接收及回码电路的电路图。

图4是本实用新型中光源驱动与检测电路的电路图。

图5是消防应急照明和疏散指示系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

应该指出，以下详细说明都是例式性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的技术含义相同。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、 “底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本实用新型中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种直流载波通信的应急照明灯具，包括直流载波接口电路、稳压电路、载波信号接收和回码电路、MCU、光源驱动及检测电路；所述直流载波接口电路的输入端通过电源线与应急照明集中电源连接，应急照明集中电源通过电源线与监控设备连接；直流载波接口电路的输出端分别与稳压电路、载波信号接收及返回电路的输入端连接，稳压电路的输出端、载波信号接收和发送电路的输出端分别与MCU连接，MCU还与光源驱动及检测电路连接，用于控制应急照明灯的状态。

如图2所示，直流载波接口电路用于短路保护和防止电源线正负极接反，包括第一保险丝F1、瞬态二极管TVS、第三电容C3、第四电容C4和整流桥堆，其中第一保险丝F1的一端与电源线连接，另一端分别与瞬态二极管TVS、第四电容C4的一端连接，瞬态二极管TVS的另一端分别与电源线、第三电容C3的一端连接；第三电容C3的一端还与整流桥堆的第一引脚连接，第四电容C4的一端还与整流桥堆的第二引脚连接，第三电容C3和第四电容C4的另一端接地，整流桥堆的第三引脚和第四引脚为输出端。

如图3所示，载波信号接收及回码电路包括稳压二极管D2、第二电阻R2、第一电容C1、第五电阻R5、第八电阻R8、第一三极管Q1、第七电阻R7、第四电阻R4、第二电容C2、第三电阻R3、第六电阻R6、第九电阻R9、第一二极管D1、第二三极管Q2、上拉电阻R1，其中稳压二极管D2的阳极和阴极分别与直流载波接口电路的输出端连接，稳压二极管D2的阴极还与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的一端还与第一三极管Q1的集电极连接；稳压二极管D2的阳极与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端与第二电阻R2的另一端连接，第五电阻R5的一端连接至第二电阻R2与第八电阻R8之间，第五电阻R5的另一端与MCU的AD接口连接，D2为稳压二极管，主要作用是稳压，第二电阻R2、第一电容C1、第五电阻R5和第八电阻R8用于AD采样，用于检测输入线两端的电压，通过判断该电压值灯具可调整亮度，以保证系统的稳定性；第一电容C1与第八电阻R8并联；第一三极管Q1的发射极与第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与第八电阻R8连接；第一三极管Q1的基极经过第四电阻R4与MCU的TX接口连接；第三电阻R3、第六电阻R6和第九电阻R9串联，第三电阻R3的另一端分别与第一三极管Q1的集电极、第一二极管D1的阳极连接，第九电阻R9的另一端分别与第七电阻R7、第二三极管Q2的发射极连接；第一二极管D1的阴极与电源连接；第二三极管Q2的基极连接至第六电阻R6和第九电阻R9之间，第二三极管Q2的集电极与MCU的RX接口连接；第二三极管Q2的集电极还与上拉电阻R1连接；（AD、TX、RX这三个都是网络标号，都是连接单片机（MCU）的IO口，其中AD标号连接至MCU的AD采样引脚；TX标号连接至MCU的输出引脚；RX标号连接至MCU的输入引脚。）。

应急照明集中电源在电源线上加载特定格式的+36V、+12V、 0V高低电平变化的波形，对所发送的信息进行编码调制，其中+36V、 0V的波形为发码信息，+12V为灯具回码电平；RX为接收端，TX为发送端；

发码阶段，当电源线为+36V时，第三电阻R3、第六电阻R6、第九电阻R9三个串连的电阻分压使Q2导通，此时RX端接收到0V低电平；当电源线为0V时，Q2截止，此时RX端接收到+5V高电平；至此MCU就可按约定的协议将电源线上发送的信息进行解调；

回码阶段，电源线上电平为+12V，TX端发出高电平，使Q1导通，将+12V电平拉低1V，

同样，MCU按约定的协议进行编码，发出特定的信息，对发码信息进行回应；

如图4所示，光源驱动与检测电路包括连续电流模式的降压恒流驱动芯片U1，连续电流模式的降压恒流驱动芯片U1的LX端分别与第三稳压二极管D3的阳极、电感L1的一端连接，电感L1的另一端分别与第十三电阻R13的一端、第五电容C5的一端连接；第十三电阻R13的另一端经第十二电阻R12接地，第十二电阻R12上并联有第九电容C9，第十三电阻R13和第十二电阻R12的连接处还与MCU的接口连接；第三稳压二极管D3的阴极与电源连接，连续电流模式的降压恒流驱动芯片U1的VIN端与电源连接，ISENSE端分别与第十四电阻R14的一端、第五电容C5的另一端连接，第五电容C5的两端还分别与LED光源电路连接；连续电流模式的降压恒流驱动芯片U1的ADJ端与MCU的PWM输出脚连接。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种直流载波通信的应急照明灯具，其特征在于：包括直流载波接口电路、稳压电路、载波信号接收及回码电路、MCU、光源驱动及检测电路；所述直流载波接口电路的输入端与应急照明集中电源连接，直流载波接口电路的输出端分别与稳压电路、载波信号接收和发送电路的输入端连接，稳压电路的输出端、载波信号接收和发送电路的输出端分别与MCU连接，MCU还与光源驱动及检测电路连接，用于控制应急照明灯的状态；所述光源驱动与检测电路包括连续电流模式的降压恒流驱动芯片（U1），连续电流模式的降压恒流驱动芯片（U1）的LX端分别与第三稳压二极管（D3）的阳极、电感（L1）的一端连接，电感（L1）的另一端分别与第十三电阻（R13）的一端、第五电容（C5）的一端连接；第十三电阻（R13）的另一端经第十二电阻（R12）接地，第十二电阻（R12）上并联有第九电容（C9），第十三电阻（R13）和第十二电阻（R12）的连接处还与MCU的接口连接；第三稳压二极管（D3）的阴极与电源连接，连续电流模式的降压恒流驱动芯片（U1）的VIN端与电源连接，ISENSE端分别与第十四电阻（R14）的一端、第五电容（C5）的另一端连接，第五电容（C5）的两端还分别与LED光源电路连接；连续电流模式的降压恒流驱动芯片（U1）的ADJ端与MCU的PWM输出脚连接。

2.如权利要求1所述的直流载波通信的应急照明灯具，其特征在于：所述直流载波接口电路包括第一保险丝（F1）、瞬态二极管（TVS）、第三电容（C3）、第四电容（C4）和整流桥堆，其中第一保险丝（F1）的一端与电源线连接，另一端分别与瞬态二极管（TVS）、第四电容（C4）的一端连接，瞬态二极管（TVS）的另一端分别与电源线、第三电容（C3）的一端连接；第三电容（C3）的一端还与整流桥堆的第一引脚连接，第四电容（C4）的一端还与整流桥堆的第二引脚连接，第三电容（C3）和第四电容（C4）的另一端接地，整流桥堆的第三引脚和第四引脚为输出端。

3.如权利要求1所述的直流载波通信的应急照明灯具，其特征在于：所述载波信号接收及返回电路包括稳压二极管（D2）、第二电阻（R2）、第一电容（C1）、第五电阻（R5）、第八电阻（R8）、第一三极管（Q1）、第七电阻（R7）、第四电阻（R4）、第二电容（C2）、第三电阻（R3）、第六电阻（R6）、第九电阻（R9）、第一二极管（D1）、第二三极管（Q2）、上拉电阻（R1），其中稳压二极管（D2）的阳极和阴极分别与直流载波接口电路的输出端连接，稳压二极管（D2）的阴极还与第二电阻（R2）的一端连接，第二电阻（R2）的一端还与第一三极管（Q1）的集电极连接；稳压二极管（D2）的阳极与第八电阻（R8）的一端连接，第八电阻（R8）的另一端与第二电阻（R2）的另一端连接，第五电阻（R5）的一端连接至第二电阻（R2）与第八电阻（R8）之间，第五电阻（R5）的另一端与MCU的AD接口连接；第一电容（C1）与第八电阻（R8）并联；第一三极管（Q1）的发射极与第七电阻（R7）的一端连接，第七电阻（R7）的另一端与第八电阻（R8）连接；第一三极管（Q1）的基极经过第四电阻（R4）与MCU的TX接口连接；第三电阻（R3）、第六电阻（R6）和第九电阻（R9）串联，第三电阻（R3）的另一端分别与第一三极管（Q1）的集电极、第一二极管（D1）的阳极连接，第九电阻（R9）的另一端分别与第七电阻（R7）、第二三极管（Q2）的发射极连接；第一二极管（D1）的阴极与电源连接；第二三极管（Q2）的基极连接至第六电阻（R6）和第九电阻（R9）之间，第二三极管（Q2）的集电极与MCU的RX接口连接；第二三极管（Q2）的集电极还与上拉电阻（R1）连接。