CN217643792U - 一种led低压应急输出可调电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及应急照明灯具技术领域，为了解决现有应急电源输出功率恒定，无法调节的技术问题，包括用于对市电进行整流滤波和功率因数调整的预处理模块，用于对电池充电的充电模块，用于电池升压的升压模块，用于对升压模块进行功率调节的拨码开关，用于LED通断的控制开关，用于对控制开关、升压模块和充电模块进行控制的单片机，所述单片机还用于对电池电量的检测，所述预处理模块的输出端与充电模块连接。应急输出功率大小可通过拨码开关可调整应急输出功率的大小，实现应急输出功率变化，应急输出适用范围广。

Description

一种LED低压应急输出可调电源

技术领域

本实用新型涉及应急照明灯具技术领域，尤其涉及一种LED低压应急输出可调电源。

背景技术

LED低压应急电源是在正常照明电源发生故障时，能有效地照明和显示疏散通道，或能持续照明而不间断工作的一类灯具。其广泛应用于影剧院、商场、宾馆等公共场所，以提供不间断照明供不时之需。

传统的LED低压应急电源，在有市电时，电源一直处在备用状态，在停电时，继电器接通应急电池回路，给用于应急的LED供电，LED点亮。但是现在应急电源存在输出功率恒定，无法调节的缺点，对于不同场景下，所需要的亮度要求不同，适用范围小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种LED低压应急输出可调电源，以解决现有应急电源输出功率恒定，无法调节的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的LED低压应急输出可调电源的具体技术方案如下：

一种LED低压应急输出可调电源，包括用于对市电进行整流滤波和功率因数调整的预处理模块，用于对电池充电的充电模块，用于电池升压的升压模块，用于对升压模块进行功率调节的拨码开关，用于LED通断的控制开关，用于对控制开关、升压模块和充电模块进行控制的单片机，所述单片机还用于对电池电量的检测，所述预处理模块的输出端与充电模块连接。应急输出功率大小可通过拨码开关可调整应急输出功率的大小，实现应急输出功率变化，应急输出适用范围广。

进一步的，所述升压模块包括变压器T2A、升压驱动器、受驱动器控制的MOS管Q10，所述升压驱动器的PWM受控端与单片机的PWM输出端连接，所述升压驱动器的PWM开关控制端与MOS管Q10的栅极连接，所述变压器T2A原边的两端分别与MOS管Q10的漏极、电池的正极连接，所述MOS管Q10的源极接入地SGND，所述变压器T2A副边通过整流及滤波输出用于LED工作的直流电；所述拨码开关的一侧引脚分别通过电阻与升压驱动器的回路补偿端的连接，所述拨码开关的相对一侧引脚接入地SGND。

进一步的，所述充电模块包括MOS器件Q6和MOS器件Q7，电池包括第一电池和第二电池，所述预处理模块的输出端的正极分别与第一电池的正极、MOS器件Q6的源极连接，所述MOS器件Q6的漏极通过二极管D11与MOS器件Q7的源极连接，所述MOS器件Q7的漏极与第二电池的正极连接，所述MOS器件Q6和MOS器件Q7的栅极分别与三极管Q4的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的基极、三极管Q5的基极分别与单片机连接，三极管Q4的发射极和三极管Q5的发射极接入地SGND，三极管Q4的发射极通过电阻R28与预处理模块连接。使用两串电池，降低电池成本。

进一步的，所述预处理模块包括EMC电路、整流电路、滤波电路和PFC电路，所述PFC电路包括调制控制器U1和稳压源，所述稳压源包括三端稳压器件，所述三端稳压器件的阳极与三极管Q3的发射极连接，所述三端稳压器件的阴极与三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R28与三极管Q4的发射极连接。

进一步的，还包括市电检测电路，所述市电检测电路设置有NPN型的三极管Q1和Q2，三极管Q1的基极和集电极分别通过两路限流电阻与滤波电路的输出端连接，三极管Q1和Q2的发射极接入地GND，三极管Q2的集电极与调制控制器U1的反馈端连接，三极管Q1的基极与发射极之间并联有电阻R14和电容C10。

进一步的，所述控制开关包括继电器和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路设置有NPN型的三极管Q8，所述三极管Q8的基极通过电阻R64与单片机连接，所述三极管Q8的发射极接入地SGND，所述继电器的线圈的两端分别与电池的正极、三极管Q8的集电极连接。

本实用新型提供的LED低压应急输出可调电源具有以下优点：

应急输出功率大小可通过拨码开关可调整应急输出功率的大小，实现应急输出功率变化，应急输出适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型提供的LED低压应急输出可调电源的功能框图；

图2为本实用新型提供的预处理模块和充电模块电路图；

图3为本实用新型提供的升压模块电路图；

图4为本实用新型提供的单片机及其外围电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参阅图1至图4，本实用新型提供了一种LED低压应急输出可调电源，包括用于对市电进行整流滤波和功率因数调整的预处理模块，用于对电池充电的充电模块，用于电池升压的升压模块，用于对升压模块进行功率调节的拨码开关，用于LED通断的控制开关，用于对控制开关、升压模块和充电模块进行控制的单片机，所述单片机还用于对电池电量的检测，所述预处理模块的输出端与充电模块连接，单片机分别与充电模块、电池、升压模块和控制开关连接。应急输出功率大小可通过拨码开关可调整应急输出功率的大小，实现应急输出功率变化。

具体地，参阅图3，升压模块包括变压器T2A、升压驱动器、受驱动器控制的MOS管Q10，所述升压驱动器的PWM受控端与单片机的PWM输出端连接，所述升压驱动器的PWM开关控制端与MOS管Q10的栅极连接，所述变压器T2A原边的两端分别与MOS管Q10的漏极、电池的正极连接，所述MOS管Q10的源极接入地SGND，所述变压器T2A副边通过整流及滤波输出用于LED工作的直流电；所述拨码开关的一侧引脚分别通过电阻与升压驱动器的回路补偿端的连接，所述拨码开关的相对一侧引脚接入地SGND。

充电模块包括MOS器件Q6和MOS器件Q7，电池包括第一电池和第二电池，所述预处理模块的输出端的正极分别与第一电池的正极、MOS器件Q6的源极连接，所述MOS器件Q6的漏极通过二极管D11与MOS器件Q7的源极连接，所述MOS器件Q7的漏极与第二电池的正极连接，所述MOS器件Q6和MOS器件Q7的栅极分别与三极管Q4的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的基极、三极管Q5的基极分别与单片机连接，三极管Q4的发射极和三极管Q5的发射极接入地SGND，三极管Q4的发射极通过电阻R28与预处理模块连接。使用两串电池，降低电池成本。

预处理模块包括EMC电路、整流电路、滤波电路和PFC电路，所述PFC电路包括调制控制器U1和稳压源，所述稳压源包括三端稳压器件TL431，所述三端稳压器件TL431的阳极与三极管Q3的发射极连接，所述三端稳压器件TL431的阴极与三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R28与三极管Q4的发射极连接。

预处理模块中还包括市电检测电路，所述市电检测电路设置有NPN型的三极管Q1和Q2，三极管Q1的基极和集电极分别通过两路限流电阻与滤波电路的输出端连接，三极管Q1和Q2的发射极接入地GND，三极管Q2的集电极与调制控制器U1的反馈端连接，三极管Q1的基极与发射极之间并联有电阻R14和电容C10。

控制开关包括继电器K1和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路设置有NPN型的三极管Q8，所述三极管Q8的基极通过电阻R64与单片机连接，所述三极管Q8的发射极接入地SGND，所述继电器K1的线圈的两端分别与电池的正极、三极管Q8的集电极连接。

参阅图2，市电输入后经EMC电路，再经整流滤波后获得高压直流电，高压直流电输入至PFC电路，经功率因数调整及整流滤波后获得第一直流电BAT1，第一直流电BAT1经MOS器件Q6和二极管D11后到MOS器件Q7；第一直流电BAT1经MOS器件Q7输出得到第二直流电BAT2，分别用于对两串电池充电。

电池的电压经升压驱动器U6和变压器T2A升压后及后级电路的整流滤波获得第三直流电，经继电器K1控制输出后可给LED供电。

PFC电路包括调制控制器U1和变压器T1，变压器T1的第一线圈(1和3标识)的一端输入有高压直流电，第一线圈的另一端与调制控制器U1的开关管连接，通过调制控制器U1的对高压直流电进行调制，在变压器T1的第二线圈(6和8标识)耦合出交流电，交流电经整流滤波后获得第一直流电BAT1。

参阅图3，在升压模块中，升压驱动器U6，第1端通过电容C30接入地SGND；第2端，PWM受控端，用于开关与调光控制，通过电阻R40与单片机U7的信号驱动端连接，接收由单片机输入的PWM控制信号；第3端用于回路补偿，通过电容C32接入地SGND，提高系统的稳定性；第4端通过电容C32接入地SGND；第5端用于反馈电压，连接有反馈设置电路，包括拨码开关和多个电阻，通过拨码开关设置对外输出的电流，达到调节输出功率的目的；第6端过压保护，外接电阻调整，通过电阻R44接入地SGND；第7端用于工作频率调整，通过电阻R58接入地SGND；第8端用于软启动时间调整，通过电容C33接入地SGND；第9端空置；第10端用于电流检测，在本实用新型中直接接入地SGND；第11端用于输入电源，与第二电池BAT2的正极连接；第12端和13端接入地SGND；第14端，PWM开关控制端，用于连接MOS管Q10的栅极。

MOS管Q10的源极接入地SGND，MOS管Q10的漏极与变压器T2A的原边的一端连接，变压器T2A的原边的另一端与第二电池BAT2的正极连接，变压器T2A的副边输出交流电压，经二极管D20整流，再经电容BC31滤波后输入至继电器K1，继电器K1设有一继电器驱动电路，继电器驱动电路的使能端与单片机连接。

当市电停电时，升压驱动器U6工作，升压驱动器U6和变压器T2A将第二电池BAT2逆变升压后输出给LED；当市电正常时，单片机控制继电器K1吸合，输出断开，同时单片机对升压驱动器U6第2端的PWM驱动也停止，升压驱动器U6不再升压。

经二极管D20整流后，还设置有电压取样电阻R48和R49与升压驱动器U6的第6端连接，当输出电压过高时，升压驱动器U6进入过压保护状态。

综上所述，本实用新型提供的一种LED低压应急输出可调电源具有以下优点：

应急输出功率大小可通过拨码开关可调整应急输出功率的大小，实现应急输出功率变化，应急输出适用范围广。另外，使用两串电池，降低电池成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LED低压应急输出可调电源，其特征在于，包括用于对市电进行整流滤波和功率因数调整的预处理模块，用于对电池充电的充电模块，用于电池升压的升压模块，用于对升压模块进行功率调节的拨码开关，用于LED通断的控制开关，用于对控制开关、升压模块和充电模块进行控制的单片机，所述单片机还用于对电池电量的检测，所述预处理模块的输出端与充电模块连接。

2.根据权利要求1所述的LED低压应急输出可调电源，其特征在于，所述升压模块包括变压器T2A、升压驱动器(U6)、受驱动器控制的MOS管Q10，所述升压驱动器(U6)的PWM受控端与单片机的PWM输出端连接，所述升压驱动器(U6)的PWM开关控制端与MOS管Q10的栅极连接，所述变压器T2A原边的两端分别与MOS管Q10的漏极、电池的正极连接，所述MOS管Q10的源极接入地SGND，所述变压器T2A副边通过整流及滤波输出用于LED工作的直流电；所述拨码开关的一侧引脚分别通过电阻与升压驱动器(U6)的回路补偿端的连接，所述拨码开关的相对一侧引脚接入地SGND。

3.根据权利要求2所述的LED低压应急输出可调电源，其特征在于，所述充电模块包括MOS器件Q6和MOS器件Q7，电池包括第一电池和第二电池，所述预处理模块的输出端的正极分别与第一电池的正极、MOS器件Q6的源极连接，所述MOS器件Q6的漏极通过二极管D11与MOS器件Q7的源极连接，所述MOS器件Q7的漏极与第二电池的正极连接，所述MOS器件Q6和MOS器件Q7的栅极分别与三极管Q4的集电极、三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的基极、三极管Q5的基极分别与单片机连接，三极管Q4的发射极和三极管Q5的发射极接入地SGND，三极管Q4的发射极通过电阻R28与预处理模块连接。

4.根据权利要求3所述的LED低压应急输出可调电源，其特征在于，所述预处理模块包括EMC电路、整流电路、滤波电路和PFC电路，所述PFC电路包括调制控制器(U1)和稳压源，所述稳压源包括三端稳压器件，所述三端稳压器件的阳极与三极管Q3的发射极连接，所述三端稳压器件的阴极与三极管Q3的集电极连接，所述三极管Q3的基极通过所述电阻R28与三极管Q4的发射极连接。

5.根据权利要求4所述的LED低压应急输出可调电源，其特征在于，还包括市电检测电路，所述市电检测电路设置有NPN型的三极管Q1和Q2，三极管Q1的基极和集电极分别通过两路限流电阻与滤波电路的输出端连接，三极管Q1和Q2的发射极接入地GND，三极管Q2的集电极与调制控制器(U1)的反馈端连接，三极管Q1的基极与发射极之间并联有电阻R14和电容C10。

6.根据权利要求1至5任一项所述的LED低压应急输出可调电源，其特征在于，所述控制开关包括继电器(K1)和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路设置有NPN型的三极管Q8，所述三极管Q8的基极通过电阻R64与单片机连接，所述三极管Q8的发射极接入地SGND，所述继电器(K1)的线圈的两端分别与电池的正极、三极管Q8的集电极连接。

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