CN220108286U - 一种带应急照明的led灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带应急照明的LED灯具，包括市电输入开关、LED驱动电源、主照明LED灯、市电检测电路、开关状态检测电路、备用电源模块、应急照明LED灯及主控模块；主照明LED灯的输入端连接于所述LED驱动电源的输出端；市电检测电路的检测端连接于市电配电变压器次级，市电检测电路的反馈端连接于主控模块；开关状态检测电路的检测端连接于市电输入开关与LED驱动电源连接的一端，开关状态检测电路的反馈端连接于主控模块；备用电源模块连接于应急照明LED灯及主控模块；应急照明LED灯的控制端连接于主控模块。可以有效避免当市电断电时导致LED灯无法正常提供照明功能的问题。

Description

一种带应急照明的LED灯具

技术领域

本申请涉及照明技术领域，具体涉及一种带应急照明的LED灯具。

背景技术

LED(发光二极管)照明灯是利用第四代绿色光源LED做成的一种照明灯具。LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。

而现有的LED照明灯通常单一采用市电作为主电源，而当市电停电时，会导致LED照明灯无法正常使用而无法提供照明功能。

实用新型内容

鉴于上述问题，本申请提供了一种带应急照明的LED灯具，解决现有的LED照明灯采用单一的市电作为输入电源而当市电断电时导致LED照明灯无法正常使用而无法提供照明功能的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种带应急照明的LED灯具，包括市电输入开关、LED驱动电源、主照明LED灯、市电检测电路、开关状态检测电路、备用电源模块、应急照明LED灯及主控模块；

所述LED驱动电源的输入端通过市电输入模块连接于市电配电变压器的次级；

所述主照明LED灯的输入端连接于所述LED驱动电源的输出端；

所述市电检测电路的检测端连接于市电配电变压器次级，所述市电检测电路的反馈端连接于主控模块；

所述开关状态检测电路的检测端连接于市电输入开关与LED驱动电源连接的一端，所述开关状态检测电路的反馈端连接于主控模块；

所述备用电源模块连接于应急照明LED灯及主控模块；

所述应急照明LED灯的控制端连接于主控模块。

在一些实施例中，所述开关状态检测电路包括开关元件、第一电阻、第二电阻及第三电阻；

所述开关元件的一端连接于备用电源模块的输入端，所述开关元件的另一端连接于所述第一电阻的一端，所述开关元件的控制端连接于主控模块；

所述第一电阻的另一端通过市电输入开关连接于市电配电变压器次级的一端；

所述第二电阻的一端连接于市电配电变压器次级的另一端，所述第二电阻的另一端连接于主控模块；

所述第三电阻的一端连接于市电配电变压器次级的另一端，所述第三电阻的另一端接地。

在一些实施例中，所述市电检测电路包括第四电阻及第五电阻；

所述第四电阻的一端连接于市电配电变压器次级的一端，所述第四电阻的另一端连接于主控模块及第五电阻的一端；

所述第五电阻的另一端接地。

在一些实施例中，所述备用电源模块包括AC-DC电源电路及后备电池；

所述AC-DC电源电路的输入端连接于市电配电变压器的次级，所述AC-DC电源电路的输出端连接于后备电池；

所述后备电池的输出端连接于应急照明LED灯及主控模块。

在一些实施例中，所述主控模块为主控单片机。

在一些实施例中，所述LED驱动电源包括整流模块及DC-DC模块；

所述整流模块的输入端通过市电输入开关连接于市电配电变压器的次级，所述整流模块的输出端连接于DC-DC模块的输入端；

所述DC-DC模块的输出端连接于所述主照明LED灯。

在一些实施例中，所述整流模块为四个二极管组成的桥式整流电路。

在一些实施例中，所述DC-DC模块的输入端并联有电容。

区别于现有技术，上述技术方案，通过将LED灯具的市电输入端接入市电配电变压器，当需要LED灯具正常工作时，通过闭合市电输入开关，使得市电通过配电变压器输入LED灯具，通过LED驱动电源进行驱动主照明LED灯进行工作，提供照明功能；而主控模块通过市电检测模块检测LED灯具中市电的工作情况，当市电断电时，市电检测模块反馈市电断电的信号至主控模块，主控模块通过开关状态检测电路进行判断是否由于市电输入开关断开导致LED灯具与市电断开，若市电输入开关的状态为断开，则主控模块不会启动应急照明LED灯，而当市电输入开关的状态为闭合，则表示由于市电断电导致主照明LED灯熄灭，则主控模块通过启动备用电源模块为应急照明灯进行供电，通过应急照明LED灯提供照明功能，可以有效避免当市电断电时导致LED灯无法正常提供照明功能的问题。

上述实用新型内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。

附图说明

附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。

在说明书附图中：

图1为具体实施方式所述带应急照明的LED灯具的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述带应急照明的LED灯具的一种电路原理示意图；

图3为具体实施方式所述市电检测电路的一种结构示意图；

图4为具体实施方式所述带应急照明的LED灯具的另一种结构示意图；

图5为具体实施方式所述备用电源模块的一种电路结构示意图

图6为具体实施方式所述主控单片机的一种电路原理图。

上述各附图中涉及的附图标记说明如下：

110、LED驱动电源，120、主照明LED灯，130、市电检测电路，140、开关状态检测电路，150、备用电源模块，151、AC-DC电源电路，152、备用电池，160、应急照明LED灯，170、主控模块。

具体实施方式

为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。

除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。

在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。

在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。

在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。

与《审查指南》中的理解相同，在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请的具体实施例或便于读者理解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

除非另有明确的规定或限定，在本申请实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本申请所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本申请实施例中的具体含义。

请参阅图1，本实施例提供了一种带应急照明的LED灯具，包括市电输入开关、LED驱动电源110、主照明LED灯120、市电检测电路130、开关状态检测电路140、备用电源模块150、应急照明LED灯160及主控模块170；

所述LED驱动电源110的输入端通过市电输入模块连接于市电配电变压器的次级；

所述主照明LED灯120的输入端连接于所述LED驱动电源110的输出端；

所述市电检测电路130的检测端连接于市电配电变压器次级，所述市电检测电路130的反馈端连接于主控模块170；

所述开关状态检测电路140的检测端连接于市电输入开关与LED驱动电源110连接的一端，所述开关状态检测电路140的反馈端连接于主控模块170；

所述备用电源模块150连接于应急照明LED灯160及主控模块170；

所述应急照明LED灯160的控制端连接于主控模块170。

通过将LED灯具的市电输入端接入市电配电变压器，当需要LED灯具正常工作时，通过闭合市电输入开关，使得市电通过配电变压器输入LED灯具，通过LED驱动电源110进行驱动主照明LED灯120进行工作，提供照明功能；而主控模块170通过市电检测模块检测LED灯具中市电的工作情况，当市电断电时，市电检测模块反馈市电断电的信号至主控模块170，主控模块170通过开关状态检测电路140进行判断是否由于市电输入开关断开导致LED灯具与市电断开，若市电输入开关的状态为断开，则主控模块170不会启动应急照明LED灯160，而当市电输入开关的状态为闭合，则表示由于市电断电导致主照明LED灯120熄灭，则主控模块170通过启动备用电源模块150为应急照明灯进行供电，通过应急照明LED灯160提供照明功能，可以有效避免当市电断电时导致LED灯无法正常提供照明功能的问题。

如图2所示，在一些实施例中，所述开关状态检测电路140包括开关元件Q1、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3；

所述开关元件Q1的一端连接于备用电源模块150的输入端，所述开关元件Q1的另一端连接于所述第一电阻R1的一端，所述开关元件Q1的控制端连接于主控模块170；

所述第一电阻R1的另一端通过市电输入开关SW1连接于市电配电变压器T1次级的一端；

所述第二电阻R2的一端连接于市电配电变压器T1次级的另一端，所述第二电阻R2的另一端连接于主控模块170；

所述第三电阻的一端连接于市电配电变压器T1次级的另一端，所述第三电阻的另一端接地。

当主控模块170通过市电检测模块检测到LED灯具没有市电输入时，则启动开关状态检测电路140进行检测市电输入开关SW1的状态，通过接通开关元件，延迟T1时间后，主控模块170通过第二电阻R2采集直流电压值，然后可以计算得到负载回路的直流阻抗RL，然后，主控模块170通过输出50Hz的频率的信号进行断续接通开关元件，再通过第二电阻R2采集交流电压值，根据采集的交流电压值计算得到负载回路的交流阻抗XL，判断直流阻抗RL是否远小于交流阻抗X，若是，则表示市电输入开关SW1的状态为闭合，则置停电表示，则通过备用电源模块150为应急照明灯进行照明。如否，则表示市电输入开关SW1的状态为断开，则关闭应急照明灯。市电输入开关SW1断开时，开关状态检测回路由开关元件Q1、第一电阻R1、负载回路(包括由二极管D2-D4组成的正流单元、电容C1和DC-DC模块U1等组成的LED驱动电源110)及第三电阻R3构成。由于LED驱动电源110在实际中一般为容性负载，整个回路的直流阻抗较大。市电输入开关SW1关闭时，开关状态检测回路由开关元件Q1、第一电阻R1、市电配电变压器T1、负载回路(包括由二极管D2-D4组成的正流单元、电容C1和DC-DC模块U1等组成的LED驱动电源110)及第三电阻R3构成。市电配电变压器T1和LED驱动电源110并联，由于市电配电变压器T1的作用，整个回路的直流阻抗较小。其中，开关元件Q1可以采用MOS管。在其他实施例中也可以采用其他晶体管作为开关元件Q1，如三极管、开关管等。

如图3所示，在一些实施例中，所述市电检测电路130包括第四电阻R4及第五电阻R5；

所述第四电阻R4的一端连接于市电配电变压器T1次级的一端，所述第四电阻R4的另一端连接于主控模块170及第五电阻R5的一端；

所述第五电阻R5的另一端接地。

通过第四电阻R4和第五电阻R5形成分压电路进行采集市电配电变压器T1输入的市电的电压，当通过第四电阻R4和第五电阻R5采集到市电配电变压器T1的次级有电压信号，则表示市电正常工作，而当未采集到市电配电变压器T1的次级没有电压信号，则表示主照明LED灯120停止工作，实现通过市电配电变压器T1次级的输入市电的电压信号进行判断主照明LED灯120是否断电。在其他实施例中，也可以通过采集市电配电变压器T1次级的电流信号进行判断主照明LED灯120是否照明，具体的，通过在市电配电变压器T1的次级设置电流传感器进行采集市电配电变压器T1次级的电流传感器进行采集电流信号。

如图4及图5所示，在一些实施例中，所述备用电源模块150包括AC-DC电源电路151及后备电池，图5中，U2为AC-DC电源电路151，U4为备用电池152；

所述AC-DC电源电路151的输入端连接于市电配电变压器T1的次级，所述AC-DC电源电路151的输出端连接于后备电池；

所述后备电池的输出端连接于应急照明LED灯160及主控模块170。

通过备用电池152为应急照明灯及主控模块170进行提供供电，备用电池152可以进行电能储能，同时通过AC-DC电源电路151可以将市电配电变压器T1输出的交流电转换直流电后为备用电池152进行充电，保证当市电断电后，备用电池152有足够的电能用于应急照明LED灯160进行供电。在其他实施例中，备用电源模块150可以采用太阳能电池板等。

如图4及图6，在一些实施例中，所述主控模块170为主控单片机171，图6中U3为主控的单片机，LED1表示应急照明LED灯160，其中，应急照明LED灯160可以由多个LED灯并联或者串联组成。单片机(Single-Chip Microcomputer)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。单片机又称单片微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。

请参阅图2，在一些实施例中，所述LED驱动电源110包括整流模块及DC-DC模块，图2中，U1表示DC-DC模块，LED2表示主照明LED灯120，主照明LED灯120为多个LED灯并联或者串联组成；

所述整流模块的输入端通过市电输入开关SW1连接于市电配电变压器T1的次级，所述整流模块的输出端连接于DC-DC模块的输入端；

所述DC-DC模块的输出端连接于所述主照明LED灯120。

LED驱动电源110通过整理模块将市电配电变压器T1输入的交流电进行整流得到直流电，然后通过DC-DC模块将整流得到的直流电转换得到适合主照明LED灯120工作的电压，然后为主照明LED灯120进行供电。

请参阅图2，在一些实施例中，所述整流模块为二极管D2、D3、D4及D5组成的桥式整流电路。其中，桥式整流电路是利用二极管的单向导通性进行整流的最常用的电路，常用来将交流电转变为直流电，桥式整流电路性能优良，整流效率高，稳定性好，最大整流电流从0.5A到50A，最高反向峰值电压从50V到1000V。在其他实施例中，也可以采用其他整流器实现对交流电的正流，如采用MOS管搭建的整流器。

请参阅图2，在一些实施例中，所述DC-DC模块的输入端并联有电容C1。通过在DC-DC模块的输入端并联设置电容C1，通过电容进行对整流后的直流进行滤波，保证直流电的平稳。

如图3所示，一种带应急照明的LED灯具，由LED驱动电源110、主照明、AC-DC电源电路151、后备电池、应急照明、开关状态检测电路140、市电电压检测电路和主控单片机171构成。

通过判断负载设备回路的直流阻抗RL、交流阻抗XL获得控制开关的开、合状态。当主照明处于工作状态又发生临时停电时，主控单片机171会开启应急照明，实现LED灯具的应急照明功能：

市电输入开关SW1断开时，开关状态检测回路由开关元件Q1、第一电阻R1、LED驱动电源110(包括D2-D4、电容C1和DC-DC模块U1等)及第三电阻R3构成。由于LED驱动电源110回路在实际中一般为容性负载，整个回路的直流阻抗较大。

市电输入开关SW1关闭时，开关状态检测回路由开元件Q1、第一R1、市电配电变压器T1、LED驱动电源110(包括D2-D4、C1和U1等)构成，由于市电配电变压器T1的作用，整个回路的直流阻抗较小。

具体的检测方式如下：

主控单片机171的DO1引脚连接于开关元件Q1的控制端，当主控单片机171的DO1输出高电平，将开关元件Q1关闭；

市电检测模块进行市电电压采集；

主控单片机171对市电电压进行判断，识别设备(主照明LED灯120)是否掉电，电压正常，则主控单片机171的DO1引脚继续输出高电平；

异常，则主控单片机171的DO1引脚输出低电平，使得开关元件Q1接通，在延时T1时间后，采集第二电阻R2的电压采集端AD2的直流电压值，通过计算后可以获得负载回路的直流阻抗RL；

然后主控单片机171的DO1引脚输出50Hz频率的信号，断续接通开关元件Q1，采集第二电阻R2的电压采集端AD2的交流电压值，通过计算后获得负载回路的在50Hz的交流阻抗XL；

判断直流阻抗RL是否远小于交流阻抗XL，是则置停电标识，打开应急照明LED灯160；否则置用户关闭开关标识，关闭应急照明LED灯160。

最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种带应急照明的LED灯具，其特征在于，包括市电输入开关、LED驱动电源、主照明LED灯、市电检测电路、开关状态检测电路、备用电源模块、应急照明LED灯及主控模块；

所述LED驱动电源的输入端通过市电输入模块连接于市电配电变压器的次级；

所述主照明LED灯的输入端连接于所述LED驱动电源的输出端；

所述市电检测电路的检测端连接于市电配电变压器次级，所述市电检测电路的反馈端连接于主控模块；

所述开关状态检测电路的检测端连接于市电输入开关与LED驱动电源连接的一端，所述开关状态检测电路的反馈端连接于主控模块；

所述备用电源模块连接于应急照明LED灯及主控模块；

所述应急照明LED灯的控制端连接于主控模块。

2.根据权利要求1所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述开关状态检测电路包括开关元件、第一电阻、第二电阻及第三电阻；

所述开关元件的一端连接于备用电源模块的输入端，所述开关元件的另一端连接于所述第一电阻的一端，所述开关元件的控制端连接于主控模块；

所述第一电阻的另一端通过市电输入开关连接于市电配电变压器次级的一端；

所述第二电阻的一端连接于市电配电变压器次级的另一端，所述第二电阻的另一端连接于主控模块；

所述第三电阻的一端连接于市电配电变压器次级的另一端，所述第三电阻的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述市电检测电路包括第四电阻及第五电阻；

所述第四电阻的一端连接于市电配电变压器次级的一端，所述第四电阻的另一端连接于主控模块及第五电阻的一端；

所述第五电阻的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述备用电源模块包括AC-DC电源电路及后备电池；

所述AC-DC电源电路的输入端连接于市电配电变压器的次级，所述AC-DC电源电路的输出端连接于后备电池；

所述后备电池的输出端连接于应急照明LED灯及主控模块。

5.根据权利要求1所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述主控模块为主控单片机。

6.根据权利要求1所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述LED驱动电源包括整流模块及DC-DC模块；

所述整流模块的输入端通过市电输入开关连接于市电配电变压器的次级，所述整流模块的输出端连接于DC-DC模块的输入端；

所述DC-DC模块的输出端连接于所述主照明LED灯。

7.根据权利要求6所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述整流模块为四个二极管组成的桥式整流电路。

8.根据权利要求6所述的带应急照明的LED灯具，其特征在于，所述DC-DC模块的输入端并联有电容。