CN2268332Y

CN2268332Y - 高效高可靠应急日光灯

Info

Publication number: CN2268332Y
Application number: CN 96202854
Authority: CN
Inventors: 李世灿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-02-14
Filing date: 1996-02-14
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2006-02-14

Abstract

一种由逆变功率振荡器、无继电器逆变切换、彻底关断电路、自动恒流充电、充足自动转入涓流充电，并有充足、电池开路、短路、自动显示电路等构成的高效高可靠应急日光灯，其逆变变压器由E1型磁芯之两个边腿上绕副线圈和磁芯中心腿上绕输入输出耦合线圈组成，两个副线圈圈数相等，一端接输入线圈中心抽头，另一端接逆变器直流电源。其优点可使逆变效率提高到85％、亮度初始值达电网供电的75％、平滑期达60％以上。

Description

高效高可靠应急日光灯

本实用新型涉及一种在发生特殊情况时提供紧急照明的装置。

目前，国内生产的同类产品，尤其大功率(如40瓦)应急日光灯，效率低，只有50％左右；亮度低，只有交流电网供电的20-40％；应急照明时间短，只有30-40分钟；可靠性差，经常烧坏，以至无法查找原因；充电性能差，不是充不足，就是长时间过充，使充电电池达不到正常使用寿命。

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种逆变效率高，应急亮度高，应急时间长，可靠性高的应急日光灯。

一种由逆变振荡变压器NB和逆变振荡电路组成的逆变功率振荡器、无继电器逆变切换、彻底关断电路、自动恒流充电、充足自动转入涓流充电，并有充足、电池开路、短路、自动显示电路等构成的高效高可靠应急日光灯，所述的逆变振荡变压器NB由E1型磁芯之两个边腿上绕付线圈和磁芯中心腿上绕输入输出偶合线圈组成，两个付线圈圈数严格相等，两线圈并联后产生的磁通在中心腿抵消，其一端接输入线圈的中心抽头，另一端接逆变器直流电源，输入线圈是由双线并绕后首尾相接串联而成。

本实用新型的优点可使逆变效率提高到85％、亮度初始值达电网供电的75％、平滑期达60％以上。当分别使用1.8AH、3AH、4AH充电电池供电时，逆变时间可分别达到45分钟、75分钟、110分钟。其外接灯管电路不论开路与短路，应急灯都绝对安全可靠不损坏。

本实用新型的其它细节和优点，可通过阅读下文结合附图详加描述的实例即可清楚明了，其中：

图1是本实用新型高效高可靠性应急日光灯的电原理图；

图2是本实用新型高效高可靠性应急日光灯的逆变振荡器电原理图；

图3是本实用新型高效高可靠性应急日光灯的逆变振荡变压器的绕制方法示意图；

图4是本实用新型高效高可靠性应急日光灯的电网及逆变两种供电状态下灯管工作原理图；

图5是本实用新型高效高可靠性应急日光灯的自动充电和充电显示电路；

图6是本实用新型应急日光灯的电子切换电路。

图中：

NB-逆变振荡变压器；ZL-工频镇流器；L-电感线圈；R1～R25-电阻器；C1～C6-电容器；T1～T8-晶体三极管；V1～V3-VMOS大功率场效应管；LD1～LD4-发光二极管；D5、D7、D8-稳压二极管；D1～D4、D6、D9～D11-二极管；S-启辉器；DG-日光灯管；K-开关；F-保险丝；W-电位器。

首先参照图3。本实用新型应急日光灯的逆变振荡变压器为特殊关键元件，逆变振荡变压器，在传统产品的E1磁芯的两条边腿上，加绕付线圈，在E1磁芯的中心腿上绕输入输出偶合线圈，两个付线圈圈数要严格相等，其一端接输入线圈中心抽头，另一端接逆变器直流电源，输入线圈是由双线并绕后首尾相接串联而成。两条边腿付线圈工作中产生的磁场在中腿中互相抵消，可视为一个串联在电源正极电路中的并联电感。工作中，由于V1、V2存在开关时间，不可避免地产生共态导通电流，这个电感的存在，将共态导通电流限制在一定强度，同时这个电流以磁能的形式储存在这个电感中。当共态导通时间过后，这个电感中由于共态导通电流的急速减小而产生感应电势，这个感应电势的方向与逆变器的正电源B+串联相加，使实际的逆变电源电压提高将近一倍，从而使逆变效率大为提高。同时，本实用新型应急日光灯的输出开关管采用大功率VMOS管。由于以上措施，本实用新型应急日光灯在直流12V供电逆变状态下，40瓦日光灯的亮度在达到交流220V正常供电的75％时，消耗电流只有2.4A左右，用10节1.8AH充电电池，可逆变点亮45分钟(实际可达50分钟)用3AH电池可达75分钟，用4AH电池可达100分钟。即分别可超过半小时、1小时、1.5小时逆变时间。

在本实用新型应急日光灯中，逆变振荡变压器的次级，在正常点亮40瓦日光灯管时，可提供560V有效值20KC左右近似正弦波的高频电压(相对50周而言)，它足以使40瓦的日光灯管直接点亮。本实用新型的高频镇流器采用3300P、2KV的具有一定负温度系数的高压磁介电容器C5、C6并联。电池放电接近终了时，电容中的工作电流下降，工作温度也下降，其容量增加，灯管中的高频电流下降的幅度减少，从而日光灯的整个平滑期发光亮度能保持在交流220V供电的60％～70％之间。

参照图4。本实用新型应急日光灯采用无继电器设计，工频镇流器ZL与C5、C6串联后接通逆变变压器，高频扼流圈L与启辉器串联后接入灯管灯丝电路。工频电流经ZL供给灯管，由于频率低而不能通过C5、C6至逆变振荡器。逆变时，高频电流经C5、C6供给灯管。由于频率高，ZL可视为开路。为了消除启辉器中电容器对高频电流的短路，由附图4中可看出，在工频启辉器中串入了高频电感L。虽然没有继电器，工频点灯和逆变点灯互不影响。

本实用新型逆变振荡电路见图2。NB为逆变振荡变压器，V1、V2为振荡管，V1、V2采用大功率VMOS场效应管。V1、V2与NB组成逆变功率振荡器，R25联接V1的栅与V2的漏，R24联接V1的漏与V2的栅，V1、V2的源联接在一起接V3的漏。R24、R25巧妙地利用NB的反相作用，为V1、V2提供正反馈从而产生自激振荡，V3是作为开关而引入的，当V3的G接B+时，开关接通，而G接地时开关彻底关断。这一自激逆变振荡器，不论灯管电路是开路(没接灯管)还是短路，振荡器都是安全的绝不损坏。

本实用新型电子切换电路和放电关断电路见附图6。图6中，A点是交流供电时的全波桥式整流输出，当交流220供电时，A点为全波脉动直流电压，经C1滤波，脉动成分虽然很大，但不能到直流0伏，这就使T2在整个交流的周期内都饱和导通。B点电位近似为零，由于C2容量大，C点正常滤波充至脉动电压的峰值。这个电压经R8向电池B+提供一少部份充电电流，而R13与R14联接点即T6的基极设计的分压电压高于B+而使T2载止，从而T7、T8都载止，T8的C极由于R23的存在电压为零，V3也关断，逆变器关断。D10的引入是保证在交流电网降低至150V时也能保证逆变器的彻底关断。当交流停电时，A点电位为零，T2载止，C点电位变为B+。由于C2上的电压在R13与R14上的分压，使T6基极电压下降而导通。同时，T6的IC通过R17、R18为T7提供基流使T7导通，T7的导通又通过R20、W2、D11为T6提供基流，维持T6、T7的导通状态，可见交流供电的停止通过C2触发了T6与T7的导通。而T8和V3也都导通，使逆变器振荡而逆变点亮灯管。电池在放电过程中，B+电压下降，T7的导通电流也下降。当通过R20、W2的导通电流下降至不能维持T6继续导通时，T6就关断，而T7也没有基流而关断。这个关断电压是可以通过W2调整的，所以W2就是关断电压调整电位器，由于T6、T7的关断，从而使T8、V3都关断，所有电路的电流都降为零，实现了电子彻底关断，即使电池电压回升，也不能再导通。而T6、T7的再导通只能通过交流重新供电再停电产生第二次触发实现，这正是我们所需要的。

本实用新型的自动充电和显示电路见附图5。

图5中，由D5、R2、T4、R9组成的恒流源，经D9对电池充电。当220伏正常供电时，如前所述，T2是饱合导通的，C2上的电压充到交流峰值，高于电池电压，经R7、D7稳压，使E点电压与电池端D点电压近似相等。这样E、D间电位差小于1V，LD1和LD2都不亮，当电池出现开路时，D点电压上升，E点电压不变，经R8限流，使LD2导通发光，LD2则为电池开路指示。当电池短路时，D点电位降低，E点电位不变，则LD3导通发光，LD3为电池短路指示。当电池充足时，适当调整W1，使D8击穿，T3导通，LD4也导通发光，同时经R6使T1也导通，降低了T4的基极偏置电压，使充电电流下降，转为自动涓流充电，LD4作为充足指示。

关于T5的引入。

从图1中不难看出，当停电逆变状态时，高频交流电压将有一部份经ZL分压加至BY初级，再经BY降压、D1-D4整流使A点产生正电位，从而使T2产生微导通，其结果是经R14使T5也导通，这样，电池电压放电下降至正常关断电压时不能关断。T5的引入，在正常逆变时，T8的导通电压经R15也使T5饱合导通。T5的C极经R9饱合导通使A点的正电位下降到0.1V，从而使T2是彻底关断状态，保证了本实用新型应急日光灯的正常关断。

Claims

1、一种由逆变振荡变压器NB和逆变振荡电路组成的逆变功率振荡器、无继电器逆变切换、彻底关断电路、自动恒流充电、充足自动转入涓流充电，并有充足、电池开路、短路、自动显示电路等构成的高效高可靠应急日光灯，其特征是所述的逆变振荡变压器NB由E1型磁芯之两个边腿上绕付线圈和磁芯中心腿上绕输入输出偶合线圈组成，两个付线圈圈数严格相等，两线圈并联后产生的磁通在中心腿抵消，其一端接输入线圈的中心抽头，另一端接逆变器直流电源，输入线圈是由双线并绕后首尾相接串联而成。

2、根据权利要求1所述的高效高可靠应急日光灯，其特征是所述的逆变功率振荡器采用叁只功率VMOS场效应管，两支VMOS管与NB组成逆变功率振荡电路，R25联接V1的栅与V2的漏、R24联接V1的漏与V2的栅、V1、V2的源联接在一起接V3的漏，V3做受控开关用。

3、根据权利要求2所述的高效高可靠应急日光灯，其特征是高频镇流器采用具有一定负温度系数的高压磁介电容器C5、C6并联，工频镇流器ZL与C5、C6串联后接通逆变变压器，高频扼流圈L与启辉器串联后接入灯管灯丝电路。

4、根据权利要求3所述的高效高可靠应急日光灯，其特征是T2、C2组成特殊充放电电路，C2负极接T2的C，C2正极经D6接桥式整流输出，220伏正常供电时利用C2充至交流峰值而关断T6，停电时利用C2的放电使T6、T7触发导通进入逆变点灯状态。