CN2402045Y - 荧光灯不间断电源 - Google Patents

Abstract

一种荧光灯不间断电源(UPS),其特征在于:输入控制单元接设一停电侦测电路,停电侦测电路可判断电源中断是市电停电或是开关操作设定不通状态,以控制充电控制单元的蓄电池是否供应荧光灯电源、以及开关、开关保护电路是否动作,进而使点灯控制单元的振荡电路被接通而振荡使荧光灯发亮。同时,藉由充电控制单元中所设限流电路、过压电路、及开关、开关保护电路,使蓄电池的充、放电皆有一定范围,延长使用寿命。

Description

荧光灯不间断电源

按一般的荧光灯其大都是利用交流电源来提供荧光灯所需的电源，惟，该利用交流电源以提供荧光灯所需电源的方式，其电路相当复杂，因而使得制造相对提高，且又因该一般的荧光灯是利用起动器中的矽钢片来达到点灯的目的，因此常发生矽钢片因长时间的跳动结合而故障，使得该荧光灯常常无法顺利被点亮；且，该一般的荧光灯也未有任何不断电装置、且也无法判断目前电源中断是使用者将开关操作设定于未导通状态？或是处于停电状态？此时蓄电池需不需马上供应荧光灯电源？可见该一般产品仍有待于进一步改进。

现有荧光灯电源的不足之处在于：

1、其是利用交流电来提供电灯所需的电源。

2、结构复杂。

3、制造成本高。

4、利用矽钢片点灯，故障机率高、荧光灯不亮机会大。

5、荧光灯常无法顺利被点亮。

6、无法判断目前电源中断是使用者将开关操作设定于未导通状态、或是停电状态。

7、不具实用性差。

本实用新型的首要目的乃在提供一种荧光灯不间断电源(UPS)，该电源可判断目前电源中断是市电停电状态、或是开关操作设定于未导通状态，使以控制充电控制单元中的蓄电池是否供应荧光灯电源使蓄电池在充电及放电过程中皆有一定的范围，进达延长其使用寿命的目的。

本实用新型的上述目的是由下述技术方案来实现的。

一种荧光灯不间断电源，其是由一输入控制单元、一点灯控制单元及一充电控制单元所组成，其特征在于：

该输入控制单元是由一停电侦测电路、一滤波器、一整流器、一变压器及一适用电压范围保护电路所构成；该停电侦测电路是设有一开关及一电容，开关与电容并联，其一端接电源，另一端通过保险丝及热敏电阻接滤波器，滤波器的输出接整流器；整流器的一交流输入端接适用电压范围保护电路的比较器的一输入接点，以侦测该电压是否为适用范围内的电压；该适用电压范围保护电路是由一比较器及一场效应管组成，比较器的输出接点接场效应管的栅极，场效应管的源极接地，即整流器的输出负，漏极接变压器的初级端，变压器初级的另一端接整流器的输出正；变压器的次级分两段输出，其中一输出接点经二极管整流后接点灯控制单元，以及二极管与蓄电池正极接设，以供应点灯控制单元电源，提供荧光灯体发光；另一段的输出接点接充电控制单元，供蓄电池充电；

该点灯控制单元是由一振荡器、一升压器及荧光灯体所构成，其中由变压器的一输出电压经二极管接振荡器，该振荡器是由两个晶体三极管所组成的电感反馈式振荡器，通过电感及电容将电压予以振荡成高频，振荡器的振荡线圈再由升压器将电压升压成高电压，升压器的次级接荧光灯，提供荧光灯体所需的电源；

该充电控制单元是由一电源判断电路、一限流器、一过压电路、一开关保护电路及一蓄电池所构成，其中，上述变压器的另一段的输出通过一二极管接限流器，限流器的输出接蓄电池，该限流器是由一电阻及晶体三极管组成，电阻串接于充电电路，电阻的两端与三极管的基极和射极相接，当蓄电池的充电电流超过一定值时，三极管导通，则将继续流入的电流引导至地面放掉，使该电流不会再流入蓄电池内，在限流器前还接一过压电路，该过压电路是由放大器及光电耦合器串联组成，其一端接限流器与变压器的接点，另一端接地，光电耦合器的接收部输出接比较器；当输入蓄电池内的电压超过一定值后使稳压二极管导通，而将后续输入的电压由接点直接引导形成一电压回路，以使电压不会再对蓄电池继续充电，防止烧坏；该电源判断电路是由一光电耦合器及三极管组成，光电耦合器的接收部发光二极管的输入端通过稳压管及限流电阻接整流器的输出，以侦测是否停电，其接受部一端接地，另一端接蓄电池正极；当该光电耦合器的接收部导通时，三极管导通，使开关保护电路截止；设有一开关保护电路，该开关保护电路是由稳压二极管及三极管开关电路组成，串接于蓄电池与点灯控制单元之间，稳压管的一端接蓄电池，另一端通过电阻接地，当蓄电池电压低于一定值时，该稳压二极管即不导通，而该晶体开关三极管开关也因无基极偏压而无法导通、点灯控制单元振荡电路中的二振荡管无法振荡，而停止蓄电池继续输出供应电源，进而避免蓄电池因放电至最底限而故障。

除上述必要技术特征外，在实施过程中还可补充如下技术内容：

该电压范围保护电路中所说的适用范围内的电压，是指90V至260V的电压范围。

开关保护电路是由二三极管及稳压管组成，稳压管的一端接蓄电池，另一端通过电阻接地，当蓄电池的放电电压低于9.2伏特时，该稳压管即会将通路切断，以防止蓄电池的电量全部放出，造成烧毁。

该蓄电池接设有一检测开关，以便随时检测蓄电池的充电情形。

整流器的一交流输入端接适用电压范围保护电路的比较器的第7接点，以侦测该电压是否为适用范围内的电压，比较器的型号为为UC3842，比较器的1、2接点接过压电路的光电偶合器的输出，比较器的输出第6接点接场效应管的栅极。

本实用新型优点：

1、利用直流电源提供荧光灯之电源。

2、设有停电侦测电路，可判断目前电源中断是使用者将开关操作设定于未导通状态、或是停电状态

3、当停电时，即可由蓄电池供应电力，使达不断电的状态。

4、设有限流电路、过压电路可防止蓄电池充电过于饱和、或电流过大造成故障。

5、具产业利用价值。

6、具进步性。

7、具实用性。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

附图说明：

图1是本实用新型的电路结构图；

图2是本实用新型的配置方块图。

如图1、2所示，本实用新型由一输入控制单元1、一充电控制单元3、一点灯控制单元2所组成；

该输入控制单元1是由一停电侦测电路A、一滤波器B、一整流器C、一变压器T及一适用电压范围保护电路E所构成，该停电侦测电路A是设有一开关SW1及一电容C1，开关SW1与电容C1并联，其一端接电源，另一端通过保险丝及热敏电阻接滤波器B，滤波器B的输出接整流器C，整流器C的一交流输入端P1接适用电压范围保护电路的比较器的一输入接点7，以侦测该电压是否为适用范围内的电压，该适用电压范围保护电路E是由一比较器F及一场效应管E1组成，比较器F的输出接点6接场效应管E1的栅极，场效应管E1的源极接地，即整流器C的输出负，漏极接变压器T的初级端，变压器T初级的另一端接整流器C的输出正，变压器T的次级分两段输出，其中一输出接点T2经二极管D2整流后接点灯控制单元2，以及二极管D4与蓄电池5正极接设，以供应点灯控制单元2电源，提供荧光灯体4发光，另一段的输出接点T3接充电控制单元3，供蓄电池5充电；

该点灯控制单元2是由一振荡器H、一升压器I及荧光灯体5所构成，其中由变压器T的一输出电压经二极管D2接振荡器H，该振荡器H是由两个晶体三极管Q1、Q2所组成的电感反馈式振荡器，通过电感及电容所组成的LC振荡电路G将电压予以振荡成高频，振荡器H的振荡线圈再由升压器I将电压升压成高电压，升压器I的次级接荧光灯5，提供荧光灯体5所需的电源；

该充电控制单元3是由一电源判断电路L、一限流器J、一过压电路K、一开关保护电路M及一蓄电池5所构成，其中，上述变压器T的另一段的输出通过一二极管D3接限流器J，限流器J的输出接蓄电池5，该限流器J是由一电阻及晶体三极管J1组成，电阻串接于充电电路，电阻的两端与三极管J1的基极和射极相接，当蓄电池5的充电电流超过一定值时，三极管J1导通，则将继续流入的电流引导至地面放掉，使该电流不会再流入蓄电池5内，在限流器J前还接一过压电路K，该过压电路K是由放大器K1及光电耦合器L3串联组成，其一端接限流器J与变压器T的接点，另一端接地，光电耦合器L3的接收部输出接比较器F；当输入蓄电池5内的电压超过一定值后使放大器K1导通，而将后续输入的电压由接点T3直接引导形成一电压回路，以使电压不会再对蓄电池5继续充电，防止烧坏；该电源判断电路L是由一光电耦合器L1L2(L1、L2分别为光电耦合器的发射部和接收部)及三极管M4组成；光电耦合器的发射部L1，发光二极管的输入端通过稳压管及限流电阻接整流器的输出P2，以侦测是否停电，其接受部L2一端通过三极管M4的基极电阻接地，另一端接蓄电池5正极，当该光电耦合器的接收部L2导通时，三极管M4导通，使开关保护电路M截止；一开关保护电路M，该开关保护电路M是由稳压二极管M1及三极管M2、M3的开关电路组成，串接于蓄电池5与点灯控制单元2之间，稳压管M1的一端接蓄电池5，另一端通过电阻接地，当蓄电池5电压低于一定值时，该稳压二极管M1即不导通，而该晶体开关三极管开关也因无基极偏压而无法导通、点灯控制单元2的振荡器H中的二振荡管Q1、Q2无法振荡，而停止蓄电池5继续输出供应电源，进而避免蓄电池5因放电至最底限而故障。

该蓄电池5接设有一检测开关SW2，以便随时检测蓄电池5的充电情形。

整流器C的一交流输入端P1接适用电压范围保护电路的比较器F的第7接点，以侦测该电压是否为适用范围内的电压，比较器F的型号为为UC3842，比较器F的1、2接点接过压电路K的光电偶合器的输出，比较器的输出第6接点接场效应管E1的栅极。

其中该输入控制单元1设有一停电侦测电路A与电源串接，而该停电侦测电路A与变压器T初级侧间T4，则接设一滤波电路B、与一整流电路C，藉由该滤波电路B使可将电路内所产生的杂波予以滤除以避免干扰，而该整流电路C则是将交流电源转换为直流电源，又该整流电路C的接点P1则与适用电压范围保护电路E其集成电路F的第7脚输入端接设，并与该集成电路F的第1脚作电压比较，并由集成电路F的第6脚输出一信号，也即当接点P1的被测电压低于预设电压时，该集成电路F的第6脚即会输出一信号使场效应管E1导通，该变压器T的初级侧T4可正常继续动作；而若当接点P1的被测电压高于预设电压(例如260伏)时，该集成电路F的第6脚即不输出信号，而场效应管E1、二极管D1不导通，该变压器T的初级侧T4形同开路，因此该过高的交流电源即被隔绝在初级侧T4之外，因而可保护所有电路，以免被高压烧毁，同时藉由该适用电压范围保护电路E使本实用新型也可适用于国外的电源供应；

而该停电侦测电路A当处于有电源(未停电)状态下，是可直接操作控制点灯控制电路2其荧光灯4亮或、不亮，并使蓄电池5同时被充电，而当该开关SW1是置于开路状态时，则该电容C1仍可将些许之交流电压予以耦合交链，而于接点P2、P3(同接点)乃可测得一Vcc小电压，而该Vcc该小电压即使得电源判断电路L其光电耦合器L1动作并发射信号，而该光电耦合器的接收部份L2接收即开始导通，并将蓄电池5的正极接地，因此蓄电池即不供应电源予点灯控制单元2，故荧光灯4不亮，因而可防止当开关SW1置于开路时，电路却误判为停电状态而于蓄电池5误供应点灯控制单元2电源，造成浪费能源的缺失；

而当停电时，则该蓄电池5所接设的二极管D4因处于顺向偏压，因此该蓄电池即直接供应电源予点灯控制单元，而使荧光灯4被点亮；

又输入控制单元1其变压器T的输出接点T2经二极管D2滤波后，与点灯控制单元2接设，及以一二极管D4与蓄电池5接设，以直接供应直流电源予点灯控制单元2；

该充电控制单元3中设有一过压电路K、限流电路J、测试开关SW2、蓄电池5、一电源判断电路L、一开关保护电路M，其中该过压电路K、限流电路J、测试开关SW2、蓄电池5相互并接，并与变压器T经二极管D3滤波后的接点相接设，而该过压电路是当来自接点T3的电源向蓄电池5充电时，若该蓄电池5的电压已充至超过预设电压值(例如OP放大器K1之触发电压)时，则该T5接点即会使OP放大器K1导通，并将二极管D3的输出电压予以接地，以防止蓄电池所充的电压过于饱和而故障。

而该限流电路J则是当来自接点T3的电源向蓄电池5充电时，当接点T6的电流超过预设电流值(例如1安培)时，该三极管J1即会导通，并将二极管D3的输出电流直接予以因导通而短路接地，以防止过大的电流向蓄电池5充电，进而延长替电池的寿命；

该测试开关Sw2是可测试蓄电池之充电情形，也即当压下闭合时，若蓄电池5内的电压超过稳压二极管D5的导通电压(一般是为9V，此导通3电压值可串接其他元件而加以改变)时，则该稳压二极管D5导通，并使发光二极管D6发亮；反之若蓄电池5内的电压低于稳压二极管D5的电压时，则该发光二极管D6不亮；

该开关开关保护电路M则是当蓄电池5供应电源予点灯控制单元之2时，该蓄电池5并同时向开关保护电路M的稳压二极管M1放电，而当蓄电池内的电压放电至低于稳压二极管M1的电压(该电压值可串接其他元件而改变)时，该稳压二极管M1即不再导通，而该晶体三极管M2也因无基极偏压，致使晶体三极管M2、M3无法导通、点灯控制单元2其振荡电路H中的晶体三极管Q1、Q2无法振荡，导致点灯控制单元2无法动作，藉此而可保护蓄电池5在放电至低于电压预设值时，可因点灯控制单元2其振荡电路H中的晶体三极管Q1、Q2无法振荡，而可停止蓄电池5继续输出供应电源，进而避免蓄电池因放电至最底限而故障；

该点灯控制单元2其是藉由振荡电路H及Lc振荡电路G将频率振荡成高频，同时配合升压电路1将电压升压成高压，使将荧光灯4予以点亮；

籍由上述输入控制单元1所接设之停电侦测电路A使可判断目前电源中断是市电停电状态、或是开关操作设定于未导通状态，使以控制充电控制单元3中的蓄电池5是否供应荧光灯电源、以及开关、开关保护电路M是否动作，而使点灯控制单元2的振荡电路H其电路可被接通而振荡使荧光灯发亮，同时，籍由充电控制单元3中所设的限流电路J、过压电路K、及开关、开关保护电路M，使蓄电池5在充电、及放电过程中皆有一定的范围，进达延长其使用寿命。

Claims (5)

1、一种荧光灯不间断电源，其是由一输入控制单元、一点灯控制单元及一充电控制单元所组成，其特征在于：

该输入控制单元是由一停电侦测电路、一滤波器、一整流器、一变压器及一适用电压范围保护电路所构成，该停电侦测电路是设有一开关及一电容，开关与电容并联，其一端接电源，另一端通过保险丝及热敏电阻接滤波器，滤波器的输出接整流器，整流器的一交流输入端接适用电压范围保护电路的比较器的一输入接点，以侦测该电压是否为适用范围内的电压，该适用电压范围保护电路是由一比较器及一场效应管组成，比较器的输出接点接场效应管的栅极，场效应管的源极接地，即整流器的输出负，漏极接变压器的初级端，变压器初级的另一端接整流器的输出正，变压器的次级分两段输出，其中一输出接点经二极管整流后接点灯控制单元，以及二极管与蓄电池正极接设，以供应点灯控制单元电源，提供荧光灯体发光，另一段的输出接点接充电控制单元，供蓄电池充电；

该点灯控制单元是由一振荡器、一升压器及荧光灯体所构成，其中由变压器的一输出电压经二极管接振荡器，该振荡器是由两个晶体三极管所组成的电感反馈式振荡器，通过电感及电容将电压予以振荡成高频，振荡器的振荡线圈再由升压器将电压升压成高电压，升压器的次级接荧光灯，提供荧光灯体所需的电源；

该充电控制单元是由一电源判断电路、一限流器、一过压电路、一开关保护电路及一蓄电池所构成，其中，上述变压器的另一段的输出通过一二极管接限流器，限流器的输出接蓄电池，该限流器是由一电阻及晶体三极管组成，电阻串接于充电电路，电阻的两端与三极管的基极和射极相接，当蓄电池的充电电流超过一定值时，三极管导通，则将继续流入的电流引导至地面放掉，使该电流不会再流入蓄电池内，在限流器前还接一过压电路，该过压电路是由放大器及光电耦合器串联组成，其一端接限流器与变压器的接点，另一端接地，光电耦合器的接收部输出接比较器；当输入蓄电池内的电压超过一定值后使放大器导通，而将后续输入的电压由接点直接引导形成一电压回路，以使电压不会再对蓄电池继续充电，防止烧坏；该电源判断电路是由一光电耦合器及三极管组成，光电耦合器的接收部发光二极管的输入端通过稳压管及限流电阻接整流器的输出，以侦测是否停电，其接受部一端接地，另一端接蓄电池正极，当该光电耦合器的接收部导通时，三极管导通，使开关保护电路截止；设有一开关保护电路，该开关保护电路是由稳压二极管及三极管开关电路组成，串接于蓄电池与点灯控制单元之间，稳压管的一端接蓄电池，另一端通过电阻接地，当蓄电池电压低于一定值时，该稳压二极管即不导通，而该晶体开关三极管开关也因无基极偏压而无法导通、点灯控制单元振荡电路中的二振荡管无法振荡，而停止蓄电池继续输出供应电源，进而避免蓄电池因放电至最底限而故障。

2、如权利要求1所述的荧光灯不间断电源，其特征在于：所说一定值的电压是指90V至260V的电压范围。

3、如权利要求1所述的荧光灯不间断电源，其特征在于：

开关保护电路是当蓄电池的放电电压低于9.2伏特时，该稳压管即会将通路切断，以防止蓄电池的电量全部放出，造成烧毁。

4、如权利要求1所述的荧光灯不间断电源，其特征在于：该蓄电池接设有一检测开关，以便随时检测蓄电池的充电情形。

5、如权利要求1所述的荧光灯不间断电源，其特征在于：

整流器的一交流输入端接适用电压范围保护电路的比较器的第7接点，以侦测该电压是否为适用范围内的电压，比较器的型号为为UC3842，比较器的1、2接点接过压电路的光电偶合器的输出，比较器的输出第6接点接场效应管的栅极。

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