RU137665U1

RU137665U1 - EMERGENCY LED LIGHT

Info

Publication number: RU137665U1
Application number: RU2013141001/07U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Геннадьевич Тарасов; Сергей Иванович Титков
Original assignee: Дмитрий Геннадьевич Тарасов; Сергей Иванович Титков
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2014-02-27

Abstract

Светодиодный светильник с аварийным режимом, содержащий первый светоизлучающий диод, подключенный к источнику питающего напряжения, и аккумуляторную батарею, отличающийся тем, что введены n-1 светоизлучающих диодов, где n>2 - число светоизлучающих диодов светодиодного светильника с аварийным режимом, которые включены последовательно между собой и с первым светоизлучающим диодом, резистор и диод, при этом аккумуляторная батарея подключена параллельно аварийной цепи из K светоизлучающих диодов светодиодного светильника с аварийным режимом, где (n-2)>K>0, катод диода подключен к аноду k-го светоизлучающего диода аварийной цепи, анод диода подключен к первой клемме резистора и к плюсовому потенциалу аккумуляторной батареи, отрицательный потенциал которой подключен к катоду первого светоизлучающего диода аварийной цепи, а вторая клемма резистора подключена к аноду светоизлучающего диода, к катоду которого подключен катод диода.An emergency LED lamp containing the first light emitting diode connected to a power supply source and a battery, characterized in that n-1 light emitting diodes are introduced, where n> 2 is the number of light emitting diodes of the emergency LED, which are connected in series between itself and with the first light emitting diode, a resistor and a diode, while the battery is connected in parallel with the emergency circuit of K light emitting diodes of the LED lamp with emergency mode m, where (n-2)> K> 0, the cathode of the diode is connected to the anode of the k-th light-emitting diode of the emergency circuit, the anode of the diode is connected to the first terminal of the resistor and to the positive potential of the battery, the negative potential of which is connected to the cathode of the first light-emitting diode of the emergency circuit, and the second terminal of the resistor is connected to the anode of the light-emitting diode, to the cathode of which the cathode of the diode is connected.

Description

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано производственных, общественных и жилых помещений с возможностью обеспечения аварийного и резервного режимов.The device relates to electrical engineering and can be used in industrial, public and residential premises with the ability to provide emergency and backup modes.

Известно устройство [RU 2215354, C1, H02J 7/34, 27.10.2003], содержащее генератор постоянного тока и аккумуляторную батарею с цепями заряда и разряда, которые коммутируются соответствующими транзисторами, устройство управления коммутацией транзисторов цепей заряда и разряда, а также датчики состояния питающей сети и нагрузки, вырабатывающие сигналы, управляющие указанным устройством управления коммутацией, кроме того, разделительный диод, к аноду которого первым концом подключена цепь заряда аккумуляторной батареи, нагрузку, параллельно которой включен конденсатор, трансформатор, первичная обмотка которого включена в цепь разряда, а вторичная включена в цепь заряда последовательно с выходом генератора постоянного тока и транзистором цепи заряда, при этом, энергия вторичной обмотки передается через разделительный диод в нагрузку, общая точка вторичной обмотки трансформатора и транзистора цепи заряда через транзистор преобразователя подключена к общей отрицательной шине генератора постоянного тока, аккумулятора и нагрузки так, что вторичная обмотка трансформатора, при закрытом транзисторе цепи заряда, совместно с транзистором преобразователя, разделительным диодом и конденсатором, образуют повышающий импульсный преобразователь напряжения, а трансформатор совместно с транзистором цепи разряда, разделительным диодом и конденсатором, подключенными параллельно нагрузке, образуют дополнительный широтно-импульсный обратноходовый однотактный преобразователь.A device is known [RU 2215354, C1, H02J 7/34, 10.27.2003], comprising a direct current generator and a battery with charge and discharge circuits that are switched by respective transistors, a switching device for controlling transistors of charge and discharge circuits, as well as power status sensors networks and loads generating signals that control the specified switching control device, in addition, an isolation diode, to the anode of which the first end is connected to the battery charge circuit, the load parallel to which is on a capacitor, a transformer, the primary winding of which is included in the discharge circuit, and the secondary is connected to the charge circuit in series with the output of the DC generator and the transistor of the charge circuit, while the energy of the secondary winding is transmitted through a diode to the load, the common point of the secondary winding of the transformer and transistor the charge circuit through the transistor of the converter is connected to the common negative bus of the DC generator, battery and load so that the secondary winding of the transformer, when closed ranzistore charging circuit, together with the transistor inverter, dividing the diode and the capacitor form a voltage step-up pulse converter, a transformer, together with a transistor of the discharge circuit, isolating diode and capacitor connected parallel to the load, form an additional pulse-pulse single-ended flyback converter.

Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.The disadvantage of this device is its relatively high complexity.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 44790, U1, F21S 8/00, 27.03.2005], содержащее источник питающего напряжения, аккумулятор, конденсатор, светоизлучающий диод, выпрямитель и стабилитрон, подключенный к выходу выпрямителя параллельно осветительному прибору и аккумулятору, а вход выпрямителя соединен с источником питающего напряжения через конденсатор.The closest in technical essence to the proposed one is a device [RU 44790, U1, F21S 8/00, 03/27/2005] containing a power supply source, a battery, a capacitor, a light emitting diode, a rectifier and a zener diode connected to the output of the rectifier in parallel with the lighting device and the battery , and the input of the rectifier is connected to a source of supply voltage through a capacitor.

Наиболее близкое техническое решение является менее сложным относительно предыдущего аналога, однако, несмотря на простоту, имеет существенный недостаток - малую мощность в аварийном режиме (не более 1-2 Вт), обусловленный, в первую очередь, применением в качестве стабилизатора напряжения стабилитрона. Попытка изменить конструкцию в сторону повышения мощности повлечет за собой усложнение конструкции и стоимости вследствие необходимости применения вместо стабилитрона более сложные технические решения, например линейного или импульсного стабилизатора.The closest technical solution is less complicated relative to the previous analogue, however, despite its simplicity, it has a significant drawback - low power in emergency mode (no more than 1-2 W), due primarily to the use of a zener diode as a voltage stabilizer. An attempt to change the design in the direction of increasing power will entail a complication of the design and cost due to the need to use more complex technical solutions, such as a linear or pulse stabilizer, instead of a zener diode.

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в повышении мощности устройства в аварийном режиме без существенного усложнения его конструкции.The problem to which the proposed utility model is directed is to increase the power of the device in emergency mode without significantly complicating its design.

Требуемый технический результат заключается в повышении мощности устройства в аварийном режиме без существенного усложнения его конструкции.The required technical result is to increase the power of the device in emergency mode without significantly complicating its design.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в светодиодный светильник с аварийным режимом, содержащий первый светоизлучающий диод, подключенный к источнику питающего напряжения, и аккумуляторная батарея, согласно предложенной полезной модели, введены n-1 светоизлучающих диодов, где n>2 - число светоизлучающих диодов светодиодного светильника с аварийным режимом, которые включены последовательно между собой и с первым светоизлучающим диодом, резистор и диод, при этом, аккумуляторная батарея подключена параллельно аварийной цепи из K светоизлучающих диодов светодиодного светильника с аварийным режимом, где (n-2)>K>0, катод диода подключен к аноду k-ого светоизлучающего диода аварийной цепи, анод диода подключен к первой клемме резистора и к плюсовому потенциалу аккумуляторной батареи, отрицательный потенциал который подключен к катоду первого светоизлучающего диода аварийной цепи, а вторая клемма резистора подключена к аноду светоизлучающего диода, к катоду которого подключен катод диода. На чертеже представлены:The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in the LED lamp with emergency mode, containing the first light emitting diode connected to a power supply source, and a rechargeable battery, according to the proposed utility model, n-1 light emitting diodes are introduced, where n> 2 - the number of light emitting diodes of the LED lamp with emergency mode, which are connected in series with each other and with the first light emitting diode, a resistor and a diode, while the battery is connected parallel to the emergency circuit of K light-emitting diodes of the LED lamp with emergency mode, where (n-2)> K> 0, the cathode of the diode is connected to the anode of the k-th light-emitting diode of the emergency circuit, the anode of the diode is connected to the first terminal of the resistor and to the positive potential of the battery batteries, the negative potential which is connected to the cathode of the first light-emitting diode of the emergency circuit, and the second terminal of the resistor is connected to the anode of the light-emitting diode, to the cathode of which the diode cathode is connected. The drawing shows:

на фиг. 1 - электрическая структурная схема светодиодного светильника с аварийным режимом для частного случая использования девяти светоизлучающих диодов из которых четыре светоизлучающих диода используются в аварийной цепи;in FIG. 1 is an electrical block diagram of a LED lamp with emergency mode for the special case of nine light-emitting diodes, of which four light-emitting diodes are used in the emergency circuit;

на фиг. 2 - электрическая структурная схема светодиодного светильника с аварийным режимом с токами заряда и разряда;in FIG. 2 is an electrical block diagram of an LED lamp with emergency operation with charge and discharge currents;

на фиг. 3 - зарядные характеристики аккумуляторной батареи;in FIG. 3 - charging characteristics of the battery;

на фиг. 4 - разрядные характеристики аккумуляторной батареи;in FIG. 4 - bit characteristics of the battery;

на фиг. 5 - вольтамперная характеристика светоизлучающих диодов.in FIG. 5 - current-voltage characteristic of light emitting diodes.

Светодиодный светильник с аварийным режимом (фиг. 1) содержит n последовательно соединенных светоизлучающих диода 1 (в частном случае n=9), которые включены последовательно и подключены к источнику питания (на чертеже не показан). Из n последовательно соединенных светоизлучающих диода K последовательно соединенных светоизлучающих диода (в частном случае K=4 - на схеме LED1, LED2, LED3, LED4) образуют аварийную цепь, т.е. те светоизлучающие диоды, которые используются в аварийном режиме при отключении источника питания.The LED lamp with emergency mode (Fig. 1) contains n series-connected light-emitting diode 1 (in the particular case n = 9), which are connected in series and connected to a power source (not shown in the drawing). From n series-connected light-emitting diodes K, series-connected light-emitting diodes (in the particular case K = 4 - in the circuit LED1, LED2, LED3, LED4) form an emergency circuit, i.e. those light-emitting diodes that are used in emergency mode when the power source is turned off.

Кроме того, светодиодный светильник с аварийным режимом содержит аккумуляторную батарею 2 и резистор 3. При этом, аккумуляторная батарея 2 подключена параллельно аварийной цепи из K светоизлучающих диодов светодиодного светильника с аварийным режимом, где (n-2)>K>0, катод диода подключен к аноду k-ого светоизлучающего диода аварийной цепи (последовательно соединенным светоизлучающим диодам LED1, LED2, LED3, LED4), анод диода 3 подключен к первой клемме резистора 4 и к плюсовому потенциалу аккумуляторной батареи 2, отрицательный потенциал который подключен к катоду первого светоизлучающего диода LED1 аварийной цепи, а вторая клемма резистора 4 подключена к аноду светоизлучающего диода LED5, к катоду которого подключен катод диода 3.In addition, the LED lamp with emergency mode contains a battery 2 and a resistor 3. Moreover, the battery 2 is connected in parallel with the emergency circuit of K light-emitting diodes of the LED lamp with emergency mode, where (n-2)> K> 0, the cathode of the diode is connected to the anode of the k-th light-emitting diode of the emergency circuit (series-connected light-emitting diodes LED1, LED2, LED3, LED4), the anode of the diode 3 is connected to the first terminal of the resistor 4 and to the positive potential of the battery 2, the negative potential of which is connected ene to the cathode of the first light emitting diode LED1 alarm circuit, and the second terminal of the resistor 4 is connected to the anode of light emitting diode LED5, is connected to the cathode of the diode cathode 3.

Светодиодный светильник с аварийным режимом работает следующим образом.LED lamp with emergency mode works as follows.

Для описания его работы, выбран светильник на светоизлучающих диодах SPMWHT5225 компании SAMSUNG, имеющий в своем составе 5 и более светоизлучающих диодов.To describe its operation, a lamp on light-emitting diodes SPMWHT5225 of SAMSUNG company was selected, which has 5 or more light-emitting diodes in its composition.

В стандартном режиме через светоизлучающие диоды течет ток, определяемый источником питания светильника, например 120 мА. Из фиг. 2 следует, что, если аккумуляторная батарея 2 (V1) разряжена, через резистор 4 (R1) течет ток Iзар., который уменьшается по мере заряда аккумуляторной батареи 2. В качестве примера выбрана аккумуляторная батарея DTM12008, ее зарядные характеристики иллюстрирует фиг. 3.In standard mode, a current determined by a light source, for example 120 mA, flows through light emitting diodes. From FIG. 2 it follows that if the battery 2 (V1) is discharged, an Izar current flows through the resistor 4 (R1), which decreases as the battery 2 is charged. As an example, the battery DTM12008 is selected, its charging characteristics are illustrated in FIG. 3.

При отсутствии напряжения в сети светодиодный светильник переходит в аварийный режим, в котором аккумуляторная батарея 2 разряжается через диод 3 (VI) и аварийную цепь светоизлучающих диодов LED1-LED4, которые продолжают излучать. Разрядные характеристики аккумуляторной батареи 2 (АКБ DTM12008) иллюстрирует фиг. 4.In the absence of voltage in the network, the LED lamp goes into emergency mode, in which the battery 2 is discharged through diode 3 (VI) and the emergency circuit of light-emitting diodes LED1-LED4, which continue to emit. The discharge characteristics of battery 2 (battery DTM12008) are illustrated in FIG. four.

По мере разряда аккумуляторной батареи 2 ее выходное напряжение уменьшается примерно до величины 10,8 В, после чего разряд прекратится, так как светодиоды LED1-LED4 перестанут проводить ток (следует из их вольт-амперной характеристики (фиг. 5), что предохранит аккумуляторную батарею 2 от глубокого разряда.As the battery 2 is discharged, its output voltage decreases to approximately 10.8 V, after which the discharge will stop, as the LEDs LED1-LED4 will no longer conduct current (follows from their current-voltage characteristics (Fig. 5), which will protect the battery 2 from deep discharge.

Таким образом, благодаря введенным усовершенствованиям обеспечивается требуемый технический результат, заключающийся в повышении мощности устройства в аварийном режиме без существенного усложнения его конструкции, поскольку мощность излучения определяется исключительно мощностью аккумуляторной батареи и числом используемых светоизлучающих диодов, используемых в аварийной цепи.Thus, thanks to the introduced improvements, the required technical result is provided, which consists in increasing the power of the device in emergency mode without significantly complicating its design, since the radiation power is determined solely by the battery power and the number of light-emitting diodes used in the emergency circuit.

Claims

An emergency LED lamp containing the first light emitting diode connected to a power supply source and a battery, characterized in that n-1 light emitting diodes are introduced, where n> 2 is the number of light emitting diodes of the emergency LED, which are connected in series between itself and with the first light emitting diode, a resistor and a diode, while the battery is connected in parallel with the emergency circuit of K light emitting diodes of the LED lamp with emergency mode m, where (n-2)>K> 0, the cathode of the diode is connected to the anode of the k-th light-emitting diode of the emergency circuit, the anode of the diode is connected to the first terminal of the resistor and to the positive potential of the battery, the negative potential of which is connected to the cathode of the first light-emitting diode of the emergency circuit, and the second terminal of the resistor is connected to the anode of the light-emitting diode, to the cathode of which the cathode of the diode is connected.