专利名称：具有电池自动充电及检测功能的应急灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应急灯，属于应急照明装置。
在医院、宾馆、商厦及家庭，常可见到为防停电而备用的照明应急灯。一般的照明应急灯的缺陷是无电池充电自动转换功能，使用不方便；无电池容量检测，常造成电池过充或充电不足，致使蓄电池寿命缩短。
有鉴于此，本实用新型将提供一种具有电池自动充电及检测功能的应急灯，它使用方便，并可延长蓄电池的寿命。
本实用新型的目的是这样实现的具有电池自动充电及检测功能的应急灯有外壳，外壳上装有应急灯，外壳内装有整流器、蓄电池、逆变电路、充电电路，停电切换电路、充电转换电路和电池容量检测电路，其中逆变电路的输出接应急灯，充电电路的输出接蓄电池；停电切换电路由三极管和该三极管驱动的单刀双掷继电器组成，其三极管由整流器提供的负电源及蓄电池供电，其继电器的固定触点接蓄电池，继电器的两个活动触点分接充电电路的输出和逆变电路；充电转换电路由双稳触发器和两个与蓄电池并接的分压器组成，两个分压器的输出分接双稳触发器的两个触发输入端，双稳触发器的输出接充电电路的输入；电池容量检测电路由三极管、接在该三极管输出回路的发光二极管阵列及与蓄电池并接的分压器组成，分压器的输出接该三极管的基极，发光二极管阵列中的每一路均由发光二极管及其驱动三极管构成，相邻两路的驱动三极管的基极之间接降压二极管。
当有市电时，停电切换电路中的三极管截止，继电器不得电，其触点将蓄电池与充电电路接通。此时本装置处于电池充电状态，应急灯因无电而不亮。
停电时，停电切换电路中的三极管导通，继电器得电，其触点将蓄电池与逆变电路接通，此时应急灯由蓄电池供电而点亮。
无论停电与否，电池容量检测电路均工作，并以其发光二极管阵列显示的亮暗程度来表征蓄电池的容量。
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
图1是本实用新型的电路原理图。
本实用新型的外壳顶部装应急灯，面板上装开关及发光二极管，外壳内装有图1所示的电路，它包括整流器、蓄电池、逆变、停电切换、充电、充电转换、电池容量检测各单元电路。其中——整流器由变压器T和6个1N4001二极管组成，它提供正、负16伏直流电源。——逆变电路是由三极管VT12和脉冲变压器T1组成的自激多谐振荡器，蓄电池E给该三极管提供直流工作点，振荡电流由三极管的集电极流入脉冲变压器的初级，经升压后由次级加到20瓦应急灯L的管脚两端，使灯管发光。——停电切换电路由三极管VT7和接在该三极管集电极回路的单刀双掷继电器J组成。该三极管由整流器提供的负电源及蓄电池E供电，继电器的固定触点接蓄电池，继电器的两个活动触点分接充电电路的输出和逆变电路。
有市电时，整流器提供的负16V电源及蓄电池提供的正12V电源加在三极管VT7上，当正确选择了R3的阻值，使该三极管的基极此时变为零伏甚或负电位，VT7便因其基极负偏置而截止，所以继电器不得电，其触点弹回至上触点J1-1，将蓄电池与充电电路接通。此时本装置处于电池充电状态，应急灯L不亮。
停电时，整流器无电源输出，蓄电池提供的正电源使三极管VT7导通，继电器得电，其触点接通J1-2，从而把蓄电池与逆变电路接通，此时应急灯由蓄电池供电而点亮。——充电电路由三极管VT9、VT10、VT11组成，它提供恒定的充电电流。VT9受控于充电转换电路，其集电极输出接VT10的基极，VT10和VT11构成达林顿电路，三只二极管1N4001作为反向偏置，约提供1.8V的稳定参考电压，因VT10和VT11两三极管的导通电压为1.2V，为此电阻R止压降为0.6V，改变其阻值，即可改变恒定充电输出的电流。充电电路仅在有市电时工作。——充电转换电路由双稳触发器IC(LM555)和两个与蓄电池E并接的电阻分压器组成。VT8和其基极的稳压管构成了简单的稳压电路，其发射极送出的稳定电压供作IC的电源。该IC接成置1、置0的双稳触发器，电位器VR1与其上端的3K电阻、电位器VR2与其上端的3K电阻组成两个电阻分压器，两个分压器分别提供最低门限和最高门限两个参考电压，它们的输出分接双稳触发器的两个触发输入端脚2和6，双稳触发器的输出端脚3接充电电路的输入。
调整电位器VR1，使得当蓄电池电压低于10.5V时，IC的3脚输出正向电压，于是发光二极管LED1点亮，表示进入充电状态。同时经过2.2K电阻提供偏置给VT9，使后者导通，这样VT9集电极所接的恒流源电阻中便有电流流过，使VT10得到参考电压，而使VT11导通，输出充电电流，给蓄电池E充电。电位器VR2是校正最高门限电压的，当蓄电池充至最高为16V时，此门限电压使IC的输出倒相，输出为零。于是LED1熄灭，VT9截止，恒流源无输出。充电转换电路也只在有市电时工作。——电池容量检测电路分为信号分压检测和电平指示器两部分，信号分压检测由三极管VT6、与蓄电池并接的电阻分压器组成，分压器的输出接VT6的基极。电平指示器是由5个三极管VT1～VT5以及接在各管集电极的发光二极管组成的5路发光二极管阵列，每一路均由发光二极管及其驱动三极管构成，相邻两路的驱动三极管的基极电阻之间依序接降压用的二极管VD1～VD4。VT1～VT6采用单独的6V电池供电，VT1～VT5的基极接VT6的发射极输出。
当蓄电池E容量很小时，电阻分压器的输出也很小，使三极管VT6的基极得不到正向偏置，所以VT6截止，电平指示器的各个发光二极管均不亮，这表示蓄电池容量严重不足或寿命到期，必须立即充足或更换新电池。而当蓄电池容量充足时，VT6导通，其导通程度与电阻分压器的信号强弱成正比。VT6导通后，电平指示器的5个三极管都获得正向电压，但由于二极管VD1～VD4的压降作用，会使VT1～VT5各管的基极所获得的电压逐一递减，所以VT1～VT5各管中，有的工作在饱和区，有的工作在放大区，有的工作在截止区，因此对应的发光二极管有的亮，有的暗些，有的不亮，这样便将蓄电池容量的高低指示出来。
电池容量检测电路无论有否市电均工作。
图中，应急灯L可选用20W/220V的日光灯，或20W/12V的卤素灯或16W/220V的节能灯，亦可选用汽车用的照明钨丝灯等。蓄电池E选用12V/8A小时充电型、免维护、全封闭的铅酸蓄电池。
本实用新型的优点是1.照明亮度高、点亮时间长一般应急灯多为6至8瓦的荧光灯，而本装置驱动功率大，可安全点亮20瓦的荧光灯管，并且点亮时间达7至8小时，比一般应急灯长一倍多。
2.具有停电自动切换和充电自动转换功能停电时应急灯立即点亮，有市电时应急灯立即熄灭并转换为充电状态，不仅使用方便，而且可使蓄电池经常保持在最佳工作状态。
3.其电池容量检测电路可向用户提醒电池的容量情况，其恒流源充电电路有稳定的充电性能，这两点都使蓄电池的寿命延长。
权利要求1.一种具有电池自动充电及检测功能的应急灯有外壳，外壳上装有应急灯，外壳内装有整流器、蓄电池、逆变电路和充电电路，逆变电路的输出接应急灯，充电电路的输出接蓄电池，其特征在于它还包括停电切换电路、充电转换电路和电池容量检测电路，其中停电切换电路由三极管和该三极管驱动的单刀双掷继电器组成，其三极管由整流器提供的负电源及蓄电池供电，其继电器的固定触点接蓄电池，继电器的两个活动触点分接充电电路的输出和逆变电路；充电转换电路由双稳触发器和两个与蓄电池并接的分压器组成，两个分压器的输出分接双稳触发器的两个触发输入端，双稳触发器的输出接充电电路的输入；电池容量检测电路由三极管、接在该三极管输出回路的发光二极管阵列及与蓄电池并接的分压器组成，分压器的输出接该三极管的基极，发光二极管阵列中的每一路均由发光二极管及其驱动三极管构成，相邻两路的驱动三极管的基极之间接有降压用的二极管。
专利摘要本装置的电路包括整流器、应急灯和蓄电池，及逆变、停电切换、充电、充电转换、电池容量检测各单元电路。其中停电切换由三极管和继电器组成，继电器的固定触点接蓄电池，两个活动触点分接充电电路的输出和逆变电路；充电转换由双稳触发器和两个分压器组成；电池容量检测电路由三极管、接在该三极管输出回路的发光二极管阵列及与蓄电池并接的分压器组成，分压器的输出接该三极管的基极。它使用方便，可延长蓄电池寿命。
文档编号H02J9/00GK2227390SQ9520253
公开日1996年5月15日 申请日期1995年2月21日 优先权日1995年2月21日
发明者李传鼎 申请人:北京力恒技贸中心