一种小体积LED应急灯电路的制作方法

本发明属于电子信息技术领域，尤其涉及一种小体积led应急灯电路。

背景技术：

应急照明，是指在非正常状况下才使用的照明设施，包括：备用照明、疏散照明、安全照明。在民用建筑物中突发灾难时，应急照明、疏散指示照明显得尤其重要。在外界电源中断时，建筑物内的人员迅速安全撤离灾难区，大楼内的应急照明系统起到了主要作用。安全可靠、技术先进、经济合理的应急照明设计就十分重要。

现有的led应急灯控制电路，通常采用非隔控制电路设计，或者采用传统电子变压器作为隔离控制电路设计，很不安全。led应急灯的工作原理是：在市电正常的情况下，led应急灯可点亮或不点亮，这时led应急灯内部的充电电池是处于充电状态，当电池充电饱和后，led应急灯内部的充电检测提示模块向用户提示电池已充满，用户手动切断充电电路；当市电出现故障时，充电电池为应急灯的照明负载供电。

现有led应急照明设计中存在两方面不足：其一，led应急灯的触发启动电路和欠压保护电路都是独立工作的；其二，现有的led应急灯电池组供电通常使用dc-ac逆变架构，使其工作转换效率低，况且体积很大，甚至欠压保护电路都没有等缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种安全可靠的小体积led应急灯电路，其技术方案是：包括ac/dc恒流电源、dc/dc恒流电源、充电电路和led模组、光耦控制电路、电子开关电路和启动及欠压电路；市电从l和n端接入，市电则被分为两路，第一路市电向ac-dc恒流电源供电，输出一组直流电源v+、v-，直流电源v+、v-又分为两路工作，一路向光耦u2初级端工作，结果使启动及欠压电路禁止工作，最终导致dc-dc恒流电源也禁止工作；此时，由另一路充电电路供电正常工作，为充电电池b1充电；第二路市电经开关k1，若此时开关k1处于闭合状态，则向光耦控制电路供电，使电子开关电路动作导通，最终使led模组正常亮灯，若k1处于断开状态时，则光耦控制电路停止工作，使电子开关电路动作截止，最终使led模组熄灭。

进一步地，当市电停电时，ac-dc恒流电源、充电电路、光耦控制电路处于停止工作状态，充电电池b1由充电状态转为放电状态，经启动及欠压电路判定是否欠压，若充电电池b1欠压，则启动及欠压电路进入欠压保护状态，dc-dc恒流电源就禁止工作，led模组则不亮灯；此工作状态称为停电应急工作状态；若充电电池b1无欠压，则启动及欠压电路进入启动工作状态，dc-dc恒流电源正常工作，led模组则亮灯，此工作状态称为应急工作状态。

本发明的优点是：直接采用dc-dc开关电源架构计设，同时也将触发启动电路和欠压保护电路，进行整合共用一个继电器电路架构进行设计，具有工作转换效率高、体积小优点，能够满足于小尺寸led应急灯具设计需求。触发启动电路在断电的情况下快速响应，欠压保护电路可以在电池电压下降到一定电压时，led驱动停止工作，以避免电池深度放电。采用光耦能使危险的市电与led模组进行隔离，让led模组处于安全隔离状态。

附图说明

图1为一种小体积led应急灯电路在有市电输入时的工作原理流程图。

图2为一种小体积led应急灯电路的结构原理图。

图3为一种小体积led应急灯电路在无市电输入时的工作原理流程图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明，如图2所示，小体积led应急灯电路，包括ac/dc恒流电源、dc/dc恒流电源、充电电路和led模组、光耦控制电路、电子开关电路和启动及欠压电路。

如图1所示，有市电输入时，工作原理是：当有市电输入时，市电从l和n端接入，市电则被分为两路，第一路市电向ac-dc恒流电源供电，输出一组直流电源v+、v-，直流电源v+、v-又分为两路工作，一路向光耦u2初级端工作，结果使启动及欠压电路禁止工作，最终导致dc-dc恒流电源也禁止工作；此时，由另一路充电电路供电使dc-dc恒流电源正常工作，为充电电池b1充电。

第二路市电经开关k1，若此时开关k1处于闭合状态，则向光耦控制电路供电，使电子开关电路动作导通，最终使led模组正常亮灯，若k1处于断开状态时，则光耦控制电路停止工作，使电子开关电路动作截止，最终使led模组熄灭。

又如图2所示，详细工作原理如下：设k1处于闭合状态时，市电l、n分为两路供电，第一路市电向ac-dc恒流电源供电，输出一组直流电源v+、v-；第二路市电l线经开关k1，流向二极管d1、电阻r1、稳压二极管z1，再回到市电n线形成闭环电路，其中在稳压二极管z1两端形成一组相对稳定电压，经电容c1滤波及电阻r2限流后，为光耦u1的初级端1脚和2端供电并触发了次级端3脚和4脚导通，其结果引发了三极管q1的b、e极之间短路，导致三极管q1截止，即c、e极之间开路，最终引起了mos管q2的g、s极之间有形成一组门电压，触发了mos管q2导通，即c、e极之间导通了。前面提到ac/dc恒流电源供电，将输出一组直流电源v+、v-，并分三路向不同电路供电：

第一路经二极管d2为led模组供电到达了mos管q2，由于mos管q2的导通，电流回到了电源v-形成了闭环电路，led模块处于工作亮灯状态。

第二路向电池组充电，电源v+、v-直接向充电电路供电，并输出相应电压和电流，向充电电池b1进行充电。

第三路v+经电阻r9向光耦u2的初级端1脚和2端供电，并触发了次级端3脚和4脚导通，其其结果引发了三极管q2的b、e极之间短路，导致三极管q2截止，即c、e极之间开路，最终引起了继电器j1不能工作，将导致启动欠压电路处于禁止工作，因此充电电池b1只能处于充电状态。

如图3所示，无市电输入时，即当市电停电时，由上述分析可知，ac-dc恒流电源、充电电路、光耦控制电路处于停止工作状态，充电电池b1由充电状态转为放电状态，经启动及欠压电路判定是否欠压，若充电电池b1欠压，则启动及欠压电路进入欠压保护状态，dc-dc恒流电源就禁止工作，led模组则不亮灯，此工作状态称为停电应急工作状态；若充电电池b1无欠压，则启动及欠压电路进入启动工作状态，dc-dc恒流电源正常工作，led模组则亮灯；此工作状态称为应急工作状态。

参照图2，无市电输入情况下的工作原理详述如下：充电电池b1由充电状态转为放电状态，充电电池b1的正极电流分三路输出：

第一路经j1继电器的线圈到三极管q3的c极，其中二极管d4反向并联在继电器j1线圈电路中，是为了保护三极管q3功能。

第二路经稳压管z2、电阻r7到三极管q3的b极流向e极，又因停电使光耦u2不能工作，则相当于不存在，故最终使三极管q3导通，继电器j1双组开关闭合。

第三路因继电器j1的动作闭合，使充电电池b1正极经继电器j1的4端至5端，再流向稳压二极管z3正极z3+。

此时，稳压二极管z3正极z3+又分成二路输出，稳压二极管z3正极z3+第一路经稳压二极管z3、电阻r8再到三极管q3的集电极b，又因稳压二极管z3稳压值比稳压二极管z2低，故稳压二极管z2和电阻r7基本不导通，同等于开路状态，此过程完成了触发启动继电器目的，称为触发启动电路；稳压二极管z3正极z3+第二路流向dc-dc恒流电源再回流向b1负极形成闭环电路，使dc-dc恒流电源正常工作，则dc-dc恒流电源输出端经二极管d3到l1+，再流向led模组到达继电器j1的1端到2端，最终回到dc-dc恒流电源输出的另一端，形成闭环电路，led模组亮灯，此时应急灯处于应急工作状态。