适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法及其电路与流程

本发明涉及应急照明领域，尤其涉及一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法及其电路。

背景技术：

应急灯主要用于正常照明电源切断或者电网失电后，提供照明的灯具。常用于厂矿、机关、学校、建筑及隧道内。国内使用过的应急照明系统以自带电源独立控制型为主，正常电源接自普通照明供电回路中，平时对应急灯电池充电，当正常电源切断时，备用电源（电池）自动供电，这种形式的应急灯只能在应急的情况下工作，另一种形式的应急灯具有正常的照明功率，将正常照明及应急为一体，这时一般在应急灯的外部外接应急电源，这种形式的应急灯一般需要将市电与应急电源分别与灯具内置的驱动模块连接，接线复杂，不方便控制，最重要的是，在正常照明下和应急情况下，对灯具的光度要求是不同的，在正常照明时，对灯具的光度要求较高，因此要求应急灯的功率较大，满足正常光照的要求；在应急情况下时，其主要起到的是应急的作用，只需要低功率的应急灯亮度即可满足，但是现有的应急灯，为了保证应急灯在应急情况下能正常启动，都是讲备用电源的功率适配应急灯正常照明时的功率，存在应急情况下造成浪费、生产成本高且应急电源的续航能力低的不足，而现有中，为了满足正常照明和应急情况下的不同需求，通常采用独立的应急灯的形式，但其存在需要生产多种灯具且增安装控制，另一方面生产成本高的问题。

技术实现要素：

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法及其电路，能够使led负载在应急状态下，在低功率的备用电池状态下工作，节省生产成本。

为实现上述目的，本发明提供一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法，备用电池的功率小于led负载的功率，该方法包括：

判断led负载的供电状态是否正常，当供电状态正常时，开关控制单元与市电导通，市电与驱动单元导通，则当前处于普通照明模式；如果供电状态异常，则开关控制单元与boost升压单元导通，boost升压单元的输出端与驱动单元的输入端导通，进入应急照明模式；

在应急照明模式时，boost升压单元的输出电压瞬时大于等于驱动单元的启动电压，令驱动单元启动，led负载发光；

启动完成后，备用电池输入boost升压单元的输出功率小于boost升压单元的输出端连接的驱动单元的输出功率，boost升压单元的输出电压被强制性拉低，此时，boost升压单元输出单元小于驱动单元的启动电压;

驱动单元的输入端输入来自boost升压单元低于启动电压的输出电压，驱动单元与备用电池提供的有限度能量达成自适应式平衡，达到能量守恒定律，使驱动单元小于等于备用电池的低功率的情况下工作。

其中，在判断led负载的供电状态的步骤中，具体地，市电正常供应时，电磁继电器吸附开关，市电与驱动单元导通；市电断电时，电磁继电器不通电，开关与所述boost升压单元连接，进而boost升压单元的输出端与驱动单元的输入端导通。

其中，在应急照明模式时，boost升压单元的输出电压瞬时大于等于驱动单元的启动电压，令驱动单元启动，led负载发光的步骤中，具体步骤为：进入应急照明模式，备用电池提供直流电，电感为电容c5充电，电容c5两端的电压升高，此时boost单元输出电压大于等于启动电压，使得驱动单元启动，led负载工作。

其中，在启动完成后，备用电池输入boost升压单元的输出功率小于boost升压单元的输出端连接的驱动单元的输出功率，boost升压单元的输出电压被强制性拉低，此时，boost升压单元输出电压小于启动电压的步骤中，具体为：启动完成后，驱动单元的led负载输出启动电压，使得mos管导通，此时boost升压单元输入端的功率小于boost升压单元输出端的功率，boost升压单元输出电压小于启动电压。

其中，还包括储能电容c1和滤波电容c2，所述储能电容c1和滤波电容c2分别并联于所述备用电池两端。

本发明还提供一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源电路，包括市电、备用电源、开关控制单元、驱动单元及led负载，所述备用电源的功率小于led负载的功率，所述备用电源包括备用电池和boost升压单元，市电与备用电池连接，boost升压单元与备用电池连接形成放电启动回路，boost升压单元的输出端和市电通过开关控制单元与驱动单元的输入端连接，boost升压单元可与驱动单元、led负载形成闭合供电闭合回路，市电供应正常，开关控制单元令市电与驱动单元连接，备用电源断开；市电断电，开关控制单元令boost升压单元的输出端与驱动单元的输入端连接，boost升压单元瞬时输出电压大于等于驱动单元的启动电压，令驱动单元启动，led负载工作，此时，驱动单元的输入功率大于备用电池的输出功率，boost升压单元被强制拉低输出电压小于驱动单元的启动单元；进而驱动单元与备用电池提供的有限度能量达成自适应式平衡，达到能量守恒定律，即驱动单元在小于等于备用电池的低功率的情况下工作。

其中，所述开关控制单元包括电磁继电器和由电磁继电器控制的开关，市电通电时，所述电磁继电器吸附所述开关时，所述开关与市电连接，市电断开时，所述电磁继电器断电，所述开关与所述boost升压单元连接。

其中，所述boost升压单元包括电容c5和依次连接的电感和二极管，所述备用电池的输出端连接所述电感的输入端，所述二极管连接驱动单元的输入端，所述电容c5并联在所述二极管与驱动单元连接之间。

其中，所述boost升压单元还包括mos管，所述mos管的控制端连接驱动单元的输出端，所述电容c5并联在所述二极管、mos管与驱动单元连接之间。

其中，其特征在于，所述备用电源还包括储能电容c1和滤波电容c2、所述储能电容c1和滤波电容c2分别并联于所述备用电池两端。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法及其电路，采用开关控制电路控制驱动单元的工作状态，且市电与备用电源分别与开关控制单元连接，市电与备用电源不直接与驱动单元连接，而是通过开关控制单元与驱动单元连接，接线简单，将备用电源的功率设置为小于led负载的功率，且备用电源包括备用电池和boost升压单元，使得在市电断电的情况下，开关控制单元与驱动单元导通的瞬间，boost升压单元输出电压大于等于驱动单元的启动电压，令驱动单元启动，led负载工作，由于boost升压单元两端的功率不平衡，使得boost升压单元被强制拉低电压，boost升压单元的输出电压小于驱动单元的启动电压，此时，驱动单元与备用电源提供的有限度能量达成自适应式平衡，达到能量守恒定律，进而驱动单元的led负载在低功率的情况下继续工作，降低生产成本且提高应急电源的续航能力。

附图说明

图1为本发明的整体方框图；

图2为本发明的开光控制单元的电路图；

图3为本发明的备用电源与boost升压单元的电路图；

图4位本发明的控制方法流程图。

主要元件符号说明如下：

1、市电2、备用电源

3、开关控制单元4、驱动单元

5、led负载21、备用电池

22、boost升压单元。

具体实施方式

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

请参阅图1，本发明的一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源电路，包括市电1、备用电源2、开关控制单元3、驱动单元4及led负载5，备用电源2的功率小于led负载5的功率，备用电源2包括备用电池21和boost升压单元22，市电1与备用电池21连接，需了解地是，备用电源2还包括滤波直流电源13和充电单元14，且市电1、滤波直流电源23、充电单元24和备用电池21依次连接，这是常规选择，boost升压单元22与备用电池21连接形成放电启动回路，boost升压单元22和市电1通过开关控制单元3与驱动单元4连接，boost升压单元22可与驱动单元4、led负载5形成闭合供电闭合回路，使得在市电断电的情况下，开关控制单元3与驱动单元4导通的瞬间，boost升压单元22输出电压大于等于驱动单元4的启动电压，令驱动单元4启动，led负载5工作，由于boost升压单元22两端的功率不平衡，使得boost升压单元22被强制拉低电压，boost升压单元22输出电压低于驱动单元4的启动电压，驱动单元4与备用电源2提供的有限度能量达成自适应式平衡，达到能量守恒定律，进而驱动单元4的led负载5在低功率的情况下继续工作，降低生产成本且提高应急电源的续航能力。

在本实施例中，参阅图2-3，开关控制单元3包括电磁继电器和由电磁继电器控制的开关，如图3的l端和n端连接市电，90v+和90v接口连接boost升压单元22，图3中的12为市电为电磁继电器供电端，其中out-和out+连接驱动单元4，市电通电时，电磁继电器吸附开关sw，开关sw连接到l端和n端，进而与市电1连接，市电1与驱动单元4导通，市电为驱动单元供电，市电断电时，电磁继电器断电，开关sw连接到90v+和90v接口，进而与boost升压单元22连接，市电1与备用电源通过电池继电器和开关sw连接驱动单元4，接线简单；优选地，boost升压单元22包括电容c5和依次连接的电感和二极管，备用电池21的输出端连接电感的输入端，二极管连接驱动单元4的输入端，电容c5并联在二极管与驱动单元4连接之间；优选地，boost升压单元22还包括mos管，mos管的控制端连接驱动单元4的输出端，电容c5并联在所述二极管、mos管与驱动单元4连接之间；备用电源1还包括储能电容c1和滤波电容c2，储能电容c1和滤波电容c2分别并联于备用电池两端，以保证其供电的稳定性。

本发明还公开了一种适配灯具内置驱动的低功率外接电源的控制方法，参阅图3-4，其中，备用电池的功率小于led负载的功率，该方法包括：

s1:判断led负载5的供电状态是否正常，当供电状态正常时，开关控制单元3与市电1导通，市电1与驱动单元4导通，则当前处于普通照明模式；如果供电状态异常，则开关控制单元3与boost升压单元22导通，boost升压单元22的输出端与驱动单元4的输入端导通，进入应急照明模式；

s2:在应急照明模式时，boost升压单元22的输出电压瞬时大于等于驱动单元4的启动电压，令驱动单元4启动，led负载5发光；

s3:启动完成后，备用电池21输入boost升压单元22的输出功率小于boost升压单元22的输出端连接的驱动单元4的输出功率，boost升压单元44的输出电压被强制性拉低，此时，boost升压单元44输出单元小于驱动单元的4启动电压;

s4:驱动单元4的输入端输入来自boost升压单元22低于启动电压的输出电压，驱动单元4与备用电池22提供的有限度能量达成自适应式平衡，达到能量守恒定律，使驱动单元4在小于等于备用电池21的低功率的情况下工作。

其中，在步骤s1中，具体地，市电正常供应时，电磁继电器吸附开关，市电1与驱动单元4导通；市电断电时，电磁继电器断电，开关与所述boost升压单元22连接，boost升压单元22的输出端与驱动单元4的输入端导通。

在步骤s2中，具体地，在应急照明模式时，boost升压单元22的输出电压瞬时大于等于驱动单元4的启动电压，令驱动单元4启动，led负载5发光的步骤中，具体步骤为：进入应急照明模式，备用电池21提供直流电，电感为电容c5充电，电容c5两端的电压升高，此时boost升压单元22输出电压大于等于驱动单元4的启动电压，使得驱动单元4启动，led负载工作;在启动完成后，备用电池21输入boost升压单元22的输出功率小于boost升压单元22的输出端连接的驱动单元4的输出功率，boost升压单元22的输出电压被强制性拉低，此时，boost升压单元22输出电压小于启动电压的步骤中，具体为：启动完成后，驱动单元4的led负载5输出启动电压，使得mos管导通，此时boost升压单元22输入端的功率小于boost升压单元22输出端的功率，boost升压单元22输出电压小于启动电压;且在备用电池的两端并联有储能电容c1和滤波电容c2，以保证其供电的稳定性。

以备用电源的功率为5w,电压为12v，led负载的功率为50w,电压为90为例，此时的启动电压为90v;

s1：判断led负载5的供电状态是否正常，当供电状态正常时，市电1正常供应时，电磁继电器吸附开关，市电1与驱动单元4导通，市电输出90v的电压led负载5工作，处于正常照明模式；市电1断电后，电磁继电器断电，开关与boost升压单元22导通进入应急照明模式；

s2:在应急照明模式时，备用电池21提供直流电,备用电池21输出12v的电压，电感为电容c5充电，电容c5两端的电压升高，此时boost升压单元22输出电压大于等于90v，使得驱动单元4启动，led负载工作；在启动完成后，boost升压单元22的电感放电完毕，此时，驱动单元4的输出功率为50w大于备用电池21的输入功率5w，boost升压单元22强制性输出低于90v的电压；

s3:启动完成后，驱动单元4的led负载5的负极输出90v,使得mos管导通，此时boost升压单元22输入端的功率小于boost升压单元22输出端的功率，使得boost升压单元22输出电压小于90v；

s4:驱动单元4的输入电压为小于90v，驱动单元4与备用电源21提供的有限度能量达成自适应式平衡，使得能量守恒，使驱动单元4的led负载5在低功率的情况下继续工作。

以上公开的仅为本发明的一个或几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。