专利名称：高性能低成本消防应急灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及灯具，尤其是涉及一种高性能低成本消防应急灯。
消防应急灯是用于建筑物发生火灾时为人员疏散提供标志和照明的灯具，是宾馆、酒店、写字楼等高层建筑的必备用品，公安部消防局为适应新形势颁发了新的国家标准(GBI7945—2000)。现有的消防应急灯大部分不符合此标准，有的未设计欠压识别及工作状态转换电路；有的虽有防过充电保护电路，但无温度补偿电路，蓄电池无法随着温度的变化而得到充足的电，使蓄电池得不到有效的保护，缩短了蓄电池的寿命；有的采用多只三极管或集成电路作为主要器件，电路复杂，成本高。
本实用新型的目的在于提供一种高性能低成本消防应急灯，它能实现常时状态与应急状态自动转换，并具有防过充电保护、短路保护、温度补偿、过放电保护及预热启辉功能，电路简单，可靠性高，符合国家新标准。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型包括电源电路、蓄电池、过放电保护电路、振荡电路和光源电路，特征是还包括工作状态转换电路、带保护及检测显示的充电电路。
本实用新型还设计有灯管预热启辉电路。
本实用新型的带保护及检测显示的充电电路能在蓄电池充电到最高允许值或蓄电池短路时切断充电电流，从而起到保护蓄电池的作用。由于蓄电池的最高充电电压会随温度的变化而变化，温控电阻能随温度变化自动调节防过充电保护电压，使蓄电池在任何温度下始终充电到最佳值，因而可提高充电及保护效果，延长蓄电池寿命。工作状态转换电路能在市电欠压或停电时自动转为应急状态，市电正常后灯自动恢复到常时工作，从而满足消防要求。灯管预热启辉电路可提高灯管开关寿命4—5倍，使细长灯管启辉更有效。本实用新型能实现常时状态与应急状态自动转换，比同类产品电路更简单，元器件更少，成本更低，可靠性更高，产品性能能完全达到和部分超越国家新标准，满足消防部门的要求，非常适合于宾馆、酒店、写字楼等高层建筑使用，也适用于家庭和一般工作场所。
图1为实施例1的电路原理图；图2为实施例2的电路原理图3为实施例3的电路原理图。
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例1本实用新型的电源电路由保险丝F1、变压器B1、二极管D1、D2组成，它能将220V的市电经降压、整流后输出十几伏的直流电压，为其它电路提供电源。
带保护及检测显示的充电电路由可控硅KG、三极管Q1、Q2、二极管D3—D6、稳压二极管W1、W3、W4、红色发光二极管LED1、绿色发光二极管LED2、黄色发光二极管LED3、温控电阻R12、电阻R1—R6、R9—R11组成，其中电阻R5串联在二极管D1的阴极和二极管D3的阳极之间，二极管D3、D4、D5依次正向串联，二极管D5的阴极接可控硅KG的阳极，可控硅KG的阴极与保险丝F2串联后接蓄电池E的正极，蓄电池E的负极接地，可控硅KG的控制极接三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接可控硅KG的阴极，基极与电阻R6串联后接稳压二极管W1的阳极，稳压二极管W1的阴极接二极管D6的阴极，二极管D6的阳极接二极管D1的阴极，电阻R4一端接二极管D4阴极和D5阳极的公共端，另一端接可控硅KG的阴极；电阻R9串联在二极管D1的阴极和稳压二极管W3的阴极之间，稳压二极管W3的阳极接地，电阻R10的一端接稳压二极管W3的阴极，另一端依次与电阻R11、温控电阻R12串联后接地，电阻R10、R11的公共端接可控硅KG的控制极；R2一端接可控硅KG的阴极，另一端接稳压二极管W4的阴极，稳压二极管W4的阳极接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极与电阻R3串联后接发光二极管LED3的阴极，发射极接地，发光二极管LED1、LED3的阳极均接二极管D3的阳极，发光二极管LED1的阴极接可控硅KG的阳极，电阻R1的一端接二极管D2的阳极，另一端接发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED2的阴极接地。
工作状态转换电路由三极管Q3、稳压二极管W2、继电器J及双组接点J1、J2、二极管D7、电阻R7、R8、极性电容C1—C3组成，其中电容C1、C2的正极均接二极管D6的阴极，电容C1的负极接地，电容C2的负极接三极管Q3的集电极和二极管D7阴极的公共端，继电器J的线圈并联在电容C2的两端，二极管D7的阳极、三极管Q3的发射极、电容C3的负极均接地，电阻R8并联在三极管Q3的基极和地之间，电容C3的正极接三极管Q3的基极，稳压二极管W2的阴极接二极管D6的阴极，阳极与电阻R7串联后接三极管Q3的基极，接点J1的中间触点2接灯管Y的电极10，常闭触点1接电容C10的一端，常开触点3接电子镇流器YZ的L脚，J2的中间触点5接二极管D10的阴极和灯管Y的电极7的公共端，常闭触点4接变压器B2的次级线圈的一端和三极管Q5的发射极的公共端，常开触点6接电子镇流器YZ的C脚。
过放电保护电路由三极管Q4、Q5、二极管D8、D9、极性电容C4、C5、C6、电阻R13—R16组成。
灯管预热启辉电路由三极管Q6、Q7、极性电容C7、电容C8、电阻R17—R19组成，其中R19一端接三极管Q5的集电极，另一端接三极管Q6集电极和三极管Q7基极的公共端，三极管Q6、Q7的发射极均接地，三极管Q7的集电极接二极管D11的阳极和荧光灯管Y的一个电极8的公共端，电容C8并联在三极管Q7的基极和地之间，电阻R18并联在三极管Q6的基极和地之间，极性电容C7的正极接三极管Q6的基极，负极接地，电阻R17一端接三极管Q6的基极，另一端接三极管Q5的集电极。
振荡电路是由变压器B2、三极管Q8、Q9、电容C9、C10、电阻R20、R21、电感L1组成的推挽电路。
光源电路由灯管Y、电子镇流器YZ、二极管D10、D11组成。
试验开关SK并联在三极管Q3的基极和地之间。
开关K一端接市电220V的火线，另一端接电子镇流器YZ的火线输入端，此开关可使本实用新型作为日常的照明灯，但不能关断应急工作。接点J1、J2的常闭触点为应急状态，常开触点为常时状态。
常时状态接上220V市电，绿色发光二极管LED2发光，表明有市电。同时因电阻R10、R11＋R12上的分压值(即可控硅KG的控制极电压)高于可控硅KG的阴极电压，可控硅KG导通，开始对蓄电池E充电，红色发光二极管LED1发光，表明正在充电。当蓄电池E充足电后，可控硅KG的阴极电压接近可控硅KG的控制电压，可控硅KG关断，停止充电。
当充电回路短路时，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2也饱和导通，发射极与集电极电压接近相等，可控硅KG关断，截断充电回路中的电流，从而保护充电回路不因电流过大而烧毁。
因蓄电池E允许的最高充电值是随环境温度的上升而下降的，当蓄电池E的电压充到允许值时，可控硅KG的控制极电压因受到并联在稳压二极管W3两端的电阻R10、R11、R12的分压限定而不能触发，可控硅KG关断，停止充电。当温度上升时，电阻R12的阻值下降，可控硅KG的控制极电压也下降；反之温度上升，可控硅KG的控制极电压上升，从而起到补偿作用。
当市电处于正常值时，稳压二极管W2、三极管Q3导通，继电器J吸合，接点J1、J2拔至常开触点，灯管Y在电子镇流器YZ的作用下启辉点亮。
应急状态当市电欠压或停电时，稳压二极管W2、三极管Q3截止，继电器J释放，接点J1、J2拔至常闭触点，蓄电池E开始放电，通过二极管D10对电容C6充电，三极管Q4、Q5导通，输出电压至振荡电路，控制并保持振荡电路工作，同时蓄电池E通过电感L1加至变压器B2，使振荡电路起振，经变压器B2升压后加至灯管Y，使灯管Y启辉发光。在工作状态转换电路工作的同时，灯管预热启辉电路开始工作，三极管Q7短时导通，电流流经灯管Y的电极8和电极7之间的灯丝，给灯丝预热，灯管Y被启辉后，三极管Q6导通，三极管Q7截止，停止对灯丝加热。
稳压管W2可对市电电压进行识别，确保工作状态转换电路在市电一直处于欠压或停电时才转为应急工作。一旦市电正常后，工作状态转换电路立即转回到常时工作状态。
当蓄电池E的电压下降到规定值时，三极管Q4基极电流下降，三极管Q4、Q5就截止，振荡电路电因无偏置电压停止工作，灯管Y熄灭，三极管Q4、Q5就起到了过放电保护的作用。
实施例2实施例2的电路与实施例1基本相同，不同之处在于开关K的一端接地，另一端接三极管Q3的发射极。此开关K接通后，不论市电正常与否，都能开灯；当开关K断开后，由于三极管Q3、Q4开路而无法导通，使常时和应急状态都无法开灯，实现了一个开关能同时控制常时和应急二种状态。同类产品一般无此功能，有的用两个开关才能实现此功能。
实施例3实施例3的蓄电池E、过放电保护电路、带保护及检测显示的充电电路、工作状态转换电路与实施例1相同。
不同之处在于电源电路由保险丝F1、变压器B1、二极管D1、D2、D12、稳压集成电路IC、电感L2、电阻R22、R23组成。
振荡电路由三极管Q10、Q11、Q12、变压器B3、二极管D13、极性电容C11、C12、电容C13、C14、电阻R24—R28组成。
光源电路为电致发光屏P。
继电器J的接点J1的中间触点2接三极管Q11的集电极，常开触点1接二极管D12的阴极，常闭触点3接三极管Q5的发射极。常开触点为常时状态，常闭触点为应急状态。
接点J2的三个触点空接。
权利要求1.一种高性能低成本消防应急灯，包括电源电路、蓄电池(E)、过放电保护电路、振荡电路和光源电路，其特征在于还包括工作状态转换电路、带保护及检测显示的充电电路和工作状态检测显示电路，其中工作状态转换电路由三极管(Q3)、稳压二极管(W2)、继电器(J)及双组接点(J1、J2)、二极管(D7)、电阻(R7、R8)、极性电容(C1—C3)组成，电容(C1、C2)的正极均接二极管(D6)的阴极，电容(C1)的负极接地，电容(C2)的负极接三极管(Q3)的集电极和二极管(D7)阴极的公共端，继电器(J)的线圈并联在电容(C2)的两端，二极管(D7)的阳极、三极管(Q3)的发射极、电容(C3)的负极均接地，电阻(R8)并联在三极管(Q3)的基极和地之间，电容(C3)的正极接三极管(Q3)的基极，稳压二极管(W2)的阴极接二极管(D6)的阴极，阳极与电阻(R7)串联后接三极管(Q3)的基极，接点(J1)的中间触点(2)接灯管(Y)的电极(10)，常闭触点(1)接电容(C10)的一端，常开触点(3)接电子镇流器(YZ)的(L)脚，(J2)的中间触点(5)接二极管(D10)的阴极和灯管(Y)的电极(7)的公共端，常闭触点(4)接变压器(B2)的次级线圈的一端和三极管(Q5)的发射极的公共端，常开触点(6)接电子镇流器(YZ)的(C)脚；带保护及检测显示的充电电路由可控硅(KG)、三极管(Q1、Q2)、二极管(D3—D6)、稳压二极管(W1、W3、W4)、红色发光二极管(LED1)、绿色发光二极管(LED2)、黄色发光二极管(LED3)、温控电阻(R12)、电阻(R1—R6)、(R9—R11)组成，其中电阻(R5)串联在二极管(D1)的阴极和二极管(D3)的阳极之间，二极管(D3、D4、D5)依次正向串联，二极管(D5)的阴极接可控硅(KG)的阳极，可控硅(KG)的阴极与保险丝(F2)串联后接蓄电池(E)的正极，蓄电池(E)的负极接地，可控硅(KG)的控制极接三极管(Q2)的集电极，三极管(Q2)的发射极接可控硅(KG)的阴极，基极与电阻(R6)串联后接稳压二极管(W1)的阳极，稳压二极管(W1)的阴极接二极管(D6)的阴极，二极管(D6)的阳极接二极管(D1)的阴极，电阻(R4)一端接二极管(D4)阴极和(D5)阳极的公共端，另一端接可控硅(KG)的阴极；电阻(R9)串联在二极管(D1)的阴极和稳压二极管(W3)的阴极之间，稳压二极管(W3)的阳极接地，电阻(R10)的一端接稳压二极管(W3)的阴极，另一端依次与电阻(R11)、温控电阻(R12)串联后接地，电阻(R10、R11)的公共端接可控硅(KG)的控制极；(R2)一端接可控硅(KG)的阴极，另一端接稳压二极管(W4)的阴极，稳压二极管(W4)的阳极接三极管(Q1)的基极，三极管(Q1)的集电极与电阻(R3)串联后接发光二极管(LED3)的阴极，发射极接地，发光二极管(LED1、LED3)的阳极均接二极管(D3)的阳极，发光二极管(LED1)的阴极接可控硅(KG)的阳极，电阻(R1)的一端接二极管(D2)的阳极，另一端接发光二极管(LED2)的阳极，发光二极管(LED2)的阴极接地。
2.如权利要求1所述的高性能低成本消防应急灯，其特征在于还设计有灯管预热启辉电路，它由三极管(Q6、Q7)、极性电容(C7)、电容(C8)、电阻(R17—R19)组成，其中(R19)一端接三极管(Q5)的集电极，另一端接三极管(Q6)集电极和三极管(Q7)基极的公共端，三极管(Q6、Q7)的发射极均接地，三极管(Q7)的集电极接二极管(D11)的阳极和荧光灯管(Y)的一个电极(8)的公共端，电容(C8)并联在三极管(Q7)的基极和地之间，电阻(R18)并联在三极管(Q6)的基极和地之间，极性电容(C7)的正极接三极管(Q6)的基极，负极接地，电阻(R17)一端接三极管(Q6)的基极，另一端接三极管(Q5)的集电极。
专利摘要本实用新型公开了一种高性能低成本消防应急灯,包括电源电路、过放电保护电路、振荡电路等电路,特征是还包括工作状态转换电路、带保护及检测显示的充电电路。本实用新型还设计有灯管预热启辉电路。本实用新型具有防过充电保护、短路保护、温度补偿、过放电保护功能,能实现常时状态与应急状态自动转换,比同类产品电路更简单,元器件更少,成本更低,可靠性更高,产品性能能完全达到和部分超越国家新标准,满足消防和家庭对应急灯的需求。
文档编号H05B41/295GK2472452SQ0121096
公开日2002年1月16日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者戴年生, 戴高亮 申请人:戴年生