专利名称：Led应急照明电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED应急照明电路。
背景技术：
目前，国内外的应急照明灯普遍采用白炽灯。白炽灯的优点是价格便宜，但是耗电 量太大，因此为了达到规定的应急照明时间，所需蓄电池的容量较大。有些应急照明灯也采 用节能灯，这种灯具虽能节省部分能量，但是效果不明显，同时这种灯具的显色指数较低， 寿命也有限。目前国内外应急照明电路普遍采用铅酸蓄电池，这种蓄电池虽然价格较低，但是 体积和重量都很大，而且寿命也很短。为了减轻重量缩小体积，有些应急照明电路采用了镍 镉电池，这种电池可造成严重的环境污染，目前绝大部分国家已严格禁止生产和使用这种 电池。近年来，新型照明光源(LED)取得重大突破，光通量可达每瓦100流明，与同亮 度白炽灯相比，可节约80%的电能，达到同样应急照明时间所需蓄电池的容量也可减少 80%。此外，LED的理论寿命可达10万小时，为白炽灯的几十倍。LED灯由直流电源供电， 可省去目前应急灯的逆变器，采用LED是应急照明电路的发展方向。近年来，一种安全性特 别好的磷酸铁锂电池已开始推广应用。这种电池用于应急照明电路，不仅可大幅度降低应 急照明灯的体积和重量，还能确保应急灯安全照明。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种产品体积小，成本低廉，可以 实现不间断照明的LED应急照明电路，为此，本实用新型采用如下的技术方案一种LED应急照明电路，包括充电器、锂离子蓄电池、LED及其驱动电路，充电器包 括市电转换电路、高频隔离变换电路、功率开关电路、充电电压输出电路、稳压采样反馈电 路、光电隔离器；市电转换电路对交流市电整流滤波后，输给高频隔离变换电路进行电压转 换；高频隔离变换电路包括一至少有三个绕组的高频变压器及其辅助电路，高频变压器的 初级输入端连接所述的功率开关电路的电流输入端，高频隔离变换电路的辅助电源通过光 电隔离器的输出端与功率开关电路的控制端相连，充电电压输出电路将高频变压器输出的 次级电压整流滤波后输出，稳压反馈电路的输出与光电隔离器的输入端相接。本实用性的LED应急照明电路，所采用的锂离子蓄电池为磷酸铁锂电池。在充电 器电路里，高频变压器的辅助电源的输出端与整流二极管的正极相接，负极与接地端子之 间接有电容，光电耦合器的两个输出端分别与整流二极管的负极和功率开关电路的控制端 相接。本实用新型提供的LED应急照明电路，采用LED作光源，锂电池作贮能元件，利于 高频变压器开关电压作为充电电源，可以实现高亮度、长寿命、低成本、不间断应急照明。本 实用新型将安全性特别好的磷酸铁锂电池用于应急照明灯，不仅大幅度降低应急照明灯的体积和重量，还确保了应急灯安全照明。
图1本实用新型的LED应急照明电路的结构框图；图2本实用新型的应急照明电路所采用的充电器的结构框图；图3本实用新型的应急照明电路所采用的第一种充电器的实施例的电路原理图；图4本实用新型的应急照明电路所采用的第二种充电器的实施例的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详述，本实用新型的LED应急照 明电路由锂电池充电器、磷酸铁锂电池、LED及其驱动电路等部分组成，如图1所示。交流 电网供电正常时，交流电源一方面经充电器对锂离子蓄电池充电，保证蓄电池处于充足电 状态，另一方面通过驱动电路给LED供给恒定电流，保证LED亮度恒定不变，交流供电中断 后，蓄电池由浮充电状态转换为供电状态，通过驱动电路可保证不间断照明，不会出现瞬间 照明中断。图2为本实用新型的应急照明电路所采用的充电器的结构框图。本实用新型的充 电器包括市电转换电路、高频隔离变换电路、功率开关电路、充电电压输出电路、稳压采样 反馈电路、光电隔离器；市电转换电路对交流市电整流滤波后，输入给高频隔离变换电路进 行电压转换；高频隔离变换电路由高频变压器及其辅助电路构成，高频变压器的初级输入 端连接功率开关电路的电流输入端，高频隔离变换电路的辅助电源通过光电隔离器的输出 端与功率开关电路的控制端相连，充电电压输出电路将高频变压器输出的次级电压整流滤 波后输出，稳压反馈电路对充电电压输出电路起稳压作用，并用于检测输出电压的变化，其 输出与光电隔离器的输入端相接。本实用新型的所采用的充电器的电路原理图如图3，充电器采用开关型AC-DC变 换器。AC220V交流电压经Dl和Cf整流滤波后加到Tl高频变压器。Ul是功率开关管， D2、C2和ROl组成放电电路，起保护功率开关管的作用。Tl的初级输入端与功率开关管的 漏极相连。Tl次级电压经D3和C4整流滤波后输出。R03、R04、R05、R1、Z01和Ql组成稳压反 馈电路，当输出电压变动时，控制光电耦合器ICl的通断，再控制功率开关管导通与关断。Tl的辅助电源通过整流二极管D01、电容COl接地，两者之间的引出线通过光电耦 合器的输出端接到功率开关管的栅极。本实用新型的另一个实施例如图4所示，两个实施例电路原理基本相同，主要区 别点在于，图3采用的是开关功率管，图4采用的是一种功率开关电路控制芯片，型号为 kx4002o本发明的两个实施例中，均采用磷酸铁锂电池，此种电池是一种新型锂离子电池， 它具有体积小、重量轻、寿命长、安全性好等优点。在实际应用中，要求采用恒流转恒压充电 模式，充足电后，充电电流自动降到零。LED的正向电压有一定的分散性，而且随着环境温度改变而改变，为了实现恒亮度 照明，都要求恒定电流驱动。LED的显色指数大于80，远远高于最新国际标准规定的数值(40)，在LED应急照明灯下，可以很准确的分辨出各种物体的颜色。 LED灯工作电压较低，耗电量特别小，应急照明灯采用光通量高达180流明的3W LED可达到30W白炽灯的照明效果，此外LED的发光角度可根据要求设计，而且可通过加装 透镜的方法，增加光线照射强度，因此，在要求的照明范围内，灯光照度远远高于最新国际 标准的要求。由于LED的实际寿命通常可达5万小时，因此不需要采用双灯泡，由于所需电 量很小，因此选用一只容量为4Ah的磷酸铁锂电池，应急照明时间可达4小时，远远高于最 新国际标准的要求。如果只要求达到最新国际标准要求的照明时间，只需要采用一只IAh 的磷酸铁锂电池，这样应急照明灯的成本会大大降低。
权利要求1.一种LED应急照明电路，包括充电器、锂离子蓄电池、LED及其驱动电路，其特征在 于，所述充电器包括市电转换电路、高频隔离变换电路、功率开关电路、充电电压输出电路、 稳压采样反馈电路、光电隔离器；所述市电转换电路对交流市电整流滤波后，输给高频隔离 变换电路进行电压转换；所述高频隔离变换电路包括一至少有三个绕组的高频变压器及其 辅助电路，所述高频变压器的初级输入端连接所述的功率开关电路的电流输入端，所述高 频隔离变换电路的辅助电源通过光电隔离器的输出端与功率开关电路的控制端相连，所述 充电电压输出电路将高频变压器输出的次级电压整流滤波后输出，所述稳压反馈电路的输 出与光电隔离器的输入端相接。
2.根据权利要求1所述的LED应急照明电路，其特征在于，所述蓄电池为磷酸铁锂电池。
3.根据权利要求1所述的LED应急照明电路，其特征在于，所述高频变压器的辅助电源 的输出端与整流二极管的正极相接，负极与接地端子之间接有电容，光电耦合器的两个输 出端分别与整流二极管的负极和功率开关电路的控制端相接。
专利摘要本实用新型涉及一种LED应急照明电路，包括充电器、锂离子蓄电池、LED及其驱动电路，其中的充电器包括市电转换电路、高频隔离变换电路、功率开关电路、充电电压输出电路、稳压采样反馈电路、光电隔离器；市电转换电路对交流市电整流滤波后，加在高频隔离变换电路；高频变压器的初级输入端连接所述的功率开关电路的电流输入端，其辅助电源通过光电隔离器的输出端与功率开关电路的控制端相连，充电电压输出电路将高频变压器输出的次级电压整流滤波后输出，稳压反馈电路的输出与光电隔离器的输入端相接。本实用新型提供的不间断LED应急照明电路具有不间断照明，价格低廉，寿命长的优点。
文档编号H05B37/00GK201781653SQ20102053205
公开日2011年3月30日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者袁志贤 申请人:袁志贤