专利名称：多功能led灯应急照明电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应急照明电源，具体的说是一种适用于以AC(110 277V)为电源的LED灯，包括AC (110 277V)+LED驱动电路+LED灯模式的具有自动检测，故障报警，定期自动放电功能的应急照明灯电源。
背景技术：
多功能LED灯应急照明电源，具有断电自动应急照明功能。具有耗电小、亮度高、使用寿命长等特点，电源盒边上设计有电源开关K和双色LED指示灯，适合工厂、酒店、学校、单位等公共场所以备停电作应急照明之用。应急照明灯的电源作为应急照明灯最核心的部分，其性能的好坏直接影响到应急照明灯作用的发挥。为防止在紧急情况下应急照明 灯不工作，应急照明灯的电源需要经常进行检测，但是目前使用的大多数应急照明灯都需要手动检测，不但增加了工作量，而且万一忘记检测，会存在很大的安全隐患。目前的应急照明灯的电源不会对蓄电池进行定期自动放电，经常需要手动操作，因此会影响蓄电池的寿命。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种结构简单、安装方便，具有自动检测、定期自动放电功能。为实现上述目的本实用新型所采取的技术方案是该多功能LED灯应急照明电源，它包括电源盒以及安装于电源盒内的线路板和单片机，在线路板上设置有依次相连的电子开关、充电电路、蓄电池、应急转换电路、应急驱动电路和逆变输出电路；并且应急转换电路还与线路板上的电子开关相连；所述的单片机分别与充电电路、蓄电池、应急转换电路、应急驱动电路、电子开关相连，所述的电源盒上设置有永久性火线输入端子L，带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N，在电源盒的二个输出端子上安装有LED灯，该二个输出端子与线路板上的继电器RLl开关Kl的中心簧片触点相连，继电器RLl开关Kl的二个常开触点与带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N相连，继电器RLl开关Kl的另外二个常闭触点与逆变输出电路相连。所述的永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过EMC电路、整流滤波电路及开关电源后对电子开关、单片机以及充电电路以及后续电路供电。所述的永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过电源变压器及整流滤波电路后对电子开关、单片机以及充电电路以及后续电路供电。所述的逆变输出电路由四个高频整流二极管D13、D14、D15、D16 二极管组成桥式整流电路。所述的继电器RLl安装在所述电子开关之后，由交流电源提供的直流电压供电。所述的单片机上连接有检测按键、故障指示灯以及蜂鸣器，所述的故障指示灯为能发出双色光的LED，通过该故障指示灯告知电路工作状况和故障。[0010]本实用新型主要用于AC (110 277V) LED灯应急照明，安装非常方便，并且具有自动检测、定期自动放电功能。自动检测功能可以使电源自动检测，检测结果由双色光的LED灯显示工作状态及故障声光报警，可以及时发现电路故障，进行维修，在停电或火灾发生等紧急情况下，保证照明灯正常照明。同时，定期自动放电功能有利延长蓄电池的使用寿命。
图I是本实用新型的电源盒接线结构示意图。图2是本实用新型的电源盒另一种接线结构示意图。图3是本实用新型第一实施例的电路框图。图4是本实用新型第一实施例的电路图。图5是本实用新型第二实施例的电路框图。图6是本实用新型第二实施例的电路图。
具体实施方式
如图I、图2、图3、图4所示，一种多功能LED灯应急照明电源，适用于以AC (110 277V)为电源的LED灯，包括AC (110 277V)+LED驱动电路+LED灯模式。本实用新型的第一实施例为开关电源型的多功能的应急照明电源，它包括电源盒16以及安装于电源盒16内的线路板、单片机5。在线路板上设置有依次相连的EMC滤波电路I、整流滤波电路2、开关电源3、电子开关4、充电电路6、蓄电池7、应急转换电路8、应急驱动电路9和逆变输出电路10。并且应急转换电路8还与线路板上的电子开关4相连。所述的单片机5分另IJ与充电电路6、蓄电池7、应急转换电路8、应急驱动电路9、电子开关4相连。所述的继电器RLl安装在电子开关后，由开关电源供电。所述的电源盒16上设置有永久性火线输入端子L，带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N，在带开关火线输入端子Li的线路上设置有外接开关K。永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过EMC电路I、整流滤波电路2及开关电源3后对电子开关4、单片机5、充电电路6以及后续电路供电。在电源盒16的两个输出端子上安装有LED灯14，该LED灯14可以与电源盒16的输出端子直接连接，也可以通过LED驱动电路17后与电源盒16的输出端子相连。电源盒16的另两个输出端子与线路板上的继电器RLl开关Kl的中心簧片触点相连，继电器RLl开关Kl的两个常开触点与电源盒16上的Li和N相连，继电器RLl开关Kl的另外两个常闭触点与逆变输出电路10相连。在市电正常情况下，开关电源3有电压输出，继电器RLl合，LED灯14 二个端子接在电源盒16上的Li和N端，当合上外接开关K时，点亮LED灯14 ;断开外接开关K时，LED灯14不亮。因此，在市电正常时，LED灯14受外接开关K控制。在断电情况下，开关电源无电压输出，继电器RLl释放，LED灯14的二个端子接在逆变输出电路输出端，由逆变的高
频高压点亮。所述的单片机上连接有检测按键13、故障指示灯11以及蜂鸣器12，所述的故障指示灯11为能发出双色光的LED，本实用新型主要选用红光LED和绿光LED，用一颗双色LED告知电路工作状况和故障。另一个故障报警功能是发出有节奏的报警声，如有节奏的连续单声、二声、三声，报警声每隔半小时响一次，直到故障清除。如图5、图6所示，本实用新型的第二实施例为电源变压器型的多功能的应急照明电源，第二实施例中的永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过电源变压器15及整流滤波电路2后对电子开关4、单片机5以及充电电路6供电。继电器RLl安装在电子开关后，由整流滤波电路2供电。继电器RLl开关K的二个常开触点与电源盒(16)上的Li和N相连，继电器RLl开关Kl的另外二个常闭触点与逆变输出电路(10)相连。其他电路均与第一实施例相同，不再累述。本实用新型单片机所选用的的型号为STC12C5604AD。EMC滤波电路由Cl、C2、LI等元件组成。用来抑制因辐射和传导所引起的来自外部的电磁干扰,不影响本电路工作；同时由本电路内部产生的高频干扰信号也不通过辐射和传导方式对同一环境中其它电气设备造成干扰，以达到电磁兼容。整流滤波电路、开关电源和电压转换电路由BD1、C3、C4、C9、C12、ICU IC2、IC3、B1、D1、D2、D3、Q1、、、、等元件组成。ICl 7NY264P电源模块，它属于高效率，小功率反激式开关电源，它将市电转换成所需直流电压给蓄电池7充电和给后续电路提供工作电压。变压器电源Tl将交流电源降压通过整流滤波电路(BD1、D1、D2、C1、C2)将市电转换成所需直流电压给蓄电池7充电和给后续电路提供工作电压。WD1、Ql等元件组成电压转换电路。电子开关由晶体三极管Q2、Q3等元件组成。当Q3基极为低电位时，电子开关关闭，也即晶体三极管Q2的集电极无电压输出，电路进入应急工作状态；当Q3基极为高电位时，电子开关开启，也即晶体三极管Q2的集电极有电压输出，电路工作在常亮状态，并给蓄电池7充电。Q3基极电位由单片机5提供。充电电路由晶体三极管Q4、Q5、D7、R16、Rl7、R18、FU3、蓄电池7、单片机等元件组成，充电电流大小在R18 (IQ)和蓄电池7负端连接点检测，送入单片机10的17脚，由单片机自动调整。“充电”检测点为高电平时,Q5导通、Q4导通，电源通过Q4对蓄电池7充电，调整电阻R16的阻值，能改变充电电流的大小。当蓄电池7电压达到予定值后，充电”检测点输出低电平，Q5、Q4截止，电源通过R17对蓄电池7变为涓流充电，调整电阻R17的阻值，能改变涓流充电电流的大小。充电电路工作状况和故障由充电电流测试点、蓄电池7电压测试点送入单片机处理，单片机输出相应的信号控制充电电路工作和故障指示。变压器电源充电电路由D7、R16、FU2、FU3、蓄电池7、单片机等元件组成。应急转换电路由晶体三极管Q6、Q7、晶体二极管D9、DIO、Dll和相关的电阻组成。当有市电时电源有电压输出，电子开关开启，Q6基极被通过D9高电平强制截止，晶体三极管Q6集电极无电压，应急驱动电路Q8、Q9的基极无偏置电压，应急驱动电路不工作。同时，开关电源电压通过电子开关、R26、Dll对C12充电，Q7基极为高电平而导通。当市电突然断开或市电低于150V (对市电为220V而言)开关电源无电压输出，电子开关关断，Q6基极失去通过D9强制截止高电平，此时，由于电容C12有储电功能，因此Q7仍正偏导通，其集电极为低电位，晶体三极管Q6导通，其集电极有电压输出。此时，Q7基极通过D11、R29从Q6集电极得电仍导通，继续维持Q6、Q7导通，由此电路处于自锁工作状态，蓄电池7通过Q6給 应急驱动电路Q8、Q9的基极提供偏置电压，应急驱动电路工作通过逆变输出电路点亮LED灯13，作为市电低于150V (对市电为220V而言)或无市电时应急照明。[0030]应急驱动电路和逆变输出电路。在断电情况下，需要将蓄电池7的直流电压转换成高频高压，这个工作由逆变电路完成。逆变电路由晶体三极管Q8、Q9、电感L2，逆变变压器B2，电容C13、C14和偏置电阻R30、R31组成。这是一个半桥振荡电路。在无市电时，应急转换电路中Q6导通，蓄电池7电压通过D8、Q6、R30、R31送至逆变晶体三极管Q8、Q9的基极而产生高频振荡，经逆变变压器B2升压，经D13、D14、D15、D16四个二极管组成的桥式整流电路而点亮LED灯14。电感L2抑制高频从电源反馈，减少干扰。C14为高频高压耦合和隔直电容，C13为振荡回路电容。本实用新型可实现如下功能A:短测试(自动和手动，手动按检测按键13)。每月自动进行一次10分钟放电的测试(手动3分钟)，绿色LED闪亮。测试内容应急转换、光源、放电电流是否正常；蓄电池7、充电电路6连接、充电电流是否正常。手动测试按压检测按键13，当报警声响一声时即可松手，开始电路测试。 短测试时，绿色LED有节奏的闪亮。I)如果应急转换有问题或者250mA >放电电流> 2. 5A，红色LED有节奏的单次闪亮，并发出有节奏的单声报警声。应急转换和放电电流正常，则红色LED不闪亮，也无报警声。2)如果蓄电池7有问题或者连接不正确，或者25mA彡充电电流彡400mA，红色LED有节奏的连续二次闪亮，并发出有节奏连续二声报警声。蓄电池7、充电电路6和充电电流正常，则红色LED不闪亮，也无报警声。3)如果充电部分(包括充电电路6、充电电流)和放电部分(包括放电电路、放电电流)都有故障，则红色LED有节奏的连续三次闪亮。并发出有节奏的连续三声的报警声。蓄电池7部分和光源15部分都正常，红色LED不闪亮，也无报警声。B.持续测试时间(自动的或手动的)。每三个月进行一次按国家和地区标准规定的3小时测试。要求把蓄电池7储能放掉，直到蓄电池7电压降到其额定电压的80%终止放电；然后电源对蓄电池7充电，直到充到每节蓄电池电压为I. 4V时，终止大电流充电，转入涓流充电。同时对电路进行检测，测试方法及结果告知同短测试一样。手动测试按压检测按键13，当报警声连续响二声时即可松手，开始电路测试，绿色LED闪売。C. 一周时间的同步。只要按压检测按键13，当报警声连续响三声时即可松手，。将时间置“O”。这样，所有的灯将被同步。D.纠正错误信息(复位、置“0”)。按检测按键13，当报警声连续响四声时即可松手，完成复位。E.时间功能的保护。时间功能在电源故障或电源中断过程中，需保持7天。
权利要求1.一种多功能LED灯应急照明电源，它包括电源盒(16)以及安装于电源盒(16)内的线路板和单片机(5)，在线路板上设置有依次相连的电子开关(4)、充电电路(6)、蓄电池(7)、应急转换电路(8)、应急驱动电路(9)和逆变输出电路(10);并且应急转换电路(8)还与线路板上的电子开关(4)相连；所述的单片机(5)分别与充电电路(6)、蓄电池(7)、应急转换电路(8)、应急驱动电路(9)、电子开关(4)相连，其特征在于所述的电源盒(16)上设置有永久性火线输入端子L，带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N，在电源盒(16)的ニ个输出端子上安装有LED灯(14)，该ニ个输出端子与线路板上的继电器RLl开关Kl的中心簧片触点相连，继电器RLl开关Kl的ニ个常开触点与带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N相连，继电器RLl开关Kl的另外ニ个常闭触点与逆变输出电路(10)相连。
2.根据权利要求I所述的ー种多功能LED灯应急照明电源，其特征在于所述的永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过EMC电路(I)、整流滤波电路(2 )及开关电源(3 )后对电子开关(4)、单片机(5)以及充电电路(6)供电。
3.根据权利要求I所述的ー种多功能LED灯应急照明电源，其特征在于所述的永久性火线输入端子L和零线输入端子N在通过电源变压器(15 )及整流滤波电路(2 )后对电子开关(4)、单片机(5)以及充电电路(6)供电。
4.根据权利要求2或3所述的ー种多功能LED灯应急照明电源，其特征在于所述的逆变输出电路(10)由四个高频整流ニ极管D13、D14、D15、D16组成桥式整流电路。
5.根据权利要求2或3所述的ー种多功能LED灯应急照明电源，其特征在于所述的继电器RLl安装在所述电子开关(4)之后，由交流电源提供的直流电压供电。
6.根据权利要求2或3所述的ー种多功能LED灯应急照明电源，其特征在于所述的单片机上连接有检测按键(13)、故障指示灯(11)以及蜂鸣器(12)，所述的故障指示灯(11)为能发出双色光的LED灯，通过该故障指示灯(11)告知电路工作状况和故障。
专利摘要一种多功能LED灯应急照明电源，适用于以AC(110～277V)为电源的LED灯，包括AC(110～277V)电源+LED驱动电路+LED灯模式。它包括电源盒以及安装于电源盒内的线路板和单片机，在线路板上设置有依次相连的EMC滤波电路、电源变压器、整流滤波电路、开关电源、电子开关、充电电路、蓄电池、应急转换电路、应急驱动电路和逆变输出电路，所述的电源盒上设置有永久性火线输入端子L，带开关火线输入端子Li以及零线输入端子N，在电源盒的二个输出端子上安装有LED灯。本实用新型主要用于应急照明灯，安装非常方便，并且具有自动检测及定期自动放电的功能。
文档编号H02J7/02GK202406365SQ2011203682
公开日2012年8月29日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者洪冲祥 申请人:洪冲祥