专利名称：一种应急照明装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应急照明装置，特别是涉及一种安装简单，延长荧光 灯管使用寿命的应急装置。
背景技术：
目前国内外的应急灯照明装置均以荧光灯管为负载，由于荧光灯管要与镇 流器和逆变器配套，使得装置的组装复杂；应急灯照明装置一般是将电池通过 逆变器转换成高频高压交流电后直接加在荧光灯管两端，使荧光灯管被高压击 穿后点亮。因荧光灯管未在匹配状态下启动和工作，故而荧光灯管两端易发黑， 灯丝易断，大大縮短荧光灯管的使用寿命。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，为了克服使用荧光灯应急照明装置的 上述问题，本实用新型著力于用最基本的、简单的电子元件设计功能完善的电 子线路；用电子线路将交流电转换成直流电源，减轻产品重量，减少发热量。 本实用新型的另一个特点是简化了安装维修程式，提高了维修效率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种应急照明装 置，包括由面盖、底盖和电子线路组成的箱体；其中所述电子线路部分固定在 底盖内；所述电子线路部分包括输入AC-DC变换电路、充电电路、控制电路、 DC-DC变换线路、DC-AC变换电路、输出AC-DC变换电路以及转换电路， 其中
所述输入AC-DC变换电路,用于将输入的交流电转换为两组直流电输出， 其中第一组直流电压接至充电电路；第二组直流电压接至控制电路； 所述充电电路，利用上述第一组直流电压对电池进行限流充电。 所述控制电路，利用上述第二组直流电压控制正常照明和应急照明的转 换、电池放电电压检测、转换状态测试；
所述DC-AC变换电路，包括振荡电路和升压电路，通过变压器输出高频 高压交流电压；
所述输出AC-DC变换电路，包括整流电路和滤波、限电压电路；
所述DC-DC变换线路，用于将电池电压通过DC-AC变换电路和输出
AC-DC变换电路转换成适于电子镇流器工作的高压直流电；在市电断电、欠
压或测试状态时工作；
所述转换电路，控制正常和应急照明之间的转换。
本实用新型所述的应急照明装置中，所述电子线路板安装有多个接插端 子，分别连接至电源线、测试开关、充电指示灯、放电指示灯、充电电池和电 子镇流器。
在本实用新型所述的应急照明装置中，所述输入AC-DC线路还包括分别 串联和并联在市电输入端的保险丝和压敏电阻组成的过电流保护和过电压保 护电路。
在本实用新型所述的应急照明装置中，所述输入AC-DC线路还包括分别 并联和串联在市电输入端的电容和共模电感组成的抗干扰电路，用于消除市电 和后级电路之间的相互干扰。
在本实用新型所述的应急照明装置中，所述输入AC-DC线路还包括市电 自动检测电路，由三极管和三个串联的分压电阻、电容组成，接至输入AC-DC 电路中的整流电路两端。
在本实用新型所述的应急照明装置中，所述充电电路还包括
充电检测电路，用于检测是否装有电池；
充电限电流电路，由三极管和接在三极管的基极与发射极之间的电阻组成 的充电限电流保护电路；
充电指示电路,用于指示电池的充电状态。 本实用新型所述的应急照明装置中，还包括
检测控制电路，由两个三极管和四个电阻组成，第一个三极管的集电极接在第二个三极管的基极，并联接在滤波电容C9两端；
过放电电压检测电路，由三个电阻组成，通过继电器的常开触点接在电池 两端；
放电指示电路，由电阻和发光二极管组成，通过继电器的常开触点接在电 池两端；
电池异常过电流保护,由可恢复过流保险丝完成。
本实用新型所述的应急照明装置中，还包括
输出过压保护线路，输出电压经压敏电阻限压，使之处于电子镇流器的安 全工作区；
纹波抑制电路，由输出滤波电容组成；
转换电路，控制正常照明和应急照明之间的转换；应急输出电压为高压直 流电，直接接在电子镇流器的输入端。
本实用新型的应急照明装置的特点是效率高、功能强、耗电少、荧光灯管 使用寿命长、安装方便。
本实用新型结构简单，固定方便；与一般应急灯照明装置相比，组装连线 减少三分之一以上。本实用新型应急输出直接作用于电子镇流器，故可使荧光 灯管工作于匹配状态。与一般应急灯照明装置相比，可延长荧光灯管寿命达数 十倍。本实用新型与一般应急灯照明装置相比，具有更完善的功能。例如具 有充电电池的充电过电流、过放电保护，放电过电流保护电路、市电欠电压保 护、充电和放电状态指示、整机测试功能。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中
图1是本实用新型的外观正面视图2是可恢复过流保险丝和电池的安装结构图3是本实用新型的内部电路图4是输入AC-DC变换电路图5是限电流充电电路图6是控制部分电路图7是充电、放电状态指示线路;
图8是DC-AC变换电路图9是输出AC-DC变换电路图io是转换电路。
具体实施方式
本实用新型的装置以电子镇流器为负载，使得组装极为简单，可使所用连 线数目减至最少。本实用新型中，应急输出为高压直流电，且直接加在电子镇
流器的输入端子上；在应急状态时，荧光灯管是由原来配套的电子镇流器供电 工作，这样可使荧光灯管处于最佳工作状态；从而使荧光灯管的使用寿命达到 最大。
在本实用新型的一个实施例中，应急照明装置包括箱体。图1是该应急照 明装置的箱体结构图。该箱体包括面盖ll、底盖12、电池13 (图中未示出)、 电子线路板(图中未示出)。在图1中，当市电通过接线端子接通时，启动节 能灯应急照明装置内部的电子线路。当电子线路工作时，输出端子上所接的电 子镇流器(图中未示出)与荧光灯管(图中未示出)工作发光。
电子线路板是的箱体的核心元件和控制功能所在。用螺栓固定于底盖12 内，用面盖ll盖上；只留输入和输出接线端子；分别接充电和放电状态指示 灯、安全接地线、测试开关、N线、U线(未通过控制开关之L线)、L线(通 过控制开关)、电池和电子镇流器接口。
图2是可恢复过流保险丝和电池的安装结构图。电池在被短路或其它异常 情况，引起大电流放电时，可能使电池损坏。可恢复过流保险丝可在出现大电 流放电时断开，保护电池；且在故障排除后恢复到正常状态。
图3是本实用新型应急照明装置中电子线路板的内部电路图。它包括输入 AC-DC变换电路图；充电电路图；控制部分电路图；充电、放电状态指示图； DC-AC变换电路图；输出AC-DC变换电路图；转换电路图。
以下结合附图分
别详细说明这些电路。
图4是输入AC-DC变换电路。本电路的输入AC-DC变换部分采用新型 开关电源，它具有转换效率高、工作稳定、适用电压范围宽、欠压保护等优点。 从而代替传统的转换效率低、工作稳定性差、适用电压范围窄的电源变压器元 件。
220V市电经整流桥Al整流，二极管D3、 D4、 D5和电容C3、 C4组成 的功率因素校正电路滤波后得到220V的未稳定直流电压；保险管FU串联在 220V市电的输入端，用于过流保护；压敏电阻VR1与保险管FU组成市电的 过压、过流保护电路。串联在220V市电的共模L1和并联在220V市电的C1、 C2用于消除市电和后级电路之间的相互干扰；电阻R2、 R3为集成电路IC1 的启动电阻，当R2、 R3中的电流达到IC1的启动电流时，IC1开始工作，处 于PWM工作状态；电阻R4、 R5、 R6、电容C16和三极管V3组成欠压保护 电路，当市电电压降低时，三极管V3基极电压下降至0.6V,三极管V3导通， 集电极和发射极电位相同，从而将IC1之M脚与C脚箝位在相同电压，使IC1 停止工作。变压器初级线圈上并联的箝位二极管Dl和快速二极管D6串联电 路，可吸收并箝位线圈上的反向尖峰电压，保证IC1处于安全工作区。变压器 次级线圈Tsl上感应电压分别经二极管D2和D7整流，电容C8和C9滤波后 形成两组直流电压； 一组经二极管D6给电池充电； 一组经测试开关TEST加 到控制电路。变压器次级线圈Ts2上感应的电压经开关二极管D13整流，C12 滤波，通过光电耦合器A2加到IC1的控制端C上；IC2为基准电压源，通过 电阻Rll、 R12检测输出电压，与基准电压1.25V比较；当给电池充电的直流 电压升高时，光电耦合器A2中流过光电二极管的电流增大，通过光电耦合器 A2,使光敏接收器件的导通加剧，这样使IC1输出的脉冲宽度变窄，通过变 压器耦合到次级线圈Tsl上，使得输出电压下降。反之亦然。即当输出电压升 高时，通过反馈，使脉冲宽度变窄，从而使输出电压降低；当输出电压降低时， 通过反馈，使脉冲宽度变宽，从而使输出电压上升；达到稳定输出电压的目的。 电容C13、 C14、 C15为抗干扰电容。
电阻R7，电容C7为软启动线路；在启动时，IC1之C脚电压因要给电容
C7充电而慢慢上升，减少在启动时对IC1的冲击。测试开关TEST为本实用 新型的应急照明装置中的状态检测开关。用于检测正常照明和应急照明之间的 转换是否正常。市电正常时，测试开关接通，急照明装置处于充电状态，荧光 灯管由电子镇流器供电工作；此时按下测试开关，使之断开，因市电仍加在节 能灯应急装置输入端，故充电仍在进行；但控制电路因断电而动作转换，电池 通过DC-AC变换电路和输出AC-DC变换电路，形成高压直流电，通过电子 镇流器供给荧光灯管，使之发光工作。
图5是限电流充电电路图。该电路由电阻R1、 R8、三极管V4组成；在 给电池充电时，流过电阻R1的电流在R1上形成电压降，当电流增大使电压 降达到0.6V时，三极管V4饱合导通，IC2被短路，流过光电耦合器A1的电 流增大；通过反馈电路，使IC1输出的脉冲宽度变窄，输出电压降低，从而限 制充电电流的增大。
图6是控制部分电路图。市电正常时，加在控制电路的直流电压经电阻 R13和R17分压加在三极管V6的基极，使V6饱和导通；则三极管V7基极 电压为OV，通过电阻R23加在三极管V7基极的电压不起作用，继电器RYL 不工作，电池电压不能通过继电器的常开触点加于B3处，DC-AC电路无电不 工作。电容Cll、 二极管D15组成继电器RYL的保护电路。
当市电停电、测试开关断开或图4中输入AC-DC变换电路欠压保护动作 时，控制电路的直流电压消失，电容C9上的贮存电荷通过电阻R13、 R17和 电阻R23、 R24形成的回路放电；因电阻R13远大于电阻R23,故放电回路主 要由电阻R23和R24完成；此时，三极管V6因基极电压小于0.6V而截止， 其集电极为高电平；三极管V7因基极加电压而导通，继电器RYL得电工作， 常开触点接通；电池电压通过继电器接通的常开触点使B2处得电；其电压为 电池电压。该电压通过电阻R14、 R25和电阻R24分压，维持三极管V7继续 饱和导通；同时通过二极管D14给DC-AC电路供电。调整电阻R14、 R24、 R25的阻值，可使三极管V7在不同电压下停止工作，从而达到电池的过放电 保护。避免电池因过放电而损坏。
图7为电池充电放电指示电路。市电正常，未接电池时，经二极管D2整
流、电容C8滤波而形成的直流电压大于稳压二极管D16的击穿电压，稳压二 极管D16导通；直流电压通过稳压二极管D16、限流电阻R15加在三极管V5 的基极，使得三极管V5饱和导通，三极管V5的集电极电压为0V;发光二极 管D17-G无电不工作，显示未接电池。接上电池后，经二极管D2整流，电容 C8滤波而形成的直流电压因电池作用远小于稳压二极管D16的击穿电压，稳 压二极管D16截止，三极管V5的基极无电，使得三极管V5截止，三极管 V5的集电极电压为高电平；发光二极管D17-G得电发光，显示电池接上；调 整电阻R15的阻值可改变D17-G的发光亮度。
当市电停电、测试开关断开或图4中输入AC-DC变换电路欠压保护动作 时，控制电路动作，B2处因继电器RYL得电，常开触点接通而得电，通过限 流电阻R22加在发光二极管D17-R上；发光二极管D17-R得电发光，显示放 电正在进行。调整电阻R22的阻值可改变发光二极管D17-R的亮度。当过放 电保护动作后，继电器RYL失电停止工作，常闭触点断开，放电状态结束； B2处无电，发光二极管D17-R无电不亮。
图8为DC-AC变换电路。由三极管V1、 V2组成电流反馈推挽式振荡电 路；电阻R18、 R19、 R20、 R21组成启动电路；电池电压通过电感L4加到变 压器L5的中心抽头处。当市电停电、测试开关断开或图4中输入AC-DC变 换电路欠压保护动作时，控制电路动作，继电器RYL得电，常开触点接通， 电池通过接通的常开触点使B2处得电；通过二极管D14、启动电阻R18、 R19、 R20、 R21，触发振荡电路工作驱动三极管VI、 V2交替工作导通；在变压器 次级两端E1、 E2处形成正弦波形的高频交流电。该电路能对变化的乃至开路 负载，仍可连续工作。调整电阻R18、 R19、 R20、 R21的阻值和变压器L5的 参数，可改变输出的电压和振荡的频率。
图9为输出AC-DC变换线路。是将高频、高压的交流电变换为高压直流 电。当市电停电、测试开关断开或图4中输入AC-DC变换电路欠压保护动作 时，控制电路动作，图8为DC-AC变换电路工作输出的高频高压的交流电， 经二极管D9、 DIO、 Dll、 D12组成的桥式整流电路整流后形成直流电。电容 C10为滤波电容，平滑直流电的纹波。压敏电阻VR2可吸收尖峰电压，限制
最高直流电压，从而使输出的直流电成为在电子镇流器适用电压范围内的直流 电压。
图10为转换电路。市电正常时，继电器RYL不工作，常闭触点接通，市 电中的L线通过控制开关K加到继电器的常闭触点(非公共端)上，通过常 闭触点与电子镇流器输入端中的L端相连通；市电中的N线直接接入电子镇
流器的N端子；电子镇流器得电工作；荧光灯管发光。
当市电停电、测试开关断开或图4中输入AC-DC变换电路欠压保护动作 时，控制电路动作，继电器RYL得电工作，常闭触点断开，常开触点接通； 第一路，电池通过接通的常开触点使B2处得电，图8中DC-AC电路、图9 中的AC-DC线路工作，输出适于电子镇流器的高压直流电。第二路，El处(直 流电+)，通过继电器接通的常开触点与电子镇流器的L端相连能；E2处(直 流电-)与电子镇流器的N端相连通；电子镇流器得电工作；荧光灯管发光。
因荧光灯管是通过电子镇流器控制发光，与电子镇流器相匹配，故可使荧 光灯管的使用寿命达到最大。与一般应急灯照明装置相比，可延长荧光灯管寿 命达数十倍。
权利要求1、一种应急照明装置，包括由底盖、面盖和电子线路组成的箱体；其中所述电子线路部分固定在底盖内，其特征在于，所述电子线路部分包括输入AC-DC变换电路、充电电路、控制电路、DC-DC变换线路、DC-AC变换电路、输出AC-DC变换电路以及转换电路，其中所述输入AC-DC变换电路，用于将输入的交流电转换为两组直流电输出，其中第一组直流电压接至充电电路；第二组直流电压接至控制电路；所述充电电路，用于使用上述第一组直流电压对电池进行限流充电；所述控制电路，用于使用上述第二组直流电压控制正常照明和应急照明的转换，电池放电电压检测，转换状态测试；所述DC-AC变换电路，包括振荡电路和升压电路，并通过变压器输出高频高压交流电压。输出AC-DC变换电路，包括整流电路和滤波、限电压电路；所述DC-DC变换线路，用于将电池电压通过DC-AC变换电路和输出AC-DC变换电路转换成适于电子镇流器工作的高压直流电；在市电断电、欠压或测试状态时工作；转换电路，控制正常照明和应急照明之间的转换。
2、 根据权利要求1所述的应急照明装置，其特征在于该电子线路板安 装有多个接插端子，分别连接至电源线、测试开关、充电指示灯、放电指示灯、 充电电池和电子镇流器。
3、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其t寺征在于所述输入 AC-DC线路还包括分别串联和并联在市电输入端的保险丝和压敏电阻组成的 过电流保护和过电压保护电路。
4、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其t寺征在于所述输入 AC-DC线路还包括分别并联和串联在市电输入端的电容和共模电感组成的抗 干扰电路，用于消除市电和后级电路之间的相互干扰。
5、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其牛寺征在于所述输入 AC-DC线路还包括市电自动检测电路，由三极管和三个串联的分压电阻、电容组成，接至输入AC-DC电路中的整流电路两端。
6、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其特征在于所述充电电路还包括充电检测电路，用于检测是否装有电池；充电限电流电路，由三极管和接在三极管的基极与发射极之间的电阻组成 的充电限电流保护电路；充电指示电路，用于指示电池的充电状态。
7、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其特征在于:还包括 检测控制电路，由两个三极管和四个电阻组成，第一个三极管的集电极接在第二个三极管的基极，并联接在滤波电容C9两端；过放电电压检测电路，由三个电阻组成，通过继电器的常开触点接在电池 两端；放电指示电路，由电阻和发光二极管组成，通过继电器的常开触点接在电 池两端；电池异常过电流保护，由可恢复过流保险丝完成。
8、 根据权利要求1或2所述的应急照明装置，其特征在于还包括 输出过压保护线路，输出电压经压敏电阻限压，使之处于电子镇流器的安全工作区；纹波抑制电路，由输出滤波电容组成；转换电路，控制正常照明和应急照明之间的转换；应急输出电压为高压直 流电，直接接在电子镇流器的输入端。
专利摘要本实用新型涉及一种应急照明装置包括输入AC-DC变换电路，用于将输入的交流电转换为两组直流电输出；充电电路，用于使用第一组直流电压对电池进行限流充电；控制电路，用于使用第二组直流电压控制正常照明和应急照明的转换、电池放电电压检测、转换状态测试；DC-AC变换电路，通过变压器输出高频高压交流电压；输出AC-DC变换电路；DC-DC变换线路，用于将电池电压转换成高压电直流；转换电路，控制正常照明和应急照明之间的转换。本实用新型结构简单，固定方便，组装连线减少三分之一以上。本实用新型应急输出直接作用于电子镇流器，可延长荧光灯管寿命达数十倍。本实用新型具有充电电池的充电过电流、过放电保护，放电过电流保护电路，市电欠电压保护等功能。
文档编号F21S9/02GK201069088SQ200720126689
公开日2008年6月4日 申请日期2007年8月6日 优先权日2007年8月6日
发明者博 李 申请人:巴力士照明有限公司