专利名称：Led灯应急模块、电路及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子领域，尤其涉及一种LED灯应急电路及系统。
背景技术：
目前，LED被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等 特点，可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。LED (Lighting Emitting Diode)即发光二极管，是一种半导体固体发光器件。它 是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而 引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。LED照明产品就是利用LED作 为光源制造出来的照明器具。出人意料的临时停电常常使人们陷入完全黑暗之中。不论是医院、剧场或家庭，这 种情况都需要可自动启动的紧急照明系统。紧急照明系统是在正常照明系统因电源发生故 障，不再提供正常照明的情况下，供人员疏散、保障安全或继续工作的照明灯。虽然市场上出现多种LED照明应急灯，但出现应急情况时，会立即启动应急照明， 使人们不能快速区分应急照明情况还是正常照明情况，对于某些特定的场合断电后不进行 及时操作或处置可能会造成严重后果的场所不适用，这些场所有断电后不进行及时操作 或处置可能造成爆炸、火灾及中毒等事故的场所以及不进行及时操作或处置将造成生产流 程混乱或加工处理的贵重部件遭受损坏的场所，如化工、石油工业的某些流程、冶金、航空 航天等工业的炼钢炉、金属熔化浇铸、热处理及精密加工车间的某些部门。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能及时反馈正常照明情况以及断电应急 照明情况的LED照明应急模块、电路以及系统。为解决上述技术问题，本发明采用第一个技术方案是提供一种LED灯应急电路 模块，包括充电电池，还包括电流转换单元、导通单元、延时单元、充电单元，其中，电流转换单元用于将外接的交流电转换成所述的LED灯应急电路模块所 需的直流电；导通单元用于在加电时，截止所述LED灯应急电路模块提供LED灯所需的电压； 在断电时，导通所述LED灯所需要的电压；延时单元与所述的电流转换单元及导通单元相连，用于在断电时，对所述的导通 单元进行延时导通； 充电单元与所述的电流转换单元及导通单元相连，用于在外加电流时，对充电电 池进行供电；在断电时，提供所述LED灯所需的电压。 为解决上述技术问题，本发明采用第二个技术方案是提供一种LED灯应急电路， 包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二电 容、NMOS管、PMOS管以及充电电路。其中，第一电阻一端外接电源，第一电阻另一端与第一二极管的正极相串接，第二电阻的一端与第二二极管的负极相串接，第二电阻的另一端 与NMOS管的连接，NMOS管的漏极与第三电阻一端连接，NMOS管的源极与LED灯板电路相连 接；第三电阻的另一端与PMOS管的漏极相连接，PMOS管的栅极与第四电阻相连接，第四电 阻的另一端接地，第一电容与第一二极管的负极相连接，另一端接地；第二电容一端连接于 第二电阻与第二二极管的公共接点，另一端接地；充电电路一端与第一二极管的负极相连 接，另一端与PMOS管的源极相连。其中，在所述的LED灯应急电路中，所述的灯板电路为照明应急两用电路。其中，在所述的LED灯应急电路中，所述的灯板电路由多颗LED发光二极管组成， 所述多颗二极管采用阵式排列。其中，在所述的LED灯应急电路中，所述的NMOS管的源极与LED灯板电路的一颗 LED 二极管相连接，实现照明应急。其中，在所述的LED灯应急电路中，所述的充电电路包括第三二极管、第四二极 管、第五二极管以及充电电池；其中，第三二极管的正极与第一二极管与第一电容的公共接点相连接，第三二极 管的负极与第四二极管的负极相连接，第四二极管的正极接地，第五二极管的正极连接于 第三二极管与第四二极管的公共接点，第五二极管的负极与充电电池相连接，充电电池的 另一端接地；其中，在所述的LED灯应急电路中，所述的充电电池为锂电池。为解决上述技术问题，本发明采用的第三个技术方案是提供一种LED灯应急系 统，包括电源电路、交变电路、灯板电路以及应急电路，电源电路的输入端外接市电，电源电 路第一输出端与交变电路输入端相连，电源电路第二输出端与应急电路相连接，交变电路 的输出端与灯板电路和第一输入端相连接，应急电路的另一端与灯板电路的第二输入端相 连接，其特征在于，所述的应急电路为如上第一技术方案中所述的应急电路。其中，在所述的LED灯应急系统中，所述的灯板电路为照明应急两用电路。 其中，在所述的LED灯应急系统中，所述的交变电路为将交流电压变为LED灯所需 要的直流电压。本发明的有益效果是区别于现有技术的LED应急照明电路不能立即反馈，使人 们不能迅速区分是正常情况还是断电情况，本发明提供一种LED灯应急模块、电路以及系 统，该电路及系统当市电接入时，开关电源工作，LED灯全亮。当市电断电，开关电源停止工 作，应急电路工作，逐渐点亮LED灯，实现照明应急，使人们能迅速区分是照明情况还是应 急情况，从而作出快速响应，安装简单、方便可靠，广泛应用于断电时需要照明又需要及时 采取相应措施的场合。
图1是本发明第一实施例LED灯应急电路模块图；图2是本发明第二实施例LED灯应急电路图；图3是本发明第三实施例LED灯应急系统方框示意图。
具体实施例方式为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式 并配合附图详予说明。LED灯由于相较之于传统的白炽光以及荧光，具有如下的优点1.点亮无延迟，响 应时间更快；2.发光纯度高，无须灯罩滤光，光波长误差在10纳米以内；3.发光热量很小， 对灯具材料的耐热性要求不是很高；4.灯头小巧，有利于减少灯具的深度；5.耗电量低，能 耗低，发热量小，在达到传统灯泡同等的发光亮度时，耗电量仅为传统灯泡的6% ；6，超长寿 命，无灯丝结构不发热。由于LED灯具有上述优点，近年来，LED照明设备作为一种优秀的电能光能转换设 备得到了广泛的应用，但由于现有的LED灯在应急情况下会立即启动应急照明系统，使人 们不能迅速区分是正常情况还是断电情况，因此，有必要提供一个能让人们迅速作出区分 的LED应急电路以及系统。请参阅图1，在本发明的第一实施例中，本发明的LED应急电路模块包括充电电 池，还包括电流转换单元4、导通单元1、延时单元3、充电单元2，其中，电流转换单元4 用于将外接的交流电转换成所述的LED灯应急电路模块所 需的直流电；导通单元1 用于在加电时，截止所述LED应急电路模块提供LED灯所需的电压； 在断电时，导通所述LED灯所需要的电压；延时单元3 与所述的电流转换单元4及导通单元1相连，用于在断电时，对导通 单元1进行延时导通；充电单元2 与所述的电流转换单元4及导通单元1相连，用于在加电时，对充电 电池进行供电；在断电时，提供所述LED灯所需的电压。请参阅图2，在本发明第二实施例中，本发明的LED应急电路包括第一电阻R1、第 二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容Cl、第二电 容C2、NMOS管Ql、PMOS管Q2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及电池B。 其中，第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5以及电池B组成充电电路。第一电阻Rl —端外接电源，第一电阻Rl另一端与第一二极管Dl的正极相串接；第二电阻R2的一端与第二二极管D2的负极相串接，第二电阻R2的另一端与NMOS 管Ql的栅极相串接，NMOS管Ql的漏极与第三电阻R3 —端连接，NMOS管Ql的源极与LED 灯板电路相连接；第三电阻R3的另一端与PMOS管Q2的漏极相连接，PMOS管Q2的栅极与第四电阻 R4相连接，第四电阻R4的另一端接地；第一电容Cl与第一二极管Dl的负极及第二二极管的正极的公共接点相连接，第 一电容Cl另一端接地；第二电容C2—端连接于第二电阻R2与第二二极管D2的负极公共接点，第二电容 C2另一端接地；充电电路一端与第一二极管Dl的负极相连接，另一端与PMOS管Q2的源极相连；灯板电路由多颗LED发光二极管组成，NMOS管Ql的漏极与LED灯板电路的一颗 或多颗LED 二极管相连接，实现照明应急。
第三二极管D3的正极与第一二极管Dl与第一电容Cl的公共接点相连接，第三二 极管D3的负极与第四二极管D4的负极相连接，第四二极管D4的正极接地，第五二极管D5 的正极连接于第三二极管D3与第四二极管D4的公共接点，第五二极管D5的负极与充电电 池B相连接，充电电池B的另一端接地。在本实施例中，多颗二极管采用阵式排列，灯板电路为照明应急两用电路，充电电 池B为锂电池，第四二极管D4为钳位二极管。外接电源的电流流经限流电阻R1，二极管Dl 后对电容C2充电，电容C2产生一高电压，同时NMOS管Ql的栅极(G极)为高电位，PMOS管 Q2截止，应急电路不工作。同时，外接电源电流通过第一电阻Rl，第一二极管Dl，第三二极 管D3，第四二极管D4以及第五二极管D5后，给充电电池提供一个标准的充电电压，确保电 池使用安全，延长电池寿命。当外接电源的电流断电时，因Cl上处于高电位，PMOS管Q2截止。当外接电源的 电流断电时，NMOS管Q1，因C2上有一电压，栅极导通，Ql工作，只因漏极无电，灯仍然熄灭。 随着时间的推移，Cl上的电压经R4慢慢下降，PMOS管Q2也慢慢导通，(这就使得应急灯会 慢慢亮起)，电流经R3，再经Q1，点亮应急的LED灯。C1、R4、Q2组成停电延时电路，Cl参数 值的大小决定了停电延迟的时间。随着应急的时间，电容C2上的电压经R2、Ql慢慢下降， NMOS管Ql的G极电压也下降，使得流过Ql的电流也慢慢的减小，LED灯慢慢变弱。C2、R2、 Q1、组成停电延时电路，C2的容量大小决定了应急导通时间。D2为防止C2反向放电。此时，充电电池B电压经Q2、R3、Q1向每串灯的最后一颗或多颗供电，重新实现了 电路的照明。需要说明的是，本实施例所述的电路只是具体实施例一，凡是基于本发明的构思 所做的等效变换，均为本发明的保护范围。请参阅图3，在本发明第三实施例中，本发明的LED应急系统包括电源电路10、交 变电路20、灯板电路30以及应急电路40。电源电路10的输入端外接市电，电源电路10第一输出端与交变电路20输入端相 连，电源电路10第二输出端与应急电路40相连接，交变电路20的输出端与灯板电路30第 一输入端相连接，应急电路40的另一端与灯板电路30的第二输入端相连接，其中，所述的 应急电路40为实施例2所述的应急电路，所述的灯板电路为照明应急两用电路，所述的交 变电路20为将交流电压变为灯板电路所需要的直流电压。当市电接入时，电源电路10工作，LED灯全亮。当市电断电，电源电路10停止工 作，应急电路40工作，逐渐熄灭后重新点亮每串灯的最后一颗或多颗，实现照明应急。本发明在紧急情况下，不仅能实现照明应急，而且能及时反馈，使人们能迅速区分 是照明情况还是应急情况，从而作出快速响应，安装简单、方便可靠，广泛应用于断电时需 要照明又需要及时采取相应措施的场合。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理 包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种LED灯应急模块，包括充电电池，其特征在于还包括电流转换单元、导通单元、 延时单元、充电单元；其中，电流转换单元用于将外接的交流电转换成所述的LED灯应急模块所需的直流电；导通单元用于在有电流通过时，截止所述LED灯应急模块提供LED灯所需的电压；在 断电时，导通所述LED灯所需要的电压；延时单元与所述的电流转换单元及导通单元相连，用于在断电时，对所述的导通单元 进行延时导通；充电单元与所述的电流转换单元以及导通单元相连，用于在有电流通过时，对所述充 电电池进行供电；在断电时，由所述的充电电池提供所述LED灯所需的电压。
2.—种LED灯应急电路，其特征在于用于实现权利要求1所述的LED灯应急模块，具 体包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管、第二二极管、第一电容、第二 电容、NMOS管、PMOS管以及充电电路；其中，第一电阻一端外接电源，第一电阻另一端与第一二极管的正极相串接； 第二电阻的一端与第二二极管的负极相串接，第二电阻的另一端与NMOS管栅极相串 接，NMOS管的漏极与第三电阻一端连接，NMOS管的源极与LED灯板电路相连接；第三电阻的另一端与PMOS管的漏极相连接，PMOS管的栅极与第四电阻一端相连接，第 四电阻的另一端接地；第一电容与第一二极管的负极及第二二极管的正极的公共接点相连接，另一端接地； 第二电容一端连接于第二电阻与第二二极管的负极，另一端接地； 充电电路一端与第一二极管的负极相连接，另一端与PMOS管的源极相连。
3.根据权利要求2所述的LED灯应急电路，其特征在于所述的灯板电路由多颗LED发 光二极管组成，所述多颗LED发光二极管采用阵式排列。
4.根据权利要求2所述的LED灯应急电路，其特征在于所述的NMOS管的源极与LED 灯板电路的一颗LED 二极管相连接，实现照明应急。
5.根据权利要求2所述的LED灯应急电路，其特征在于所述的充电电路包括第三二 极管、第四二极管、第五二极管以及充电电池，其中，第三二极管的正极与第一二极管与第一电容的公共接点相连接，第三二极管 的负极与第四二极管的负极相连接，第四二极管的正极接地，第五二极管的正极连接于第 三二极管与第四二极管的公共接点，第五二极管的负极与充电电池相连接，充电电池的另 一端接地。
6.根据权利要求5所述的LED灯应急电路，其特征在于所述的充电电池为锂电池。
7.根据权利要求5所述的LED灯应急电路，其特征在于所述的第四二极管为钳位二极管。
8.—种LED灯应急系统，包括电源电路、交变电路、灯板电路以及应急电路，电源电路 的输入端外接市电，电源电路第一输出端与交变电路输入端相连，电源电路第二输出端与 应急电路一端相连接，交变电路的输出端与灯板电路的第一输入端相连接，应急电路的另 一端与灯板电路的第二输入端相连接，其特征在于所述的应急电路为权利要求2所述的 应急电路。
9.根据权利要求8所述的LED灯应急系统，其特征在于所述的灯板电路为照明应急 两用电路。
10.根据权利要求8所述的LED灯应急系统，其特征在于所述的交变电路为将交流电 压变为LED灯所需要的直流电压。
全文摘要
本发明公开了一种LED灯应急模块、电路以及系统，LED灯应急模块包括充电电池，还包括电流转换单元、导通单元、延时单元、充电单元。本发明还提供一个LED灯应急电路以及系统。该LED灯应急模块、电路以及系统当市电接入时，电源工作，LED灯全亮；当市电断电，电源停止工作，应急电路工作，实现照明应急。本发明使人们能迅速区分是正常照明情况还是断电照明应急情况，从而作出快速响应，方便可靠，广泛应用于断电时需要照明又需要及时采取相应措施的场合。
文档编号H02J9/02GK102064596SQ20111000918
公开日2011年5月18日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者刘益全 申请人:深圳市讯宇创科技有限公司