专利名称：分体组合式节能应急灯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种停电应急照明装置，特别是一种分体组合式节能应急灯。
现有技术中的应急灯其蓄电部分与照明部分安装于一个盒体内，由于蓄电部分的放置不能倾倒，照明灯的安装又是固定的，因而光照角度范围小，灯下位置照度低，限制了其使用领域。此外，现有应急灯一般采用变压器充电和长期涓流式的浮充电方式，故导致无功损耗大，和蓄电池耗水量大影响寿命。同时由于其逆度升压电路为冷阴发射，灯管靠瞬间场效应高压启辉，使灯管丝极产生溅射，影响灯管寿命，而且温度适应能力差，照度差和光衰严重。
本实用新型的目的是提供一种蓄电池充电机部分与照部分能分离、组合，具有无功损耗小，启动快，照度高，既可供停电应急，也可不间断照明的分体组合式节能应急灯，以克服现有技术中的不足之处。
本实用新型的目的是这样实现的。
分体组合式节能应急灯由蓄电池、充电机，照明灯及控制电路组成。应急灯的蓄电池和充电机即蓄电部分与照明灯部分各为独立的整体。其蓄电部分的外壳上部设有一个提梁1、外壳的前壁上固定有两个钉式挂柱，照明灯在后壁设有两个与蓄电池挂柱相对应的钥匙孔式挂台。应急灯的控制电路由降压直流电源电路，电压比较电路，自动充电与应急开灯转换电路，欠压保护与指示电路及逆变升压电路连接组成。
降压直流电源电路经开关K1-1与市电连接，降压直流电源电路输出的控制信号经电阻R15和电容C12连接在自动充电与应急开灯转换电路中的集成电路Ic3 4N25的1脚与2脚上，Ic3的4脚接于继电器J1-1与J1-2间的动触点上，Ic3的5脚经电阻R17接地，且在Ic3的5脚与R17之间通过电阻R16连接在三极管T3的基极上，T3的集电极连接在转换继电器J1L的电磁线圈上。J1L的常开触点J1-1与电压比较电路和降压直流电源电路连接，J1L的常闭触点J1-2和欠压保护与指示电路连接。
在应急灯的电压比较电路中，集成电路Ic2NE555的S脚连接有一个由电阻R10、R11和W2组成的分压取样电路，Ic2的R脚连接一个由电阻R12、R13和W1组成的分压取样电路，Ic2的Vcc脚连接在一个由电阻R6、二极管D20和电容C9组成的稳压源上。与该稳压源连接的两个串联的发光二极管D16和D17的中心点接在Ic2的Q脚上，Ic2的Q脚与降压直流电源电路连接。
在应急灯的欠压保护与指示电路中，由电阻R19、W3和R20构成的分压电路与三极管T4的基极连接，T4的发射极上连有一个二极管D15，T4的集电极接继电器J2L。继电器J1-2的静触点d与J2-1的e点连接，电路中的电解电容C13的正极接于J2-1的e点，J2-1的f点上接有电解电容C14的正极。C14的负极与C13的负极连接。此外，在继电器J1-2的d点，经电阻R18并联有继电器J2L的常开触点J2-3和常闭触点J2-4，在J2-3的另一端接有发光二极管D18，J2-4的另一端接有发光二极管D19。
在应急灯的控制电路中，蓄电池经保险管Bx2接开关K1-2和投光灯1的开关K3。K1-2的另一端接于二极管D5-D8组成的桥式整流器的输出端，并与继电器J1-2的C点连接。在继电器J1-2的两端还接有开关K2。
在应急灯的逆变升压电路中，其输入端插接在主电路的输出端a、b，点上，并在其Lc振荡电路的前端的a，b点 间并联有一个二极管D23和一个滤波电解电容C21。在逆变变压器BT2的L2绕组的两端串有绕组L3和L4，L3和L4又分别经串联的限流二极管D21和D22与HD管的两组灯丝相连接。在L4的3点与b点之间还串联有一个由电阻R23，二极管D24和三极管BG2所组成的温度补偿电路以下结合实施例和附图对本实用新型的技术特征和工作原理予以详细叙述。
图1应急灯外形示意图图2应急灯HD灯管示意图；图3应急灯控制电路原理图；图4应急灯逆变升压电路原理图；图5应急灯降压整流恒流电路原理图。
分体组合式应急灯控制电路中的降压直流电源电路可以由一个开关电路和一个方波发生器电路组成，也可以用一个普通的降压整流恒流电路组成。
当由开关电路和方波发生器电路组成降压直流电源电路时，方波发生器电路中有一个集成电路Ic1NE555，其中的Q′、R和S脚与相连的电阻R4、R5和电容C8构成方波发生回路。Ic1的GND脚与地之间接有负反馈电阻R2、Ic1的MR脚与电源间接有电阻R3，并与电压比较电路中的集成电路Ic2的Q′脚相接，Ic1的Q脚与开关电源的触发变压器CB的初级绕组L1相接。组成降压直流电源电路的开关电源电路，是在二极管D1-D4整流器的两输出端上，接有串联的电容C3和C4，并在电源的正极连接三极管T1的集电极，T1的发射极与三极管T2的集电极连接，T2的发射极则接于电源的负极，T1和T2的基极则分别连接在触发变压器CB的绕组L2和L3上。同时，三极管T1的发射极与T2的集电极的接点还与输出变压器SB的绕组L1的2点连接，2点并与串联的二极管D9和D10的中点连接，D9的负极与T1的集电极连接，D10的正极与T2的发射极连接。绕组L1的1点接于电容C3与C4的中点，绕组L2与二极管D5-D8桥式整流器相连。
当降压直流电源电路为降压整流恒流电路时，电源变压器B1连接一个二极管D31-D34桥式整流器，经过滤波整流电容C31，与由电阻R31，三极管T31、T32、二极管D35和电阻R32组成的恒流电路连接；该电路中在D、F点之间由三极管T33控制一个继电器J3L，T33的基极接E点，并与D点间接有偏置电阻R33，其中为恒流电路的正极，F为恒流电路的负极；该电路中变压器B1的绕组L1的2点接于A、G点之间，L1的1点经J3-1接于B点，J3-1与B点之间还接有C点。
应急灯所采用的莹光灯HD，在其两组灯丝的四个极上连接有四个极柱5。莹光灯≤11W。
分体组合式节能应急灯的蓄电部分2与照明部分3在A面结合，提梁设在蓄电部分的顶部，蓄电部分侧壁处装有投光灯4。
分体组合式节能应急灯的工作原理，是当接通总电路开关K1时，K1-2将低压电源送至自动充电与应急开灯转换电路。此时若市电有电，经二极管D1-D4整流器整流后的高压直流电，通过电阻R15限流后使集成电路Ic3的4、5脚导通，这时三极管T3的基极为高电位而开通，使继电器J1L吸合，低压电源通过J1-1送至电压比较电路和方波发生器电路。在电压比较电路中，集成电路Ic2的S脚电压与稳压二极管D20上的基准电压进行比较，如果S电压低于1/3Vcc时，则Ic2的Q脚输出高电平，充电指示二极管发光，Q脚不动作，充电开始。如果R脚电压高于2/3Vcc，即蓄电池充电充足时，则Ic2的Q脚输出低电平，停止充电的指示二极管发光、Q脚动作，充电停止。在方波发生器电路中，集成电路Ic1的MR脚在电压比较电路Ic2的Q脚不动作时，处于高电平，此时Ic1的Q脚输出规定的方波。当Q脚动作时，则将MR脚的电位拉成低电位，经电阻R2的负反馈作用使Ic1截止。在开关电源电路，方波发生电路中输出的方波经触发变压器CB耦合，并交替触发三极管T1和T2，使两支开关管交替开通，导致电容C3和C4分别通过输出变压器SB的绕组L1进行充、放电。其中的二极管D9和D10可保护三极管T1和T2不受逆程L1返弹电压的冲击，且可将返弹能量回收到所对应的电容内。其中的二极管D11和D12是钳位二极管，同时也可防止触发信号逆程时冲击三极管T1与T2，开关电源电路最终由绕组L2所感应出的高频电流，经快速二极管D5-D8整流器整流后输给蓄电池。此外触发变压器CB的绕组L2和L3的阻抗很小，只要没有触发信号，三极管T1与T2可完全关闭；方波发生器电路中的电阻R4和R5上的电压是随蓄电池的电压变化的，故集成电路Ic1的方波频率也随此电压变化，当电池电压过低时，振荡频率低，电容C3和C4的放电率也低，从而防止了始充电时电流过大，而当蓄电池电压增高时，Ic1的方波频率也随电压而增高，起到了限流的作用；电压比较电路中，可调电阻W1与W2用于调整充电和停充的门限值。当降压直流电源电路为降压整流恒流电路时，将电路中的A、B、C、D、E、F、G各点接于主电路的相应点上，即与主电路构成了应急灯的控制电路。它的工作原理是当市电与蓄电池同时接通时，继电器J1将电源经D点送入电路，此时电压比较电路中集成电路Ic2测出需要充电时，Ic2的Q脚无输出，经E点连接的降压直流电源电路中的三极管T33的基极为高电位，继电器J3L动作，使继电器J3-1接通电源，而开始充电。当充电充足，集成电路Ic2的Q脚成低电位，三极管T33的基极成低电位，使J3L释放，而停止充电。欠压保护与指示电路的工作，的当市电停电时，自动充电与应急开灯转换电路中的Ic3失去信号电压，则三极管T3截止，使J1L释放，而J1-2接通，J2L使欠压电路导通、由于继电器J1-2接通的瞬间，电容C13充电，三极管T4的基极成高电位，则导通T4，二极管D15也随之导通，使J2吸合，应急灯HD接通。电路中的电容C14，可在吸合开灯的瞬间，产生电压轻微波动时，为确保J2L吸实再次向T4的基极充电一次。当C13和C14充电完成后，T4将按照电阻R19、R2和W3所预置的电压工作，J2L动作时接通J2-3，使开灯指示发光。当蓄电池的电压下降到所预置的跳闸电压时，二极管D15与三极管T4截止，继电器J2L释放，应急灯HD熄灭，并接通J2-4，欠压指示发光。在逆变电路中，当电源被接通启振的瞬间，逆变变压器BT2的主要功率作用在绕阻L3和L4上，便产生对灯管HD丝极加热，随着HD两个丝极之间内阻的减小，HD开始启辉，启辉后BT2的功率主要消耗在绕阻L2的两端，而L3和L4上的电流逐渐减小，使启辉完毕。电路中的二极管D21和D22则在启动的瞬间给灯丝限流。电路中的温度补偿电路，是在功耗增加或环境温度上升时，三极管BG1上的散热器变产生温升，这时锗管BG2(3AX81B)的集电极与发射极间的电阻下降，从而控制了BG1的基极电流，进而控制了BG1的输出电流。
在应急灯控制电路中，共设置了3个开关；其中K1为总开关，当有市电时做充电开关，脱离市电后做灯管HD的开关；K2为功能选择开关，当接通K1又同时接K2时，为常明状态，即有市电时用市电供电，市电停止时继续用蓄电池供电；K3为投光灯1的开关。
本实用新型具有以下优点1，本实用新型控制电路在自动停充后，控制电路由蓄电池提供伺服电压，市电只提供一个监视信号，因而该浮充电方式功耗低。同时由于还可采取隔离式全自动开关电源充电，其转换效率可大大提高，因此本实用新型节能效果显著；2、采用本实用新型中的逆变升压电路，灯管寿命长，启辉快，启辉不受环境温度影响，照度可达100tx/m以上；3、具有停电应急，不间断常明，全自动充电，过放电自熄，投光灯，黑白电视机备用电源等多种功能，操作简单，工作可靠。
4、分体组合的结构形式，使应急灯可组合使用，也可分体使用，故照明灯能够根据需要，放置到任何位置，因而除可做商场宾馆、工矿等处的应急灯使用外，还可做流动照明之用。
5、应急使用时，全自动充电，过放电自停功能加上免维护蓄电池可以真正在无人维护状态下进行工作。
权利要求1.一种分体组合式节能应急灯，由蓄电池、充电机、照明灯及控制电路组成，本实用新型的特征在于蓄电池充电机与照明灯为分体组合式，其蓄电池充电机的外壳上部设有一个提梁，外壳的前壁固定有两个钉式挂柱，照明灯在后壁设有两个与蓄电池挂柱相对应的钥匙孔；应急灯的控制电路中包括有降压直流电源电路、电压比较电路、自动充电与应急开灯转换电路、欠压保护与指示电路及逆变升压电路。
2.按照权利要求1所述的应急灯，其特征在于，降压直流电源电路经开关K1-1与市电连接，降压直流电源电路的控制端经电阻R15和电容C12连接在自动充电与应急开灯转换电路的集成电路Ic3 4N25在1脚与2脚上，Ic3的4脚接于继电器J1-1与J1-2间的动触点上，Ic3的5脚经电阻R17接地，且在Ic3 5脚与R17之间通过电阻R16连接在三极管T3的基极上，T3的集电极连接在转换继电器J1L的电磁线圈上，J1L的常开触点J1-1与电压比较电路和降压直流电源电路连接；J1L的常闭触点J1-2和欠压保护与指示电路连接；应急灯的电压比较电路中，集成电路Ic2 NE555的S脚连接一个由电阻R10、R11和W2组成的分压取样电路，Ic2的R脚连接一个由电阻R12、R13和W1组成的分压取样电路，Ic2的Vcc脚连接一个由电阻R6、二极管D20和电容C9组成的稳压源上，与该稳压源连接的两个串联的发光二极管D16和D17的中心点，接在Ic2的Q脚上，Ic2的Q脚与降压直流电源电路连接；在应急灯的欠压保护与指示电路中，由电阻R19、W3和R20构成的分压电路与三极管T4的基极连接，T4的发射极上连有一个二极管D15，T4的集电极连接继电器JL2，继电器J1-2的静触点d与J2-1的e点连接，电路中的电解电容C13的正极接于J2-1的e点，J2-1的f点上接有电解电容C14的正极，C14的负极与C13的负极连接，此外，在继电器J1-2的d点，经电阻R13，并联有继电器J2L的常开触点J2-3和常闭触点J2-4，在J2-3的另一端接有发光二极管D18，J2-4的另一端接有发光二极管D19；在应急灯的控制电路中，蓄电池经保险管Bx2接开关K1-2和投光灯L开关K3的一端，K1-2的另一端接于二极管D5-D8桥式整流器的输出端，并与继电器J1-2的C点连接，在继电器J1-2的两端还接有开关K2；在应急灯的逆变升压电路中，其输入端插接在主电路的输出端a、b点上，并在其Lc振荡电路的前端的a、b点间并联有一个二极管D23和一个滤波电解电容C21，在逆变变压器BT2的L2绕组的两端串联有绕组L3和L4，L3和L4又分别经串联的限流二极管D21和D22与HD管的两组灯丝相连接，在L4的3点与b点之间，还串接有一个由电阻R23，二极管D24和三极管BG2所组成的温度补偿电路。
3，按照权利要求1或2所述的应急灯，其特征在于应急灯控制电路中的降压直流电路由开关电源电路和方波发生器电路组成，方波发生器电路中有一个集成电路Ic1NE555，其Q、R和S脚与相连的电阻R4、R5和电容C8构成方波发生回路，Ic1的GND脚与地之间接有负反馈电阻R2，Ic1的MR脚与电源间接有电阻R3，并与电压比较电路中的集成电路Ic2的Q脚相接，Ic1的Q脚与开关电源中的触发变压器C3的初级绕组L1相接；降压直流电源电路中的开关电源电路是在二极管D1-D4桥式整流器的两输出端上接有串联的电容C3和C4，并在电源的正极连接三极管T1的集电极，T1的发射极，与三极管T2的集电极连接，T2的发射极则接于电源的负极，T1和T2的基极分别连接在触发变压器CB的绕组L2和L3上，同时，三极管T1的发射极与T2的集电极的接点还与输出变压器SB的L1绕组的2点连接，2点并与串联的二极管D9和D10的中点连接，D9的负极与T1的集电极连接，D10的正极与T2的发射极连接，L1绕组的1点接于电容C3与C4的中点，L2绕组与二极管D5-D8桥式整流器相连。
4.按照权利要求1或2所述的应急灯。其特征在于应急灯控制电路中的降压直流电源电路是降压整流恒流电路，电路由电源变压器B1连接一个二极管D31-D34桥式整流器，经过滤波整流电容C31，与由电阻R31、三极管T31、T32、二极管D35和电阻R32组成的恒流电路连接；该电路中在D、F点之间由三极管T33控制一个继电器J3L、T33的基极接E点，并与D点间接有偏置电阻R33，其中D为恒流电路的正极，F为恒流电路的负极；该电路中变压器B1的绕组L1的2点接于A，G点之间，L1的1点经J3-1接于B点，J3-1与B点之间还有C点。
5.按照权利要求1或2所述的应急灯，其特征在于应急灯中所采用的莹光灯HD，在其两组灯丝的四个极上连接有四个极柱。
专利摘要本实用新型是一种分体组合式节能应急灯，应急灯的蓄电池充电机部与照明灯部分之间用挂柱连接。应急灯的控制电路由降压直流电路、电压比较电路、自动充电与应急开关转换电路，欠压保护与指示电路及逆变升压电路组成。其中的降压直流电路可以是开关电路或是降压整流恒流电路。该灯充电转换效率高，浮充电功耗低，故节能效果显著，而且启辉快、照度高；灯具可在随意位置摆放使用，可应急供电或常明使用。
文档编号H02J7/00GK2093955SQ91203568
公开日1992年1月22日 申请日期1991年3月13日 优先权日1991年3月13日
发明者张建忠 申请人:张建忠