供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置的制作方法

本实用新型涉及一种控制装置，具体涉及一种供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置。

背景技术：

消防应急标志灯是一种疏散指示设备，用于发生火灾时，引导被困人员疏散或展开灭火救援行动，在车站码头、大型商场及其他人流密集场所均广泛使用。

然而，现有的消防应急标志灯在存在市电时，普遍直接采用市电供电，由于市电不稳定，存在脉冲电压，因此，易使灯具发生频闪现象，从而降低了灯具的使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置，包括AC220V交流输入接口、AC转DC降压电路、电池充电控制电路、电池、主备电转换电路、升压电路、恒流驱动电路、电池电压检测电路、单片机和指示电路；所述AC220V交流输入接口的输出端连接到所述AC转DC降压电路的输入端；所述AC转DC降压电路的第1输出端连接到所述主备电转换电路的输入端；所述AC转DC降压电路的第2输出端依次通过所述电池充电控制电路和所述电池后，连接到所述主备电转换电路的输入端；所述主备电转换电路的输出端依次通过所述升压电路和所述恒流驱动电路后，连接到所述单片机的输入端；所述单片机的输出端分别与所述电池充电控制电路和所述指示电路连接；所述电池电压检测电路的输入端与所述电池连接；所述电池电压检测电路的输出端与所述单片机连接。

优选的，所述单片机为STM32F030F4P6型号单片机。

优选的，所述恒流驱动电路包括：稳压管、第23电阻器、PNP三极管、第28电阻、第25电阻和NPN三极管；

所述升压电路的输出端分别与第23电阻器的一端以及稳压管的一端连接；第23电阻器的另一端连接到PNP三极管的发射极；稳压管的另一端连接到PNP三极管的基极；PNP三极管的集电极与发光二极管的一端连接；此外，NPN三极管的发射极和发光二极管的另一端相连后接地；NPN三极管的基极通过第28电阻连接到单片机的输入端；NPN三极管的集电极通过第25电阻后，连接到PNP三极管的基极。

本实用新型提供的供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置具有以下优点：采用市电和电池双供电方式，并且，市电和电池到灯具的供电电路上，共用恒流驱动电路，通过设置恒流驱动电路，保证向灯具提供稳定的电流，从而避免灯具发生频闪现象，延长了灯具的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型提供的供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的AC转DC降压电路的电路原理图；

图3为本实用新型提供的电池充电控制电路的电路原理图；

图4为本实用新型提供的升压电路的电路原理图；

图5为本实用新型提供的恒流驱动电路的电路原理图；

图6为本实用新型提供的故障、充电和应急指示电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置，参考图1，包括AC220V交流输入接口、AC转DC降压电路、电池充电控制电路、电池、主备电转换电路、升压电路、恒流驱动电路、电池电压检测电路、单片机和指示电路；AC220V交流输入接口的输出端连接到AC转DC降压电路的输入端；AC转DC降压电路的第1输出端连接到主备电转换电路的输入端；AC转DC降压电路的第2输出端依次通过电池充电控制电路和电池后，连接到主备电转换电路的输入端；主备电转换电路的输出端依次通过升压电路和恒流驱动电路后，连接到单片机的输入端；单片机的输出端分别与电池充电控制电路和指示电路连接；电池电压检测电路的输入端与电池连接；电池电压检测电路的输出端与单片机连接。

供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置的工作原理为：

(1)当市电正常时，市电AC220V交流电输入到AC转DC降压电路，将市电交流电转换为直流电，并实现输出端电压(VCC)降到10V，然后，通过主备电转换电路后，再通过升压电路，升压电路将10V升到15V，实现为恒流驱动电路提供电源。然后，通过恒流驱动电路的恒流作用后，向灯具供电；

(2)当市电断电后，主备电转换电路切换为电池供电，电池供电方式为：电池输出直流电通过主备电转换电路后，再通过升压电路，升压电路将10V升到15V，实现为恒流驱动电路提供电源。然后，通过恒流驱动电路的恒流作用后，向灯具供电；

(3)此外，电池电压检测电路实时检测电池的端电压值，并传输给单片机；单片机通过电池的端电压值确定是否向电池充电；当端电压值较低时，单片机对电池充电控制电路进行控制，从而通过市电及时向电池充电，充电过程为：市电AC220V交流电输入到AC转DC降压电路，将市电交流电转换为直流电，并实现输出端电压(VCC)降到10V；然后，通过电池充电控制电路向电池充电。

因此，本实用新型提供的供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置，当市电正常时，通过市电向灯具供电；当市电断电时，通过电池向灯具供电；并且，当电池电量较少时，及时通过市电向电池充电，进而保证在市电断电时电池的紧急情况下启用功能；由于不需要人工更换电池，从而降低了工作人员的工作量；此外，采用市电和电池双供电方式，并且，市电和电池到灯具的供电电路上，共用恒流驱动电路，通过设置恒流驱动电路，保证向灯具提供稳定的电流，从而避免灯具发生频闪现象，延长了灯具的使用寿命。下面对各个电路进行详细介绍：

(1)单片机

本实用新型采用ST公司出品的芯片STM32F030F4P6作为控制装置的控制芯片，该芯片的特点是价格低廉，功耗低。

(2)AC转DC降压电路

参考图2，220V交流输入电压经过保险管F1，经过整流桥BG1后，将交流电压转换成脉动直流电压，然后经过电源管理芯片U2与NPN三极管Q1处理后，实现输出端电压VCC降到10V。

(3)电池充电控制电路

参考图3，采用电池管理芯片MCP73833U4及此芯片外围电路和两块电池串联接口J2相连，实现电池充电控制。

(4)升压电路

参考图4，采用升压电源芯片MIC2288BD5U1电路，将10V升到15V，实现为恒流驱动电路提供电源。输出端(AD_VBAT)与单片机的一个AD输入口连接，输入端VBAT与单片机的一个IO口连接，单片机通过输出端AD_VBAT检测电池是否故障，通过输入端VBAT控制三极管Q2的通断实现是否选择电池供电，即当通过输入端VBAT为高电平时，三极管Q2导通，从而实现由电池端VCC1供电。

(5)恒流驱动电路

参考图5，LED恒流驱动电路由3路相同的电路组成，以一路为例，恒流驱动电路包括：稳压管、第23电阻器、PNP三极管、第28电阻、第25电阻和NPN三极管；

升压电路的输出端分别与第23电阻器的一端以及稳压管的一端连接；第23电阻器的另一端连接到PNP三极管的发射极；稳压管的另一端连接到PNP三极管的基极；PNP三极管的集电极与发光二极管的一端连接；此外，NPN三极管的发射极和发光二极管的另一端相连后接地；NPN三极管的基极通过第28电阻连接到单片机的输入端；NPN三极管的集电极通过第25电阻后，连接到PNP三极管的基极。

具体的，电源输入电压15V接稳压管Z1和电阻器R23的一端，稳压管Z1和电阻器R23的另一端与PNP三极管T1连接，PNP三极管T1的集电极与发光二极管LED4连接，PNP三极管T1的基极与电阻R25和三极管Q5连接，输入端RLED与单片机的一个IO口连接，当输入端RLED为高电平时，发光二极管LED4,发光二极管LED6,发光二极管LED8点亮。工作原理：发光二极管流过电流等于三极管发射极限流电阻R23上的电流，稳压管两端的电压恒定不变，限流电阻R23上电压同时保持不变，即保持恒流。即：I＝Vd-Vbe/R。

(6)指示电路

参考图6，由电阻器R22与发光二极管LED3串联组成。输入端GLED与单片机的一个IO口连接，当输入端GLED为高电平时，发光二极管LED3点亮。

本实用新型提供的供电带电池的恒流应急标志灯的控制装置具有以下优点：采用市电和电池双供电方式，并且，市电和电池到灯具的供电电路上，共用恒流驱动电路，通过设置恒流驱动电路，保证向灯具提供稳定的电流，从而避免灯具发生频闪现象，延长了灯具的使用寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。