具有電池自動充電及檢測功能的應急燈的製作方法
2023-05-28 06:35:11 1
專利名稱：具有電池自動充電及檢測功能的應急燈的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應急燈，屬於應急照明裝置。
在醫院、賓館、商廈及家庭，常可見到為防停電而備用的照明應急燈。一般的照明應急燈的缺陷是無電池充電自動轉換功能，使用不方便；無電池容量檢測，常造成電池過充或充電不足，致使蓄電池壽命縮短。
有鑑於此，本實用新型將提供一種具有電池自動充電及檢測功能的應急燈，它使用方便，並可延長蓄電池的壽命。
本實用新型的目的是這樣實現的具有電池自動充電及檢測功能的應急燈有外殼，外殼上裝有應急燈，外殼內裝有整流器、蓄電池、逆變電路、充電電路，停電切換電路、充電轉換電路和電池容量檢測電路，其中逆變電路的輸出接應急燈，充電電路的輸出接蓄電池；停電切換電路由三極體和該三極體驅動的單刀雙擲繼電器組成，其三極體由整流器提供的負電源及蓄電池供電，其繼電器的固定觸點接蓄電池，繼電器的兩個活動觸點分接充電電路的輸出和逆變電路；充電轉換電路由雙穩觸發器和兩個與蓄電池並接的分壓器組成，兩個分壓器的輸出分接雙穩觸發器的兩個觸發輸入端，雙穩觸發器的輸出接充電電路的輸入；電池容量檢測電路由三極體、接在該三極體輸出迴路的發光二極體陣列及與蓄電池並接的分壓器組成，分壓器的輸出接該三極體的基極，發光二極體陣列中的每一路均由發光二極體及其驅動三極體構成，相鄰兩路的驅動三極體的基極之間接降壓二極體。
當有市電時，停電切換電路中的三極體截止，繼電器不得電，其觸點將蓄電池與充電電路接通。此時本裝置處於電池充電狀態，應急燈因無電而不亮。
停電時，停電切換電路中的三極體導通，繼電器得電，其觸點將蓄電池與逆變電路接通，此時應急燈由蓄電池供電而點亮。
無論停電與否，電池容量檢測電路均工作，並以其發光二極體陣列顯示的亮暗程度來表徵蓄電池的容量。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。
圖1是本實用新型的電路原理圖。
本實用新型的外殼頂部裝應急燈，面板上裝開關及發光二極體，外殼內裝有圖1所示的電路，它包括整流器、蓄電池、逆變、停電切換、充電、充電轉換、電池容量檢測各單元電路。其中——整流器由變壓器T和6個1N4001二極體組成，它提供正、負16伏直流電源。——逆變電路是由三極體VT12和脈衝變壓器T1組成的自激多諧振蕩器，蓄電池E給該三極體提供直流工作點，振蕩電流由三極體的集電極流入脈衝變壓器的初級，經升壓後由次級加到20瓦應急燈L的管腳兩端，使燈管發光。——停電切換電路由三極體VT7和接在該三極體集電極迴路的單刀雙擲繼電器J組成。該三極體由整流器提供的負電源及蓄電池E供電，繼電器的固定觸點接蓄電池，繼電器的兩個活動觸點分接充電電路的輸出和逆變電路。
有市電時，整流器提供的負16V電源及蓄電池提供的正12V電源加在三極體VT7上，當正確選擇了R3的阻值，使該三極體的基極此時變為零伏甚或負電位，VT7便因其基極負偏置而截止，所以繼電器不得電，其觸點彈回至上觸點J1-1，將蓄電池與充電電路接通。此時本裝置處於電池充電狀態，應急燈L不亮。
停電時，整流器無電源輸出，蓄電池提供的正電源使三極體VT7導通，繼電器得電，其觸點接通J1-2，從而把蓄電池與逆變電路接通，此時應急燈由蓄電池供電而點亮。——充電電路由三極體VT9、VT10、VT11組成，它提供恆定的充電電流。VT9受控於充電轉換電路，其集電極輸出接VT10的基極，VT10和VT11構成達林頓電路，三隻二極體1N4001作為反向偏置，約提供1.8V的穩定參考電壓，因VT10和VT11兩三極體的導通電壓為1.2V，為此電阻R止壓降為0.6V，改變其阻值，即可改變恆定充電輸出的電流。充電電路僅在有市電時工作。——充電轉換電路由雙穩觸發器IC(LM555)和兩個與蓄電池E並接的電阻分壓器組成。VT8和其基極的穩壓管構成了簡單的穩壓電路，其發射極送出的穩定電壓供作IC的電源。該IC接成置1、置0的雙穩觸發器，電位器VR1與其上端的3K電阻、電位器VR2與其上端的3K電阻組成兩個電阻分壓器，兩個分壓器分別提供最低門限和最高門限兩個參考電壓，它們的輸出分接雙穩觸發器的兩個觸發輸入端腳2和6，雙穩觸發器的輸出端腳3接充電電路的輸入。
調整電位器VR1，使得當蓄電池電壓低於10.5V時，IC的3腳輸出正向電壓，於是發光二極體LED1點亮，表示進入充電狀態。同時經過2.2K電阻提供偏置給VT9，使後者導通，這樣VT9集電極所接的恆流源電阻中便有電流流過，使VT10得到參考電壓，而使VT11導通，輸出充電電流，給蓄電池E充電。電位器VR2是校正最高門限電壓的，當蓄電池充至最高為16V時，此門限電壓使IC的輸出倒相，輸出為零。於是LED1熄滅，VT9截止，恆流源無輸出。充電轉換電路也只在有市電時工作。——電池容量檢測電路分為信號分壓檢測和電平指示器兩部分，信號分壓檢測由三極體VT6、與蓄電池並接的電阻分壓器組成，分壓器的輸出接VT6的基極。電平指示器是由5個三極體VT1～VT5以及接在各管集電極的發光二極體組成的5路發光二極體陣列，每一路均由發光二極體及其驅動三極體構成，相鄰兩路的驅動三極體的基極電阻之間依序接降壓用的二極體VD1～VD4。VT1～VT6採用單獨的6V電池供電，VT1～VT5的基極接VT6的發射極輸出。
當蓄電池E容量很小時，電阻分壓器的輸出也很小，使三極體VT6的基極得不到正向偏置，所以VT6截止，電平指示器的各個發光二極體均不亮，這表示蓄電池容量嚴重不足或壽命到期，必須立即充足或更換新電池。而當蓄電池容量充足時，VT6導通，其導通程度與電阻分壓器的信號強弱成正比。VT6導通後，電平指示器的5個三極體都獲得正向電壓，但由於二極體VD1～VD4的壓降作用，會使VT1～VT5各管的基極所獲得的電壓逐一遞減，所以VT1～VT5各管中，有的工作在飽和區，有的工作在放大區，有的工作在截止區，因此對應的發光二極體有的亮，有的暗些，有的不亮，這樣便將蓄電池容量的高低指示出來。
電池容量檢測電路無論有否市電均工作。
圖中，應急燈L可選用20W/220V的日光燈，或20W/12V的滷素燈或16W/220V的節能燈，亦可選用汽車用的照明鎢絲燈等。蓄電池E選用12V/8A小時充電型、免維護、全封閉的鉛酸蓄電池。
本實用新型的優點是1.照明亮度高、點亮時間長一般應急燈多為6至8瓦的螢光燈，而本裝置驅動功率大，可安全點亮20瓦的螢光燈管，並且點亮時間達7至8小時，比一般應急燈長一倍多。
2.具有停電自動切換和充電自動轉換功能停電時應急燈立即點亮，有市電時應急燈立即熄滅並轉換為充電狀態，不僅使用方便，而且可使蓄電池經常保持在最佳工作狀態。
3.其電池容量檢測電路可向用戶提醒電池的容量情況，其恆流源充電電路有穩定的充電性能，這兩點都使蓄電池的壽命延長。
權利要求1.一種具有電池自動充電及檢測功能的應急燈有外殼，外殼上裝有應急燈，外殼內裝有整流器、蓄電池、逆變電路和充電電路，逆變電路的輸出接應急燈，充電電路的輸出接蓄電池，其特徵在於它還包括停電切換電路、充電轉換電路和電池容量檢測電路，其中停電切換電路由三極體和該三極體驅動的單刀雙擲繼電器組成，其三極體由整流器提供的負電源及蓄電池供電，其繼電器的固定觸點接蓄電池，繼電器的兩個活動觸點分接充電電路的輸出和逆變電路；充電轉換電路由雙穩觸發器和兩個與蓄電池並接的分壓器組成，兩個分壓器的輸出分接雙穩觸發器的兩個觸發輸入端，雙穩觸發器的輸出接充電電路的輸入；電池容量檢測電路由三極體、接在該三極體輸出迴路的發光二極體陣列及與蓄電池並接的分壓器組成，分壓器的輸出接該三極體的基極，發光二極體陣列中的每一路均由發光二極體及其驅動三極體構成，相鄰兩路的驅動三極體的基極之間接有降壓用的二極體。
專利摘要本裝置的電路包括整流器、應急燈和蓄電池，及逆變、停電切換、充電、充電轉換、電池容量檢測各單元電路。其中停電切換由三極體和繼電器組成，繼電器的固定觸點接蓄電池，兩個活動觸點分接充電電路的輸出和逆變電路；充電轉換由雙穩觸發器和兩個分壓器組成；電池容量檢測電路由三極體、接在該三極體輸出迴路的發光二極體陣列及與蓄電池並接的分壓器組成，分壓器的輸出接該三極體的基極。它使用方便，可延長蓄電池壽命。
文檔編號H02J9/00GK2227390SQ9520253
公開日1996年5月15日 申請日期1995年2月21日 優先權日1995年2月21日
發明者李傳鼎 申請人:北京力恆技貿中心