一種應急照明一體化led燈具的製作方法
2023-12-08 09:50:11
專利名稱：一種應急照明一體化led燈具的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及LED照明燈具領域，特別是涉及一種應急照明一體化LED燈具。
背景技術：
LED照明燈具是室內外廣泛使用的照明裝置，隨著經濟社會的發展和照明技術的不斷提高，LED照明燈具的功能以及應用範圍也逐步得到擴展。LED應急照明燈是LED照明燈具的一種，其主要應用於商場、醫院以及地下設施等需要不間斷照明的產所。LED應急照明燈的基本工作原理是在無市電的情況下，啟動應急照明功能，現有應急照明燈一般採用內置可充電電池為系統提供電源，在有市電的情況下為可充電電池充電，在無市電的情況下，轉由可充電電池為系統供電，這就要求系統性能高效可靠，目前市面上的LED應急照明燈大多存在市電電池工作轉換模式靈敏度不高、檢測控制系統複雜以及應急照明時間過短等缺陷。鑑於上述缺陷，有必要對現有LED應急照明燈具的設計提出新的改進。
實用新型內容針對上述問題，本實用新型提供了一種可靠性高、電路簡單且應急照明時間長的應急照明一體化LED燈具。本實用新型為解決其技術問題所採用的技術方案是一種應急照明一體化LED燈具，包括LED燈串，其特徵在於還包括恆流源電路、電池恆流充電電路、市電檢測及控制電路和升壓電路，所述市電檢測及控制電路分別與恆流源電路、電池恆流充電電路和升壓電路相連，所述電池恆流充電電路與恆流源電路相連，所述恆流源電路和升壓電路的輸出端還與LED燈串相連。作為對上述方案的進一步改進，所述恆流源電路為變壓器降壓整流電路。進一步，所述電池恆流充電電路包括控制晶片U4、穩壓管D3、電感L3、電容C7、C8、 C9、C10、電阻R9、RlO以及二極體D4，所述電容C9、ClO相併聯後，一端連接二極體D4的反相端，另一端與控制晶片U4的GND端相連，所述電阻R9、RlO串聯後與電容C7、C8相併聯， 一端連接二極體D4的正相端和電感L3，另一端與控制晶片U4的GND端相連，所述電感L3 的另一端與穩壓管D3並聯後連接到控制晶片U4的SE端，穩壓管D3的另一端與控制晶片 U4的GND端相連。進一步，所述市電檢測及控制電路包括控制晶片U3、運放比較模塊、電池檢測模塊和控制升壓模塊，所述運放比較模塊、電池檢測模塊和控制升壓模塊均與控制晶片U3相連接。進一步，所述運放比較模塊包括運算放大器U2、電阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、 R15、二極體D1、D2和電容Cl，所述電阻R2、R6和二極體Dl並聯後，一端連接到運算放大器 U2的同相輸入端，一端連接到反相輸入端，所述電阻R15、R14、R1串聯後，一端連接市電，另一端連接運算放大器U2的同相輸入端，所述電阻R12、R13串聯後，一端連接市電，另一端接地，所述二極體D2和電容Cl並聯後，一端接地，另一端連接運算放大器U2的同相輸入端。進一步，所述電池檢測模塊包括電阻R16、R17、電容C17，所述電阻R16 —端連接電池恆流充電電路，另一端連接控制晶片U3的PBl端，所述電阻R17與電容C17並聯後，一端接地，另一端連接控制晶片U3的PBl端。進一步，所述控制升壓模塊包括電阻R15、電容C3、C15，所述電阻R15—端連接到升壓電路，另一端連接到控制晶片U3的PBO端，電容C15 —端連接到升壓電路，另一端分為兩條支路，一條支路接地，另一條與電容C3串聯後接到控制晶片U3的VDD端。此外，所述升壓電路包括控制晶片U5、場效應管Q1、電阻R52、R53、R61、R62、R63、 R64，二極體D10、電容C22、穩壓管ZD11，所述場效應管Ql柵極連接控制晶片U5的DRV端， 漏極通過二極體DlO與LED燈串相連，源極與控制晶片U5的CS端相連，所述電阻R52、R53 相併聯後，一端連接到控制晶片U5的CS端，另一端接地，所述電容C22 —端與LED燈串相連，另一端接地，所述穩壓管ZDll —端與與LED燈串相連，另一端與電阻R64串聯後連接到控制晶片U5的FB端，所述電阻R61、R62並聯後，一端與電阻R63串聯後連接控制晶片U5 的FB端，另一端接地。本實用新型的有益效果是本實用新型作為一種應急照明一體化LED燈具，市電檢測及控制電路分別與恆流源電路、電池恆流充電電路和升壓電路相連，電池恆流充電電路與恆流源電路相連，恆流源電路和升壓電路的輸出端與LED燈串相連，且市電檢測及控制電路採用MDT10P53單片機，所述市電檢測及控制電路能夠有效對市電進行檢測，然後把結果傳送給單片機，單片機通過所傳送的信息進行處理來完成對正常照明和應急照明工作模式的轉換，本實用新型所述的電路結構不僅能市通過電檢測及控制電路進行精確檢測， 還能達到迅速轉換的效果，靈敏度大大提高；此外，本實用新型電路相對於傳統電路而言， 由於各個功能部分都採用集成設計，電路結構較為簡單，且應急照明時間相對於市面上的應急燈來說也大大延長；因此具備良好的應用前景。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為本實用新型電路原理方框示意圖；圖2為本實用新型所述市電檢測及控制電路原理方框示意圖；圖3為本實用新型所述市電檢測及控制電路圖；圖4為本實用新型所述恆流源電路圖；圖5為本實用新型所述升壓電路圖；圖6為本實用新型所述電池恆流充電電路圖。
具體實施方式
參照圖1-圖6，一種應急照明一體化LED燈具，包括LED燈串1，其還包括恆流源電路2、電池恆流充電電路3、市電檢測及控制電路4和升壓電路5，所述市電檢測及控制電路4分別與恆流源電路2、電池恆流充電電路3和升壓電路5相連，所述電池恆流充電電路 3與恆流源電路2相連，所述恆流源電路2和升壓電路5的輸出端還與LED燈串1相連，所述恆流源電路2為變壓器降壓整流電路，所述恆流源電路2的主要功能是在有市電的情況下為LED燈串1提供恆定電流，以及為電池恆流充電電路3提供電源，市電檢測及控制電路 4採用MDT10P53單片機，所述市電檢測及控制電路4能夠有效對市電進行檢測，然後把結果傳送給單片機，單片機通過所傳送的信息進行處理來完成對正常照明和應急照明工作模式的轉換。所述電池恆流充電電路3包括控制晶片U4、穩壓管D3、電感L3、電容C7、C8、C9、 C10、電阻R9、RlO以及二極體D4，所述電容C9、ClO相併聯後，一端連接二極體D4的反相端，另一端與控制晶片U4的GND端相連，所述電阻R9、RlO串聯後與電容C7、C8相併聯，一端連接二極體D4的正相端和電感L3，另一端與控制晶片U4的GND端相連，所述電感L3的另一端與穩壓管D3並聯後連接到控制晶片U4的SE端，穩壓管D3的另一端與控制晶片U4 的GND端相連，所述電池恆流充電電路3的主要功能是為電池提供恆定的充電電流。所述市電檢測及控制電路4包括控制晶片U3、運放比較模塊42、電池檢測模塊43 和控制升壓模塊44，所述運放比較模塊42、電池檢測模塊43和控制升壓模塊44均與控制晶片U3相連接，所述市電檢測及控制電路4的主要功能是通過檢測市電的有無，並將檢測結果發送到控制晶片U3進行處理，來決定是通過市電供電還是轉換為應急電池供電，除此之外，所述市電檢測及控制電路4還可以檢測電池兩端的電壓，控制電池的充電和放電。所述運放比較模塊42包括運算放大器U2、電阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、R15、 二極體Dl、D2和電容Cl，所述電阻R2、R6和二極體Dl並聯後，一端連接到運算放大器U2的同相輸入端，一端連接到反相輸入端，所述電阻R15、R14、Rl串聯後，一端連接市電，另一端連接運算放大器U2的同相輸入端，所述電阻R12、R13串聯後，一端連接市電，另一端接地， 所述二極體D2和電容Cl並聯後，一端接地，另一端連接運算放大器U2的同相輸入端，有市電時，通過運放比較模塊42將市電信號通知控制晶片U3，此時升壓電路5不工作，恆流源電路2將市電AC轉換為DC，其一邊為電池恆流充電電路3提供穩定的充電電流，一邊對LED 燈串1提供正常照明輸入，LED燈串1通過恆流源電路2供應的電能來進行工作；當無市電時，通過運放比較模塊42將無市電信號通知控制晶片U3，此時市電檢測及控制電路4會發信號通知升壓電路5的控制晶片U5的EN端，所述升壓電路5對電池恆流充電電路3的輸出電壓進行升壓，以達到LED燈串1所需的工作電壓，並改由可充電電池進行供電，所述可充電電池通過升壓電路5為LED燈串1提供穩定的工作電流和電壓，是LED燈串1發光，達到應急功能，其應急照明時間可達到月80分鐘。所述電池檢測模塊43包括電阻R16、R17、電容C17，所述電阻R16 —端連接電池恆流充電電路3，另一端連接控制晶片U3的PBl端，所述電阻R17與電容C17並聯後，一端接地，另一端連接控制晶片U3的PBl端，主要是檢測電池兩端的電壓以及電流，控制電池的充電和放電。所述控制升壓模塊44包括電阻R15、電容C3、C15，所述電阻R15 —端連接到升壓電路5，另一端連接到控制晶片U3的PBO端，電容C15 —端連接到升壓電路5，另一端分為兩條支路，一條支路接地，另一條與電容C3串聯後接到控制晶片U3的VDD端，所述電容C15 和電阻R15的一端共同連接到控制晶片TO的EN端，通過向EN端發送信號來完成升壓的相關功能。所述升壓電路5包括控制晶片U5、場效應管Q1、電阻R52、R53、R61、R62、R63、R64， 二極體D10、電容C22、穩壓管ZD11，所述場效應管Ql柵極連接控制晶片TO的DRV端，漏極通過二極體DlO與LED燈串1相連，源極與控制晶片TO的CS端相連，所述電阻R52、R53相併聯後，一端連接到控制晶片U5的CS端，另一端接地，所述電容C22 —端與LED燈串1相連，另一端接地，所述穩壓管ZDll —端與與LED燈串1相連，另一端與電阻R64串聯後連接到控制晶片U5的FB端，所述電阻R61、R62並聯後，一端與電阻R63串聯後連接控制晶片U5 的FB端，另一端接地，所述升壓電路5的主要作用是將電池電壓升到LED燈串1所需的電壓。 以上對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，當然，本實用新型還可以採用與上述實施方式不同的形式，這些都不構成對本實施方式的任何限制，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下所作的等同的變換或相應的改動，都應該屬於本實用新型的保護範圍內。
權利要求1.一種應急照明一體化LED燈具，包括LED燈串(1)，其特徵在於還包括恆流源電路 (2)、電池恆流充電電路(3)、市電檢測及控制電路(4)和升壓電路(5)，所述市電檢測及控制電路(4)分別與恆流源電路(2)、電池恆流充電電路(3)和升壓電路(5)相連，所述電池恆流充電電路(3)與恆流源電路(2)相連，所述恆流源電路(2)和升壓電路(5)的輸出端還與 LED燈串(1)相連。
2.根據權利要求1所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述恆流源電路(2)為變壓器降壓整流電路。
3.根據權利要求1所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述電池恆流充電電路(3)包括控制晶片諷、穩壓管03、電感1^3、電容07丄8丄9、(10、電阻1 9、1 10以及二極體D4，所述電容C9、C10相併聯後，一端連接二極體D4的反相端，另一端與控制晶片U4 的GND端相連，所述電阻R9、R10串聯後與電容C7、C8相併聯，一端連接二極體D4的正相端和電感L3，另一端與控制晶片U4的GND端相連，所述電感L3的另一端與穩壓管D3並聯後連接到控制晶片U4的SE端，穩壓管D3的另一端與控制晶片U4的GND端相連。
4.根據權利要求1所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述市電檢測及控制電路(4 )包括控制晶片U3、運放比較模塊(42 )、電池檢測模塊(43 )和控制升壓模塊 (44),所述運放比較模塊(42)、電池檢測模塊(43)和控制升壓模塊(44)均與控制晶片U3相連接。
5.根據權利要求4所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述運放比較模塊(42)包括運算放大器U2、電阻R1、R2、R4、R6、R12、R13、R14、R15、二極體D1、D2和電容 Cl，所述電阻R2、R6和二極體Dl並聯後，一端連接到運算放大器U2的同相輸入端，一端連接到反相輸入端，所述電阻R15、R14、Rl串聯後，一端連接市電，另一端連接運算放大器U2 的同相輸入端，所述電阻R12、R13串聯後，一端連接市電，另一端接地，所述二極體D2和電容Cl並聯後，一端接地，另一端連接運算放大器U2的同相輸入端。
6.根據權利要求4所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述電池檢測模塊(43)包括電阻R16、Rl7、電容Cl7，所述電阻R16 —端連接電池恆流充電電路(3)，另一端連接控制晶片U3的PBl端，所述電阻R17與電容C17並聯後，一端接地，另一端連接控制晶片U3的PBl端。
7.根據權利要求4所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述控制升壓模塊(44)包括電阻R15、電容C3、C15，所述電阻R15 —端連接到升壓電路(5)，另一端連接到控制晶片U3的PBO端，電容C15 —端連接到升壓電路(5)，另一端分為兩條支路，一條支路接地，另一條與電容C3串聯後接到控制晶片U3的VDD端。
8.根據權利要求1所述的一種應急照明一體化LED燈具，其特徵在於所述升壓電路 (5)包括控制晶片U5、場效應管Q1、電阻R52、R53、R61、R62、R63、R64，二極體D10、電容C22、 穩壓管ZDl 1，所述場效應管Ql柵極連接控制晶片U5的DRV端，漏極通過二極體DlO與LED 燈串(1)相連，源極與控制晶片U5的CS端相連，所述電阻R52、R53相併聯後，一端連接到控制晶片U5的CS端，另一端接地，所述電容C22 —端與LED燈串(1)相連，另一端接地，所述穩壓管ZDll —端與與LED燈串(1)相連，另一端與電阻R64串聯後連接到控制晶片U5的 FB端，所述電阻R61、R62並聯後，一端與電阻R63串聯後連接控制晶片U5的FB端，另一端接地。
專利摘要本實用新型公開了一種應急照明一體化LED燈具，包括LED燈串，其還包括恆流源電路、電池恆流充電電路、市電檢測及控制電路和升壓電路，所述市電檢測及控制電路分別與恆流源電路、電池恆流充電電路和升壓電路相連，所述電池恆流充電電路與恆流源電路相連，所述恆流源電路和升壓電路的輸出端還與LED燈串相連，本實用新型所述的電路結構不僅能市通過電檢測及控制電路進行精確檢測，還能達到迅速轉換的效果，靈敏度大大提高；且電路相對於傳統電路而言，由於各個功能部分都採用集成設計，電路結構較為簡單，還有就是應急照明時間相對於市面上的應急燈來說也大大延長，因此具備良好的應用前景。
文檔編號H05B37/02GK202127529SQ201120167750
公開日2012年1月25日 申請日期2011年5月24日 優先權日2011年5月24日
發明者郭小冬 申請人:郭小冬