Led照明應急一體燈及控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種LED照明應急一體燈及控制系統，LED照明應急一體燈包括AC-DC電源、電池組、升壓電路、開關檢測電路及LED燈串并聯組。AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電。電池組在市電異常時向開關檢測電路及升壓電路供電。開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動升壓電路運行，開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動升壓電路。無論市電正常還是市電異常，該LED照明應急一體燈及控制系統都能開啟或關閉LED燈串并聯組，克服了傳統應急開關在停電時只能開啟LED燈串并聯組的問題。
【專利說明】
LED照明應急一體燈及控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及LED照明技術領域，特別是涉及一種LED照明應急一體燈及控制系統。
【背景技術】
[0002]隨著LED照明技術的發展，為了保證在市電異常時仍然能夠向人們提供照明，LED照明應急一體燈得到了越來越廣泛的應用。
[0003]對于傳統的LED照明應急控制系統來說，一旦市電異常而停止供電，只要將應急開關閉合，LED照明應急一體燈即啟動內部的儲能電池，并向LED燈串并聯組供電。通常情況下，LED照明應急一體燈的供電應急時長共為2-3小時。然而在傳統的LED照明應急控制系統中，應急開關在停電時只具備開啟LED燈串并聯組的功能。因此在停電時一旦應急開關閉合，LED燈串并聯組就會持續供電并直到儲能電池的電量耗盡為止。
【實用新型內容】
[0004]基于此，針對如何克服上述應急開關在停電時只能開啟LED燈串并聯組的問題，本實用新型提供一種LED照明應急一體燈及控制系統，能夠克服上述問題，使得應急開關無論在市電正常還是異常時，均能開啟或關閉LED燈串并聯組。
[0005]—種LED照明應急一體燈，與應急開關連接，且所述應急開關連接于市電火線端與LED照明應急一體燈之間，所述LED照明應急一體燈包括AC-DC電源、電池組、升壓電路、開關檢測電路及LED燈串并聯組;所述AC-DC電源、開關檢測電路均與所述應急開關、市電零線端連接。
[0006]所述AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且所述AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電；所述升壓電路，用于驅動所述LED燈串并聯組;所述電池組，在市電異常時向所述開關檢測電路及升壓電路供電；所述開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動所述升壓電路運行，所述開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動所述升壓電路。
[0007]在其中一個實施例中，所述開關檢測電路通過應急開關與電網內阻連接;所述電池組、開關檢測電路、應急開關、電網內阻在應急開關閉合時構成回路，而在應急開關斷開時所述回路斷開；
[0008]所述開關檢測電路在所述回路形成時驅動所述升壓電路運行，且所述開關檢測電路在所述回路斷開時停止驅動所述升壓電路。
[0009]在其中一個實施例中，所述開關檢測電路包括相連接的檢測單元和驅動單元;所述檢測單元在所述回路形成時輸出導通信號，且所述檢測單元在所述回路斷開時停止運行;所述驅動單元用于根據所述導通信號驅動所述升壓電路運行。
[0010]在其中一個實施例中，所述檢測單元包括:電阻R43、電阻R58、三極管Q2、電阻R41及電阻R47;
[0011]所述電阻R43的一端與應急開關連接;所述電阻R41連接于市電零線端與地之間；所述三極管Q2的發射極與電阻R58的一端共同接入所述電池組的供電電壓，所述三極管Q2的基極分別與電阻R58的另一端、電阻R43的另一端連接，所述三極管Q2的集電極與電阻R47連接，且所述三極管Q2的集電極與電阻R47的公共端與所述驅動單元連接，所述電阻R47的另一端接地。
[0012]在其中一個實施例中，所述驅動單元包括MCU芯片U7、電阻R44、三極管Q12及電阻R71；
[0013]所述M⑶芯片U7的第一輸入端連接所述檢測單元的輸出端，所述M⑶芯片U7的第二輸入端接入所述電池組的供電電壓，所述MCU芯片U7的輸出端連接所述電阻R44的一端;所述三極管Q12的基極連接所述電阻R44的另一端，所述三極管Q12的集電極接入所述電池組的供電電壓，所述三極管Q12的發射極連接所述電阻R71的一端;所述電阻R71的另一端連接所述升壓電路的輸入端。
[0014]在其中一個實施例中，所述升壓電路包括相連接的電源控制單元及升壓單元;所述電源控制單元在市電正常且應急開關閉合時將所述AC-DC電源作為供電電源，所述電源控制單元還用于在市電異常且應急開關閉合時將所述電池組作為供電電源;所述升壓單元，用于根據所述供電電源提供適于所述LED燈串并聯組工作的電壓。
[0015]在其中一個實施例中，所述電源控制單元包括電阻R41、三極管Q12、電阻R42、電阻R56、M0S管Q9、二極管D16、極性電容C29及電感Lll;
[0016]所述電阻R41的一端連接所述開關檢測電路的輸出端;所述三極管Q12的集電極與電阻R42的一端連接，所述三極管Q12的基極與電阻R41的另一端連接，所述三極管Q12的發射極接地;所述電阻R42的另一端與電阻R56的一端連接;所述MOS管Q9的柵極連接所述電阻R42和電阻R56的公共端，所述MOS管Q9的漏極與電阻R56的另一端共同接入所述電池組的供電電壓，所述MOS管Q9的源極與所述二極管D16的正極連接;所述二極管D16的負極分別與極性電容C29的正極、電感L11的一端連接，所述極性電容C29與電感L11的公共端還接入AC-DC電源的供電電壓;所述極性電容C29的另一端接地;所述電感Lll的另一端連接所述升壓單
J L ο
[0017]在其中一個實施例中，所述升壓單元包括電阻R63、電容C20、穩壓二極管ZD24、電阻R48、電壓轉換器U6、電容C25、電阻R49、電容C26、電阻R55、電容C27、電阻R50、M0S管Q7、電阻R53、電阻R25、二極管Dl 2及極性電容C21 ；
[0018]所述電阻R63的一端連接所述MOS管Q9和二極管D16的公共端;所述電阻R48的一端與電容C25的一端連接;所述電壓轉換器U6的第8管腳分別與電阻R63的另一端、電容C20的一端、穩壓二極管ZD24的負極及電阻R48的另一端連接，所述電壓轉換器U6的第7管腳連接電容C27的一端，所述電壓轉換器U6的第6管腳與MOS管Q7的源極連接，所述電壓轉換器U6的第5管腳與電阻R50的一端連接，所述電壓轉換器U6的第4管腳與電阻R55的一端連接，所述電壓轉換器U6的第3管腳與電阻R49的一端連接，所述電壓轉換器U6的第2管腳與電阻R48及電容C25的公共端連接;所述電阻R49的另一端與電容C26的一端連接;所述電阻R55的另一端連接LED燈串并聯組的負極;所述電容C20的另一端與穩壓二極管ZD24的正極共同接地；所述電容C25的另一端、電容C26的另一端、電壓轉換器U6的第I管腳及電容C27的另一端均接地；
[0019]所述MOS管Q7的柵極與所述電阻R50的另一端連接，所述MOS管Q7的源極還與所述電阻R53的一端連接，所述MOS管Q7的漏極與所述電感LI I及二極管Dl 2的公共端連接;所述電阻R53的另一端與電阻R25的一端共同接地，所述電阻R25的另一端連接LED燈串并聯組的負極;所述二極管D12的負極與極性電容C21的正極共同連接LED燈串并聯組的正極，所述極性電容C21的負極接地。
[0020]在其中一個實施例中，所述AC-DC電源包括保險管F1、橋式整流二極管DB1、電阻R3、電阻R4、電阻R15、電阻R14、芯片U1、極性電容C2、二極管D1、電阻R18、電阻R20、M0S管Q3、電阻R17、電容C12、電阻R19、電容C17、電阻R22、電阻R8、電容C5、二極管D2、極性電容C3、變壓器Tl、二極管D4、極性電容C8、二極管D3及極性電容C7;
[0021]所述保險管Fl的一端連接應急開關，所述保險管Fl的另一端與橋式整流二極管DBl的火線交流端口連接;所述橋式整流二極管DBl的零線交流端口與市電零線端連接，所述橋式整流二極管D BI的正極分別與電阻R 3的一端、電阻R 8的一端、電容C 5的一端、極性電容C3的正極、變壓器Tl的初級繞組的第一端口連接;所述電容C5的另一端分別與二極管D2的負極、電阻R8的另一端連接;所述二極管D2的正極與變壓器Tl的初級繞組的第二端口連接；
[0022]所述芯片Ul的VCC管腳分別與電阻R4的一端、極性電容C2的正極及二極管Dl的負極連接，所述電阻R4的另一端與電阻R3的另一端連接，所述二極管Dl的正極分別與電阻R15的一端及變壓器Tl的次級第一繞組的第一端口連接，所述電阻R15的另一端與電阻R14的一端連接;所述芯片Ul的FB管腳與電阻R15及電阻R14的公共端連接;所述芯片Ul的OUT管腳與電阻Rl 8的一端連接，所述電阻Rl 8的另一端分別與電阻R20的一端、M0S管Q3的柵極連接，所述MOS管Q3的漏極連接所述二極管D2與變壓器Tl的公共端，所述MOS管Q3的源極分別與所述電阻R20的另一端、電阻R19的一端、電阻R22的一端連接;所述芯片Ul的COMP管腳、電阻R17及電容C12依次連接;所述芯片Ul的CS管腳分別與電容C17的一端、電阻R19的另一端連接，所述電容C17的另一端與電阻R22的另一端共同接地;所述橋式整流二極管DBl的負極、電阻R14的另一端、芯片Ul的GND管腳、極性電容C2的負極、電容C12的另一端、極性電容C3的負極及變壓器Tl的次級第一繞組的第二端口均接地；
[0023]所述變壓器Tl的次級第二繞組的第一端口連接二極管D4的正極，所述二極管D4的負極與極性電容CS的正極連接，且所述極性電容CS與二極管D4的公共端用于向升壓電路提供供電電壓;所述極性電容CS的負極及變壓器Tl的次級第二繞組的抽頭共同接地；
[0024]所述變壓器Tl的次級第二繞組的第二端口連接二極管D3的正極，所述二極管D3的負極與極性電容C7的正極連接，且所述極性電容C7與二極管D3的公共端用于向電池組提供充電電壓;所述極性電容C7的負極接地。
[0025]—種LED照明應急一體燈控制系統，包括應急開關及LED照明應急一體燈，所述應急開關連接于市電火線端與LED照明應急一體燈之間，所述LED照明應急一體燈包括AC-DC電源、電池組、升壓電路、開關檢測電路及LED燈串并聯組;所述AC-DC電源、開關檢測電路均與所述應急開關、市電零線端連接；
[0026]所述AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且所述AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電；所述升壓電路，用于驅動所述LED燈串并聯組;所述電池組，在市電異常時向所述開關檢測電路及升壓電路供電；所述開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動所述升壓電路運行，所述開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動所述升壓電路。
[0027]上述的LED照明應急一體燈及控制系統具有的有益效果為:在該應急一體燈及控制系統中，升壓電路，用于驅動所述LED燈串并聯組。電池組，在市電異常時向開關檢測電路及升壓電路供電。AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電。因此市電正常時在應急開關的閉合、斷開下能通過AC-DC電源及升壓電路相應打開或關閉LED燈串并聯組。另外，開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動升壓電路運行，開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動升壓電路。因此在市電異常時該應急一體燈及控制系統仍然能夠在應急開關的閉合、斷開下通過開關檢測電路、電池組及升壓電路相應打開或關閉LED燈串并聯組。
[0028]綜上所述，無論市電正常還是市電異常，該LED照明應急一體燈及控制系統都能夠根據應急開關來開啟或關閉LED燈串并聯組，克服了傳統應急開關在停電時只能開啟LED燈串并聯組的問題。
【附圖說明】
[0029]圖1為一實施例的LED照明應急一體燈控制系統的組成結構圖。
[0030]圖2為圖1所示實施例的LED照明應急一體燈控制系統中AC-DC電源的電路圖。
[0031]圖3為圖1所示實施例的LED照明應急一體燈控制系統中開關檢測電路的電路圖。
[0032]圖4為圖1所示實施例的LED照明應急一體燈控制系統中升壓電路及LED燈串并聯組的電路圖。
【具體實施方式】
[0033]為了更清楚的解釋本實用新型提供的LED照明應急一體燈及控制系統，以下結合實施例作具體的說明。本實施例提供的LED照明應急一體燈控制系統，能夠實現在市電發生異常后通過應急開關來自由控制LED燈串并聯組打開或關閉的功能。
[0034]如圖1所示，LED照明應急一體燈控制系統包括應急開關K4及LED照明應急一體燈100，且應急開關K4連接于市電火線輸入端與LED照明應急一體燈100之間。LED照明應急一體燈100包括AC-DC電源110、電池組120、升壓電路130、開關檢測電路140及LED燈串并聯組150。其中，AC-DC電源110、開關檢測電路140均分別與應急開關K4、市電零線端連接。
[0035]本實施例提供的LED照明應急一體燈控制系統，在市電正常時通過應急開關K4、AC-DC電源110及升壓電路130來控制LED燈串并聯組150打開或熄滅；而在市電異常時通過應急開關K4、開關檢測電路140、電池組120及升壓電路130來控制LED燈串并聯組150打開或熄滅。以下將具體介紹各模塊的工作原理。
[0036]AC-DC電源110，在市電正常且應急開關K4閉合時向電池組120充電并向升壓電路130供電，也就是說AC-DC電源110分別輸出兩路電壓，其中一路電壓用于向電池組120充電，另一路電壓用于向升壓電路130供電。需要說明的是，AC-DC電源110輸出的兩路電壓需分別滿足電池組120能夠正常充電、升壓電路130能夠正常工作的要求，例如AC-DC電源110輸出28V電壓以向升壓電路130供電，同時AC-DC電源110輸出12V電壓以供電池組120充電。
[0037]同時AC-DC電源110在市電正常且應急開關K4斷開時停止供電，這時電池組120停止充電，而升壓電路130停止運行。因此，AC-DC電源110只有在市電正常且應急開關Κ4閉合時處于工作狀態。
[0038]具體的，如圖2所示，AC-DC電源110包括保險管Fl、橋式整流二極管DBl、電阻R3、電阻R4、電阻R15、電阻R14、芯片U1、極性電容C2、二極管D1、電阻R18、電阻R20、M0S管Q3、電阻R17、電容C12、電阻R19、電容C17、電阻R22、電阻R8、電容C5、二極管D2、極性電容C3、變壓器Tl、二極管D4、極性電容C8、二極管D3及極性電容C7。
[0039]保險管Fl的一端連接應急開關K4，保險管Fl的另一端與橋式整流二極管DBl的火線交流端口連接。橋式整流二極管DBl的零線交流端口與市電零線端連接，橋式整流二極管DB I的正極分別與電阻R3的一端、電阻R8的一端、電容C5的一端、極性電容C3的正極、變壓器TI的初級繞組的第一端口( S卩I腳)連接。電容C5的另一端分別與二極管D2的負極、電阻R8的另一端連接。二極管D2的正極與變壓器Tl的初級繞組的第二端口(S卩2腳)連接。
[0040]芯片Ul的VCC管腳分別與電阻R4的一端、極性電容C2的正極及二極管Dl的負極連接，電阻R4的另一端與電阻R3的另一端連接，二極管Dl的正極分別與電阻R15的一端及變壓器Tl的次級第一繞組的第一端口(S卩4腳)連接，電阻R15的另一端與電阻R14的一端連接。芯片Ul的FB管腳與電阻R15及電阻R14的公共端連接。芯片Ul的OUT管腳與電阻R18的一端連接，電阻Rl 8的另一端分別與電阻R20的一端、M0S管Q3的柵極連接，MOS管Q3的漏極連接二極管D2與變壓器Tl的公共端，MOS管Q3的源極分別與電阻R20的另一端、電阻R19的一端、電阻R22的一端連接。芯片Ul的COMP管腳、電阻R17及電容C12依次連接。芯片Ul的CS管腳分別與電容Cl 7的一端、電阻R19的另一端連接，電容Cl 7的另一端與電阻R22的另一端共同接地。橋式整流二極管DBl的負極、電阻R14的另一端、芯片Ul的GND管腳、極性電容C2的負極、電容C12的另一端、極性電容C3的負極及變壓器Tl的次級第一繞組的第二端口(S卩5腳)均接地。
[0041]變壓器Tl的次級第二繞組的第一端口(S卩6腳)連接二極管D4的正極，二極管D4的負極與極性電容C8的正極連接，且極性電容C8與二極管D4的公共端用于向升壓電路130提供供電電壓。極性電容CS的負極及變壓器Tl的次級第二繞組的抽頭(S卩9腳)共同接地。
[0042]變壓器Tl的次級第二繞組的第二端口(S卩7腳)連接二極管D3的正極，二極管D3的負極與極性電容C7的正極連接，且極性電容C7與二極管D3的公共端用于向電池組120提供充電電壓。極性電容C7的負極接地。
[0043]在上述AC-DC電源110的具體電路中，當市電正常且應急開關K4閉合時，市電220V通過保險管Fl進入橋式整流二極管DBl中進行整流，再通過極性電容C3進行濾波，之后進入變壓器Tl的初級繞組的第一端口(S卩I腳)，并從變壓器Tl的初級繞組的第二端口(S卩2腳)出來，再通過MOS管Q3的漏極、源極后通過電阻R22下地從而使得整個AC-DC電源110形成通路以開始正常工作。其中，芯片Ul及其外圍電路用于驅動變壓器Tl。電阻R15和電阻R14構成穩壓環，保證AC-DC電源110穩壓運行。電阻R3和R4構成啟動電路并給極性電容C2充電，當極性電容C2的電壓達到12.8V時，芯片Ul開始工作。
[0044]最終變壓器Tl產生兩路感應電壓。第一路感應電壓從變壓器Tl的次級第二繞組的第一端口(S卩6腳)和抽頭(S卩9腳)輸出，并通過二極管D4和極性電容CS進行整流濾波后，產生AC-DC電源110輸出的第一路電壓(用于對升壓電路130供電，例如28V)。第二路感應電壓從變壓器Tl的次級第二繞組的第二端口(S卩7腳)和抽頭(S卩9腳)輸出，并通過二極管D3和極性電容C7進行整流濾波后，產生AC-DC電源110輸出的第二路電壓(用于供電池組120充電，例如12V)。
[0045]可以理解的是，AC-DC電源110的具體電路不限于上述一種情況，只要能夠實現在市電正常且應急開關K4閉合時向電池組120充電并向升壓電路130供電，且在市電正常且應急開關K4斷開時停止供電的功能即可，例如其中的濾波電路用其他形式的濾波電路代替。
[0046]電池組120，在市電異常時向開關檢測電路140及升壓電路130供電。由于電池組120在市電正常時通過AC-DC電源110提供的電源進行充電，因此電池組120在市電異常時能夠利用儲存的能量向開關檢測電路140及升壓電路130供電。
[0047]其中，電池組120在充電時，為了保證充電過程的有效可靠且使得充電電壓與電池組120匹配，可在AC-DC電源110與電池組120之間設置一個既能對整個充電過程進行控制又能進行電壓轉換的充電模塊。例如，充電模塊將AC-DC電源110輸出的12V電壓轉換為8.4V，并將該8.4V電壓輸入至電池組120中。
[0048]另外，電池組120在市電異常時對開關檢測電路140、升壓電路130進行供電時，若電池組120的輸出電壓與開關檢測電路140或升壓電路130所需的工作電壓不匹配時，也可通過設置電壓轉換模塊進行電壓轉換，以保證開關檢測電路140、升壓電路130正常工作。
[0049]開關檢測電路140用于在市電異常且應急開關K4閉合時驅動升壓電路130運行，開關檢測電路140還用于在市電異常且應急開關K4斷開時停止驅動升壓電路130。其中，由于在市電異常時，電池組120能夠向開關檢測電路140供電，因此開關檢測電路140具有電源供給，進而能夠實現上述控制升壓電路130的功能。
[0050]具體的，開關檢測電路140具備上述功能的具體實現方式為:開關檢測電路140通過應急開關K4與電網內阻300相連，即開關檢測電路140與應急開關K4、電網內阻300通過市電火線、市電零線相連。其中，電池組120、開關檢測電路140、應急開關K4及電網內阻300在應急開關K4閉合時構成回路，而在應急開關K4斷開時該回路斷開。
[0051]同時，開關檢測電路140在上述回路形成時驅動升壓電路130運行，而開關檢測電路140在上述回路斷開時停止驅動升壓電路130。也就是說，上述回路的狀態是由應急開關K4決定的，因此開關檢測電路140通過檢測上述回路的狀態，即能相應根據應急開關K4的閉合或斷開來控制升壓電路130運行或停止運行。
[0052]具體的，開關檢測電路140包括相連接的檢測單元和驅動單元。其中，檢測單元用于在上述回路形成時輸出導通信號并將該導通信號傳送至驅動單元，且檢測單元在上述回路斷開時停止運行。驅動單元用于根據上述導通信號驅動升壓電路130運行。
[0053]如圖3所示，檢測單元包括:電阻R43、電阻R58、三極管Q2、電阻R41及電阻R47。其中，電阻R43的一端與應急開關K4連接。電阻R41連接于市電零線端與地之間。三極管Q2的發射極與電阻R58的一端共同接入電池組120的供電電壓(例如VCC5V)，三極管Q2的基極分別與電阻R58的另一端、電阻R43的另一端連接，三極管Q2的集電極與電阻R47連接，且三極管Q2的集電極與電阻R47的公共端與驅動單元連接。電阻R47的另一端接地。
[0054]在上述檢測單元中，當市電異常且應急開關K4閉合時，電池組120提供的供電電壓(即VCC5V)經過電阻R58、電阻R43、應急開關K4、電網內阻300、電阻R41并下地，從而形成回路。因此三極管Q2導通，其集電極輸出電壓信號，相當于檢測單元向驅動單元輸入導通信號。當市電異常且應急開關K4斷開時，由電池組120提供的供電電壓(S卩VCC5V)、電阻R58、電阻R43、應急開關K4、電網內阻300、電阻R41及地構成的回路斷開，從而導致三極管Q2截止，即檢測單元停止運行。
[0055]驅動單元包括:MCU芯片U7、電阻R44、三極管Q12及電阻R71。其中，MCU芯片U7的第一輸入端(即7腳)連接檢測單元的輸出端，其中，檢測單元的輸出端即為上述三極管Q2的集電極與電阻R47的公共端J⑶芯片U7的第二輸入端(即8腳)接入電池組120的供電電壓(SPVCC5V)，MCU芯片U7的輸出端(S卩2腳)連接電阻R44的一端。三極管Q12的基極連接電阻R44的另一端，三極管Q12的集電極接入電池組120的供電電壓(S卩VCC5V)，三極管Q12的發射極連接電阻R71的一端。電阻R71的另一端連接升壓電路130的輸入端。需要說明的是，上述關于電池組120的供電電壓，可通過電壓轉換器將電池組120的輸出電壓轉換為適于開關檢測電路140工作的電壓(例如若電池組120的輸出電壓為8.4V，則利用電壓轉化器將8.4V電壓轉換為5V)。
[0056]在上述驅動單元中，MCU芯片U7用于檢測檢測單元輸出的信號，一旦發現檢測單元輸出導通信號(例如MCU芯片U7檢測第一輸入端的輸入電壓是否進入已設定的閾值區間，若是，則判定檢測單元輸出導通信號)，那么MCU芯片U7即會根據該導通信號輸出能夠驅動升壓電路130的信號(例如MCU芯片U7調整輸出電壓的大小，以滿足升壓電路130的啟動電壓需求)。之后再經過三極管Q12進行放大，最終通過電阻R71即輸出電位為高電位的LED驅動信號，以驅動升壓電路130運行。而若檢測單元沒有輸出導通信號，那么在驅動單元中，MCU芯片U7停止輸出，三極管Q12截止，這時驅動單元輸出的LED驅動信號為低電位，即相當于驅動單元停止驅動升壓電路130。
[0057]另外，M⑶芯片U7還用于檢測第二輸入端(S卩8腳)接收電池組120的供電電壓是否正常，從而保證整個開關檢測電路140能夠正常運行。
[0058]可以理解的是，開關檢測電路140的具體結構并不限于上述一種情況，只要能夠實現在市電異常且應急開關K4閉合時驅動升壓電路130運行，在市電異常且應急開關K4斷開時停止驅動升壓電路130的功能即可。例如將上述起放大作用的三極管替換為MOS管。
[0059]升壓電路130，用于驅動LED燈串并聯組150。在本實施例中，升壓電路130在市電正常和市電異常均用于驅動LED燈串并聯組150，而在兩種情況下升壓電路130采取的供電電源卻并不相同。
[0060]具體的，升壓電路130包括相連接的電源控制單元及升壓單元。電源控制單元用于在市電正常且應急開關K4閉合時將AC-DC電源110作為供電電源，同時電源控制單元還用于在市電異常且應急開關K4閉合時將電池組120作為供電電源。升壓單元，用于根據上述供電電源提供適于LED燈串并聯組150工作的電壓。因此，升壓電路130在市電正常時是通過市電來驅動LED燈串并聯組150，而在市電異常時通過儲能電源(即電池組120)來驅動LED燈串并聯組150。
[0061 ] 具體的，如圖4所示，電源控制單元包括電阻R41、三極管Q12、電阻R42、電阻R56、MOS管Q9、二極管D16、極性電容C29及電感L11。
[0062]其中，電阻R41的一端連接開關檢測電路140的輸出端(即上述電阻R71的另一端)，用于接收開關檢測電路140輸出的LED驅動信號。三極管Q12的集電極與電阻R42的一端連接，三極管Ql 2的基極與電阻R41的另一端連接，三極管Ql 2的發射極接地。電阻R42的另一端與電阻R56的一端連接。MOS管Q9的柵極連接電阻R42和電阻R56的公共端，MOS管Q9的漏極與電阻R56的另一端共同接入電池組120的供電電壓(例如8.狀)，103管09的源極與二極管016的正極連接，二極管D16的負極分別與極性電容C29的正極、電感L11的一端連接。極性電容C29的正極與電感LI I的公共端還接入AC-DC電源110的供電電壓(S卩AC-DC電源110輸出的第一路電壓，例如28V)。極性電容C29的另一端接地。電感LI I的另一端連接升壓單元。
[0063]升壓單元包括電阻R63、電容C20、穩壓二極管ZD24、電阻R48、電壓轉換器U6、電容C25、電阻R49、電容C26、電阻R55、電容C27、電阻R50、M0S管Q7、電阻R53、電阻R25、二極管D12及極性電容C21。其中，電壓轉換器U6和MOS管Q7及其外圍電路用于共同驅動LED燈串并聯組150 (例如最終向LED燈串并聯組150提供36V電壓)。
[0064]電阻R63的一端連接MOS管Q9和二極管D16的公共端。電阻R48的一端與電容C25的一端連接。電壓轉換器U6的第8管腳分別與電阻R63的另一端、電容C20的一端、穩壓二極管ZD24的負極及電阻R48的另一端連接，電壓轉換器U6的第7管腳連接電容C27的一端，電壓轉換器U6的第6管腳與MOS管Q7的源極連接，電壓轉換器U6的第5管腳與電阻R50的一端連接，電壓轉換器U6的第4管腳與電阻R55的一端連接，電壓轉換器U6的第3管腳與電阻R49的一端連接，電壓轉換器U6的第2管腳與電阻R48及電容C25的公共端連接。電阻R49的另一端與電容C26的一端連接。電阻R55的另一端連接LED燈串并聯組的負極。電容C20的另一端與穩壓二極管ZD24的正極共同接地。電容C25的另一端、電容C26的另一端、電壓轉換器U6的第I管腳及電容C27的另一端均接地。
[0065]MOS管Q7的柵極與電阻R50的另一端連接，MOS管Q7的源極還與電阻R53的一端連接，MOS管Q7的漏極與電感LI I及二極管D12的公共端連接。電阻R53的另一端與電阻R25的一端共同接地，電阻R25的另一端連接LED燈串并聯組150的負極。二極管D12的負極與極性電容C21的正極共同連接LED燈串并聯組150的正極，極性電容C21的負極接地。
[0066]在上述升壓電路130的具體電路中，當AC-DC電源110輸出供電電壓(即市電正常且應急開關K4閉合時)，電源控制單元將AC-DC電源110作為供電電源，那么電源電流經過極性電容C29和電感Lll濾波后，再經過MOS管Q7和電阻R53下地，從而使得升壓單元導通，之后即可通過升壓單元輸出驅動信號進而打開LED燈串并聯組150。
[0067]因此在市電正常時，升壓電路130是根據AC-DC電源110是否工作來控制LED燈串并聯組150:若AC-DC電源110正常供電(即市電正常且應急開關K4閉合)，則升壓電路130驅動LED燈串并聯組150，這時LED燈串并聯組150打開;若AC-DC電源110停止供電(即市電正常且應急開關K4斷開)，則升壓電路130停止驅動LED燈串并聯組150，這時LED燈串并聯組150熄滅。
[0068]若AC-DC電源110沒有輸出供電電壓，而電阻R41的一端接收的LED驅動信號為高電位(即市電異常且應急開關K4閉合)時，三極管Q12導通(即開關檢測電路140驅動升壓電路130運行)。那么在MOS管Q9的漏極與電阻R56的另一端接入的電池組120的供電電壓這時即為升壓電路130的供電電源。這時MOS管Q9導通，電源電流再經二極管D16、經過極性電容C29和電感Lll濾波后再經過MOS管Q7和電阻R53下地，同樣使得升壓單元導通。那么最終即可通過升壓單元輸出驅動信號進而打開LED燈串并聯組150。
[0069]因此，在市電異常的情況下，升壓電路130是在電池組120供電的基礎上并在開關檢測電路140的控制下來控制LED燈串并聯組150:若開關檢測電路140輸出的LED驅動信號為高電位(即市電異常且應急開關K4閉合)，則升壓電路130驅動LED燈串并聯組150，這時LED燈串并聯組150打開;若開關檢測電路140輸出的LED驅動信號為低電位(即市電異常且應急開關K4斷開)，則升壓電路130停止驅動LED燈串并聯組150，這時LED燈串并聯組150熄滅。
[0070]可以理解的是，升壓電路130的具體結構并不限于上述一種情況，只要能夠實現在AC-DC電源110供電時打開LED燈串并聯組150、在電池組120供電且在開關檢測電路140的驅動下打開LED燈串并聯組150的功能即可，例如將濾波電路替換為其他形式。
[0071 ]綜上所述，本實施例提供的LED照明應急一體燈控制系統的工作原理如下:
[0072]當市電正常且應急開關K4閉合時，AC-DC電源110分別輸出兩路電壓，一路電壓用于向升壓電路130供電，另一路電壓用于對電池組120充電。這時，升壓電路130即將AC-DC電源110作為供電電源，并打開LED燈串并聯組150。
[0073]當市電正常且應急開關K4斷開時，AC-DC電源110停止輸出電壓，那么電池組120停止充電，升壓電路130停止運行，LED燈串并聯組150熄滅。
[0074]當市電異常且應急開關K4閉合時，電池組120向開關檢測電路140和升壓電路130供電。同時開關檢測電路140導通，并驅動升壓電路130運行。升壓電路130根據電池組120提供的電源驅動LED燈串并聯組150，進而打開LED燈串并聯組150。
[0075]當市電異常且應急開關K4斷開時，開關檢測電路140停止驅動升壓電路130，這時升壓電路130停止運行，LED燈串并聯組150熄滅。
[0076]因此，無論市電正常還是市電異常，本實施例提供的LED照明應急一體燈及控制系統都能夠根據應急開關閉合或斷開來相應開啟或關閉LED燈串并聯組，克服了傳統應急開關在停電時只能開啟LED燈串并聯組的問題，從而能夠使得LED燈串并聯組只在需要供電的情況下點亮。
[0077]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0078]以上實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體，但并不能因此而理解為對實用新型專利范圍的限制。應指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種LED照明應急一體燈，與應急開關連接，且所述應急開關連接于市電火線端與LED照明應急一體燈之間，其特征在于，所述LED照明應急一體燈包括AC-DC電源、電池組、升壓電路、開關檢測電路及LED燈串并聯組;所述AC-DC電源、開關檢測電路均與所述應急開關、市電零線端連接； 所述AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且所述AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電；所述升壓電路，用于驅動所述LED燈串并聯組;所述電池組，在市電異常時向所述開關檢測電路及升壓電路供電;所述開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動所述升壓電路運行，所述開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動所述升壓電路。2.根據權利要求1所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述開關檢測電路通過應急開關與電網內阻連接;所述電池組、開關檢測電路、應急開關、電網內阻在應急開關閉合時構成回路，而在應急開關斷開時所述回路斷開； 所述開關檢測電路在所述回路形成時驅動所述升壓電路運行，且所述開關檢測電路在所述回路斷開時停止驅動所述升壓電路。3.根據權利要求2所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述開關檢測電路包括相連接的檢測單元和驅動單元;所述檢測單元在所述回路形成時輸出導通信號，且所述檢測單元在所述回路斷開時停止運行;所述驅動單元用于根據所述導通信號驅動所述升壓電路運行。4.根據權利要求3所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述檢測單元包括:電阻R43、電阻R58、三極管Q2、電阻R41及電阻R47; 所述電阻R43的一端與應急開關連接;所述電阻R41連接于市電零線端與地之間；所述三極管Q2的發射極與電阻R58的一端共同接入所述電池組的供電電壓，所述三極管Q2的基極分別與電阻R58的另一端、電阻R43的另一端連接，所述三極管Q2的集電極與電阻R47連接，且所述三極管Q2的集電極與電阻R47的公共端與所述驅動單元連接，所述電阻R47的另一端接地。5.根據權利要求3所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述驅動單元包括MCU芯片1]7、電阻1?44、三極管譏2及電阻1?71; 所述M⑶芯片U7的第一輸入端連接所述檢測單元的輸出端，所述M⑶芯片U7的第二輸入端接入所述電池組的供電電壓，所述MCU芯片U7的輸出端連接所述電阻R44的一端;所述三極管Q12的基極連接所述電阻R44的另一端，所述三極管Q12的集電極接入所述電池組的供電電壓，所述三極管Q12的發射極連接所述電阻R71的一端;所述電阻R71的另一端連接所述升壓電路的輸入端。6.根據權利要求2至5中任一權利要求所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述升壓電路包括相連接的電源控制單元及升壓單元； 所述電源控制單元在市電正常且應急開關閉合時將所述AC-DC電源作為供電電源，所述電源控制單元還用于在市電異常且應急開關閉合時將所述電池組作為供電電源;所述升壓單元，用于根據所述供電電源提供適于所述LED燈串并聯組工作的電壓。7.根據權利要求6所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述電源控制單元包括電阻R41、三極管Ql 2、電阻R42、電阻R56、MOS管Q9、二極管Dl6、極性電容C29及電感LI I; 所述電阻R41的一端連接所述開關檢測電路的輸出端;所述三極管Q12的集電極與電阻R42的一端連接，所述三極管Ql 2的基極與電阻R41的另一端連接，所述三極管Ql 2的發射極接地;所述電阻R42的另一端與電阻R56的一端連接;所述MOS管Q9的柵極連接所述電阻R42和電阻R56的公共端，所述MOS管Q9的漏極與電阻R56的另一端共同接入所述電池組的供電電壓，所述MOS管Q9的源極與所述二極管D16的正極連接;所述二極管D16的負極分別與極性電容C29的正極、電感L11的一端連接，所述極性電容C29與電感L11的公共端還接入AC-DC電源的供電電壓;所述極性電容C29的另一端接地;所述電感Lll的另一端連接所述升壓單元。8.根據權利要求7所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述升壓單元包括電阻R63、電容C20、穩壓二極管ZD24、電阻R48、電壓轉換器U6、電容C25、電阻R49、電容C26、電阻R55、電容C27、電阻R50、M0S管Q7、電阻R53、電阻R25、二極管Dl 2及極性電容C21 ； 所述電阻R63的一端連接所述MOS管Q9和二極管D16的公共端;所述電阻R48的一端與電容C25的一端連接;所述電壓轉換器U6的第8管腳分別與電阻R63的另一端、電容C20的一端、穩壓二極管ZD24的負極及電阻R48的另一端連接，所述電壓轉換器U6的第7管腳連接電容C27的一端，所述電壓轉換器U6的第6管腳與MOS管Q7的源極連接，所述電壓轉換器U6的第5管腳與電阻R50的一端連接，所述電壓轉換器U6的第4管腳與電阻R55的一端連接，所述電壓轉換器U6的第3管腳與電阻R49的一端連接，所述電壓轉換器U6的第2管腳與電阻R48及電容C25的公共端連接;所述電阻R49的另一端與電容C26的一端連接;所述電阻R55的另一端連接LED燈串并聯組的負極;所述電容C20的另一端與穩壓二極管ZD24的正極共同接地;所述電容C25的另一端、電容C26的另一端、電壓轉換器U6的第I管腳及電容C27的另一端均接地； 所述MOS管Q7的柵極與所述電阻R50的另一端連接，所述MOS管Q7的源極還與所述電阻R53的一端連接，所述MOS管Q7的漏極與所述電感Lll及二極管D12的公共端連接;所述電阻R53的另一端與電阻R25的一端共同接地，所述電阻R25的另一端連接LED燈串并聯組的負極;所述二極管D12的負極與極性電容C21的正極共同連接LED燈串并聯組的正極，所述極性電容C21的負極接地。9.根據權利要求2至5中任一權利要求所述的LED照明應急一體燈，其特征在于，所述AC-DC電源包括保險管Fl、橋式整流二極管DBl、電阻R3、電阻R4、電阻R15、電阻R14、芯片Ul、極性電容C2、二極管D1、電阻R18、電阻R20、M0S管Q3、電阻R17、電容C12、電阻R19、電容C17、電阻R22、電阻R8、電容C5、二極管D2、極性電容C3、變壓器Tl、二極管D4、極性電容C8、二極管D3及極性電容C7; 所述保險管Fl的一端連接應急開關，所述保險管Fl的另一端與橋式整流二極管DBl的火線交流端口連接;所述橋式整流二極管DBl的零線交流端口與市電零線端連接，所述橋式整流二極管DBl的正極分別與電阻R3的一端、電阻R8的一端、電容C5的一端、極性電容C3的正極、變壓器Tl的初級繞組的第一端口連接;所述電容C5的另一端分別與二極管D2的負極、電阻R8的另一端連接;所述二極管D2的正極與變壓器Tl的初級繞組的第二端口連接； 所述芯片Ul的VCC管腳分別與電阻R4的一端、極性電容C2的正極及二極管Dl的負極連接，所述電阻R4的另一端與電阻R3的另一端連接，所述二極管Dl的正極分別與電阻R15的一端及變壓器Tl的次級第一繞組的第一端口連接，所述電阻R15的另一端與電阻R14的一端連接;所述芯片Ul的FB管腳與電阻Rl 5及電阻Rl 4的公共端連接;所述芯片Ul的OUT管腳與電阻R18的一端連接，所述電阻R18的另一端分別與電阻R20的一端、MOS管Q3的柵極連接，所述MOS管Q3的漏極連接所述二極管D2與變壓器Tl的公共端，所述MOS管Q3的源極分別與所述電阻R20的另一端、電阻R19的一端、電阻R22的一端連接;所述芯片Ul的COMP管腳、電阻R17及電容C12依次連接;所述芯片Ul的CS管腳分別與電容C17的一端、電阻R19的另一端連接，所述電容C17的另一端與電阻R22的另一端共同接地;所述橋式整流二極管DBl的負極、電阻R14的另一端、芯片Ul的GND管腳、極性電容C2的負極、電容C12的另一端、極性電容C3的負極及變壓器Tl的次級第一繞組的第二端口均接地； 所述變壓器Tl的次級第二繞組的第一端口連接二極管D4的正極，所述二極管D4的負極與極性電容C8的正極連接，且所述極性電容C8與二極管D4的公共端用于向升壓電路提供供電電壓;所述極性電容CS的負極及變壓器Tl的次級第二繞組的抽頭共同接地； 所述變壓器Tl的次級第二繞組的第二端口連接二極管D3的正極，所述二極管D3的負極與極性電容C7的正極連接，且所述極性電容C7與二極管D3的公共端用于向電池組提供充電電壓;所述極性電容C7的負極接地。10.一種LED照明應急一體燈控制系統，包括應急開關及LED照明應急一體燈，所述應急開關連接于市電火線端與LED照明應急一體燈之間，其特征在于，所述LED照明應急一體燈包括AC-DC電源、電池組、升壓電路、開關檢測電路及LED燈串并聯組;所述AC-DC電源、開關檢測電路均與所述應急開關、市電零線端連接； 所述AC-DC電源在市電正常且應急開關閉合時向電池組充電并向升壓電路供電，且所述AC-DC電源在市電正常且應急開關斷開時停止供電；所述升壓電路，用于驅動所述LED燈串并聯組;所述電池組，在市電異常時向所述開關檢測電路及升壓電路供電;所述開關檢測電路用于在市電異常且應急開關閉合時驅動所述升壓電路運行，所述開關檢測電路還用于在市電異常且應急開關斷開時停止驅動所述升壓電路。
【文檔編號】H05B33/08GK205566708SQ201620097900
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】陳友鵬
【申請人】深圳市誠豐浩電子有限公司