專利名稱：分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種停電應(yīng)急照明裝置，特別是一種分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈。
現(xiàn)有技術(shù)中的應(yīng)急燈其蓄電部分與照明部分安裝于一個盒體內(nèi)，由于蓄電部分的放置不能傾倒，照明燈的安裝又是固定的，因而光照角度范圍小，燈下位置照度低，限制了其使用領(lǐng)域。此外，現(xiàn)有應(yīng)急燈一般采用變壓器充電和長期涓流式的浮充電方式，故導(dǎo)致無功損耗大，和蓄電池耗水量大影響壽命。同時由于其逆度升壓電路為冷陰發(fā)射，燈管靠瞬間場效應(yīng)高壓啟輝，使燈管絲極產(chǎn)生濺射，影響燈管壽命，而且溫度適應(yīng)能力差，照度差和光衰嚴(yán)重。
本實用新型的目的是提供一種蓄電池充電機部分與照部分能分離、組合，具有無功損耗小，啟動快，照度高，既可供停電應(yīng)急，也可不間斷照明的分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。
分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈由蓄電池、充電機，照明燈及控制電路組成。應(yīng)急燈的蓄電池和充電機即蓄電部分與照明燈部分各為獨立的整體。其蓄電部分的外殼上部設(shè)有一個提梁1、外殼的前壁上固定有兩個釘式掛柱，照明燈在后壁設(shè)有兩個與蓄電池掛柱相對應(yīng)的鑰匙孔式掛臺。應(yīng)急燈的控制電路由降壓直流電源電路，電壓比較電路，自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路，欠壓保護與指示電路及逆變升壓電路連接組成。
降壓直流電源電路經(jīng)開關(guān)K1-1與市電連接，降壓直流電源電路輸出的控制信號經(jīng)電阻R15和電容C12連接在自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路中的集成電路Ic3 4N25的1腳與2腳上，Ic3的4腳接于繼電器J1-1與J1-2間的動觸點上，Ic3的5腳經(jīng)電阻R17接地，且在Ic3的5腳與R17之間通過電阻R16連接在三極管T3的基極上，T3的集電極連接在轉(zhuǎn)換繼電器J1L的電磁線圈上。J1L的常開觸點J1-1與電壓比較電路和降壓直流電源電路連接，J1L的常閉觸點J1-2和欠壓保護與指示電路連接。
在應(yīng)急燈的電壓比較電路中，集成電路Ic2NE555的S腳連接有一個由電阻R10、R11和W2組成的分壓取樣電路，Ic2的R腳連接一個由電阻R12、R13和W1組成的分壓取樣電路，Ic2的Vcc腳連接在一個由電阻R6、二極管D20和電容C9組成的穩(wěn)壓源上。與該穩(wěn)壓源連接的兩個串聯(lián)的發(fā)光二極管D16和D17的中心點接在Ic2的Q腳上，Ic2的Q腳與降壓直流電源電路連接。
在應(yīng)急燈的欠壓保護與指示電路中，由電阻R19、W3和R20構(gòu)成的分壓電路與三極管T4的基極連接，T4的發(fā)射極上連有一個二極管D15，T4的集電極接繼電器J2L。繼電器J1-2的靜觸點d與J2-1的e點連接，電路中的電解電容C13的正極接于J2-1的e點，J2-1的f點上接有電解電容C14的正極。C14的負(fù)極與C13的負(fù)極連接。此外，在繼電器J1-2的d點，經(jīng)電阻R18并聯(lián)有繼電器J2L的常開觸點J2-3和常閉觸點J2-4，在J2-3的另一端接有發(fā)光二極管D18，J2-4的另一端接有發(fā)光二極管D19。
在應(yīng)急燈的控制電路中，蓄電池經(jīng)保險管Bx2接開關(guān)K1-2和投光燈1的開關(guān)K3。K1-2的另一端接于二極管D5-D8組成的橋式整流器的輸出端，并與繼電器J1-2的C點連接。在繼電器J1-2的兩端還接有開關(guān)K2。
在應(yīng)急燈的逆變升壓電路中，其輸入端插接在主電路的輸出端a、b，點上，并在其Lc振蕩電路的前端的a，b點 間并聯(lián)有一個二極管D23和一個濾波電解電容C21。在逆變變壓器BT2的L2繞組的兩端串有繞組L3和L4，L3和L4又分別經(jīng)串聯(lián)的限流二極管D21和D22與HD管的兩組燈絲相連接。在L4的3點與b點之間還串聯(lián)有一個由電阻R23，二極管D24和三極管BG2所組成的溫度補償電路以下結(jié)合實施例和附圖對本實用新型的技術(shù)特征和工作原理予以詳細(xì)敘述。


圖1應(yīng)急燈外形示意圖圖2應(yīng)急燈HD燈管示意圖；圖3應(yīng)急燈控制電路原理圖；圖4應(yīng)急燈逆變升壓電路原理圖；圖5應(yīng)急燈降壓整流恒流電路原理圖。
分體組合式應(yīng)急燈控制電路中的降壓直流電源電路可以由一個開關(guān)電路和一個方波發(fā)生器電路組成，也可以用一個普通的降壓整流恒流電路組成。
當(dāng)由開關(guān)電路和方波發(fā)生器電路組成降壓直流電源電路時，方波發(fā)生器電路中有一個集成電路Ic1NE555，其中的Q′、R和S腳與相連的電阻R4、R5和電容C8構(gòu)成方波發(fā)生回路。Ic1的GND腳與地之間接有負(fù)反饋電阻R2、Ic1的MR腳與電源間接有電阻R3，并與電壓比較電路中的集成電路Ic2的Q′腳相接，Ic1的Q腳與開關(guān)電源的觸發(fā)變壓器CB的初級繞組L1相接。組成降壓直流電源電路的開關(guān)電源電路，是在二極管D1-D4整流器的兩輸出端上，接有串聯(lián)的電容C3和C4，并在電源的正極連接三極管T1的集電極，T1的發(fā)射極與三極管T2的集電極連接，T2的發(fā)射極則接于電源的負(fù)極，T1和T2的基極則分別連接在觸發(fā)變壓器CB的繞組L2和L3上。同時，三極管T1的發(fā)射極與T2的集電極的接點還與輸出變壓器SB的繞組L1的2點連接，2點并與串聯(lián)的二極管D9和D10的中點連接，D9的負(fù)極與T1的集電極連接，D10的正極與T2的發(fā)射極連接。繞組L1的1點接于電容C3與C4的中點，繞組L2與二極管D5-D8橋式整流器相連。
當(dāng)降壓直流電源電路為降壓整流恒流電路時，電源變壓器B1連接一個二極管D31-D34橋式整流器，經(jīng)過濾波整流電容C31，與由電阻R31，三極管T31、T32、二極管D35和電阻R32組成的恒流電路連接；該電路中在D、F點之間由三極管T33控制一個繼電器J3L，T33的基極接E點，并與D點間接有偏置電阻R33，其中為恒流電路的正極，F(xiàn)為恒流電路的負(fù)極；該電路中變壓器B1的繞組L1的2點接于A、G點之間，L1的1點經(jīng)J3-1接于B點，J3-1與B點之間還接有C點。
應(yīng)急燈所采用的瑩光燈HD，在其兩組燈絲的四個極上連接有四個極柱5?，摴鉄簟?1W。
分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈的蓄電部分2與照明部分3在A面結(jié)合，提梁設(shè)在蓄電部分的頂部，蓄電部分側(cè)壁處裝有投光燈4。
分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈的工作原理，是當(dāng)接通總電路開關(guān)K1時，K1-2將低壓電源送至自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路。此時若市電有電，經(jīng)二極管D1-D4整流器整流后的高壓直流電，通過電阻R15限流后使集成電路Ic3的4、5腳導(dǎo)通，這時三極管T3的基極為高電位而開通，使繼電器J1L吸合，低壓電源通過J1-1送至電壓比較電路和方波發(fā)生器電路。在電壓比較電路中，集成電路Ic2的S腳電壓與穩(wěn)壓二極管D20上的基準(zhǔn)電壓進行比較，如果S電壓低于1/3Vcc時，則Ic2的Q腳輸出高電平，充電指示二極管發(fā)光，Q腳不動作，充電開始。如果R腳電壓高于2/3Vcc，即蓄電池充電充足時，則Ic2的Q腳輸出低電平，停止充電的指示二極管發(fā)光、Q腳動作，充電停止。在方波發(fā)生器電路中，集成電路Ic1的MR腳在電壓比較電路Ic2的Q腳不動作時，處于高電平，此時Ic1的Q腳輸出規(guī)定的方波。當(dāng)Q腳動作時，則將MR腳的電位拉成低電位，經(jīng)電阻R2的負(fù)反饋作用使Ic1截止。在開關(guān)電源電路，方波發(fā)生電路中輸出的方波經(jīng)觸發(fā)變壓器CB耦合，并交替觸發(fā)三極管T1和T2，使兩支開關(guān)管交替開通，導(dǎo)致電容C3和C4分別通過輸出變壓器SB的繞組L1進行充、放電。其中的二極管D9和D10可保護三極管T1和T2不受逆程L1返彈電壓的沖擊，且可將返彈能量回收到所對應(yīng)的電容內(nèi)。其中的二極管D11和D12是鉗位二極管，同時也可防止觸發(fā)信號逆程時沖擊三極管T1與T2，開關(guān)電源電路最終由繞組L2所感應(yīng)出的高頻電流，經(jīng)快速二極管D5-D8整流器整流后輸給蓄電池。此外觸發(fā)變壓器CB的繞組L2和L3的阻抗很小，只要沒有觸發(fā)信號，三極管T1與T2可完全關(guān)閉；方波發(fā)生器電路中的電阻R4和R5上的電壓是隨蓄電池的電壓變化的，故集成電路Ic1的方波頻率也隨此電壓變化，當(dāng)電池電壓過低時，振蕩頻率低，電容C3和C4的放電率也低，從而防止了始充電時電流過大，而當(dāng)蓄電池電壓增高時，Ic1的方波頻率也隨電壓而增高，起到了限流的作用；電壓比較電路中，可調(diào)電阻W1與W2用于調(diào)整充電和停充的門限值。當(dāng)降壓直流電源電路為降壓整流恒流電路時，將電路中的A、B、C、D、E、F、G各點接于主電路的相應(yīng)點上，即與主電路構(gòu)成了應(yīng)急燈的控制電路。它的工作原理是當(dāng)市電與蓄電池同時接通時，繼電器J1將電源經(jīng)D點送入電路，此時電壓比較電路中集成電路Ic2測出需要充電時，Ic2的Q腳無輸出，經(jīng)E點連接的降壓直流電源電路中的三極管T33的基極為高電位，繼電器J3L動作，使繼電器J3-1接通電源，而開始充電。當(dāng)充電充足，集成電路Ic2的Q腳成低電位，三極管T33的基極成低電位，使J3L釋放，而停止充電。欠壓保護與指示電路的工作，的當(dāng)市電停電時，自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路中的Ic3失去信號電壓，則三極管T3截止，使J1L釋放，而J1-2接通，J2L使欠壓電路導(dǎo)通、由于繼電器J1-2接通的瞬間，電容C13充電，三極管T4的基極成高電位，則導(dǎo)通T4，二極管D15也隨之導(dǎo)通，使J2吸合，應(yīng)急燈HD接通。電路中的電容C14，可在吸合開燈的瞬間，產(chǎn)生電壓輕微波動時，為確保J2L吸實再次向T4的基極充電一次。當(dāng)C13和C14充電完成后，T4將按照電阻R19、R2和W3所預(yù)置的電壓工作，J2L動作時接通J2-3，使開燈指示發(fā)光。當(dāng)蓄電池的電壓下降到所預(yù)置的跳閘電壓時，二極管D15與三極管T4截止，繼電器J2L釋放，應(yīng)急燈HD熄滅，并接通J2-4，欠壓指示發(fā)光。在逆變電路中，當(dāng)電源被接通啟振的瞬間，逆變變壓器BT2的主要功率作用在繞阻L3和L4上，便產(chǎn)生對燈管HD絲極加熱，隨著HD兩個絲極之間內(nèi)阻的減小，HD開始啟輝，啟輝后BT2的功率主要消耗在繞阻L2的兩端，而L3和L4上的電流逐漸減小，使啟輝完畢。電路中的二極管D21和D22則在啟動的瞬間給燈絲限流。電路中的溫度補償電路，是在功耗增加或環(huán)境溫度上升時，三極管BG1上的散熱器變產(chǎn)生溫升，這時鍺管BG2(3AX81B)的集電極與發(fā)射極間的電阻下降，從而控制了BG1的基極電流，進而控制了BG1的輸出電流。
在應(yīng)急燈控制電路中，共設(shè)置了3個開關(guān)；其中K1為總開關(guān)，當(dāng)有市電時做充電開關(guān)，脫離市電后做燈管HD的開關(guān)；K2為功能選擇開關(guān)，當(dāng)接通K1又同時接K2時，為常明狀態(tài)，即有市電時用市電供電，市電停止時繼續(xù)用蓄電池供電；K3為投光燈1的開關(guān)。
本實用新型具有以下優(yōu)點1，本實用新型控制電路在自動停充后，控制電路由蓄電池提供伺服電壓，市電只提供一個監(jiān)視信號，因而該浮充電方式功耗低。同時由于還可采取隔離式全自動開關(guān)電源充電，其轉(zhuǎn)換效率可大大提高，因此本實用新型節(jié)能效果顯著；2、采用本實用新型中的逆變升壓電路，燈管壽命長，啟輝快，啟輝不受環(huán)境溫度影響，照度可達(dá)100tx/m以上；3、具有停電應(yīng)急，不間斷常明，全自動充電，過放電自熄，投光燈，黑白電視機備用電源等多種功能，操作簡單，工作可靠。
4、分體組合的結(jié)構(gòu)形式，使應(yīng)急燈可組合使用，也可分體使用，故照明燈能夠根據(jù)需要，放置到任何位置，因而除可做商場賓館、工礦等處的應(yīng)急燈使用外，還可做流動照明之用。
5、應(yīng)急使用時，全自動充電，過放電自停功能加上免維護蓄電池可以真正在無人維護狀態(tài)下進行工作。
權(quán)利要求1.一種分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈，由蓄電池、充電機、照明燈及控制電路組成，本實用新型的特征在于蓄電池充電機與照明燈為分體組合式，其蓄電池充電機的外殼上部設(shè)有一個提梁，外殼的前壁固定有兩個釘式掛柱，照明燈在后壁設(shè)有兩個與蓄電池掛柱相對應(yīng)的鑰匙孔；應(yīng)急燈的控制電路中包括有降壓直流電源電路、電壓比較電路、自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路、欠壓保護與指示電路及逆變升壓電路。
2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)急燈，其特征在于，降壓直流電源電路經(jīng)開關(guān)K1-1與市電連接，降壓直流電源電路的控制端經(jīng)電阻R15和電容C12連接在自動充電與應(yīng)急開燈轉(zhuǎn)換電路的集成電路Ic3 4N25在1腳與2腳上，Ic3的4腳接于繼電器J1-1與J1-2間的動觸點上，Ic3的5腳經(jīng)電阻R17接地，且在Ic3 5腳與R17之間通過電阻R16連接在三極管T3的基極上，T3的集電極連接在轉(zhuǎn)換繼電器J1L的電磁線圈上，J1L的常開觸點J1-1與電壓比較電路和降壓直流電源電路連接；J1L的常閉觸點J1-2和欠壓保護與指示電路連接；應(yīng)急燈的電壓比較電路中，集成電路Ic2 NE555的S腳連接一個由電阻R10、R11和W2組成的分壓取樣電路，Ic2的R腳連接一個由電阻R12、R13和W1組成的分壓取樣電路，Ic2的Vcc腳連接一個由電阻R6、二極管D20和電容C9組成的穩(wěn)壓源上，與該穩(wěn)壓源連接的兩個串聯(lián)的發(fā)光二極管D16和D17的中心點，接在Ic2的Q腳上，Ic2的Q腳與降壓直流電源電路連接；在應(yīng)急燈的欠壓保護與指示電路中，由電阻R19、W3和R20構(gòu)成的分壓電路與三極管T4的基極連接，T4的發(fā)射極上連有一個二極管D15，T4的集電極連接繼電器JL2，繼電器J1-2的靜觸點d與J2-1的e點連接，電路中的電解電容C13的正極接于J2-1的e點，J2-1的f點上接有電解電容C14的正極，C14的負(fù)極與C13的負(fù)極連接，此外，在繼電器J1-2的d點，經(jīng)電阻R13，并聯(lián)有繼電器J2L的常開觸點J2-3和常閉觸點J2-4，在J2-3的另一端接有發(fā)光二極管D18，J2-4的另一端接有發(fā)光二極管D19；在應(yīng)急燈的控制電路中，蓄電池經(jīng)保險管Bx2接開關(guān)K1-2和投光燈L開關(guān)K3的一端，K1-2的另一端接于二極管D5-D8橋式整流器的輸出端，并與繼電器J1-2的C點連接，在繼電器J1-2的兩端還接有開關(guān)K2；在應(yīng)急燈的逆變升壓電路中，其輸入端插接在主電路的輸出端a、b點上，并在其Lc振蕩電路的前端的a、b點間并聯(lián)有一個二極管D23和一個濾波電解電容C21，在逆變變壓器BT2的L2繞組的兩端串聯(lián)有繞組L3和L4，L3和L4又分別經(jīng)串聯(lián)的限流二極管D21和D22與HD管的兩組燈絲相連接，在L4的3點與b點之間，還串接有一個由電阻R23，二極管D24和三極管BG2所組成的溫度補償電路。
3，按照權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)急燈，其特征在于應(yīng)急燈控制電路中的降壓直流電路由開關(guān)電源電路和方波發(fā)生器電路組成，方波發(fā)生器電路中有一個集成電路Ic1NE555，其Q、R和S腳與相連的電阻R4、R5和電容C8構(gòu)成方波發(fā)生回路，Ic1的GND腳與地之間接有負(fù)反饋電阻R2，Ic1的MR腳與電源間接有電阻R3，并與電壓比較電路中的集成電路Ic2的Q腳相接，Ic1的Q腳與開關(guān)電源中的觸發(fā)變壓器C3的初級繞組L1相接；降壓直流電源電路中的開關(guān)電源電路是在二極管D1-D4橋式整流器的兩輸出端上接有串聯(lián)的電容C3和C4，并在電源的正極連接三極管T1的集電極，T1的發(fā)射極，與三極管T2的集電極連接，T2的發(fā)射極則接于電源的負(fù)極，T1和T2的基極分別連接在觸發(fā)變壓器CB的繞組L2和L3上，同時，三極管T1的發(fā)射極與T2的集電極的接點還與輸出變壓器SB的L1繞組的2點連接，2點并與串聯(lián)的二極管D9和D10的中點連接，D9的負(fù)極與T1的集電極連接，D10的正極與T2的發(fā)射極連接，L1繞組的1點接于電容C3與C4的中點，L2繞組與二極管D5-D8橋式整流器相連。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)急燈。其特征在于應(yīng)急燈控制電路中的降壓直流電源電路是降壓整流恒流電路，電路由電源變壓器B1連接一個二極管D31-D34橋式整流器，經(jīng)過濾波整流電容C31，與由電阻R31、三極管T31、T32、二極管D35和電阻R32組成的恒流電路連接；該電路中在D、F點之間由三極管T33控制一個繼電器J3L、T33的基極接E點，并與D點間接有偏置電阻R33，其中D為恒流電路的正極，F(xiàn)為恒流電路的負(fù)極；該電路中變壓器B1的繞組L1的2點接于A，G點之間，L1的1點經(jīng)J3-1接于B點，J3-1與B點之間還有C點。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)急燈，其特征在于應(yīng)急燈中所采用的瑩光燈HD，在其兩組燈絲的四個極上連接有四個極柱。
專利摘要本實用新型是一種分體組合式節(jié)能應(yīng)急燈，應(yīng)急燈的蓄電池充電機部與照明燈部分之間用掛柱連接。應(yīng)急燈的控制電路由降壓直流電路、電壓比較電路、自動充電與應(yīng)急開關(guān)轉(zhuǎn)換電路，欠壓保護與指示電路及逆變升壓電路組成。其中的降壓直流電路可以是開關(guān)電路或是降壓整流恒流電路。該燈充電轉(zhuǎn)換效率高，浮充電功耗低，故節(jié)能效果顯著，而且啟輝快、照度高；燈具可在隨意位置擺放使用，可應(yīng)急供電或常明使用。
文檔編號H02J7/00GK2093955SQ91203568
公開日1992年1月22日 申請日期1991年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月13日
發(fā)明者張建忠 申請人:張建忠