專利名稱：一種應急燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種照明燈具，尤其是一種用于經常發生電網停電地區的公 共過道、室內走廊等場合照明的應急燈。
技術背景在電力供應緊張的地區，常利用應急燈作應急照明?，F有的應急燈，在結構 上，幾乎由熒光燈管、降壓變壓器、整流濾波電路、電瓶、高頻振蕩電路組成。 當電網有電時，工頻電經降壓變壓器、整流濾波電路給電瓶充電，同時，電瓶直 流電經高頻振蕩電路轉換成幾十千赫交流電供10 20W熒光燈發光照明；當電網停電時，依靠電瓶的輸出電能使熒光燈持續發光照明。這類應急燈，其熒光燈的 發光照明在電網停電期間的用電完全靠電瓶所貯電能轉換，耗電量大，故配置的 鉛酸電瓶又重又大，給吊裝使用帶來不便和麻煩。此外經常停電地區，電網電壓 波動范圍大，將影響應急燈中電瓶的正常充電，從而縮短應急燈的使用壽命。 發明內容本實用新型的任務旨在解決現有應急燈的體積和重量問題，提供重量輕、照 明可靠、電網有電時照明亮度高、電網停電時能自動照明，便于安裝使用的一種 應急燈。本實用新型提供了如下結構的一種應急燈，這種應急燈包括其輸入端可與 市電連接的一個整流濾波電路，連在整流濾波電路輸出端上的一個充電電路及一 個半橋式振蕩電路，接在充電電路輸出端上的蓄電池，與半橋式振蕩電路輸出端 相接的一個節能燈管，以及將它們裝在一起的一個連接體，本實用新型還包括裝在連接體上含若干個高亮度發光二極管的一個LED模組，分別與充電電路、蓄電 池及LED模組連接的一個光控電路。當電網有電時，市電經整流濾波電路，在其 輸出端產生約300V直流電壓，該直流電一路經半橋式振蕩電路點燃節能燈管發 光照明；另一路經充電電路給蓄電池充電。當節能燈管發光照明時，環境光明亮， 所述光控電路切斷LED模組與蓄電池的電連接，LED模組不發光；當電網停電時， 整流濾波電路輸出端無電壓，半橋式振蕩電路停止工作，節能燈管不發光。此時， 環境光陰暗，光控電路自動接通LED模組與蓄電池的電連接，LED模組獲得工作 電流而發光照明。所述充電電路包括 一個開關三極管Q1， 一個脈沖變壓器T1， 一個保護三 極管Q2，開關三極管Ql的集電極經脈沖變壓器Tl的初級繞組Nl與整流濾波電 路的輸出正端相連，其發射極經射極電阻R4接在整流濾波電路的輸出負端上， 基極電阻R3和電容C3串聯，連接在開關三極管Ql的基極和脈沖變壓器Tl的反 饋繞組N3—端之間，穩壓管ZD1和電容C4串聯，連接在開關三極管Ql的基極 和所述反饋繞組N3接整流濾波電路輸出負端的另一端之間，并在穩壓管ZD1和 電容C4的接點及電容C3和反饋繞組N3的接點上并接一個正向二極管D6，成為4開關三極管Q1導通/截止間歇振蕩的反饋網絡；在整流濾波電路輸出正端與開關 三極管Ql基極之間連接一個啟動電阻R3;在脈沖變壓器T 1的其一端接地的次 級繞組N2上接有一個高頻整流濾波電路，該高頻整流濾波電路的輸出正端及負 端分別與蓄電池正、負極相連接，為蓄電池充電；保護三極管Q2的集電極及發 射極分別與開關三極管Q1的基極及整流濾波電路輸出負端連接，保護三極管Q2 的基極接在開關三極管Q1的發射極上，形成開關三極管Q1振蕩的過流保護電路。所述光控電路包括第三三極管Q3，第四三極管Q4，光敏電阻CDS及與脈 沖變壓器Tl磁耦合的輔助繞組N4構成，所述輔助繞組N4 —端與脈沖變壓器Tl 的次極繞組N2的遠地端相連，其另一端通過正向整流二極管D7、正向二極管D9、 限流電阻R7與PNP型的第三三極管Q3基極連接，在整流二極管D7和二極管D9 的接點A與蓄電池El接地的負極上并接一個濾波電容C6;第三三極管Q3的發 射極和蓄電池El正極連接；所述LED模組跨接在第三三極管Q3的集電極和地端 上；在第三三極管Q3的發射極上接有一個與第四三極管Q4基極連接的基極電阻 RIO，第三三極管Q3的發射極通過一個負載電阻R9接在第四三極管Q4的集電極 上，在第四三極管Q4的集電極與第三三極管Q3的基極之間串接一個連接電阻 R8，同時， 一個光敏電阻跨接在第四三極管的基極及接地的發射極兩端。采用上述結構后，在電網有電時，節能燈管點燃發光照明，同時對蓄電池充 電，而在電網停電、環境光陰暗時，利用蓄電池所貯電能，借助光控電路使LED 模組各發光二極管發光照明，由于LED模組的工作電耗很省，蓄電池可采用多個 容量較小的可充電單體電池，不僅整體重量大為減輕，而且連接體內的空間能得 到合理利用，從而為制造輕型的吊裝式應急燈提供了方便。由于充電電路采用了 間歇式脈寬自動調節的DC-DC變換電路，這種電路能減輕電網電壓波動對直流輸 出電壓的變化，從而確保對蓄電池的正常安全充電，延長蓄電池的使用壽命；由 于設置了光控電路，在電網有電變到停電時，節能燈管的發光照明能自動轉換成 LED模組發光照明，照明可靠，使用方便。

圖1為實用新型一種應急燈的電路原理圖。 圖2為本實用新型的一種具體結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所述，整流濾波電路l由四個二極管Dl, D2， D3， D4及兩個串接 的濾波電容Cla，Clb組成，其中輸入端L， N可與220V市電相連；濾波電容Cla 和濾波電容Clb的接點與L端可與110V市電連接，以方便不同國家或地區使 用。在整流濾波電路l的輸出端上接有一個半橋式振蕩電路2，并在半橋式振蕩 電路輸出端上接一個節能燈管3。當電網有電時，市電經整流濾波電路l的整流 濾波，在濾波電容Cla正端及濾波電容Clb負端之間形成約300V的直流電壓， 該直流電壓加在半橋式振蕩電路2的輸入端，使電路產生振蕩，輸出幾十千赫交 流電點燃節能燈管3發光照明。在整流濾波電路l的輸出端上還接有一個充電電路4，該充電電路為間歇式 脈寬自動調節DC-DC變換電路，它包括一個開關三極管Ql， 一個脈沖變壓器Tl， 一個保護三極管Q2，開關三極管Q1的集電極通過脈沖變壓器T1的初級繞 組Nl與濾波電容Cla正端相連，其發射極經射極電阻R4接在濾波電容Clb的 負端上，基極電阻R3和電容C3串聯，連接在開關三極管Q1的基極和脈沖變壓 器Tl的反饋繞組N3 —端之間，穩壓管ZD1和電容C4串聯，連接在開關三極 管Q1的基極和反饋繞組N3接濾波電容Clb負端的另一端之間，并在穩壓管ZDl 和電容C4的接點及電容C3和反饋繞組N3的接點上跨接一個正向二極管D6， 成為開關三極管Q1導通/截止間歇振蕩的反饋網絡。當開關三極管Q1開始導通 時，流經初級繞組N1的集電極電流線性增加，使反饋繞組N3產生上端為正、 下端為負的感應電壓，開關三極管Q1獲得正向偏壓而迅速飽和。此時，反饋繞 組N3上的感應電給電容C3充電，隨著電容C3上的電壓升高，開關三極管Q1 的正反饋電壓逐漸下降，開關三極管Q1開始退出飽和區，流經初級繞組N1的 集電極電流開始減少，反饋繞組N3上的感應電壓極性立即翻轉，其極性為上端 為負，下端為正，開關三極管Q1因負反饋趨向截止。此時，反饋繞組N3產生 的感應電流經二極管D6對電容C4充電，電容C4上的電壓升高，此電壓若超過 穩壓管ZD1的穩壓值時，穩壓管ZD1導通，即刻向開關三極管Q1的基射極加 上反向電壓，使開關三極管Q1迅速截止。在開關三極管Ql的基極上連接一個與濾波電容Cla正端連接的啟動電阻 R2，并在脈沖變壓器T1的次級繞組N2上接由二極管D 8和電容C5構成的一 個高頻整流濾波電路，該整流濾波電路的輸出正端B經限流電阻R5與蓄電池 El連接，給蓄電池充電。蓄電池可采用3個五號鎳氫電池，當然也可采用整體 式鎳氫電池組或鋰電池組。保護三極管Q2的集電極及發射極分別與開關三極管Ql的基極及濾波電容 Clb負端連接，其基極接在開關三極管Q1的發射極上。當某種原因，例如電網 電壓過高，或者開機瞬間引起開關三極管Q2的射極電流過大時，該射極電流使 射極電阻R4上的壓降超過0.65V，保護三極管Q2立即導通，開關三極管Ql的 基射極電壓變為負值而迅速截止，從而確保了開關三極管Q1過流損壞。此外， 電路中設有由二極管D5、電容C2及電阻Rl組成的過壓保護措施。上述充電電路，由于反饋網絡中穩管ZD1、電容C4及二極管D6的配合作 用，使開關三極管Q1的導通/截止振蕩為間歇式振蕩，其導通時間不僅能隨蓄電 池充電電流大小自動調節，而且還能根據電網電壓波動量作相反變動，從而本充 電電路可對蓄電池進行正常、合理充電，以延長蓄電池的使用周期。光控電路6與充電電路4及蓄電池與連接，它包括一個第三三極管Q3， 一 個第四三極管Q4， 一個光敏電阻CDS及與脈沖變壓器Tl磁耦合的輔助繞組N4 構成，輔助繞組N4的下端7與次級繞組N2的遠地端6相連，其另一端8通過 正向整流二極管D7、正向二極管D9、限流電阻R7與一個PNP型第三三極管 Q3基極連接，在整流二極管D7和二極管D9的接點A與蓄電池El接地的負極 上并接一個濾波電容C6;第三三極管Q3的發射極與蓄電池E1正極連接；在第 三三極管Q3的發射極和地端上跨接一個LED模組7，該LED模組由若干個高 亮度白色發光二極管及配接在一起相應的限流電阻構成。第三三極管Q3的發射極通過一個基極電阻R10與第四三極管Q4的基極連接，該發射極上還通過一個 負載電阻R9與第四二極管Q4的集電極連接，以便將蓄電池E1的電壓加在第四 三極管Q4的集電極與發射極之間， 一個連接電阻R8接在第四三極管Q4的集 電極與第三三極管Q3的基極之間，同時，光敏電阻CDS跨接在第四三極管Q4 的基極及發射極兩端。本電路的工作方式如下當電網有電時，110V或220V市電經整流濾波電路 1的整流濾波，在濾波電容Cla正端和濾波電容Clb負端之間形成約300V直流 電壓，該直流電壓一路加在半橋式振蕩電路2輸入端，電路振蕩，產生幾十千赫 交流電，點燃節能燈管4發光照明；另一路加在充電電路4的輸入端，電路產生 間歇振蕩，在脈沖變壓器T1的次級繞組N2兩端產生低壓數十千赫交流電，此 交流電經高頻整流濾波電路的整流濾波后，輸出低壓直流電給蓄電池E1充電。 此時，由于連在輔助繞組N4上的整流二極管D7負極A點上的直流電位高于連 在次級繞組L2上的整流二極管D8負極B點的直流電壓，第三三極管Q3因其 基射極電壓為反向偏壓而截止。同時，因節能燈管3發光，環境明亮，光控電路 6中的光敏電阻CDS阻值變小，其上的電壓降低于第四三極管Q4的導通電壓， 第四三極管截止，也使第三三極管Q3處于反向偏置而截止，LED模組7不發光。當電網停電時，整流濾波電路l無輸出電壓，半橋振蕩電路2停止工作，節 能燈管3不發光，充電電路4也不工作。這時，環境光陰暗，光敏電阻CDS阻 值增大，其上的壓降達到第四三極管Q4的導通電壓，第四三極管Q4導通，其 集電極電位降至零，第三三極管Q3處于正向偏置而導通，其集電極電流由蓄電 池El正極流經LED模組至蓄電池El負極，LED模組發光照明。圖2是依據上述原理設計而成的一種應急燈的具體結構示意圖。由圖可見， 應急燈具有一個連接體8，連接體上部有一個燈頭9，其下部有向兩側方向伸展 的兩個連接臂10, 11。 一個制成環形的節能燈管3活動地被固定在這兩個連接 臂的端部。連接體8內空腔部位放有電路板12及蓄電池5，所述電路板布置有 圖1中的整流濾波電路、半橋式振蕩電路、充電電路、光控電路及LED模組。 在連接體8的底面15上開有若干個與LED模組7中的發光二極管直徑相應的通 孔13，裝配時，LED模組的各個發光二極管的頭部從底面15上的相應通孔13 中一一伸出，面向照明區。在連接體8的側面開有一個窗孔14，該窗孔的位置 正好對著電路板12入座后的光敏電阻CDS受光面，以便光敏電阻CDS能感知 環境光線。這種環形結構的應急燈，質輕，可作吊燈使用，亦可作吸頂燈使用。電網有 電時，發光亮度大，停電時，自動轉換為LED模組發光。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式。在不脫離本實用新型原理的前提 下，還可以作出若干變形或改進，例如采用稍有差異的充電電路或光控電路，節 能燈管采用其它異形燈管，這些也應視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1、一種應急燈，它包括其輸入端可與市電連接的一個整流濾波電路(1)，連在整流濾波電路輸出端上的一個充電電路(4)及一個半橋式振蕩電路(2)，接在半橋式振蕩電路輸出端上的一個節能燈管(3)，與充電電路輸出端相連的一個蓄電池(5)，及將它們裝在一起的一個連接體(8)構成，其特征在于本實用新型還包括裝在連接體(8)上含若干個高亮度發光二極管的一個LED模組(7)，分別與充電電路(4)、蓄電池(5)及LED模組(7)連接的一個光控電路(6)。
2、 根據權利要求1所述的一種應急燈，其特征在于所述充電電路(4)包 括一個開關三極管(Ql)， 一個脈沖變壓器(T2)， 一個保護三極管(Q2)，開關 三極管(Ql)的集電極經脈沖變壓器(Tl)的初級繞組(Nl)與整流濾波電路(1)的輸出正端相連，其發射極經射極電阻(R4)接在整流濾波電路(1)的 輸出負端上，基極電阻(R3)和電容(C3)串聯，連接在開關三極管(Ql)的 基極和脈沖變壓器(Tl)的反饋繞組(N3) —端之間，穩壓管(ZD1)和電容(C4)串聯，連接在開關三極管(Ql)的基極和反饋繞組(N3)接整流濾波電 路(1)輸出負端的另一端之間，并在穩壓管(ZD1)和電容(C4)的接點及電 容(C3)和反饋繞組(N3)的接點上并接一個正向二極管(D6)，成為開關三 極管(Ql)導通/截止間歇振蕩的反饋網絡；在整流濾波電路(1)輸出正端與開 關三極管(Ql)的基極之間連接一個啟動電阻(R3);在脈沖變壓器(Tl)的其 一端接地的次級繞組(N2)上接有一個高頻整流濾波電路，該高頻整流濾波電 路的輸出正端及負端端分別與蓄電池的正極、負極連接；保護三極管(Q2)的 集電極及發射極分別與開關三極管(Ql)的基極及整流濾波電路(1)的輸出負 端連接，其基極接在開關三極管(Ql)的發射極上，形成開關三極管(Ql)振 蕩的過流保護電路。
3、 根據權利要求2所述的一種應急燈，其特征在于開關三極管(Ql)的 集電極與整流濾波電路(1)輸出正端之間串接一個正向二極管(D5)和一個電容(C2)，在電容(C2)兩端并聯一個電阻(Rl)，成為開關三極管(Ql)振蕩 的過壓保護電路。
4、根據權利要求3所述的一種應急燈，其特征在于所述光控電路(6)包 括一個第三三極管(Q3)， 一個第四三極管(Q4)， 一個光敏電阻(CDS)及與 脈沖變壓器(Tl)磁耦合的一個輔助繞組(N4)所構成，所述輔助繞組(N4) 一端與脈沖變壓器(Tl)的次級繞組(N2)的遠地端相連，其另一端通過正向 整流二極管(D7)、正向二極管(D9)、限流電阻(R7)與PNP型的第三三極管(Q3)的基極連接，在整流二極管(D7)和二極管(D9)的接點(A)與蓄電 池(El)接地的負極上并接一個濾波電容(C6);第三三極管(Q3)的發射極和 蓄電池(El)正極連接；所述LED模組跨接在第三三極管(Q3)的集電極和地 端上；在第三三極管(Q3)的發射極上接有與第四三極管(Q4)的基極連接的 一個基極電阻(RIO)，第三三極管(Q3)的發射極通過一個負載電阻(R9)接 在第四三極管(Q4)的集電極上，在第四三極管(Q4)的集電極與第三三極管(Q3)的基極之間串接一個連接電阻(R8)，同時，光敏電阻(COS)跨接在第 四三極管(Q4)的基極及接地的發射極兩端。
專利摘要本實用新型一種應急燈，包括與市電連接的整流濾波電路，與整流濾波電路輸出連接的半橋式振蕩電路和充電電路，接在半橋式振蕩電路輸出端的節能燈管，與充電電路輸出端連接的蓄電池，將它們連成一體的連接體，還包括裝在連接體上的LED模組，分別與充電電路、蓄電池、LED模組連接的光控電路。采用上述結構的應急燈，當電網有電時，節能燈管發光照明，并同時給蓄電池充電，當電網停電、環境光陰暗時，自動轉換為LED模組發光照明。這種結構的應急燈，輕巧，省電，使用方便，最宜于作吊裝燈應用。
文檔編號H05B35/00GK201116683SQ200720191569
公開日2008年9月17日 申請日期2007年11月14日 優先權日2007年11月14日
發明者柯建鋒 申請人:柯建鋒