本實用新型涉及LED技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種LED應(yīng)急照明控制裝置。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置均采用線性電源或獨立的開關(guān)電源作為電池充電電路,同時具有防止電池過放電保護,應(yīng)急時恒流輸出電路,轉(zhuǎn)換操作控制等電路;其作為一個產(chǎn)品,通常與另一個產(chǎn)品——LED恒流驅(qū)動電源產(chǎn)品配合使用,構(gòu)成一種LED應(yīng)急照明控制裝置。或者、上述兩個產(chǎn)品設(shè)計在一起作為一個產(chǎn)品。
如圖1所示,上虛線框為傳統(tǒng)LED應(yīng)急照明控制器,下虛線框為LED恒流驅(qū)動電源產(chǎn)品,兩者構(gòu)成一個傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置,實現(xiàn)LED應(yīng)急照明。在供電正常時,電源火線PL2和零線PN上的電壓依次通過第二濾波整流電路、第二PFC電路、第二反激電路進行相應(yīng)處理后,由正常恒流輸出電路通過輸出轉(zhuǎn)換電路點亮LED光源(LED+、LED-分別表示LED光源的+極、-極),進入正常照明狀態(tài)。
在供電正常時,電源火線PL1和零線PN上的電壓依次通過第一濾波整流電路、第一PFC(Power Factor Correction,功率因數(shù)校正)電路、第一反激電路進行處理后,由電池充電電路給備用電池充電;同時具有充電指示等功能。
在供電異常時,正常恒流驅(qū)動電源停止工作、電池充電電路停止工作,電池過放電保護電路,輸出轉(zhuǎn)換電路及應(yīng)急恒流輸出電路開始工作,(LEDOUTPUT+、LEDOUTPUT-分別表示LED恒流驅(qū)動電源輸出的+極、-極)實現(xiàn)供電異常時的應(yīng)急時恒流驅(qū)動,點亮LED光源,并實現(xiàn)過放電保護功能,處于應(yīng)急照明狀態(tài)。
在供電正常的情況下、可通過關(guān)閉正常恒流輸出電路的供電PL2得以實現(xiàn)關(guān)閉正常照明。
上述傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置至少需要兩組電源處理(依次為濾波整流、PFC、反激)分別對應(yīng)正常和應(yīng)急兩種情況;至少需要兩個開關(guān)電源電路,一個開關(guān)電源電路(即第一反激電路)給備用電池充電、另一個開關(guān)電源電路(即第二反激電路)對LED光源供電、點亮LED光源。這樣設(shè)計出的電路存在體積大、重量大、成本高、溫升高、損耗大,施工布線難度大、容易出錯、EMC(Electro Magnetic Compatibility,電磁兼容性)難通過等問題。
因此,有必要對現(xiàn)有技術(shù)進行改進。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本實用新型的目的在于提供一種LED應(yīng)急照明控制裝置,以解決現(xiàn)有LED應(yīng)急照明控制裝置電路體積大、成本高、施工布線難度大的問題。
為了達到上述目的,本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
一種LED應(yīng)急照明控制裝置,連接備用電池和LED光源,其包括電源處理模塊、電池充電模塊、正常供電模塊、應(yīng)急控制模塊、輸出轉(zhuǎn)換模塊和過放保護模塊;所述電源處理模塊連接電池充電模塊和正常供電模塊,電池充電模塊連接正常供電模塊、應(yīng)急控制模塊和過放保護模塊,輸出轉(zhuǎn)換模塊連接正常供電模塊和應(yīng)急控制模塊,應(yīng)急控制模塊連接過放保護模塊;
當(dāng)電網(wǎng)正常時,第一火線上傳輸?shù)牡谝惠斎腚妷和ㄟ^電源處理模塊進行濾波、整流和功率因數(shù)校正和反激電壓轉(zhuǎn)換后分兩路輸出,一路通過電池充電模塊給備用電池充電,另一路通過正常供電模塊輸出供電電壓給輸出轉(zhuǎn)換模塊以點亮LED光源;第二火線上傳輸?shù)牡诙斎腚妷焊鶕?jù)正常供電模塊的開關(guān)操作控制供電電壓的輸出狀態(tài);輸出轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)供電電壓的輸出狀態(tài)控制LED光源的亮滅;
當(dāng)電網(wǎng)供電異常時,備用電池給應(yīng)急控制模塊供電使其工作,應(yīng)急控制模塊輸出恒流電壓通過輸出轉(zhuǎn)換模塊輸出點亮LED光源實現(xiàn)應(yīng)急照明;過放保護模塊啟動以防止備用電池過放電。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述電源處理模塊包括濾波整流電路、PFC電路和反激電路;所述濾波整流電路、PFC電路、反激電路依次連接,反激電路連接正常供電模塊和電池充電模塊;
所述濾波整流電路對第一火線上傳輸?shù)牡谝惠斎腚妷哼M行濾波、整流處理,輸出第一電壓;PFC電路對第一電壓進行功率因數(shù)校正后輸出第二電壓;
反激電路將第二電壓轉(zhuǎn)換為第四電壓、第五電壓,分別輸出給正常供電模塊、電池充電模塊。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述正常供電模塊包括正??刂齐娐?、正常輸出電路和反饋電路;所述正??刂齐娐?、正常輸出電路、反饋電路依次連接,所述正常輸出電路和電池充電模塊均通過反饋電路連接到反激電路;
所述正??刂齐娐吩谡9╇姇r關(guān)閉正常照明;
正常輸出電路在正常供電時提供第四電壓點亮LED光源;
反饋電路反饋電壓信號給反激電路控制輸出電壓的穩(wěn)定。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述反激電路包括第二芯片、第二變壓器、第二MOS管、第三二極管、第四二極管、第五電容、第六電容、第八電阻、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻和第一光敏三極管;
所述第二變壓器的第1腳連接第四二極管的負極、PFC電路和第八電阻的一端;第八電阻的另一端連接第二芯片的HV腳和第九電阻的一端,第九電阻的另一端連接第二芯片的VCC腳和供電端,第二變壓器的第2腳連接第四二極管的正極和第二MOS管的漏極,第二MOS管的柵極連接第十電阻的一端和第二芯片的GATE腳;第二MOS管的源極連接第十電阻的另一端、第十一電阻的一端和第二芯片的CS腳,第二變壓器的第3腳連接第十二電阻的一端和第三二極管的正極,第三二極管的負極連接第五電容的正極和PFC電路,第十二電阻的另一端連接第十三電阻的一端和第二芯片的DET腳;第二變壓器的第4腳連接第十三電阻的另一端、第五電容的負極和第二地;第二變壓器的第5腳連接正常供電模塊,第二變壓器的第7腳連接電池充電模塊,第二芯片的CS腳還通過第六電容連接第一光敏三極管的發(fā)射極和第二地,第二芯片的FB腳連接第一光敏三極管的集電極;第十一電阻的另一端、第二變壓器的第6腳和第二變壓器的第8腳均連接第二地。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述電池充電模塊包括第五二極管、第六二極管、第七二極管、第七電容、第八電容、第十四電阻和第十五電阻;
所述第十四電阻的一端連接第二變壓器的第7腳,第十四電阻的另一端連接第五二極管的正極;第五二極管的負極連接第七電容的正極、充電端和第七二極管的正極;第七二極管的負極連接第八電容的正極、第六二極管的負極、備用電池的正極和電池端;第六二極管的正極通過第十五電阻連接充電端和第七二極管的正極,第八電容的負極連接備用電池的負極和第三地。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述正??刂齐娐钒ǖ诎硕O管、第十六電阻、第十七電阻、第十八電阻、第十九電阻、第九電容、第二發(fā)光二極管、第二光敏三極管、第二TVS管、第二三極管和第三MOS管;
所述第八二極管的正極連接第二火線;第八二極管的負極通過第十六電阻連接第九電容的正極、第二TVS管的負極和第十七電阻的一端;第十七電阻的另一端連接第二發(fā)光二極管的正極;第二發(fā)光二極管的負極連接第九電容的負極、第二TVS管的正極和第二地;第二光敏三極管的集電極連接第二三極管的基極、第十八電阻的一端和正常輸出電路;第二三極管的集電極連接第十八電阻的另一端、第十九電阻的一端和第三MOS管的柵極;第二三極管的發(fā)射極連接第二光敏三極管的發(fā)射極、第三地、第十九電阻的另一端和第三MOS管的源極;第三MOS管的漏極連接正常輸出電路。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述正常輸出電路包括第九二極管、第十二極管、第十電容、第十一電容、第二十電阻、第四電感和第三Y電容;
所述第九二極管的正極連接第二變壓器的第5腳;第九二極管的負極連接第十電容的正極、第二三極管的基極、第十八電阻的一端和第四電感的第1腳,第四電感的第2腳連接第十一電容的一端和第一輸出端;第四電感的第3腳連接第二十電阻的一端、第十二極管的正極和反饋電路;第二十電阻的另一端連接第十二極管的負極和第三MOS管的漏極;第四電感的第4腳連接第十一電容的另一端、LED光源的負極和第三Y電容的一端,第三Y電容的另一端連接第一地。
所述的LED應(yīng)急照明控制裝置中,所述應(yīng)急控制模塊包括集成芯片、第四MOS管、第五電感、第十三二極管、第十四電容、第十五電容、第十六電容、第二十九電阻和第三十電阻;
所述第五電感的一端連接第十四電容的一端和電池端,第五電感的另一端連接第四MOS管的漏極和第十三二極管的正極,第十三二極管的負極連接第二輸出端和第二十九電阻的一端;第十四電容的另一端連接集成芯片的GND腳、第三地和第四MOS管的源極,第四MOS管的柵極連接集成芯片的DRV腳,第二十九電阻的另一端連接集成芯片的Vfb腳和第三十電阻的一端,第三十電阻的另一端連接第三地,集成芯片的Vcc腳連接斷電端,集成芯片的Vctl腳通過第十五電容連接第三地;集成芯片的Vbo腳連接電池端、還通過第十六電容連接第三地。
相較于現(xiàn)有技術(shù),本實用新型提供的LED應(yīng)急照明控制裝置,當(dāng)電網(wǎng)正常時,第一火線上傳輸?shù)牡谝惠斎腚妷和ㄟ^電源處理模塊進行濾波、整流和功率因數(shù)校正和反激電壓轉(zhuǎn)換后分兩路輸出,一路通過電池充電模塊給備用電池充電,另一路通過正常供電模塊輸出供電電壓給輸出轉(zhuǎn)換模塊以點亮LED光源;第二火線上傳輸?shù)牡诙斎腚妷焊鶕?jù)正常供電模塊的開關(guān)操作控制供電電壓的輸出狀態(tài);輸出轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)供電電壓的輸出狀態(tài)控制LED光源的亮滅。當(dāng)電網(wǎng)供電異常時,備用電池給應(yīng)急控制模塊供電使其工作,應(yīng)急控制模塊輸出恒流電壓通過輸出轉(zhuǎn)換模塊輸出點亮LED光源實現(xiàn)應(yīng)急照明;過放保護模塊啟動以防止備用電池過放電。由于該LED應(yīng)急照明控制裝置只需要一組電源處理(依次為濾波整流、PFC、反激),既能實現(xiàn)對備用電池充電,同時也能給LED光源提供恒流供電,還能實現(xiàn)應(yīng)急照明。與傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置(如圖1所示)相比減少了一組電源處理的電路模塊,使產(chǎn)品的體積和重量大大縮小、成本大大降低、損耗大為減小、EMC易通過、溫升低、減少了燈具布線、方便燈具安裝,起到安全、節(jié)能的效果。
附圖說明
圖1為傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中濾波整流電路的電路圖。
圖4為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中PFC電路的電路圖。
圖5為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中反激電路的電路圖。
圖6為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中電池充電模塊的電路圖。
圖7為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中正常控制電路、正常輸出電路和反饋電路的電路圖。
圖8為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中應(yīng)急控制模塊的電路圖。
圖9為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中輸出轉(zhuǎn)換模塊的電路圖。
圖10為本實用新型實施例提供的LED應(yīng)急照明控制裝置中過放保護模塊的電路圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種LED應(yīng)急照明控制裝置,只需要一個開關(guān)電源電路(此處對應(yīng)反激電路),既能實現(xiàn)對備用電池充電,同時也能給LED光源供電。在供電正常的情況下,還可通過關(guān)斷火線供電開關(guān)實現(xiàn)關(guān)閉正常照明。為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
請參閱圖2,本實用新型提供的一種LED應(yīng)急照明控制裝置,連接備用電池和LED光源;其包括電源處理模塊10、電池充電模塊20、正常供電模塊30、應(yīng)急控制模塊40、輸出轉(zhuǎn)換模塊50和過放保護模塊60。其中,PL1、PL2均表示電網(wǎng)的火線;PN表示電網(wǎng)的零線;BATTERY+(相當(dāng)于電池端Battery+)、BATTERY-分別表示備用電池的正極、負極;LED+、LED-分別表示LED光源的正極、負極。
當(dāng)電網(wǎng)正常時,第一火線PL1上傳輸?shù)牡谝惠斎腚妷和ㄟ^電源處理模塊10進行濾波、整流和功率因數(shù)校正和反激電壓轉(zhuǎn)換后分兩路輸出,一路通過電池充電模塊20給備用電池充電,另一路通過正常供電模塊30輸出供電電壓給輸出轉(zhuǎn)換模塊50以點亮LED光源。第二火線PL2上傳輸?shù)牡诙斎腚妷焊鶕?jù)正常供電模塊30的開關(guān)操作控制供電電壓的輸出狀態(tài);輸出轉(zhuǎn)換模塊50根據(jù)供電電壓的輸出狀態(tài)控制LED光源的亮滅,以隨時關(guān)閉正常照明,實現(xiàn)正常照明的開或關(guān)的功能。
當(dāng)電網(wǎng)供電異常時,備用電池給應(yīng)急控制模塊40供電使其工作,應(yīng)急控制模塊40輸出恒流電壓通過輸出轉(zhuǎn)換模塊50輸出點亮LED光源,實現(xiàn)應(yīng)急照明。同時過放保護模塊60啟動以防止備用電池過放電。
由于該LED應(yīng)急照明控制裝置只需要一組電源處理(依次為濾波整流、PFC、反激),既能實現(xiàn)對備用電池充電,同時也能給LED光源提供恒流供電,還能實現(xiàn)應(yīng)急照明。與傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置(如圖1所示)相比減少了一組電源處理的電路模塊,使產(chǎn)品的體積和重量大大縮小、成本大大降低、損耗大為減小、EMC易通過、溫升低、減少了燈具布線、方便燈具安裝,起到安全、節(jié)能的效果。
需要理解的是,由于本實施例減少了部分電路,電路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和電路之間的連接也做出了相應(yīng)的修改。如圖2所示,所述電源處理模塊10包括濾波整流電路110、PFC電路120和反激電路130。所述濾波整流電路110對第一火線PL1上傳輸?shù)牡谝惠斎腚妷哼M行濾波、整流處理,輸出第一電壓OUT1,PFC電路120對第一電壓OUT1進行功率因數(shù)校正后輸出第二電壓OUT2。反激電路130將第二電壓OUT2轉(zhuǎn)換為第四電壓OUT4、第五電壓OUT5,分別輸出給正常供電模塊30、電池充電模塊20。
所述正常供電模塊30包括正??刂齐娐?10、正常輸出電路320和反饋電路330。所述正??刂齐娐?10在正常供電時可通過該電路關(guān)閉正常照明。所述正常輸出電路可在正常供電時提供第四電壓OUT4點亮LED光源;反饋電路可反饋電壓信號(圖5中以O(shè)UT3表示)給反激電路的控制芯片、實現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。
請一并參閱圖3,所述濾波整流電路110包括保險絲F1、第一電感L1、第二電感L2、第三電感L3、第一電容C1、第二電容C2、第一Y電容CY1、第二Y電容CY2和整流橋BD1;所述保險絲F1的一端連接第一火線PL1,保險絲F1的另一端連接第一電感L1的第1腳和第一電容C1的一端,第一電感L1的第2腳連接第一Y電容CY1的一端和第二電感L2的第1腳,第一電感L1的第3腳連接零線PN和第一電容C1的另一端,第一電感L1的第4腳連接第二Y電容CY2的另一端和第二電感L2的第3腳,第一Y電容CY1的另一端連接第二Y電容CY2的一端和第一地(圖3中類似E字代表的地符號,PE為保護地線),第二電感L2的第2腳通過第三電感L3連接整流橋BD1的第1腳,第二電感L2的第4腳連接整流橋BD1的第3腳,整流橋BD1的第2腳連接PFC電路和第二電容C2的一端,整流橋BD1的第4腳連接第二電容C2的另一端和第二地(即圖3中三角形代表的地符號)。
其中,第一電感L1和第二電感L2為共模濾波電感,第三電感L3為差模電感。Y電容是分別跨接在電力線兩線和地之間的電容,具有抑制共模干擾的作用。這些器件對輸入的第一輸入電壓進行濾波,使LED應(yīng)急照明控制裝置符合相關(guān)EMC(電磁兼容性)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
請一并參閱圖4,所述PFC電路120包括校正芯片IC1、第一變壓器T1、第一二極管D1、第二二極管D2、第一TVS管TVS1、第一MOS管Q1、第一三極管VT1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第三電容C3和第四電容C4;所述第一變壓器T1的第1腳連接整流橋BD1的第2腳,第一變壓器T1的第2腳連接第一二極管D1的正極和第一MOS管Q1的漏極;第一二極管D1的負極連接反激電路130和第一電阻R1的一端;第一變壓器T1的第3腳連接校正芯片IC1的ZCD腳,第一MOS管Q1的柵極連接第二電阻R2的一端和校正芯片IC1的GD腳;第一MOS管Q1的源極連接第二電阻R2的另一端、校正芯片IC1的CS腳和第七電阻R7的一端,第一電阻R1的另一端連接校正芯片IC1的INV腳、第三電容C3的一端和第四電阻R4的一端,第三電容C3的另一端連接校正芯片IC1的COMP腳;校正芯片IC1的MULT腳通過第五電阻R5連接整流橋BD1的第2腳,MULT腳還通過第六電阻連接第二地;校正芯片IC1的CS腳通過第四電容C4接地,校正芯片IC1的Vcc腳連接供電端VCC和第二二極管D2的負極,第二二極管D2的正極連接第一三極管VT1的發(fā)射極,第一三極管VT1的集電極連接第三電阻R3的一端和反激電路,第一三極管VT1的基極連接第一TVS管TVS1的負極和第三電阻R3的另一端;第三電容C3的負極、第一變壓器T1的第4腳、第四電阻R4的另一端、第七電阻R7的另一端和第一TVS管TVS1的正極均連接第二地。
其中,校正芯片IC1的型號為L6562D SO-8;PFC電路120對線路的功率因數(shù)進行校正,提高線路的功率因數(shù),以減少線路的諧波對電網(wǎng)的影響。
請一并參閱圖5,所述反激電路130包括第二芯片IC2(型號為FAN6300A)、第二變壓器T2、第二MOS管Q2、第三二極管D3、第四二極管D4、第五電容C5、第六電容C6、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13和第一光敏三極管OPT1B;所述第二變壓器T2的第1腳連接第四二極管D4的負極、第一二極管D1的負極和第八電阻R8的一端;第八電阻R8的另一端連接第二芯片IC2的HV腳和第九電阻R9的一端,第九電阻R9的另一端連接第二芯片IC2的VCC腳和供電端VCC,第二變壓器T2的第2腳連接第四二極管D4的正極和第二MOS管Q2的漏極,第二MOS管Q2的柵極連接第十電阻R10的一端和第二芯片IC2的GATE腳;第二MOS管Q2的源極連接第十電阻R10的另一端、第十一電阻R11的一端和第二芯片IC2的CS腳,第二變壓器T2的第3腳連接第十二電阻R12的一端和第三二極管D3的正極,第三二極管D3的負極連接第五電容C5的正極和第一三極管VT1的集電極,第十二電阻R12的另一端連接第十三電阻R13的一端和第二芯片IC2的DET腳;第二變壓器T2的第4腳連接第十三電阻R13的另一端、第五電容C5的負極和第二地;第二變壓器T2的第5腳連接正常供電模塊30,第二變壓器T2的第7腳連接電池充電模塊20,第二芯片IC2的CS腳還通過第六電容C6連接第一光敏三極管OPT1B的發(fā)射極和第二地,第二芯片IC2的FB腳連接第一光敏三極管OPT1B的集電極;第十一電阻R11的另一端、第二變壓器T2的第6腳和第二變壓器T2的第8腳均連接第二地。
所述反激電路作為主開關(guān)電路,主要功能是由輔助繞組(第二變壓器T2的右側(cè)繞組)對后續(xù)模塊供電。供電正常時,通過第二變壓器T2右上側(cè)繞組輸出第四電壓OUT4給正常供電模塊30,為LED光源提供恒流驅(qū)動。同時,第二變壓器T2右下側(cè)繞組輸出第五電壓OUT5給電池充電模塊20,為備用電池提供充電電壓。第二芯片IC2的型號為FAN6300A,是一種反激電路控制芯片。
請一并參閱圖6,所述電池充電模塊20包括第五二極管D5、第六二極管D6、第七二極管D7、第七電容C7、第八電容C8、第十四電阻R14和第十五電阻R15;所述第十四電阻R14的一端連接第二變壓器T2的第7腳,第十四電阻R14的另一端連接第五二極管D5的正極;第五二極管D5的負極連接第七電容C7的正極、充電端Charge+和第七二極管D7的正極;第七二極管D7的負極連接第八電容C8的正極、第六二極管D6的負極、備用電池的正極BATTERY+和電池端Battery+;第六二極管D6的正極通過第十五電阻R15連接充電端Charge+和第七二極管D7的正極,第八電容C8的負極連接備用電池的負極BATTERY-和第三地(圖中線條組成的倒三角形所示)。
其中,第二變壓器T2右下側(cè)繞組輸出第五電壓OUT5通過第十四電阻R14限流、第五二極管D5隔離、第七電容C7整流濾波,接著再通過第七二極管D7隔離、第八電容C8濾波后為備用電池充電。同時,充電端Charge+對正常供電模塊30和過放保護模塊60供電;在供電異常時電池端Battery+輸出電壓為應(yīng)急控制模塊供電,以實現(xiàn)應(yīng)急照明。第五二極管D5還可防止充電端Charge+上的電壓倒灌至第二變壓器T2,第七電容C7還對充電端Charge+上的電壓進行濾波。第七二極管D7還用于確保第五電壓OUT5(充電電壓)單向流至備用電池,避免備用電池上的電反灌至充電端Charge+。第六二極管D6為發(fā)光二極管,在對備用電池充電時被點亮起到充電指示作用。
請一并參閱圖7,所述正??刂齐娐?10包括第八二極管D8、第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18、第十九電阻R19、第九電容C9、第二發(fā)光二極管OPT2A、第二光敏三極管OPT2B、第二TVS管TVS2、第二三極管VT2(NPN)和第三MOS管Q3(NMOS);所述第八二極管D8的正極連接第二火線PL2;第八二極管D8的負極通過第十六電阻R16連接第九電容C9的正極、第二TVS管TVS2的負極和第十七電阻R17的一端;第十七電阻R17的另一端連接第二發(fā)光二極管OPT2A的正極;第二發(fā)光二極管OPT2A的負極連接第九電容C9的負極、第二TVS管TVS2的正極和第二地;第二光敏三極管OPT2B的集電極連接第二三極管VT2的基極、第十八電阻R18的一端和正常輸出電路320;第二三極管VT2的集電極連接第十八電阻R18的另一端、第十九電阻R19的一端和第三MOS管Q3的柵極;第二三極管VT2的發(fā)射極連接第二光敏三極管OPT2B的發(fā)射極、第三地、第十九電阻R19的另一端和第三MOS管Q3的源極;第三MOS管Q3的漏極連接正常輸出電路320。
正常控制電路310在供電正常時,可以按需要確定是否關(guān)閉照明、實現(xiàn)節(jié)能。第二發(fā)光二極管OPT2A和第二光敏三極管OPT2B組成第二光耦OPT2。具體為:正常供電,若第二火線PL2接通,則輸入的電壓依次通過第八二極管D8整流,第十六電阻R16限流降壓,第九電容C9濾波,第二TVS管TVS2(或穩(wěn)壓二極管)穩(wěn)壓后得到一個穩(wěn)定的電壓,再通過第十七電阻R17限流,為第二發(fā)光二極管OPT2A提供電流,從而使其對應(yīng)的第二光敏三極管OPT2B導(dǎo)通,導(dǎo)致第二三極管VT2斷開,第十八電阻R18和第十九電阻R19的分壓使第三MOS管Q3導(dǎo)通,為正常輸出電路320提供供電,也即是為LED光源正常照明提供恒流驅(qū)動,處于正常照明狀態(tài)。
若在此狀態(tài)下想關(guān)閉正常照明,可使第二火線PL2斷開,則第二發(fā)光二極管OPT2A側(cè)無電流通過,從而其第二光敏三極管OPT2B斷開,第二三極管VT2導(dǎo)通使第三MOS管Q3斷開,從而LED光源的恒流驅(qū)動被斷開,LED光源不亮,實現(xiàn)節(jié)能。
請繼續(xù)參閱圖7,所述正常輸出電路320包括第九二極管D9、第十二極管D10、第十電容C10、第十一電容C11、第二十電阻R20、第四電感L4和第三Y電容CY3;所述第九二極管D9的正極連接第二變壓器T2的第5腳;第九二極管D9的負極連接第十電容C10的正極、第二三極管VT2的基極、第十八電阻R18的一端和第四電感L4的第1腳,第四電感L4的第2腳連接第十一電容C11的一端和第一輸出端RD;第四電感L4的第3腳連接第二十電阻R20的一端、第十二極管D10的正極和反饋電路330;第二十電阻R20的另一端連接第十二極管D10的負極和第三MOS管Q3的漏極;第四電感L4的第4腳連接第十一電容C11的另一端、LED光源的負極和第三Y電容CY3的一端,第三Y電容CY3的另一端連接第一地。
第四電壓OUT4通過正??刂齐娐?10的控制其是否輸出給LED光源供電。若輸出,則通過第四電感L4(共模濾波電感)、第十一電容C11和第三Y電容CY3濾波后再從第一輸出端RD輸出,使產(chǎn)品符合相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)的要求。第十二極管D10防止輸出端短路時對第二十電阻R20的沖擊。
請繼續(xù)參閱圖7,所述反饋電路330包括運算放大器IC3(型號為TSM103A)、第三三極管VT3、第三TVS管TVS3、第二十一電阻R21、第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第二十五電阻R25、第二十六電阻R26、第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第十一二極管D11、第十二二極管D12、第十二電容C12、第十三電容C13和第一發(fā)光二極管OPT1A;所述第三三極管VT3的集電極連接充電端Charge+和第二十一電阻R21的一端,第三三極管VT3的基極連接第三TVS管TVS3的負極和第二十一電阻R21的另一端,第三TVS管TVS3的正極連接第三地;第三三極管VT3的發(fā)射極連接第二十二電阻R22的一端、運算放大器IC3的Vcc腳和第一發(fā)光二極管OPT1A的正極;第二十二電阻R22的另一端連接運算放大器IC3的Ref腳、第二十六電阻R26的一端和運算放大器IC3的Input+(2)腳;第二十六電阻R26的另一端連接運算放大器IC3的GND腳和第三地,第一發(fā)光二極管OPT1A的負極連接第十一二極管D11的正極和第十二二極管D12的正極;第十一二極管D11的負極連接運算放大器IC3的Output1腳,還通過第二十七電阻R27連接第十二電容C12的一端;第十二電容C12的另一端連接運算放大器IC3的Input-(1)腳、第二十三電阻R23和第二十四電阻R24的一端,第二十三電阻R23的另一端連接第一輸出端RD,第二十四電阻R24的另一端連接第三地,第十二二極管D12的負極連接運算放大器IC3的Output2腳和第十三電容C13的一端,第十三電容C13的另一端通過第二十八電阻R28連接運算放大器IC3的Input-(2)腳和第二十五電阻R25的一端,第二十五電阻R25的另一端連接第四電感L4的第3腳。
該反饋電路由電壓反饋電路和電流反饋電路構(gòu)成。電壓反饋電路包括第二十二電阻R22、第二十三電阻R23、第二十四電阻R24、第十二電容C12、第十一二極管D11(并結(jié)合第十二極管D10)、第一發(fā)光二極管OPT1A、運算放大器IC3的第1、2、3腳構(gòu)成;用于限制正常時恒流輸出的最大輸出電壓。電流反饋電路包括第二十五電阻R25、 第二十六電阻R26(結(jié)合第二十電阻R20)、第十三電容C13、第十二二極管D12、第一發(fā)光二極管OPT1A、運算放大器IC3的第5、6、7腳構(gòu)成;用于實現(xiàn)正常時恒流輸出功能,實現(xiàn)對LED光源的恒流驅(qū)動。其中起優(yōu)化作用的元件有第二十七電阻R27、第二十八電阻R28、第十二電容C12、第十三電容C13使反饋環(huán)路更穩(wěn)定。
請一并參閱圖8,所述應(yīng)急控制模塊40包括集成芯片IC4(型號為NCP1654)、第四MOS管Q4、第五電感L5、第十三二極管D13、第十四電容C14、第十五電容C15、第十六電容C16、第二十九電阻R29和第三十電阻R30;所述第五電感L5的一端連接第十四電容C14的一端和電池端Battery+,第五電感L5的另一端連接第四MOS管Q4的漏極和第十三二極管D13的正極,第十三二極管D13的負極連接第二輸出端EM+和第二十九電阻R29的一端;第十四電容C14的另一端連接集成芯片IC4的GND腳、第三地和第四MOS管Q4的源極,第四MOS管Q4的柵極連接集成芯片IC4的DRV腳,第二十九電阻R29的另一端連接集成芯片IC4的Vfb腳和第三十電阻R30的一端,第三十電阻R30的另一端連接第三地,集成芯片IC4的Vcc腳連接斷電端shut_vcc,集成芯片IC4的Vctl腳通過第十五電容C15連接第三地;集成芯片IC4的Vbo腳連接電池端Battery+、還通過第十六電容C16連接第三地。
電網(wǎng)供電正常時,由于集成芯片IC4的Vbo腳沒有從電池獲取電源供電、從而不工作、無輸出。供電異常時,備用電池通過過放保護模塊為IC4的電源腳(Vbo腳)供電,該恒流輸出工作,恒流輸出從第二輸出端EM+輸出點亮LED光源,實現(xiàn)應(yīng)急時恒流驅(qū)動、也就是進入應(yīng)急照明狀態(tài)。
請一并參閱圖9,所述輸出轉(zhuǎn)換模塊50包括第十四二極管D14和第十五二極管D15;所述第十四二極管D14的正極連接第二輸出端EM+,第十五二極管D15的正極連接第一輸出端RD,第十四二極管D14的負極連接第十五二極管D15的負極和LED光源的正極LED+。
供電正常時,由正常時恒流輸出正常輸出電路的第一輸出端口RD經(jīng)過第十五二極管D15輸出到LED光源的正極LED+,點亮LED光源。此時第十四二極管D14防止第一輸出端口RD的輸出電流干擾到應(yīng)急控制模塊40部分的電路,實現(xiàn)正常照明。
供電異常時,應(yīng)急控制模塊工作,正常輸出電路停止工作,應(yīng)急控制模塊的第二輸出端口EM+通過第十四二極管D14輸出到LED光源的正極LED+,點亮LED光源。此時,第十五二極管D15防止第二輸出端口EM+的輸出電流干擾到正常輸出電路,實現(xiàn)應(yīng)急照明。這樣即可根據(jù)供電的正常和異常狀態(tài)自動實現(xiàn)正常照明與應(yīng)急照明之間的轉(zhuǎn)換。
請一并參閱圖10,所述過放保護模塊60包括第十六二極管D16、第十七二極管D17、第十八二極管D18、第十七電容C17、第四三極管VT4、第五三極管VT5、第六三極管VT6、第三十一電阻R31、第三十二電阻R32、第三十三電阻R33、第三十四電阻R34和第三十五電阻R35;所述第十六二極管D16的正極連接充電端Charge+;第十六二極管D16的負極連接第十七二極管D17的負極、第十七電容C17的正極、第三十二電阻R32的一端和第十八二極管D18的正極;第十七二極管D17的正極連接第三十四電阻R34的一端,第十八二極管D18的負極連接第三十五電阻R35的一端;第三十二電阻R32的另一端連接第四三極管VT4的集電極、第五三極管VT5的基極和第三十三電阻R33的一端,第三十三電阻R33的另一端連接第十七電容C17的負極和第三地,第四三極管VT4的基極通過第三十一電阻R31連接充電端Charge+,第四三極管VT4的發(fā)射極連接第五三極管VT5的發(fā)射極和第三十三電阻R33的另一端,第五三極管VT5的集電極連接第六三極管VT6的基極和第三十五電阻R35的另一端,第六三極管VT6的發(fā)射極連接電池端Battery+,第六三極管VT6的集電極連接第三十四電阻R34的另一端和斷電端shut_vcc。
過放保護模塊60防止電池過放電、實現(xiàn)電池保護功能,同時還能實現(xiàn)正常照明與應(yīng)急照明之間的轉(zhuǎn)換控制。供電正常時,通過第十六二極管D16對第十七電容C17充電,通過第三十一電阻R31使第四三極管VT4導(dǎo)通,從而第五三極管VT5斷開,第六三極管VT6斷開應(yīng)急控制模塊40的集成芯片IC4沒電,沒有啟動工作。
若供電異常,第二變壓器T2的輔助繞組斷電,充電端Charge+無電則第四三極管VT4斷開。第十七電容C17存儲的電量通過第三十二電阻R32、第三十三電阻R33分壓導(dǎo)通第五三極管VT5,從而第六三極管VT6導(dǎo)通,對應(yīng)急控制模塊40的集成芯片IC4供電,應(yīng)急控制模塊40啟動工作,應(yīng)急恒流輸出,實現(xiàn)應(yīng)急照明。同時,電池端Battery+通過第六三極管VT6、第三十四電阻R34、第十七二極管D17對第十七電容C17充電,維持其電壓。第十七電容C17通過第十八二極管D18、第三十五電阻R35為第六三極管VT6維持續(xù)流、保證第六三極管VT6的導(dǎo)通。隨著電池電壓的下降,第三十二電阻R32、第三十三電阻R33分壓下降,到達電池的過放電保護點時,第五三極管VT5斷開,從而第六三極管VT6斷開,停止應(yīng)急控制模塊40工作、也就是停止應(yīng)急恒流輸出、對電池起保護作用。
需要理解的是,在具體實施時,對于主開關(guān)電路(反激電路)的演繹,還可以使用正激電路、半橋電路、推挽電路等。對于由第二變壓器的輔助繞組構(gòu)成備用電池充電電路的演繹,還可以使用恒流充電電路、第三輔助繞組等。由光耦隔離實現(xiàn)在供電正常時關(guān)閉照明而演繹的,還可以使用繼電器等。
綜上所述,本實用新型提供的LED應(yīng)急照明控制裝置只需要一組電源處理(依次為濾波整流、PFC、反激),通過第二變壓器的輔助繞組及外圍相應(yīng)的電路構(gòu)成LED光源的恒流驅(qū)動,由正常供電模塊實現(xiàn)關(guān)閉正常照明電路、同時不影響備用電池的正常充電;也就是在正常供電時,可以按需要確定是否關(guān)閉正常照明、實現(xiàn)節(jié)能;同時備用電池正常充電,以備應(yīng)急之用。還能在電網(wǎng)異常時通過應(yīng)急控制模塊實現(xiàn)應(yīng)急照明。與傳統(tǒng)的LED應(yīng)急照明控制裝置(如圖1所示)相比減少了一組電源處理的電路模塊,使產(chǎn)品的體積和重量大大縮小、成本大大降低、損耗大為減小、EMC易通過、溫升低、減少了燈具布線、方便燈具安裝,起到安全、節(jié)能的效果。
可以理解的是,對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說,可以根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。