用于应急照明系统的LED灯管.pdf

各个示例性实施方式提供一种灯，包括：一光源；和连接到该光源的一控制电路，该控制电路包括：一输入，该输入配置成从一主电源接收电力，以及可替代地，从一二次电源接收电力；一输出，该输出连接到该光源，用于向该光源提供一电流；一判断模块，该判断模块连接到该输入，并配置成当灯在使用时判断该输入处接收的电力是来自主电源还是二次电源，并产生一相应的判断信号；一控制模块，该控制模块连接到该判断模块，并配置成接收该判断信号，且基于该判断信号生成一控制信号；和一转换模块，该转换模块连接在该输入和该输出之间，并配置成接收该控制信号并将来自该主电源或该二次电源的电力转换成该电流，其中，该电流的电流强度由该控制信号控制。

1.  一种灯，包括：
一光源；和
连接到该光源的一控制电路，该控制电路包括：
一输入，该输入配置成从一主电源接收电力，以及可替代地，从一二次 电源接收电力；
一输出，该输出连接到该光源，用于向该光源提供一电流；
一判断模块，该判断模块连接到该输入，并配置成当灯在使用时判断该 输入处接收的电力是来自主电源还是二次电源，并产生一相应的判断信号；
一控制模块，该控制模块连接到该判断模块，并配置成接收该判断信号， 且基于该判断信号生成一控制信号；
和一转换模块，该转换模块连接在该输入和该输出之间，并配置成接收 该控制信号并将来自该主电源或该二次电源的电力转换成该电流，其中，该 电流的电流强度由该控制信号控制。

2.  如权利要求1所述的灯，其中，该主电源包括一交流电源，该二次 电源包括一直流电源。

3.  如权利要求1或2所述的灯，其中，该电流反馈到该控制模块，以 修正该控制信号，从而调节该电流的电流强度。

4.  如权利要求1-3中任意一项所述的灯，其中，该光源是一电流驱动 的光源。

5.  如权利要求1-4中任意一项所述的灯，其中，该光源是一发光二极 管。

6.  如权利要求1-5中任意一项所述的灯，其中，该控制电路还包括一 输入级，该输入级连接在一端的该输入和另一端的该转换模块及该判断模块 之间，该输入级配置成接收并处理来自该主电源或该二次电源的电力，以产 生一经处理的电力信号。

7.  如权利要求6所述的灯，其中，该输入级包括一滤波器、一过载保 护电路和一整流器中的至少一个或其组合。

8.  如权利要求2-7中任意一项所述的灯，其中，该转换模块包括用于 转换来自该交流电源的电力的一交流到直流电压到电流转换器，和用于转换 来自该直流电源的电力的一直流到直流电压到电流的转换器。

9.  如权利要求1-8中任意一项所述的灯，其中，该灯的亮度由该电流 的电流强度控制。

10.  如权利要求1-9中任意一项所述的灯，还包括一壳体，其中，该光 源和该控制电路布置在该壳体内。

11.  如权利要求1-10中任意一项所述的灯，其中，该灯是一发光二极管 光管。

12.  一种灯系统，包括：
如权利要求1-11中任意一项所述的灯；和
连接到该灯的一电源系统。

13.  如权利要求12所述的灯系统，其中，该电源系统配置成从该主电 源向该控制电路的输入提供电力，以及可替代地，从该二次电源向该控制电 路的输入提供电力。

14.  如权利要求13所述的灯系统，其中，该电源系统配置成使得来自 该电源系统的电力输出由提供给该光源的该电流确定。

15.  如权利要求12-14中任意一项所述的灯系统，其中，该主电源包括 一交流电源，该二次电源包括一直流电源。

16.  如权利要求12-15中任意一项所述的灯系统，其中，该电源系统还 包括一控制器，该控制器配置成控制该电力是取自该主电源还是该二次电源。

用于应急照明系统的LED灯管
技术领域
各个实施方式基本上涉及一种灯和一种灯系统，该灯系统包括一灯以及 连接到该灯的一电源系统。
背景技术
应急照明是用于当主电源出现故障时的紧急情况下的照明。主电力的丧 失可能是火灾或停电和正常照明失灵的结果。这可能导致突然的黑暗，并可 能给居民带来危险，这种威胁可能是人身危险，也可能是恐慌。
应急照明通常需要完全自动运转并提供足够高等级的照明，使所有年龄 的人员得以安全地撤离居所。大多数新建筑现在已经在建造施工期间就安装 了应急照明。
在应急照明系统中，如果光源是荧光灯管，为了用电池点亮荧光灯管， 需要特定量的电力。因为荧光灯管不是一种高效节能的光源，如果不增加电 池的容量并间接地提高电池规格和所需空间，要延长光源照明的持续时间将 是困难的。
因此，有必要提供一种替代的光源或灯，其可以克服或至少减轻一些上 述问题。
发明内容
在各种实施方式中提供一灯。
该灯包括：一光源；和连接到该光源的一控制电路。该控制电路包括： 一输入，该输入配置成从一主电源以及，可替代(该主电源)地，从一二次 电源接收电力；一输出，该输出连接到该光源，用于向该光源提供一电流； 一判断模块，该判断模块连接到该输入，并配置成当灯在使用时判断该输入 处接收的电力是来自主电源还是二次电源，并产生一相应的判断信号；一控 制模块，该控制模块连接到该判断模块，并配置成接收该判断信号，且基于 该判断信号生成一控制信号；和一转换模块，该转换模块连接在该输入和该 输出之间，并配置成接收该控制信号并将来自该主电源或该二次电源的电力 转换成该电流，其中，该电流的电流强度由该控制信号控制。
在各种实施方式中提供一灯系统。该灯系统包括：一灯；和连接到该灯 的一电源系统。
附图说明
在附图中，同样的附图标记在不同的视图中通常指代相同的部件。附图 不一定按比例绘制，重点反而在于说明本发明的原理。在下面的描述中，本 发明的各种实施方式将参照以下附图进行描述，其中：
图1示出了一种实施方式的灯系统，包括一灯以及连接到该灯的一电源 系统；
图2示出了一种实施方式的灯；
图3示出了一种实施方式的电源系统。
具体实施方式
以下详细描述参照附图，附图示例性地显示了具体细节和实现本发明的 实施方式。这些实施方式描述得足够详细，以使本领域技术人员能够实施本 发明。在不脱离本发明的范围的情况下，还可以采用其它实施方式，并且可 以做出结构、逻辑和电气上的变动。各种实施方式不一定是相互排斥的，一 些实施方式可以与一个或多个其它实施方式相结合，从而形成新的实施方式。
图1示出了一种实施方式的灯系统100，包括灯102以及连接到灯102 的电源系统104。
电源系统104配置成经由火线连接108和零线连接110从主电源106接 收电力。在一种实施方式中，主电源106可以包括交流电源，火线连接108 可以包括频率为50Hz或60Hz的、介于约220V至240V的电压。任何其它 合适的电压和频率都可以用作火线连接108。
火线连接108可以直接并连续地提供给电源系统104的不可开闭的火线 (L)端子114，以使电源系统104得以充当应急照明装置给二次电源112 再充电，即使是在灯102关闭的时候。此外，火线连接108也可以提供给可 开闭的火线(L1)端子116，但经由开关118提供，以控制火线连接108与 可开闭的火线端子116的连接，并仅在需要向灯102供电时闭合开关118。 此外，零线连接110可以提供给电源系统104中的零线(N)端子120，并 配置成连接这个零线端子120，作为电流返回路径。
可替代地，电源系统104还配置成从二次电源112接收电力，例如直流 电源或电池。在图1中示出的电池112的例子中，电池112的一端可以连接 到电源系统104中的正极电池端子(+)122，电池112的另一端可以连接到 电源系统104中的负极电池端子(-)124。根据用户和设计要求，在电源系 统104中可以使用任何合适的直流电源或电池。
电源系统104配置成将来自主电源106，或者可替代的，来自电池112 的电力提供给灯102。电源系统104配置成使得自电源系统104的电力输出 由提供给灯102内的光源(未示出)的电流(未示出)确定。
在一种实施方式中，电源系统104连接到充电LED 126，其配置为提供 一指示，这一指示表明是否有火线连接108提供到电源系统104，或尤其是 表明，电池112是否经火线连接108正在充电。只要电池112正在通过来自 火线连接108的电力进行充电，充电LED126将点亮。充电LED 126经由电 源系统104上的正电荷(+)LED端子128和负电荷(-)LED端子连接到电 源系统104。
在一种实施方式中，电源系统104还可以连接测试开关132，测试开关 配置成测试在正常维护活动期间电源系统104的状态。测试开关132包括两 个端部，分别连接到电源系统104上的两个测试开关端子(S)134。在一种 实施方式中，测试开关132可以是根据用户和设计要求而可选的。
在一个实施方式中，电源系统104还包括两个LED灯端子(T)136， 其配置成经由相应的电源到灯的配线连接138各自连接到灯102的两个相应 端部。此外，灯102的两个相应端部也经由灯到灯的配线连接140连接在一 起。
各个不可开闭火线端子(L)114，可开闭火线(L1)端子116，零线端 子120，LED灯端子136，电池端子122、124，充电LED端子128、130和 测试开关端子134的位置布置不限于图1中的布置，而是可以根据用户和设 计要求以任何其它适当方式布置。
在一种实施方式中，由于电源系统104间接地控制供给灯102的电力类 型，因而电源系统104可以称为应急LED控制装置，。
在一种实施方式中，灯102是定制设计的发光二极管(LED)T8灯管。 灯102既能够在交流(AC)电压又能够在直流(DC)电压下工作，这取决 于电力是由主电源106还是二次电源112提供。当灯102在交流电压下工作 时，灯102配置成输出100％的光，而当在直流电压下工作时，灯102将根 据需要将光输出减少至X％的减少后的量。X的值可以在0至小于100之间。 通过在省电模式下工作，当由二次电源112例如一电池供电时，灯102能够 工作更长的时间。
图2示出了一种实施方式的灯102。灯102包括一光源144；和连接到 光源144的控制电路146。控制电路146包括：输入148，其被配置成从主 电源(未示出)以及，可替代(主电源)地，从二次电源(未示出)接收电 力142；输出150，其连接到光源144，用于向光源144提供电流152；判断 模块154，其连接到输入148，并配置成当灯102在使用时判断输入148处 接收的电力142是来自主电源还是二次电源，并生成相应的判断信号156； 控制模块158，其连接到判断模块154，并配置接收判断信号156，并基于判 断信号156生成控制信号160；和转换模块162，其连接在输入148和输出 150之间，并配置成接收控制信号160并将来自主电源或二次电源的电力142 转换成提供给光源144的电流152，其中，提供给光源144的电流152的电 流强度由控制信号160控制。此外，电流152也反馈到控制模块158，以修 正控制信号160，从而调节供应给光源144的电流152的电流强度。
如图2所示，控制电路146还包括输入级164，其连接在一端的控制电 路146的输入148和另一端的转换模块162及判断模块154之间，输入级164 配置成接收和处理来自主电源或二次电源的电力142，以产生供应给转换模 块162和判断模块154的经处理的电力信号166。输入级164包括以下分离 组件中的至少一个或其组合，这里所说的分离组件包括滤波器，过载保护电 路和整流器。
在一种实施方式中，滤波器可以包括电磁干扰滤波器(EMI滤波器)， 电磁干扰滤波器是无源电子装置，包括多个部件，用于抑制任何信号或电源 线中的传导干扰。EMI滤波器将抑制由其它模块产生的干扰和输入级或系统 的干扰，所期望的结果是改善对周围环境的EMI信号的抗干扰(即不受其 影响)能力。
在一种实施方式中，过载保护电路可以包括过电压保护电路或过电流保 护电路，整流器可包括桥式整流器。
在一种实施方式中，主电源可以包括交流电源，二次电源可以包括直流 电源或电池。
在一种实施方式中，光源144可以是电流驱动的光源。光源144可以是 发光二极管(LED)。
在一种实施方式中，转换模块162可以包括将来自交流电源的电力142 转换成直流电流的一交流到直流电压到电流转换器，和将来自直流电源的电 力142转换成直流电流的一直流到直流电压到电流转换器。交流到直流电压 到电流转换器和直流到直流电压到电流转换器由电力转换集成电路(IC)构 成。在一种实施方式中，灯102的亮度由提供给光源144的电流152的电流 强度控制。
在一种实施方式中，灯102还包括壳体168，其中，光源144和控制电 路146布置在壳体168内。
在一种实施方式中，灯102可以是发光二极管光管。
图3示出了一种实施方式的电源系统104。电源系统104包括多个模块， 即，电池充电器模块170，电池模块172，DC-DC升压转换器174，继电器 176和基于微处理器的控制模块178。
电池充电器模块170包括电池充电器180，其配置成在电池182没有充 满时允许电池182以一恒定电流的模式充电。电池充电器模块170还包括 AC电压监测电路184，其供应给基于微处理器的控制模块178，以判断电源 系统104中是否有交流电源。
电池模块172包括电池182和电池监测模块186。电池模块172连接到 电池充电器模块170，并配置成应急照明系统的备用电源。备用电源可以是 镍镉或镍氢电池，抑或也可以是其它类型的电池或其它能量存储装置。电池 模块172连接到基于微处理器的控制模块178，使得电池电压由基于微处理 器的控制模块178监测，从而监测电池182的充电和放电状态。
DC-DC升压转换器174连接到电池模块172并配置成从电池182接收 输出。DC-DC升压转换器174包括电路，这一电路配置成将来自电池182 的直流电池输出电压提高至一高的直流电压。
DC-DC升压转换器174连接到继电器176，继电器176充当在正常和应 急模式下交流电压或直流电压与LED灯102之间的多路切换开关。
基于微控制器的控制模块178配置成通过监测提供给电源系统104的交 流电压来监测是否发生电源故障。在电源故障的情况下，DC-DC升压转换 器174将被启用，并且继电器176将被切换到一个位置，在该位置来自DC-DC 升压转换器174的直流电压将被提供给LED灯102。微控制器178的其它任 务包括电池状态监测和其它看家任务，比如充电LED控制和测试开关监测。 从图3可以看到，测试开关以及LED充电指示灯信号188是基于微控制器 的控制模块178的接口。
在灯102由来自主电源106的电力供电这种正常情况下，可开闭的火线 连接190和零线连接110在提供给灯102之前被供应给继电器176。在继电 器176的输入之前，可开闭的火线连接190到灯102的供电由开关118控制。 因此，如果需要开启灯102，开关118将被闭合。与此同时，不可开闭的火 线连接192和零线连接110连续地供应到电池充电器180，用于对电池182 进行充电以供需要时使用。
在灯102由二次电源或电池182供电的紧急情况下，继电器176切换到 紧急模式，且只有来自电池182的电力供应给灯102。
虽然已经参考具体实施方式具体示出并描述了本发明，但本领域技术人 员应当了解，在不脱离由权利要求书限定的本发明的精神和范围的同时，可 以进行形式和细节上的各种变化。
本发明的范围因此由权利要求书表示，在权利要求书的等同的含义和范 围内的所有变化均被涵盖。