安全标志灯.pdf

本发明涉及一种安全标志灯，属于电学领域，是一种用于各类高层建筑物、航海、港口等的标志灯。
    目前，国内外广泛使用的标志灯，大都采用交流220V电压或交直流36V电源做电压;采用白炽灯做光源，其控制电路则主要是由交、直流继电器、接触器组成。这种标志灯存在着耗能高、发光强度低、使用寿命短、控制电路不可靠的缺点，同时，由于光源、电源距离较远，使用较长的橡皮电线，橡皮电线经风吹日晒容易老化，会发生漏电、短路现象，使用极不安全，且维修很困难。

    本发明的目的在于提供一种采用硅太阳能电池做电源，国际上最先进的电光源-外触发喷镀银电极闪光灯做光源和由先进电子器件构成的闪光灯控制电路组成的安全标志灯，这种安全标志灯有耗能低、发光强度高、使用寿命长、控制电路安全可靠的优点。

    本发明所提供的安全标志灯由电源、标志灯、控制电路组成，电源为采用光伏技术生产的大面积、低照度、高效率、多晶硅太阳能电池组件与免维护铅酸密封蓄电池，太阳能电池的正极与蓄电池的正极间接有二极管D1和与其并联的双色发光二极管LED1，电阻R1接于双色发光二极管的公共极与蓄电池的负极相接;标志灯采用长寿命、低能耗、外触发喷镀银电极闪光灯;闪光灯的控制电路由光敏开关电路、提供闪光灯电极电压逆变电路和闪光灯触发电路组成，光敏开关电路的输入端接电源，其输出端控制高压逆变电路和闪光灯触发电路的工作，光敏开关电路由大功率驱动开关IC1、接于IC1控制极与地之间的光敏三极管BG1和接于其控制极和蓄电池正极间的电阻R2和W1组成;由大功率晶体管BG2、电阻R4、R5、电容C2、二极管D2、变压器T1组成高压逆变电路，二极管D3、D4向与闪光灯电极相接的电容C4充电提供闪光灯两电极电压;闪光灯触发电路由时基电路路片IC2、其输入脚2、6上的电容C6R6、电阻R8、W2构成的可调时基控制电路、通过电阻R3其控制极与IC2输出端3相接的和高压变压器T2，电容C5与可控硅正极相接，变压器T2与闪光灯外触发极相联。光敏开关电路中大功率驱动开关IC1的输入输出间接有一个做指示用的双色发光二极管，闪光灯地控制电路除光敏三极管和发光二极管外，均由102A快干绝缘树脂封装于容器内。所述的硅太阳电池组件倾斜置于一水平固定座与垂直安装于水平固定座上的仰角调正连杆之间。

    本发明所提供的安全标志灯采用了光伏技术生产的多晶体硅太阳能电池组件，其表面用低铁钢化玻璃EVA和Tedlar热压密封，可在最恶劣的自然环境下使用。硅太阳组件晴天吸收光能转化为电能通过隔离二极管D1向蓄电池充电，双色二极管LED1作为充放电指示用。由于BG1在光照下呈现低阻抗，白天大功率驱动开关IC1的控制极与地间无电压，IC1不工作，当夜间BG1呈现高阻抗，其使IC1控制极电压升高至1.2伏，IC1导通，输出脚2输出6V直流电压使高压逆变电路和闪光灯触发电路同时工作，在IC1输入、输出端间的双色二极管LED2作工作指示用。IC1输出的6V直流电压使高压逆变电路的大功率晶体管BG2导通，由BG2、电阻R4、R5、电容C2、二极管D2、变压器T1的线圈L1L2形成的工作频率为2KHZ的振荡电路工作，使变压器T1的线圈L3两端产生高压交流电压，经二极管D3、D4整流向电容C4闪光灯触发电路中的电容C5充电，同时，6V电压使得由时基电路片IC2和在其输入脚2、6上的电容C6、电阻R8、W2组成的可调时基电路产生1.2～5秒的可调方波脉冲，其振荡频率由W2、R8、C6的RC常数决定，由时基电路片IC2的输出脚3输出的方波经由电阻R3触发可控硅SCR导通，电容C5通过可控硅放电，使高压变压器T2的L4线圈产生5000V高压加到闪光灯的外触发极上，引燃闪光管，电容C4向闪光管两电极放电，使闪光灯管闪光，闪光灯的亮度由电容C4的容量决定。光敏开关电路的输出使高压逆变电路的大功率晶体管BG2继续振荡，使T1产生交变高压，经D3、D4整流向C4继续充电，待时基控制电路片IC2输出的第二个方波脉冲到来，触发可控硅SCR工作，闪光灯再一次闪亮，这样不断工作直至天亮，BG1呈现低阻抗，大功率驱动开关IC1关断、高压逆变电路和闪光电路不工作，闪光灯不发亮。硅太阳能电池重向蓄电池充电。在蓄电池输出电压低于4.2V时IC1自动切断，输出端无输出，避免了蓄电池的过放电，光敏开关电路同时也就作为蓄电池的过放电保护。由于采用了低能耗、长寿命、外触发喷镀银电极闪光灯，能耗极低，功率还不到1瓦时，闪光灯的控制电路采用的是可靠性高、耗能低的半导体器件组装，整机工作电流很低，白天15mA左右，夜间约为110m左右，同时，由于采用光伏技术生产的太阳能电池组件转换极高大于13%，所以一个晴天太阳能电池组件对蓄电池充的电能，可保证安全标志灯阴雨天连续工作十天。将闪光灯控制电路用102A快干绝缘树脂封装在容器内，可以使安全标志灯适应各种恶劣的工作环境。硅太阳能电池组件倾斜安装于一水平固定座上，及垂直安装于水平固定座上的仰角调正连杆;可方便地调正多晶硅太阳能电池仰角，以适应各地区工作。

    本发明所提供的安全标志灯，具有耗能低、光照度强、使用寿命长、控制线路安全可靠的优点，这种安全标志灯整机工作电流白天低于15mA左右，闪光灯功率不足1瓦时，闪光一次电能量为0.5焦耳，闪光灯灯管寿命为1＊107次，蓄电池可三年免维护，这种标志灯能适应各种恶劣的工作条件，可在环境温度为-40～+80℃下正常工作。作为标志灯可广泛用于各种高层建筑物、航海、港口等。

    附图说明：

    1、本发明所提供安全标志灯的原理方框图。

    2、本发明所提供的安全标志灯的电路原理图。

    其中：

    D1、D2、D3、D4：晶体二极管。

    LED1、LED2：发光双色二极管。

    IC1：大功率驱动开关集成电路片。

    IC2：时基电路片。

    BG1光敏三极管。

    BG2光敏晶体管。

    T1逆变变压器。

    T2：高压变压器。

    P：闪光灯。

    3、本发明中，调节硅太阳能电池组件仰角用的装置：

    其中：1、固定座。

    2、调正仰角连杆

    3、硅太阳能电池组件

    实施例：

    本发明的一个实施例，按上述电源图装配，其中：硅太阳能电池组件;采用中美合资大明公司生产的，多晶硅太阳能电池组件。

    免维护蓄电池：三菱公司6V、3.2Ah＊3。

    IC1：TWH-8778大功率驱动开关。

    LED1、LED2：∮5mm双色发光二极管。

    BG1：日立H1016大功率高频三极管。

    P：ZH878型外触发喷镀银电极闪光灯

    T1：2KHZ输出300～350V。

    T2输出5000V。

    线路板装好后，将闪光灯控制电路分置于一内有金属框架固定，外壳上有机玻璃的容器内，用102A快干绝缘树脂填装。调节硅太阳能组件的固定座可用金属板材，上面装有与之垂直可上下调节的连杆，太阳能电池组件，即倾斜置于固定座与调正仰角的连杆上。