LED三控灯的控制装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910071617.1

申请日:

2009.03.24

公开号:

CN101505566A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H05B 37/02申请公布日:20090812|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H05B37/02; F21V23/00; F21V23/04; H03K17/94; F21Y101/02(2006.01)N

主分类号:

H05B37/02

申请人:

马相国

发明人:

马相国

地址:

150090黑龙江省哈尔滨市南岗区汉水路225号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

LED三控灯的控制装置,是一种涉及三控灯具和开关的控制装置,解决了高层建筑中的正常照明和事故照明。主要技术发明:用LED组件发光、正常照明和事故照明一体、可控硅限压斩波降压充电、LED组件变阻驱动、高压供电低压照明、“充电”和“照明”异步实施等。应急照明时对消防作业人员没有触电危险,性能安全可靠。有两种电路联接方案,用这两个技术方案可以生产出具有三控功能的壁挂、吸顶、吊座台式等各种灯具或开关,以满足高层建筑通道和楼道中正常照明和应急照明的需要,正常时为双控灯,为人们的出行提供照明;事故时自动变为长明灯,为人们疏散逃生提供照明;事故解除时,自动恢复为双控灯。也可以生产出各种带有停电不间断照明的灯具。

权利要求书

1、  一种LED三控灯的控制装置的发明,是在已有的双控灯电路中,发明和采用高亮度LED组件做为发光器件、LED组件变阻驱动电路、可控硅限压斩波降压充电电路或是RC降压电路、实现高压供电低压照明、“充电”与“照明”异步实施电路、应急控制电路,使其具有声控、光控、应急控制的三控灯,达到正常时是双控灯为人们的出行提供照明、当地震、火灾事故发生时自动变为长明灯,为人们的疏散逃生提供低压安全照明,将应急照明和正常照明两种功能,在一套灯具中实现。使用本发明的控制装置,可以生产出具有三控功能的壁挂式、吸顶式、吊式、座式、台式各种灯具或开关,以满足高层建筑通道和楼道中正常照明和应急照明的需要,也可以生产出适用于家庭、办公室并带有停电不间断照明的灯具。

2、
  根据权利要求1所述LED三控灯的控制装置中,可控硅限压斩波降压充电电路是由电原理图1中:电网电压A端与D1的正极和D2的负极相接,电网电压O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将电网中的220V交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R23串联充电指示灯LD1后并联R24的组合相接,LD1负极及R24与限压斩波降压可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R22接到由R1、C1、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;脉动直流电压经D1、D3负极与R19、R20分压电路相接,R20上分得的电压做为限压斩波时电网电压的取样电压,与电压比较器IC2的2端(-)相接,R18与W3的分压值做为限压斩波的基准比较电压,与IC2的3端(+)相接,IC2两输入端UIN+和UIN-电压相比较后的结果,由IC2的输出端1与DK1的控制极g相接,实现用比较器的输出控制DK1的导通或截止,完成向蓄电池组E的限压斩波降压和充电

3、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置中,LED组件变阻驱动电路是由电原理图1中:蓄电池组E的+端与R16、R17相接,R16与变阻三极管BG2的集电极相接,R15接在BG2的基极和集电极之间,BG2的基极与双稳态触发器RS1的Q端相接,R17的另一端和BG2的发射极相接后,再与串并联组合的LED组件L的正极相接,L的负极与照明驱动可控硅DK2的A极相接,DK2的K极与地相接构成回路,DK2的g极与R6相接,R6与YF4的11脚相接,DK2的工作状态受YF4输出的声光控信号控制。

4、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置中,异步实施“充电”和“照明”的逻辑控制电路是由电原理图1中:YF5、YF6组成的双稳态触发器RS2及YF7、YF8组成的双稳态触发器RS1为主要电路构件;其中RS2为控制“充电”的触发器,R端与R7和YF1的3脚相接,S端与R8、R9、C8相接,C8另一端与YF4的11脚相接,Q端与R21相接,R21的另一端与BG3的基极相接,BG3的集电极与DK1的g极相接,BG3的发射极与地相接;RS1为“照明”变阻双稳态触发器,其S端与R13、R14、C6相接,C6另一端与YF3的10脚相接,R端与R11、R12、C7相接,C7的另一端与YF4的11脚相接,Q端与BG2的基极相接,从而达到“充电不照明、照明不充电”,照明时先关断充电再开通照明,充电时先关断照明再开通充电。

5、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置中,应急控制电路是由电原理图1中:BG4、BG5、R25、R26、R27构成,其中R25与D5负极(电源的正极)相接,R25的另一端与BG4的基极相接,BG4的发射极与地相接,BG4的集电极经R26接到蓄电池组E的+端,同时与BG5的基极相接,BG5的发射极与地相接,BG5的集电极与YF4的13脚相接,并经R27与E的+端相接。

6、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置中,RC降压充电电路是由电原理图2中:R1、C1并联接在电网电压的输入端A与D1、D2之间,起到交流降压作用,电网电压的O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将降压后的交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R18串联充电指示灯LD1后并联R19的组合相接,LD1负极及R19的另一端与充电可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R21接到由R20、C9、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;DK1的控制极g与BG3的集电极相接,BG3的发射极与地相接,BG3的基极与R10相接,R10另一端与RS2的Q端相接,由RS2触发器控制BG3的工作状态

7、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置,安装到壁挂、吸顶、吊座台式各式灯具中,就是“三控灯具”,当发生事故时自动变为长明灯,为人员疏散逃生提供照明;当事故解除时自动恢复为双控灯,为人们日常的出行提供照明。

8、
  根据权利要求1所述的LED三控灯的控制装置,安装到开关中,就是三控开关,所控制的LED发光组件,当发生事故时自动变为长明灯,为人员疏散逃生提供照明;当事故解除时自动恢复为双控灯,为人们日常的出行提供照明。

说明书

LED三控灯的控制装置
技术领域
本发明涉及一种照明灯领域的三控灯,尤其是涉及一种LED三控灯的控制装置。
背景技术
目前,高层住宅楼的通道和楼梯间,为了方便和节能,多使用具有声控(或感应、延时)和光控功能的双控灯头、双控开关或是自熄开关,其特点是白天或夜间无人时灯不亮,只有夜间有人走动时才亮,延时一段时间又自动熄灭,节省了电能,实现了通道和楼道内照明自动化,然而,当建筑楼房发生火灾等重大事故时,照明电源切断,双控灯全部熄灭,给人员疏散造成极大困难,尤其是高层建筑发生意外事故时,更容易发生严重的伤亡事故。目前建筑规范中明确规定:高层建筑的通道和楼梯间,“当应急照明采用节能自熄开关控制时,必须采取应急时自动点亮的措施”,虽然采取措施可以将双控灯或自熄开关控制的灯具点亮,处于长明应急状态,为人们疏散提供照明;但如果是火灾事故,消防人员实施灭火作业时,因为电网中是交流220V电源,水打到电路或是灯具上,就会发生消防人员触电伤亡事故;同时,建筑物中仍有220V交流电源,如果发生垮塌事件,裸露的电线会对疏散逃生的人员造成伤害;如果在建筑物中采用正常照明和应急照明两套设备、两套管线路时,从设计到施工,又浪费人工和材料。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术中存在的不足之处,提供一种结构简单、设计合理、安装方便、省工省料、平时省电环保,利用高亮度LED组件构成双控灯,再引入应急控制,应急照明时低压供电,发生火灾事故时,能绝对保证消防作业人员的人身安全,不会发生触电伤亡事故;为便于设计和施工,将平时的正常照明和事故时的应急照明合为一体,正常时是电网220V交流电源供电点亮LED组件发光照明的双控灯,为人们出行提供照明;当发生地震、火灾事故应急照明时,由蓄电池低压供电点亮LED组件发光照明,并自动变为长明灯,为人们疏散、逃生提供照明,当事故解除时,又自动恢复为双控灯;本发明是在已有双控灯(声控或感应、光控)电路的基础上,引入LED发光组件、可控硅限压斩波降压充电电路或RC降压充电电路、LED组件变阻驱动电路、“充电”和“照明”异步逻辑控制电路、应急控制电路,使其成为具有正常照明和应急照明双重作用的三控灯;本发明为了确保应急照明的可靠性,平时不需要对应急功能进行专项检测,所以本发明采取了“充电”和“照明”异步实施的方案,“充电时不照明、照明时不充电”,如果应急电路有故障,平时照明状态就能发现故障并予以及时排除,从而确保了应急功能始终处于完好状态;本发明引入可控硅控制,为了克服单向可控硅大电流导通后具有维持导通、难以关断的特点,又要保证LED组件发光时有足够的电流通过,本发明采取了由逻辑电路控制的变阻电路方案,当LED组件发光时变为低阻负载,确保所需的电流量;当可控硅关断前,变为高阻负载,确保在小电流状态下可控硅及时可靠地关断;使用本发明的控制装置,可以生产出具有三控功能的壁挂式、吸顶式、吊式、座式、台式各种灯具或开关,以满足高层建筑通道和楼道中正常照明和应急照明的需要,也可以生产出适用于家庭、办公室并带有停电不间断照明的灯具。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案有两个:
第一技术方案(见图2:电原理图1)是:由可控硅限压斩波降压充电电路、LED组件变阻驱动电路、异步实施“充电”与“照明”逻辑控制电路、应急控制电路,配以声光控及延时电路而构成;可控硅限压斩波降压充电电路是:电网电压A端与D1的正极和D2的负极相接,电网电压O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将电网中的220V交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R23串联充电指示灯LD1后并联R24的组合相接,LD1负极及R24与限压斩波降压可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R22接到由R1、C1、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;脉动直流电压经D1、D3负极与R19、R20分压电路相接,R20上分得的电压做为限压斩波时电网电压的取样电压,与电压比较器IC2的2端(-)相接,R18与W3的分压值做为限压斩波的基准比较电压,与IC2的3端(+)相接,IC2两输入端UIN+和UIN-电压相比较后的结果,由IC2的输出端1与DK1的控制极g相接,实现用比较器的输出控制DK1的导通或截止,完成向蓄电池组E的限压斩波降压和充电;该方案中蓄电池组E的+端与三端稳压器IC1的3端相接,IC1的2端输出的稳定直流电压,供全部逻辑控制电路做为工作电源;该方案中LED组件变阻驱动电路是:蓄电池组E的+端与R16、R17相接,R16与变阻三极管BG2的集电极相接,R15接在BG2的基极和集电极之间,BG2的基极与双稳态触发器RS1的Q端相接,R17的另一端和BG2的发射极相接后,再与串并联组合的LED组件L的正极相接,L的负极与照明驱动可控硅DK2的A极相接,DK2的K极与地相接构成回路,DK2的g极与R6相接,R6与YF4的11脚相接,DK2的工作状态受YF4输出的声光控信号控制;该方案中异步实施“充电”和“照明”的逻辑控制电路是:由YF5、YF6组成的双稳态触发器RS2及YF7、YF8组成的双稳态触发器RS1为主要电路构件;其中RS2为控制“充电”的触发器,R端与R7和YF1的3脚相接,S端与R8、R9、C8相接,C8另一端与YF4的11脚相接,Q端与R21相接,R21的另一端与BG3的基极相接,BG3的集电极与DK1的g极相接,BG3的发射极与地相接;RS1为“照明”变阻双稳态触发器,其S端与R13、R14、C6相接,C6另一端与YF3的10脚相接,R端与R11、R12、C7相接,C7的另一端与YF4的11脚相接,Q端与BG2的基极相接;该方案中应急控制电路是:由BG4、BG5、R25、R26、R27构成,其中R25与D5负极(电源的正极)相接,R25的另一端与BG4的基极相接,BG4的发射极与地相接,BG4的集电极经R26接到蓄电池组E的+端,同时与BG5的基极相接,BG5的发射极与地相接,BG5的集电极与YF4的13脚相接,并经R27与E的+端相接。
第二技术方案(见图3:电原理图2)是:由RC降压充电电路、LED组件变阻驱动电路、异步实施“充电”与“照明”逻辑控制电路、应急控制电路,配以声光控及延时电路而构成;RC降压充电电路是:R1、C1并联接在电网电压的输入端A与D1、D2之间,起到交流降压作用,电网电压的O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将降压后的交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R18串联充电指示灯LDI后并联R19的组合相接,LD1负极及R19的另一端与充电可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R21接到由R20、C9、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;DK1的控制极g与BG3的集电极相接,BG3的发射极与地相接,BG3的基极与R10相接,R10另一端与RS2的Q端相接,由RS2触发器控制BG3的工作状态;该方案中LED组件变阻驱动电路是:蓄电池组E的+端与R16、R17相接,R16与变阻三极管BG2的集电极相接,R15接在BG2的基极和集电极之间,BG2的基极与双稳态触发器RS1的Q端相接,R17的另一端和BG2的发射极相接后,再与串并联组合的LED组件L的正极相接,L的负极与照明驱动可控硅DK2的A极相接,DK2的K极与地相接构成回路,DK2的g极与R6相接,R6与YF4的11脚相接,DK2的工作状态受YF4输出的声光控信号控制;该方案中异步实施“充电”和“照明”的逻辑控制电路是:由YF5、YF6组成的双稳态触发器RS2及YF7、YF8组成的双稳态触发器RS1为主要电路构件;其中RS2为控制“充电”的触发器,R端与R7和YF1的3脚相接,S端与R8、R9、C8相接,C8另一端与YF4的11脚相接,Q端与R10相接,R10的另一端与BG3的基极相接,BG3的集电极与DK1的g极相接,BG3的发射极与地相接;RS1为“照明”变阻双稳态触发器,其S端与R13、R14、C6相接,C6另一端与YF3的10脚相接,R端与R11、R12、C7相接,C7的另一端与YF4的11脚相接,Q端与BG2的基极相接;该方案中应急控制电路是:由BG4、BG5、R22、R23、R24构成,其中R22与D5负极(电源的正极)相接,R22的另一端与BG4的基极相接,BG4的发射极与地相接,BG4的集电极经R23接到E的+端,同时与BG5的基极相接,BG5的发射极与地相接,BG5的集电极与YF4的13脚相接,并经R24与E的+端相接。
使用以上两个技术方案的控制装置,都可以实现本发明的内容,该控制装置安装在灯具中,就是三控灯具,该控制装置安装在开关中,就是三控开关。
本发明的优点是:
1、结构简单、设计合理、性能可靠、安装使用方便、节电寿命长。
2、将正常照明和事故照明合为一体,共用一套设备,节约了建筑中的人工费、设备费和材料费。
3、由于采用了LED发光器件,因其耗电量很小,所以能提供应急照明的时间足够长,远长于规范的要求。
4、该发明实现了“正常照明”使用电网220V交流供电,“应急照明”时使用低压蓄电池组供电,应急照明时不会对消防作业人员和疏散人员构成触电伤亡的威胁,具有很高的安全性。
5、本发明采用了可控硅限压斩波降压技术方案,避免使用贵重、沉重的电源变压器件,使设备轻便小巧。
6、本发明利用“充电”和“照明”异步实施的方案,替代了平时烦琐的应急照明检测工作,实现了每次的“充电”和“照明”都是一次运行检测,既节省了大量人力、又便于管理。
7、本发明采用蓄电池组供电照明,每个灯具为一个独立体,不受层层之间的影响,在事故中只要灯具没有被破坏,就能提供应急照明,可靠性强。
8、全部工作状态的转换,由应急指令自动实施,无需任何人员操作,并可以在“正常”与“应急”两种状态中任意转换,电路工作稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的方框图;
图2是电原理图1;
图3是电原理图2;
实施方案
下面结合附图对本发明实施例作进一步详细描述。
由图1-图3可知,本发明的实施方案有两个:
第一技术方案(见图2:电原理图1)是:由可控硅限压斩波降压充电电路、LED组件变阻驱动电路、异步实施“充电”与“照明”逻辑控制电路、应急控制电路,配以声光控及延时电路而构成;可控硅限压斩波降压充电电路是:电网电压A端与D1的正极和D2的负极相接,电网电压O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将电网中的220V交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R23串联充电指示灯LD1后并联R24的组合相接,LD1负极及R24与限压斩波降压可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R22接到由R1、C1、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;脉动直流电压经D1、D3负极与R19、R20分压电路相接,R20上分得的电压做为限压斩波时电网电压的取样电压,与电压比较器IC2的2端(-)相接,R18与W3的分压值做为限压斩波的基准比较电压,与IC2的3端(+)相接,IC2两输入端UIN+和UIN-电压相比较后的结果,由IC2的输出端1与DK1的控制极g相接,实现用比较器的输出控制DK1的导通或截止,完成向蓄电池组E的限压斩波降压和充电;该方案中蓄电池组E的+端与三端稳压器IC1的3端相接,IC1的2端输出的稳定直流电压,供全部逻辑控制电路做为工作电源;该方案中LED组件变阻驱动电路是:蓄电池组E的+端与R16、R17相接,R16与变阻三极管BG2的集电极相接,R15接在BG2的基极和集电极之间,BG2的基极与双稳态触发器RS1的Q端相接,R17的另一端和BG2的发射极相接后,再与串并联组合的LED组件L的正极相接,L的负极与照明驱动可控硅DK2的A极相接,DK2的K极与地相接构成回路,DK2的g极与R6相接,R6与YF4的11脚相接,DK2的工作状态受YF4输出的声光控信号控制;该方案中异步实施“充电”和“照明”的逻辑控制电路是:由YF5、YF6组成的双稳态触发器RS2及YF7、YF8组成的双稳态触发器RS1为主要电路构件;其中RS2为控制“充电”的触发器,R端与R7和YF1的3脚相接,S端与R8、R9、C8相接,C8另一端与YF4的11脚相接,Q端与R21相接,R21的另一端与BG3的基极相接,BG3的集电极与DK1的g极相接,BG3的发射极与地相接;RS1为“照明”变阻双稳态触发器,其S端与R13、R14、C6相接,C6另一端与YF3的10脚相接,R端与R11、R12、C7相接,C7的另一端与YF4的11脚相接,Q端与BG2的基极相接;该方案中应急控制电路是:由BG4、BG5、R25、R26、R27构成,其中R25与D5负极(电源的正极)相接,R25的另一端与BG4的基极相接,BG4的发射极与地相接,BG4的集电极经R26接到蓄电池组E的+端,同时与BG5的基极相接,BG5的发射极与地相接,BG5的集电极与YF4的13脚相接,并经R27与蓄电池组E的+端相接。
第二技术方案(见图3:电原理图2)是:由RC降压充电电路、LED组件变阻驱动电路、异步实施“充电”与“照明”逻辑控制电路、应急控制电路,配以声光控及延时电路而构成;RC降压充电电路是:R1、C1并联接在电网电压的输入端A与D1、D2之间,起到交流降压作用,电网电压的O端与D3的正极和D4的负极相接,二极管D1-D4组成的桥式整流电路,将降压后的交流电转换成脉动直流电,其电压负端由D2、D4的正极接地,其电压正端由D1、D3的负极输出,D1、D3的负极与R18串联充电指示灯LD1后并联R19的组合相接,LD1负极及R19的另一端与充电可控硅DK1的阳极A相接,DK1的负极K与被充电的蓄电池组E的正极相接,蓄电池组E的负极接地构成回路;DK1的控制极g经R21接到由R20、C9、D5组成的简易稳压电源上,取得驱动电流;DK1的控制极g与BG3的集电极相接,BG3的发射极与地相接,BG3的基极与R10相接,R10另一端与RS2的Q端相接,由RS2触发器控制BG3的工作状态;该方案中LED组件变阻驱动电路是:蓄电池组+端与R16、R17相接,R16与变阻三极管BG2的集电极相接,R15接在BG2的基极和集电极之间,BG2的基极与双稳态触发器RS1的Q端相接,R17的另一端和BG2的发射极相接后,再与串并联组合的LED组件L的正极相接,L的负极与照明驱动可控硅DK2的A极相接,DK2的K极与地相接构成回路,DK2的g极与R6相接,R6与YF4的11脚相接,DK2的工作状态受YF4输出的声光控信号控制;该方案中异步实施“充电”和“照明”的逻辑控制电路是:由YF5、YF6组成的双稳态触发器RS2及YF7、YF8组成的双稳态触发器RS1为主要电路构件;其中RS2为控制“充电”的触发器,R端与R7和YF1的3脚相接,S端与R8、R9、C8相接,C8另一端与YF4的11脚相接,Q端与R10相接,R10的另一端与BG3的基极相接,BG3的集电极与DK1的g极相接,BG3的发射极与地相接;RS1为“照明”变阻双稳态触发器,其S端与R13、R14、C6相接,C6另一端与YF3的10脚相接,R端与R11、R12、C7相接,C7的另一端与YF4的11脚相接,Q端与BG2的基极相接;该方案中应急控制电路是:由BG4、BG5、R22、R23、R24构成,其中R22与D5负极(电源的正极)相接,R22的另一端与BG4的基极相接,BG4的发射极与地相接,BG4的集电极经R23接到蓄电池组E的+端,同时与BG5的基极相接,BG5的发射极与地相接,BG5的集电极与YF4的13脚相接,并经R24与蓄电池组E的+端相接。
使用以上两个技术方案的控制装置,都可以实现本发明的内容,该控制装置安装在灯具中,就是三控灯具,该控制装置安装在开关中,就是三控开关。
具体工作原理,结合图2:电原理图1说明如下:
可控硅限压斩波降压充电电路的原理:该电路由D1-D4、D5、LD1、DK1、R1、R18、R19、R20、W3、R22、R23、R24、IC2、蓄电池组E组成,其中:D1-D4是桥式整流电路,将电网中220V交流电压转换成全波脉动直流电压,LD1是充电状态指示灯、R23是限流电阻,R24是充电电流负载电阻,可以调整所需的充电电流,DK1是限压斩波降压充电可控硅,E是被充电的蓄电池组,因为DK1的K极电位被抬高UE值,所以DK1的导通条件是Ug≥UE+Ugk,因此,由R1、C1、D5组成的简易稳压电源,使其UD5》UE,DK1的g极由R22取得驱动电流,确保DK1能够导通向蓄电池组E充电,同时UD5电压做为电网220V电压的取样,经R25送到BG4的基极。全波整流后的脉动直流电压,经R19、R20分压做为电网电压的取样,送至电压比较器IC2-2脚IN-输入端,R18与W3分压后的电压做为基准电压,送至电压比较器IC2-3脚IN+输入端,UIN-与UIN+进行比较,当UIN-<UIN+时,输出“1”电平,触发DK1导通,使脉动直流电经R23、LD1和R24、DK1给蓄电池组E充电。当UIN->UIN+时,输出“0”电平,关断DK1完成高电压限压斩波工作,因此只有小于等于所选定斩波电压的电网电压,才能通过DK1给蓄电池组E充电,斩波充电电压值通过W3进行调整,与W3的阻值成正比关系。
电源电路的原理:该电路由E、IC1、C9、C10、C11、R10、W2组成,E为蓄电池组,做为正常照明和应急照明的直流电源,IC1为三端稳压器,R10、W2是输出电压调整元件,C9、C10、C11是滤波电容器,该电源输出的稳定直流电压,用以保证比较器及逻辑电路稳定可靠的工作。
LED组件变阻驱动电路原理:该电路由双稳态触发器RS1、变阻三极管BG2、R11、R12、R13、R14、C6、C7、R15、R16、R17、串并联组合的高亮度LED发光组件L、可控硅DK2组成。其中R11与R12、R13与R14是两组分压电路,确保RS1的两个触发端S、R平时处于“1”状态;C6与R14、C7与R12构成两个微分电路,用其微分波形的下跳沿对RS1进行触发;R17为高阻负载电阻、R16为低阻负载电阻,需要L发出强光照明时,RS1-Q端置“1”状态,导BG2导通,将R16与R17并联共同为L提供发光所需的电流,调整R16可以得到不同的亮度;此时YF4-11脚输出“1”电平,驱动DK2导通,电流从蓄电池组E的+极,经R16、R17、DK2、地至E的-极构成回路,而使L发出强光照明。当停止照明时,逻辑电路触发RS1-Q端置“0”状态,导致BG2截止,使R16退出负载,此时只有R17高阻负载,所以流过L的电流很小,DK2能可靠的被关断;这时YF4-11脚的“0”电平,导致DK2关断,而使L停止发光照明。
异步实施“充电”和“照明”逻辑控制电路的原理:该电路由YF1-YF4、D6、R5、C3、C4、C5、C8、RS2、R7、R8、R9组成,其中YF1-YF4、D6、R5、C3是声光控电平传输延时门电路,D6为隔离二极管、R5、C3为延时充放电电路,C4、C5为加速电容,RS2为“充电”控制双稳态触发器,R8与R9的分压及R7的接入是为平时RS2的R、S端处于“1”稳定状态,C8与R9组成微分电路,微分波形的下跳沿对RS2-S端触发。当电路加电后无声光控信号时,YF1-3脚置“1”导致RS2-R端置“1”状态,由于C3的存在加电瞬间导致YF4-11脚置“0”状态,导致RS2的Q端置“0”状态,导致BG3截止,导致DK1导通,经整流后的电网电压,经R23、LD1和R24、DK1向蓄电池组E充电,LD1发光指示电路处于“充电”状态。当夜间光照度下降后,RG上升导致YF1-1脚置”1“状态,如果有人走动发出声音,BG1对音频信号进行放大,BG1的Vce上跳波形,导致YF1-2脚瞬间置“1”状态,导致YF1-3脚置“0”状态,触发RS2的R端,导致Q端置“1”状态,导致BG3导通,导致DK1的Ug下降而使DK1截止,关断对蓄电池组E的充电回路;上述YF1-3脚置“0”状态还导致YF2-4脚置“1”状态,经D6给C3充电,当UC3高于门限电平时,导致YF3-10脚从“1”下跳到“0”,经C6、R14微分后触发RS1-S端,导致Q端置“1”状态,导致BG2导通变阻;YF3-10脚置“0”还导致YF4-11脚置“1”状态,导致DK2导通、导致L组件发光照明,以上实现了先关断“充电”再进入“照明”的程序。当声控信号过后,YF1-2脚置“0”状态、导致YF1-3脚置“1”状态,此时RS2-R端置“1”Q状态不变;YF1-3脚置“1”状态,导致YF2-4脚置“0”状态、导致D6截止隔离,导致UC3经R5放电,此时维持“照明”状态不变,既是照明延迟时间,当UC3低于门限电平呈现“0”状态时,导致YF3-10置“1”状态、导致YF4-11脚置“0”状态、导致DK2截止关断照明回路,L停止发光照明;YF4-11脚从“1”下跳到“0”状态的信号,经C8、R9微分电路触发RS2-S端,导致RS2-Q为“0”状态,导致BG3截止、导致DK1导通恢复“充电”状态,同时LD1发光指示电路处于“充电”状态;以上实现了先关断“照明”后开通“充电”的逻辑程序,因此该逻辑控制电路具有“充电不照明、照明不充电”的特点和功能。
光控电路原理:该电路由电位器W1、光敏电阻RG、与非门YF1组成,白天光敏电阻RG的阻值变小,分压比小于YF门的门限电平,因此封锁YF1-2脚,无论有无声音YF1-3脚始终为‘1’状态,经过三个与非门YF2、YF3、YF4倒向,使YF4-11脚为‘0’状态,可控硅不导通,确保白天灯不亮。夜间光敏电阻RG的阻值变大,分压比大于YF门的门限电平呈‘1’状态,对YF1-2脚是开通,输出端状态才由YF1-2状态决定。此时如果无人通过,没有声音,YF1-3不变,灯不亮。如果有人通过发出声音,YF1-2瞬间为‘1’状态,导致YF1-3瞬间输出‘0’状态,经过三个与非门YF2、YF3、YF4倒向,使YF4-11脚为‘1’状态,经R6触发可控硅导通,使灯亮。
声控电路原理:该电路由电阻R2、R3、R4、电容C2、话筒M、三极管BG1组成,三极管BG1是一个声音放大电路。工作原理如下:当无人通过时无声音发出,BG1导通,使BG1-C极为‘0’状态,导致YF1-3为‘1’状态,经三个非门YF2、YF3、YF4倒向,导致YF4-11为‘0’状态,所以无论是白天黑夜灯都不会亮。当白天通过人发出声音时,BG1瞬间截止,使BG1-C极瞬间为‘1’状态,但此时YF1-1是封锁状态,灯还是不亮。当黑夜通过人时发出声音,状态同上,由于此时YF1-1是开通‘1’状态,YF1-2瞬间‘1’状态,导致YF1-3脚为‘0’状态,经三个与非门YF2、YF3、YF4的倒向,导致YF4-11脚为‘1’状态,经限流电阻R6,触发可控硅导通,因此灯被点亮。
应急电路原理:该电路由电阻R25、R26、R27、BG4、BG5组成,应急控制的信号取自电网电压,因为进入应急状态时,电网的220V交流电由消防控制中心控制发出停电指令,由于本发明具有自动恢复各项功能的能力,从“正常”到“应急”之间可以反复转换,对设备都没有任何影响,所以本发明以有无电网电压做为是否进入应急状态的信号,一旦出现临时停电而不是应急状态,只是对所有的应急功能进行了一次检查,来电后全部都自动恢复原状态,并无任何不良影响。其中:R25是电网电压取样电阻、取得D5的直流电压送到BG4的基极,当正常时,UD5经R25导致BG4导通、导致BG5截止,BG5的集电极是“1”状态,送到YF4-13脚不影响声控电路电平的传输,处于正常状态;当应急事件发生时,电网电压撤掉,导致UD5=0、导致BG4截止、BG5导通,导致BG5的集电极呈现“0”状态,导致YF4-13脚置“0”,封锁YF4-12脚,并导YF4-11脚呈现“1”状态,经C4作用到YF4-8和9脚,导致YF4-10脚瞬间置“0”状态,经C4、R14微分触发RS1的Q端置“1”状态,导致BG2导通变阻;同时YF4-11脚的“1”状态,导致DK2导通,使L发光提供“应急”照明,此时因BG5的集电极呈现“0”状态,导致YF4-13脚置“0”,封锁YF4-12脚,所以YF4-11脚状态不受声光控信号的控制,保持在“1”状态不变,也就是“应急”照明不受延时控制而长明。当应急事故解除时,电网恢复供电,如前所述:BG4导通、BG5截止、YF4-13脚置“1”,经过一个延时周期,YF4-11脚置“0”导致DK2截止,导致L中无电流通过不发光,而终止此次应急照明恢复到正常状态。
全电路工作过程:该电路初次加电应处于“充电”工作状态,此时电压比较器IC2根据3脚的基准电压UIN+,与IC2-2脚变化中电网取样电压进行比较输出控制电平,只有对应UIN-≤UIN+的电网电压,才能通过DK1向蓄电池组充电,而高于选定的电压,被可控硅关断将其斩波,因此每半周DK1导通两次、其频率是每秒二百次,有利于充电;在充电中因电流流经LD1使其发光,指示电路处于“充电”工作状态。白天:因光敏电阻变小,导致YF1-???脚电平低于YF1的门限电平,封锁其它管脚的电平通过,输出呈现‘1’状态,YF4-11脚呈‘0’状态,所以灯不亮。夜间:因光敏电阻变大,导致YF1-1脚电平高于YF1的门限电平,开通其它管脚的电平通过,YF4-11脚的状态,由YF1-2脚的状态决定。夜间无人通过时,YF1-2仍然为‘0’状态,YF4-11脚仍然为‘0’状态,所以灯不亮。此时电路状态如下:RS1-Q端置“0”导致BG2截止、RS2-Q端置“0”导致BG3截止、UD5经R25导致BG4导通、BG5截止其集电极呈现“1”状态,导致YF4-13脚置“1”不影响声光控信号的传输。
从“充电”状态转换到“照明”状态的工作过程是:夜间有人通过时,发出声音经BG1放大,当音频的负半周时,YF1-2脚呈现‘1’状态,YF1-3脚置“0”导致RS2-Q端置“1”、导致BG3导通、导致DK1截止,首先完成停止“充电”的程序;YF1-3脚的置“0”还导致YF2-4脚置“1”,经D6给C3充电,当UC3高于门限电平时,导致YF3-10脚置“0”,YF3-10脚从“1”下跳到“0”时,经C6、R14微分其下跳沿触发RS1-Q端置“1”、导致BG2导通,将低阻的16并联到R17上,完成发光前的变阻;YF3-10脚置“0”导致YF4-11脚置“1”、导致DK2导通使L发光提供照明。
从“照明”状态转换到“充电”状态的工作过程是:当音频信号过后,YF1-2脚为“0”导致YF1-3置“1”,不影响RS2的状态,同时导致YE2-4置“0”、导致D6截止隔离、导致UC3经R5放电,当UC3低于门限电平时,导致YF3-10脚置“1”、导致YF4-11脚置“0”、经C7、R12微分触发RS1-Q置“0”、导致BG2截止,使R16退出负载,减小流经L的电流,先完成变阻工作;YF4-11脚置“0”导致DK2关断“照明”;同时YF4-11脚从“1”下跳到“0”,经C8、R9微分触发RS2-Q置“0”、导致BG3截止、导致DK1根据IC2的输出开通和关断完成限压斩波,恢复到“充电”状态,LD1发光指示电路工作在“充电”状态。
从“正常”转入“应急”状态的工作过程是:当事故发生,消防控制中心发出事故指令使电网停电时,导致UD5为0、导致BG4截止、BG5导通,BG5的集电极为“0”状态,导致YF4-13脚置“0”、导致YF4-11脚置“1”状态、导致DK2导通,使L发光提供照明,因YF4-13脚“0”电平的封锁,所以延时控制电平不能改变YF4-11脚的状态,所以应急照明是长明。
从“应急”状态转入“正常照明”状态的工作过程是:当事故解除时,电网恢复供电,UD5导致BG4导通、BG5截止、导致YF4-13脚置“1”,开通YF4-12脚,经一个延时周期,导致DK2关断,恢复到正常待机状态。
使用本发明的控制装置,可以生产出具有三控功能的壁挂式、吸顶式、吊式、座式、台式各种灯具或开关,以满足高层建筑通道和楼道中正常照明和应急照明的需要,也可以生产出适用于家庭、办公室并带有停电不间断照明的灯具。

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LED三控灯的控制装置,是一种涉及三控灯具和开关的控制装置,解决了高层建筑中的正常照明和事故照明。主要技术发明:用LED组件发光、正常照明和事故照明一体、可控硅限压斩波降压充电、LED组件变阻驱动、高压供电低压照明、“充电”和“照明”异步实施等。应急照明时对消防作业人员没有触电危险,性能安全可靠。有两种电路联接方案,用这两个技术方案可以生产出具有三控功能的壁挂、吸顶、吊座台式等各种灯具或开关,以满。

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