專利名稱：高性能低成本消防應急燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燈具，尤其是涉及一種高性能低成本消防應急燈。
消防應急燈是用于建筑物發生火災時為人員疏散提供標志和照明的燈具，是賓館、酒店、寫字樓等高層建筑的必備用品，公安部消防局為適應新形勢頒發了新的國家標準(GBI7945—2000)。現有的消防應急燈大部分不符合此標準，有的未設計欠壓識別及工作狀態轉換電路；有的雖有防過充電保護電路，但無溫度補償電路，蓄電池無法隨著溫度的變化而得到充足的電，使蓄電池得不到有效的保護，縮短了蓄電池的壽命；有的采用多只三極管或集成電路作為主要器件，電路復雜，成本高。
本實用新型的目的在于提供一種高性能低成本消防應急燈，它能實現常時狀態與應急狀態自動轉換，并具有防過充電保護、短路保護、溫度補償、過放電保護及預熱啟輝功能，電路簡單，可靠性高，符合國家新標準。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型包括電源電路、蓄電池、過放電保護電路、振蕩電路和光源電路，特征是還包括工作狀態轉換電路、帶保護及檢測顯示的充電電路。
本實用新型還設計有燈管預熱啟輝電路。
本實用新型的帶保護及檢測顯示的充電電路能在蓄電池充電到最高允許值或蓄電池短路時切斷充電電流，從而起到保護蓄電池的作用。由于蓄電池的最高充電電壓會隨溫度的變化而變化，溫控電阻能隨溫度變化自動調節防過充電保護電壓，使蓄電池在任何溫度下始終充電到最佳值，因而可提高充電及保護效果，延長蓄電池壽命。工作狀態轉換電路能在市電欠壓或停電時自動轉為應急狀態，市電正常后燈自動恢復到常時工作，從而滿足消防要求。燈管預熱啟輝電路可提高燈管開關壽命4—5倍，使細長燈管啟輝更有效。本實用新型能實現常時狀態與應急狀態自動轉換，比同類產品電路更簡單，元器件更少，成本更低，可靠性更高，產品性能能完全達到和部分超越國家新標準，滿足消防部門的要求，非常適合于賓館、酒店、寫字樓等高層建筑使用，也適用于家庭和一般工作場所。
圖1為實施例1的電路原理圖；圖2為實施例2的電路原理圖3為實施例3的電路原理圖。
下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
實施例1本實用新型的電源電路由保險絲F1、變壓器B1、二極管D1、D2組成，它能將220V的市電經降壓、整流后輸出十幾伏的直流電壓，為其它電路提供電源。
帶保護及檢測顯示的充電電路由可控硅KG、三極管Q1、Q2、二極管D3—D6、穩壓二極管W1、W3、W4、紅色發光二極管LED1、綠色發光二極管LED2、黃色發光二極管LED3、溫控電阻R12、電阻R1—R6、R9—R11組成，其中電阻R5串聯在二極管D1的陰極和二極管D3的陽極之間，二極管D3、D4、D5依次正向串聯，二極管D5的陰極接可控硅KG的陽極，可控硅KG的陰極與保險絲F2串聯后接蓄電池E的正極，蓄電池E的負極接地，可控硅KG的控制極接三極管Q2的集電極，三極管Q2的發射極接可控硅KG的陰極，基極與電阻R6串聯后接穩壓二極管W1的陽極，穩壓二極管W1的陰極接二極管D6的陰極，二極管D6的陽極接二極管D1的陰極，電阻R4一端接二極管D4陰極和D5陽極的公共端，另一端接可控硅KG的陰極；電阻R9串聯在二極管D1的陰極和穩壓二極管W3的陰極之間，穩壓二極管W3的陽極接地，電阻R10的一端接穩壓二極管W3的陰極，另一端依次與電阻R11、溫控電阻R12串聯后接地，電阻R10、R11的公共端接可控硅KG的控制極；R2一端接可控硅KG的陰極，另一端接穩壓二極管W4的陰極，穩壓二極管W4的陽極接三極管Q1的基極，三極管Q1的集電極與電阻R3串聯后接發光二極管LED3的陰極，發射極接地，發光二極管LED1、LED3的陽極均接二極管D3的陽極，發光二極管LED1的陰極接可控硅KG的陽極，電阻R1的一端接二極管D2的陽極，另一端接發光二極管LED2的陽極，發光二極管LED2的陰極接地。
工作狀態轉換電路由三極管Q3、穩壓二極管W2、繼電器J及雙組接點J1、J2、二極管D7、電阻R7、R8、極性電容C1—C3組成，其中電容C1、C2的正極均接二極管D6的陰極，電容C1的負極接地，電容C2的負極接三極管Q3的集電極和二極管D7陰極的公共端，繼電器J的線圈并聯在電容C2的兩端，二極管D7的陽極、三極管Q3的發射極、電容C3的負極均接地，電阻R8并聯在三極管Q3的基極和地之間，電容C3的正極接三極管Q3的基極，穩壓二極管W2的陰極接二極管D6的陰極，陽極與電阻R7串聯后接三極管Q3的基極，接點J1的中間觸點2接燈管Y的電極10，常閉觸點1接電容C10的一端，常開觸點3接電子鎮流器YZ的L腳，J2的中間觸點5接二極管D10的陰極和燈管Y的電極7的公共端，常閉觸點4接變壓器B2的次級線圈的一端和三極管Q5的發射極的公共端，常開觸點6接電子鎮流器YZ的C腳。
過放電保護電路由三極管Q4、Q5、二極管D8、D9、極性電容C4、C5、C6、電阻R13—R16組成。
燈管預熱啟輝電路由三極管Q6、Q7、極性電容C7、電容C8、電阻R17—R19組成，其中R19一端接三極管Q5的集電極，另一端接三極管Q6集電極和三極管Q7基極的公共端，三極管Q6、Q7的發射極均接地，三極管Q7的集電極接二極管D11的陽極和熒光燈管Y的一個電極8的公共端，電容C8并聯在三極管Q7的基極和地之間，電阻R18并聯在三極管Q6的基極和地之間，極性電容C7的正極接三極管Q6的基極，負極接地，電阻R17一端接三極管Q6的基極，另一端接三極管Q5的集電極。
振蕩電路是由變壓器B2、三極管Q8、Q9、電容C9、C10、電阻R20、R21、電感L1組成的推挽電路。
光源電路由燈管Y、電子鎮流器YZ、二極管D10、D11組成。
試驗開關SK并聯在三極管Q3的基極和地之間。
開關K一端接市電220V的火線，另一端接電子鎮流器YZ的火線輸入端，此開關可使本實用新型作為日常的照明燈，但不能關斷應急工作。接點J1、J2的常閉觸點為應急狀態，常開觸點為常時狀態。
常時狀態接上220V市電，綠色發光二極管LED2發光，表明有市電。同時因電阻R10、R11＋R12上的分壓值(即可控硅KG的控制極電壓)高于可控硅KG的陰極電壓，可控硅KG導通，開始對蓄電池E充電，紅色發光二極管LED1發光，表明正在充電。當蓄電池E充足電后，可控硅KG的陰極電壓接近可控硅KG的控制電壓，可控硅KG關斷，停止充電。
當充電回路短路時，三極管Q2的發射極接地，三極管Q2也飽和導通，發射極與集電極電壓接近相等，可控硅KG關斷，截斷充電回路中的電流，從而保護充電回路不因電流過大而燒毀。
因蓄電池E允許的最高充電值是隨環境溫度的上升而下降的，當蓄電池E的電壓充到允許值時，可控硅KG的控制極電壓因受到并聯在穩壓二極管W3兩端的電阻R10、R11、R12的分壓限定而不能觸發，可控硅KG關斷，停止充電。當溫度上升時，電阻R12的阻值下降，可控硅KG的控制極電壓也下降；反之溫度上升，可控硅KG的控制極電壓上升，從而起到補償作用。
當市電處于正常值時，穩壓二極管W2、三極管Q3導通，繼電器J吸合，接點J1、J2拔至常開觸點，燈管Y在電子鎮流器YZ的作用下啟輝點亮。
應急狀態當市電欠壓或停電時，穩壓二極管W2、三極管Q3截止，繼電器J釋放，接點J1、J2拔至常閉觸點，蓄電池E開始放電，通過二極管D10對電容C6充電，三極管Q4、Q5導通，輸出電壓至振蕩電路，控制并保持振蕩電路工作，同時蓄電池E通過電感L1加至變壓器B2，使振蕩電路起振，經變壓器B2升壓后加至燈管Y，使燈管Y啟輝發光。在工作狀態轉換電路工作的同時，燈管預熱啟輝電路開始工作，三極管Q7短時導通，電流流經燈管Y的電極8和電極7之間的燈絲，給燈絲預熱，燈管Y被啟輝后，三極管Q6導通，三極管Q7截止，停止對燈絲加熱。
穩壓管W2可對市電電壓進行識別，確保工作狀態轉換電路在市電一直處于欠壓或停電時才轉為應急工作。一旦市電正常后，工作狀態轉換電路立即轉回到常時工作狀態。
當蓄電池E的電壓下降到規定值時，三極管Q4基極電流下降，三極管Q4、Q5就截止，振蕩電路電因無偏置電壓停止工作，燈管Y熄滅，三極管Q4、Q5就起到了過放電保護的作用。
實施例2實施例2的電路與實施例1基本相同，不同之處在于開關K的一端接地，另一端接三極管Q3的發射極。此開關K接通后，不論市電正常與否，都能開燈；當開關K斷開后，由于三極管Q3、Q4開路而無法導通，使常時和應急狀態都無法開燈，實現了一個開關能同時控制常時和應急二種狀態。同類產品一般無此功能，有的用兩個開關才能實現此功能。
實施例3實施例3的蓄電池E、過放電保護電路、帶保護及檢測顯示的充電電路、工作狀態轉換電路與實施例1相同。
不同之處在于電源電路由保險絲F1、變壓器B1、二極管D1、D2、D12、穩壓集成電路IC、電感L2、電阻R22、R23組成。
振蕩電路由三極管Q10、Q11、Q12、變壓器B3、二極管D13、極性電容C11、C12、電容C13、C14、電阻R24—R28組成。
光源電路為電致發光屏P。
繼電器J的接點J1的中間觸點2接三極管Q11的集電極，常開觸點1接二極管D12的陰極，常閉觸點3接三極管Q5的發射極。常開觸點為常時狀態，常閉觸點為應急狀態。
接點J2的三個觸點空接。
權利要求1.一種高性能低成本消防應急燈，包括電源電路、蓄電池(E)、過放電保護電路、振蕩電路和光源電路，其特征在于還包括工作狀態轉換電路、帶保護及檢測顯示的充電電路和工作狀態檢測顯示電路，其中工作狀態轉換電路由三極管(Q3)、穩壓二極管(W2)、繼電器(J)及雙組接點(J1、J2)、二極管(D7)、電阻(R7、R8)、極性電容(C1—C3)組成，電容(C1、C2)的正極均接二極管(D6)的陰極，電容(C1)的負極接地，電容(C2)的負極接三極管(Q3)的集電極和二極管(D7)陰極的公共端，繼電器(J)的線圈并聯在電容(C2)的兩端，二極管(D7)的陽極、三極管(Q3)的發射極、電容(C3)的負極均接地，電阻(R8)并聯在三極管(Q3)的基極和地之間，電容(C3)的正極接三極管(Q3)的基極，穩壓二極管(W2)的陰極接二極管(D6)的陰極，陽極與電阻(R7)串聯后接三極管(Q3)的基極，接點(J1)的中間觸點(2)接燈管(Y)的電極(10)，常閉觸點(1)接電容(C10)的一端，常開觸點(3)接電子鎮流器(YZ)的(L)腳，(J2)的中間觸點(5)接二極管(D10)的陰極和燈管(Y)的電極(7)的公共端，常閉觸點(4)接變壓器(B2)的次級線圈的一端和三極管(Q5)的發射極的公共端，常開觸點(6)接電子鎮流器(YZ)的(C)腳；帶保護及檢測顯示的充電電路由可控硅(KG)、三極管(Q1、Q2)、二極管(D3—D6)、穩壓二極管(W1、W3、W4)、紅色發光二極管(LED1)、綠色發光二極管(LED2)、黃色發光二極管(LED3)、溫控電阻(R12)、電阻(R1—R6)、(R9—R11)組成，其中電阻(R5)串聯在二極管(D1)的陰極和二極管(D3)的陽極之間，二極管(D3、D4、D5)依次正向串聯，二極管(D5)的陰極接可控硅(KG)的陽極，可控硅(KG)的陰極與保險絲(F2)串聯后接蓄電池(E)的正極，蓄電池(E)的負極接地，可控硅(KG)的控制極接三極管(Q2)的集電極，三極管(Q2)的發射極接可控硅(KG)的陰極，基極與電阻(R6)串聯后接穩壓二極管(W1)的陽極，穩壓二極管(W1)的陰極接二極管(D6)的陰極，二極管(D6)的陽極接二極管(D1)的陰極，電阻(R4)一端接二極管(D4)陰極和(D5)陽極的公共端，另一端接可控硅(KG)的陰極；電阻(R9)串聯在二極管(D1)的陰極和穩壓二極管(W3)的陰極之間，穩壓二極管(W3)的陽極接地，電阻(R10)的一端接穩壓二極管(W3)的陰極，另一端依次與電阻(R11)、溫控電阻(R12)串聯后接地，電阻(R10、R11)的公共端接可控硅(KG)的控制極；(R2)一端接可控硅(KG)的陰極，另一端接穩壓二極管(W4)的陰極，穩壓二極管(W4)的陽極接三極管(Q1)的基極，三極管(Q1)的集電極與電阻(R3)串聯后接發光二極管(LED3)的陰極，發射極接地，發光二極管(LED1、LED3)的陽極均接二極管(D3)的陽極，發光二極管(LED1)的陰極接可控硅(KG)的陽極，電阻(R1)的一端接二極管(D2)的陽極，另一端接發光二極管(LED2)的陽極，發光二極管(LED2)的陰極接地。
2.如權利要求1所述的高性能低成本消防應急燈，其特征在于還設計有燈管預熱啟輝電路，它由三極管(Q6、Q7)、極性電容(C7)、電容(C8)、電阻(R17—R19)組成，其中(R19)一端接三極管(Q5)的集電極，另一端接三極管(Q6)集電極和三極管(Q7)基極的公共端，三極管(Q6、Q7)的發射極均接地，三極管(Q7)的集電極接二極管(D11)的陽極和熒光燈管(Y)的一個電極(8)的公共端，電容(C8)并聯在三極管(Q7)的基極和地之間，電阻(R18)并聯在三極管(Q6)的基極和地之間，極性電容(C7)的正極接三極管(Q6)的基極，負極接地，電阻(R17)一端接三極管(Q6)的基極，另一端接三極管(Q5)的集電極。
專利摘要本實用新型公開了一種高性能低成本消防應急燈,包括電源電路、過放電保護電路、振蕩電路等電路,特征是還包括工作狀態轉換電路、帶保護及檢測顯示的充電電路。本實用新型還設計有燈管預熱啟輝電路。本實用新型具有防過充電保護、短路保護、溫度補償、過放電保護功能,能實現常時狀態與應急狀態自動轉換,比同類產品電路更簡單,元器件更少,成本更低,可靠性更高,產品性能能完全達到和部分超越國家新標準,滿足消防和家庭對應急燈的需求。
文檔編號H05B41/295GK2472452SQ0121096
公開日2002年1月16日 申請日期2001年2月28日 優先權日2001年2月28日
發明者戴年生, 戴高亮 申請人:戴年生