CN117279157A - 应急照明灯电路及照明系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种应急照明灯的控制方案，交流输入电压通过供电装置给照明负载供电，供电装置包括电压转换电路和电池，电压转换电路接收所述交流输入电压以给照明灯供电以及给所述电池充电，在无交流输入电压的情况下，当需要应急照明灯保持照明时，则通过所述电池给所述应急照明灯供电，放电电路与所述交流输入电压的至少一个输入端连接以对所述交流输入端的电压进行放电。本申请通过在放电电路对交流输入端的电压进行放电，以使得系统能够准确的判断是否存在交流输入，以控制内部电池启动应急照明，确保在一些特定的场合中，应急照明灯顺利开启。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种应急照明灯电路及照明系统。
背景技术
在应急照明系统中，包括两路给光源负载如LED灯供电的线路，一路为交流输入通过开关变换器直接给负载供电，一路为应急电池给负载供电。在有正常交流输入的情况下，交流输入通过开关变换器如ACDC变换器转换为合适的电压供给负载；在无交流输入的情况下，如果两个输入端L/N的阻抗小于预设值，则通过应急电池给负载供电，如果大于预设值，则照明系统关闭。
但是在有风扇或电梯等环境中时，会出现输入端阻抗误检测的情况，这是由于大型发电机会导致在L/N端的开关断开时，即在无输入交流的情况下，仍会有残留的交流电压，残压会导致输入端的误检测认为存在交流输入，此时应急照明无法开启，从而导致负载不能工作的情况。
因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应急照明灯电路及照明系统，用以解决现有技术存在的在一些环境中的存在误检测的技术问题。
本发明提供一种应急照明灯电路，交流输入电压通过供电装置给照明负载供电，包括，所述供电装置包括电压转换电路和电池，电压转换电路接收所述交流输入电压以给照明灯供电以及给所述电池充电，应急照明控制电路，在无交流输入电压的情况下，当需要应急照明灯保持照明时，所述应急照明控制电路控制所述电池给应急照明灯供电，所述照明负载包括所述照明灯和所述应急照明灯，其中，所述应急照明控制电路包括放电电路，所述放电电路与所述交流输入电压的输入端或照明负载的端点连接，以将连接节点的电压进行放电以使得应急照明控制电路能够判断有无交流输入电压。
优选地，所述放电电路以预定电流对所述交流输入端的电压进行放电。
优选地，所述放电电路与所述交流输入电压的至少一个输入端连接以对所述交流输入端的电压进行放电。
优选地，所述应急照明控制电路包括交流输入检测电路，所述交流输入检测电路连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第一阈值电压进行比较，当所述输入检测信号低于所述第一阈值电压时，则控制所述放电电路对所述交流输入端的电压进行放电。
优选地，当所述输入检测信号高于所述第一阈值电压时，则控制所述放电电路停止对所述交流输入端的电压的放电，同时延时一段时间后，通过一计时器开始计时，当所述输入检测信号低于所述第一阈值电压或者所述计时器达到预设数值时，则控制所述放电电路对所述交流输入端的电压进行放电。
优选地，所述放电电路包括第一放电电路和第二放电电路，所述第一放电电路连接所述交流输入电压的一个输入端，所述第二放电电路连接所述交流输入电压的另一个输入端。
优选地，所述第一放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管、串联的开关管和电流源的任意一种；所述第二放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管、串联的开关管和电流源的任意一种。
优选地，所述第一放电电路包括电阻和电流源的任意一种；所述第二放电电路包括电阻和电流源的任意一种。
优选地，所述供电装置还包括高压隔离电路，所述应急照明控制电路包括阻抗检测电路，所述高压隔离电路连接在交流输入端和所述电池之间，当存在交流输入的情况下，用以隔离交流输入端和所述电池，所述阻抗检测电路用以检测两个交流输入端的阻抗，以产生阻抗检测结果，所述应急照明控制电路在无交流输入电压的情况下，根据所述阻抗检测结果判断是否启动所述电池对应急照明灯的供电。
优选地，所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压进行比较，以获得所述阻抗检测结果，所述应急照明控制电路包括开关控制电路和第一开关管，所述开关控制电路接收所述交流输入检测电路的比较结果和所述阻抗检测结果，在两者均为有效状态的情况下，则控制所述第一开关管导通以使所述电池给所述照明灯供电。
优选地，所述放电电路与所述照明负载的端点连接，以对连接节点电压进行放电，所述应急照明控制电路包括阻抗检测电路、比较电路、开关控制电路和第一开关管，所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压进行比较，以获得所述阻抗检测结果，所述比较电路比较所述放电电路与所述照明负载的连接节点电压和参考电压，以获得比较信号，所述开关控制电路接收所述比较信号的比较结果和所述阻抗检测结果，在两者均为有效状态的情况下，则控制所述第一开关管导通以使所述电池给所述照明灯供电。
第二方面，提供一种照明系统，包括上述的应急照明灯电路以及照明负载，所述应急照明灯电路接收交流输入电压，以控制对所述照明负载的正常照明和应急照明。
采用本发明的应急照明灯的控制方案，通过在放电电路对交流输入端的存在的残余电压或者是照明负载的端点电压进行放电，以使得系统能够准确的判断是否存在交流输入，在无交流输入的情况下，通过内置电池启动应急照明，确保在一些特定的场合中，应急照明灯顺利开启。
附图说明
图1为依据本发明的应急照明灯电路的第一实施例的电路框图；
图2为依据本发明的应急照明灯电路的第二实施例的电路框图；
图3为依据本发明的应急照明灯电路的第三实施例的电路框图；
图4为依据图2实施例的具体电路图；
图5为依据图2实施例的交流输入检测电路、阻抗检测电路和开关控制电路的具体电路图；
图6为依据图3实施例的放电控制单元的具体电路图；
图7为放电电路的第一种实施方式的电路图；
图8为放电电路的第二种实施方式的电路图；
图9为放电电路的第三种实施方式的电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细描述，但本发明并不仅仅限于这些实施例。本发明涵盖任何在本发明的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。
为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
参考图1为依据本发明的应急照明灯电路的第一实施例的电路框图，本申请的应急照明灯电路应用在照明系统中，交流输入电压通过供电装置给照明负载供电，这里的供电装置包括电压转换电路和电池，电压转换电路接收所述交流输入电压以给照明灯供电以及给所述电池充电，电压转换电路以ACDC转换器为例，在有无交流输入电压的情况下，通过所述ACDC转换器转换交流输入电压为期望的直流电源给所述照明灯供电，应急照明控制电路在无交流输入电压的情况下，当需要应急照明灯保持照明时，控制所述电池给应急照明灯供电，这里所述照明负载包括照明灯和应急照明灯，应急照明灯可以为照明灯的部分也可以是另外的照明灯负载。所述应急照明控制电路包括放电电路，本示例中，所述放电电路与所述交流输入电压的至少一个输入端连接以对所述交流输入端的电压进行放电，这里，放电电路可以是一个放电电路，其与一个输入端连接；也可以是两个放电电路，分别于两个输入端连接以进行放电。电压转换电路可以包括整流电流，对交流输入电压进行整流，获得输入直流电压，电压转换电路可以是通过将直流输入电压通过开关供给电池充电或者是通过绕组将电压耦合给电池充电或者是输出端的电压供给电池充电等。
图1以一个放电电路为例，图2为依据本发明的应急照明灯电路的第二实施例的电路框图；为两个放电电路为例，所述放电电路包括第一放电电路和第二放电电路，所述第一放电电路连接所述交流输入电压的一个输入端，所述第二放电电路连接所述交流输入电压的另一个输入端。
优选地，所述放电电路以预定电流对所述交流输入端的电压进行放电。如放电电路以恒定的电流对交流输入端的电压进行放电，也可以是变化的电流对交流输入端的电压进行放电。预定电流的值一般设置为较小的值，以避免功耗太大。
参考图4为图2中实施例的具体电路图、图5为依据图2实施例的交流输入检测电路、阻抗检测电路和开关控制电路的具体电路图、图6为依据图3实施例的放电控制单元的具体电路图。参考图4和图5，通过放电控制单元控制放电电路的放电通断，放电控制单元与输入电压检测电路连接，这里，所述应急照明控制电路包括交流输入检测电路，所述交流输入检测电路包括检测电路(电阻R1和R2)和比较器U1，Rd为两个输入端之间的等效电阻，检测电路连接所述交流输入电压的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第一阈值电压Vref1进行比较，当所述输入检测信号小于第一阈值电压Vref1时，比较器U1输出的比较结果Vu1为高电平有效状态，则放电控制单元根据比较器U1的比较结果启动所述放电电路放电。当所述输入检测信号大于第一阈值电压Vref1，比较结果Vu1为低电平有效状态，放电控制单元关断放电电路，并且此时，延时一段时间后，通过一计时器，如计时器2开始计时，当所述输入检测信号低于所述第一阈值电压或者所述计时器达到时，则控制所述放电电路对所述交流输入端的电压进行放电。如此循环，计时器2的预设数值持续的时间段小于等于半个工频周期，本领域技术人员可知。参考图6，放电控制单元接收比较结果Vu1和比较结果Vu1的非信号，比较结果Vu1的非信号经过延迟后获得计时器的开始时刻，并且比较结果Vu1的非信号对计时器的上一次计数进行复位，比较结果Vu1和计时器2的信号经过或门获得控制对所述放电电路进行控制的信号。
参考图7、图8和图9，放电电路可以包括第一放电电路或者是第一放电电路和第二放电电路，所述第一放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管如开关管Q1和电阻R3、串联的开关管和电流源的任意一种；所述第二放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管如开关管Q2和电阻R4、串联的开关管和电流源的任意一种，这里，通过开关管控制放电电路的放电情况，如放电时刻，放电时长，可以更好的控制放电，开关管可以由输入电压检测的比较结果控制开关状态。参考图9所述第一放电电路包括电阻和电流源的任意一种，如电流源I1；所述第二放电电路包括电阻和电流源电流源I2的任意一种。本领域技术人员可知，上述的放电电路均可以实现以预定的电流给输入端的电压放电。
继续参考图5，所述供电装置还包括阻抗检测电路、高压隔离电路以及开关模块，开关模块包括开关控制电路和第一开关管S1，所述阻抗检测电路包括比较器U2用以检测两个交流输入端的阻抗，以产生阻抗检测结果，所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压Vref2进行比较，以获得所述阻抗检测结果Vu2。这里交流输入检测电路还包括计时器1，计时器1在接收到比较器U1的比较结果持续为低电平无效状态且维持一段时间的情况下，则判断无输入交流电压，比较器U1的非信号用于复位所述计时器1，计时器1输出信号Vj给开关控制电路。所述开关控制电路接收计时器1的输出信号和阻抗检测结果均为有效状态的情况下，所述开关控制电路接收计时器1的输出信号和所述阻抗检测结果，所述应急照明控制电路根据在无交流输入电压的情况下，根据所述阻抗检测结果，如阻抗检测结果为高阻态，不需要启动应急照明，则控制所述电池不对应急照明灯的供电，阻抗检测结果为低阻态，则表明停电的情况发生，需要启动应急照明，则控制所述电池对应急照明灯的供电，则控制第一开关管S1导通，所述电池给所述照明灯供电，开关S1用以连接电池和应急照明灯负载。开关控制电路包括与门、触发器、开关驱动电路和采样电路，与门接收比较结果和阻抗检测结果，均为有效状态的情况下，输出高电平有效信号，触发器产生触发信号给开关驱动电路以控制开关S1导通，电池给应急灯负载供电，采样电路反馈所述电池给应急照明灯供电的电流大小。
参考图5，所述高压隔离电路连接在交流输入端和所述电池之间，当存在交流输入的情况下，用以隔离交流输入端和所述电池的连接，所述高压隔离电路包括隔离开关，所述隔离开关根据所述交流输入检测电路的比较结果控制通断，当比较结果表征无交流输入电压时，则导通所述隔离开关。高压隔离电路也可以是二极管，同样可以隔离高压输入端和电池。
参考图3，为依据本发明的应急照明灯电路的第三实施例的电路框图，本实施例中的应急照明控制电路与实施例一的阻抗检测电路、开关模块、高压隔离模块均相同，在此不再赘述，所不同的是，本示例中，所述放电电路与所述照明负载的端点连接，以对连接节点电压进行放电，所述应急照明控制电路包括阻抗检测电路、比较电路、开关控制电路和第一开关管，所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压进行比较，以获得所述阻抗检测结果，所述比较电路比较所述放电电路与所述照明负载的连接节点电压和参考电压，以获得比较信号，这里，参考电压为所连接的照明负载的工作电压，所述开关控制电路接收所述比较信号的比较结果和所述阻抗检测结果，在两者均为有效状态的情况下，则控制所述第一开关管导通以使所述电池给所述照明灯供电。这里，照明负载可以包括多个灯珠，所连接的照明负载可以是照明负载的部分负载。本示例中，放电电路可以为设置的小电流源，对连接的负载电压进行小电流下拉，当无交流输入电压的情况下，则放电电路与所述照明负载的连接节点电压小于参考电压，当有交流输入电压的情况下，则放电电路与所述照明负载的连接节点电压与参考电压相一致。当无交流输入电压只而存在残压的情况下，放电电路与所述照明负载的连接节点电压也会小于参考电压，因此，可以很准确的判断是否有交流输入电压，从而准确启动应急照明灯。
本申请还提供一种照明系统，包括所述的应急照明灯电路以及照明负载，所述应急照明灯电路接收交流输入电压，以控制对所述照明灯的正常照明和应急照明。
本申请的照明系统，通过在放电电路对交流输入端的电压进行放电，或者是对负载的电压进行放电，在特殊情况下，如电梯中交流输入实际断开，放电电路对交流输入的残余电压进行放电，以使得系统能够准确的判断是否存在交流输入，在无交流输入的情况下，通过内置电池启动应急照明，确保在一些特定的场合中，应急照明灯顺利开启。
补充说明的是，给出的具体实施以及对应的图例，仅仅是描述本发明实施方法的一种方式，并非限制本发明实施方案的具体结构，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种应急照明灯电路，交流输入电压通过供电装置给照明负载供电，其特征在于，包括，
所述供电装置包括电压转换电路和电池，电压转换电路接收所述交流输入电压以给照明灯供电以及给所述电池充电，
应急照明控制电路，在无交流输入电压的情况下，当需要应急照明灯保持照明时，所述应急照明控制电路控制所述电池给应急照明灯供电，所述照明负载包括所述照明灯和所述应急照明灯，
其中，所述应急照明控制电路包括放电电路，所述放电电路与所述交流输入电压的输入端或照明负载的端点连接，以将连接节点的电压进行放电以使得应急照明控制电路能够判断有无交流输入电压。
2.根据权利要求1所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述放电电路以预定电流对所述交流输入端的电压进行放电。
3.根据权利要求1所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述放电电路与所述交流输入电压的至少一个输入端连接以对所述交流输入端的电压进行放电。
4.根据权利要求3所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述应急照明控制电路包括交流输入检测电路，
所述交流输入检测电路连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第一阈值电压进行比较，当所述输入检测信号低于所述第一阈值电压时，则控制所述放电电路对所述交流输入端的电压进行放电。
5.根据权利要求4所述的应急照明灯电路，其特征在于，当所述输入检测信号高于所述第一阈值电压时，则控制所述放电电路停止对所述交流输入端的电压的放电，
同时延时一段时间后，通过一计时器开始计时，当所述输入检测信号低于所述第一阈值电压或者所述计时器达到预设数值时，则控制所述放电电路对所述交流输入端的电压进行放电。
6.根据权利要求1或3所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述放电电路包括第一放电电路和第二放电电路，
所述第一放电电路连接所述交流输入电压的一个输入端，
所述第二放电电路连接所述交流输入电压的另一个输入端。
7.根据权利要求6所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述第一放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管、串联的开关管和电流源的任意一种；
所述第二放电电路包括开关管、串联的电阻和开关管、串联的开关管和电流源的任意一种。
8.根据权利要求6所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述第一放电电路包括电阻和电流源的任意一种；
所述第二放电电路包括电阻和电流源的任意一种。
9.根据权利要求3所述的应急照明灯电路，其特征在于，所述供电装置还包括高压隔离电路，所述应急照明控制电路包括阻抗检测电路，
所述高压隔离电路连接在交流输入端和所述电池之间，当存在交流输入的情况下，用以隔离交流输入端和所述电池，
所述阻抗检测电路用以检测两个交流输入端的阻抗，以产生阻抗检测结果，
所述应急照明控制电路在无交流输入电压的情况下，根据所述阻抗检测结果判断是否启动所述电池对应急照明灯的供电。
10.根据权利要求9所述的应急照明灯电路，其特征在于，
所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压进行比较，以获得所述阻抗检测结果，
所述应急照明控制电路包括开关控制电路和第一开关管，所述开关控制电路接收所述交流输入检测电路的比较结果和所述阻抗检测结果，在两者均为有效状态的情况下，则控制所述第一开关管导通以使所述电池给所述照明灯供电。
11.根据权利要求1所述的应急照明灯电路，其特征在于，
所述放电电路与所述照明负载的端点连接，以对连接节点电压进行放电，
所述应急照明控制电路包括阻抗检测电路、比较电路、开关控制电路和第一开关管，
所述阻抗检测电路根据连接所述交流输入的一个输入端以获得输入检测信号，并将所述输入检测信号与第二阈值电压进行比较，以获得所述阻抗检测结果，
所述比较电路比较所述放电电路与所述照明负载的连接节点电压和参考电压，以获得比较信号，
所述开关控制电路接收所述比较信号的比较结果和所述阻抗检测结果，在两者均为有效状态的情况下，则控制所述第一开关管导通以使所述电池给所述照明灯供电。
12.一种照明系统，其特征在于，包括权利要求1-11任一所述的应急照明灯电路以及照明负载，
所述应急照明灯电路接收交流输入电压，以控制对所述照明负载的正常照明和应急照明。
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