专利名称：Led三控灯的控制装置的制作方法
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2::0V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to技术方案有两个
第一技术方案(见图2:电原理图:l)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0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 Dl、 D3的负极输出，Dl、 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Dl、 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[C2的 3端(+ )相接，IC2两输入端U,和UjN—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的基极邻集电 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、 YF3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ll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Rll、 R12、 C7相接，C7的另一端与YF4的1J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Rl、 Cl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Dl-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Dl、 D3的负极输出，Dl、 D3的负极与R18串联充电指示灯UM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[3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ll脚相接，Q端与RIO 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IO脚相接，R端与Rll、 R12、 C7相接，C7的另 --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。
图l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l)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0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 Dl、 D3的负极输出，Dl、 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Rl、 Cl、 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[C2的 3端(+ )相接，IC2两输入端Uin+和Uw—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-专三端 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的基极邻集电 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、 YF3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ll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、 ！U4、 C6相接，C6另-一端 与YF3的10脚相接，R端与Rll、 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Rl、 Cl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Dl-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Dl、 D3的负极输出，Dl、 D3的负极与R18串联充电指示灯LDl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 --端和BG2的发射极相接后，再与串并联组合的LED组件L的正极札接，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、 R]4、 C6 相接，C6另一端与YF3的IO脚相接，R端与Rli、 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l说明如下
可控硅限压斩波降压充电电路的原理该电路由Dl-D4、 D5、 LD1、 DK1、 Rl、 R18、 R19、 R20、 W3、 R22、 R23、 R24、 IC2、蓄电池组E组成，其中 Dl-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^U];+Ugk， 因此，由R1、 Cl、 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Uo5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，Rl8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，U!N.与UjN+进行比较，当UiN.〈U!N+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、 CIO、 Cll、 RIO、 W2組成，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，RIO、 W2是输出电压调整元件，C9、 CIO、 Cll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、 Rll、 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Rll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R4、 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YF l-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禾11R24、 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，BGl对音 频信号进行放大，BGl的Vce上跳波形，导致YFl-2脚瞬间置"1"状态，导 致YF 1-3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DKl截止，关断对蓄电池组E的充电回 路；上述YF 1-3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画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， YFl-2脚置"0"状态、导致YFl-3脚置"1"状态，此时RS2-R端置"1" Q 状态不变；YFl-3脚置"1"状态，导致YF2-4脚置"0"状态、导致D5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YF4-1] 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'r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门的门限电平呈状态，对 YFl-2脚是开通，输出端状态才由YFl-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'l'状 态，导致YFl-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BGi组成，三极管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，BGi导通，使BG1-C极为'0，状态，导致YFl-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，BG!瞬间截止，使BG1-C极瞬 问为<T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"'状态，YFl-2瞬间M'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'T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[l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1105=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"l"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，YF4-1
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，YFl-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E;G2截 止、RS2-Q端置"0"导致BG3截止、1105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吋，发 出声音经BGi放大，当音频的负半周时，YFl-2脚呈现<1，状态，YFl-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；YFl-3脚的置"0"还导致YF2-4脚置"1"，经D6给C3 充电，当Uo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YF2-4置 "0"、导致D6截止隔离、导致Uc3经R5放电，当Uc3低于门限电平吋，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，LDl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吋，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。
权利要求
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Dl-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，Dl、 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、 Cl、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UiH—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l中蓄电池组E的+端与Ri6、 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Rll、 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l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0端与D3的正极和D4的负极相接，二极管Dl-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，Dl、 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R9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。
全文摘要
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。
文档编号H03K17/94GK101505566SQ20091007161
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者马相国 申请人:马相国