本發(fā)明涉及應(yīng)急照明領(lǐng)域，具體涉及一種兩線式應(yīng)急照明逆變電源裝置。

背景技術(shù)：

直接搭接市電1根火線1根零線（220v交流），中間串接1個(gè)開關(guān)，就可以控制照明燈點(diǎn)亮和熄滅，這就是兩線式連接。

若增加應(yīng)急照明，則需要再增加1根（同相）火線，其作用是既要給應(yīng)急燈里電池充電，也要保障在常規(guī)照明開關(guān)K關(guān)斷時(shí)不會(huì)啟動(dòng)應(yīng)急照明(只有停電時(shí)才啟動(dòng))，也即所謂三線式連接?，F(xiàn)有的應(yīng)急照明基本上都是3線連接方式，其設(shè)置安裝聯(lián)接被國標(biāo)17945—2010《消防應(yīng)急照明和疏散指示系統(tǒng)》所規(guī)范。

在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)急照明功用并不僅限于消防照明。例如，在城市的廣大家庭里，停電可能使你小孩沒法做作業(yè)，家庭無法用餐或處理家務(wù)，今后越來越多工作事務(wù)將在家里完成，家庭應(yīng)急照明更突顯重要。在鄉(xiāng)村店鋪旅店里，停電也會(huì)使人手忙腳亂一措莫展。這些都需要安全簡單實(shí)用的應(yīng)急照明提供幫助。這種應(yīng)急照明準(zhǔn)確地說是指備用照明而非消防應(yīng)急照明。再者使用三線式連接應(yīng)急照明，存在著增加敷設(shè)1根火線，實(shí)施中非常困難，設(shè)計(jì)審查施工驗(yàn)收均有嚴(yán)格要求，尤其是裝飾過的環(huán)境場所接入，更加困難?，F(xiàn)有的消防應(yīng)急照明要求停電即亮，而且要求一直亮下去，期間不得開關(guān)管控（便于疏散和救火），如果在家庭里使用不方便（白天停電也會(huì)亮且關(guān)不斷）也不經(jīng)濟(jì)。

既然廣大非公眾場合，如家庭和獨(dú)立的住處，店鋪，哨所，診所等單元內(nèi)部的應(yīng)急照明，主要是備用照明功用而非消防照明功用。如果應(yīng)急照明也能像普通照明燈那樣兩線式直接接入，那安裝使用可就方便多了。

國內(nèi)兩線式應(yīng)急照明領(lǐng)域近年出現(xiàn)了兩線式螺旋應(yīng)急球泡燈。其應(yīng)急照明實(shí)際功率值只能停留在1 W（瓦）、2W（瓦）左右的電子蠟燭水平，且管控穩(wěn)定性差，放電保護(hù)功也能難以實(shí)現(xiàn)（亮度暗至電池電能耗盡為止）；低電壓大電流，高電壓高功率兩線式應(yīng)急照明燈更一直無法推出。盡管一些廠家產(chǎn)品標(biāo)稱達(dá)到5W 10w甚至更高應(yīng)急功率，經(jīng)調(diào)研測試均不超過1-2W。其原因是交直流兩種信號狀態(tài)下存在著電路參數(shù)相互牽涉和放大電路和高功率開關(guān)電路匹配困難等技術(shù)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是在安全穩(wěn)定規(guī)范的前提下提供一種兩線式應(yīng)急照明逆變電源裝置，將其聯(lián)結(jié)在市電和照明燈具之間安裝使用，滿足類似家庭內(nèi)部和獨(dú)立非公眾場所應(yīng)急照明的需求，既方便安裝，不改變裝飾環(huán)境，光源的功率和型號，又節(jié)約了電能，墻壁開關(guān)可控制。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種兩線式應(yīng)急照明逆變電源裝置：包括市網(wǎng)電源、2線式逆變電源電路和應(yīng)急燈，市網(wǎng)電源和應(yīng)急燈光源之間通過2線式逆變電源電路連接；

所述的2線式逆變電源電路包括應(yīng)急電池、應(yīng)急逆變照明電路和開關(guān)電源充電電路；

正常照明時(shí)，市網(wǎng)電源依次通過2線式聯(lián)線、開關(guān)K、繼電器的觸點(diǎn)J1與應(yīng)急燈光源連接，開關(guān)電源充電電路給應(yīng)急電池充電，通過值守電路保障有電時(shí)不發(fā)生應(yīng)急轉(zhuǎn)換；

停電時(shí)，值守點(diǎn)路翻轉(zhuǎn)，應(yīng)急逆變照明電路的輸入端與應(yīng)急電池連接、輸出端通過繼電器的觸點(diǎn)J2，點(diǎn)亮應(yīng)急燈光源。

本發(fā)明的技術(shù)效果在于：將市網(wǎng)電源、開關(guān)、專用逆變器以及應(yīng)急燈形成一種智能連接體。從應(yīng)用角度講：1、有非常簡單的兩線式接入，有電時(shí)開關(guān)可控制常規(guī)照明亮滅，停電時(shí)該開關(guān)仍然可控制應(yīng)急照明亮滅。2、為小體積獨(dú)立的應(yīng)急照明電源電器產(chǎn)品，可以方便地裝入燈具內(nèi)或固定于燈具旁。使得各種功率和款式的燈具都可以被迅速轉(zhuǎn)換為兩線式連接使用。甚至完全不需要改變原房間光源燈具的光源和裝飾效果。3、適應(yīng)負(fù)載較寬功率范圍的選擇變化，設(shè)置電池放電保護(hù)環(huán)節(jié)以及負(fù)載空載保護(hù)環(huán)節(jié)。從技術(shù)角度講：1、解決了傳統(tǒng)三線式停電信號一次觸發(fā)控制應(yīng)急燈亮滅，變?yōu)閮删€式停電后由墻壁開關(guān)多次控制應(yīng)急燈亮滅的功能。2、采用雙回路截止方法解決了兩線式停電信號放大電路到開關(guān)放大電路銜接匹配困難，應(yīng)急燈應(yīng)急功率難以放大的技術(shù)障礙。3、采用了雙信號觸發(fā)的方法解決了二線式應(yīng)急照明期間墻壁開關(guān)導(dǎo)通一直給電路以點(diǎn)亮觸發(fā)信號導(dǎo)致電池截止保護(hù)電路無法加入，空載保護(hù)電路也無法加入，亮滅控制不穩(wěn)定等等技術(shù)難題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的控制示意圖；

圖2為本發(fā)明的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，一種兩線式應(yīng)急照明逆變電源裝置，包括市網(wǎng)電源10、2線式逆變電源電路20和應(yīng)急燈30，市網(wǎng)電源10和應(yīng)急燈30之間通過2線式逆變電源電路20智能連接；

所述的2線式逆變電源電路20包括應(yīng)急電池21、應(yīng)急逆變照明電路22和開關(guān)電源充電電路23；

正常照明時(shí)，市網(wǎng)電源10依次通過2線式聯(lián)線11、12、開關(guān)K、繼電器24的觸點(diǎn)J1與應(yīng)急燈光源30連接，開關(guān)電源充電電路23給應(yīng)急電池21充電，通過值守電路保障有電時(shí)不發(fā)生應(yīng)急轉(zhuǎn)換；

停電時(shí)，值守點(diǎn)路翻轉(zhuǎn)，應(yīng)急逆變照明電路22的輸入端與應(yīng)急電池21連接、輸出端通過繼電器24的觸點(diǎn)J2，點(diǎn)亮應(yīng)急燈光源30。

此外，當(dāng)燈負(fù)載損壞或沒有接入電路，或者應(yīng)急電池21放電將盡時(shí)，應(yīng)急逆變電源電路22內(nèi)部設(shè)置的過壓，空載，放電保護(hù)等電路動(dòng)作，有效保護(hù)了電池，電路元件和光源不被損壞。

進(jìn)一步的，所述的開關(guān)電源充電電路23為可調(diào)整充電電流的帶過流過壓保護(hù)的充電電路。

進(jìn)一步的，應(yīng)急電池21的兩端間與所述的應(yīng)急燈光源30之間還設(shè)有應(yīng)急控制電路40；

應(yīng)急控制電路40包括110v至220v零火線介入回路41，應(yīng)急轉(zhuǎn)換與控制回路42，電池放電保護(hù)電路43，負(fù)載空載保護(hù)電路43以及過壓保護(hù)電路44；

零火線介入回路41由市網(wǎng)電源10的內(nèi)阻13、電阻R25、應(yīng)急電池21、穩(wěn)壓二極管W3、電容C12以及電阻R29依次連接構(gòu)成；

應(yīng)急轉(zhuǎn)換與控制回路42包括三極管Q2和Q3、二極管D13、電阻R25、R28、R29、R30和R34、市網(wǎng)電阻Sr、電容C13、C12和C18、光耦I(lǐng)C3以及穩(wěn)壓二極管W3組成；三極管Q2、Q3與電容C13與電阻R28并聯(lián)后與三極管Q2的基極相連，三極管Q2的集電極與三極管Q3的基極相連，電阻R25、二極管D13以及市網(wǎng)電阻Sr分別通過電阻R29與電容C12相連，光耦I(lǐng)C3與R30、R34并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管W3的一端與三極管Q2的基極相連、另一端與零火線介入回路41相連；

電池放電保護(hù)電路43由三極管Q6和Q7、電阻R20、R21、R14、R29和R19組成；

負(fù)載空載保護(hù)電路43由二極管D15和D16、電阻R23和R14、光耦I(lǐng)C2以及三極管Q7組成；

過壓保護(hù)電路44由電阻R24和R33以及二極管D5組成。

再進(jìn)一步的，所述的應(yīng)急控制電路40還包括單端反激式開關(guān)電路45；

單端反激式開關(guān)電路45由振蕩電路、電阻R30和R33、三極管Q8、變壓器T1、電容C8、C9和C16以及二極管D13和D14組成。

進(jìn)一步的，所述的應(yīng)急燈光源30的輸入電壓為10v-30v或30v-70V或70V-220v、應(yīng)急輸出功率的范圍為 3W-10W或10W-30W或30W-60W。

進(jìn)一步的，所述的應(yīng)急燈30包括LED燈、熒光燈以及節(jié)能應(yīng)急燈。這里需要說明的是，由于光源不同，振蕩和輸出電路略有不同，但是觸發(fā)控制原理相同。

下面本發(fā)明結(jié)合線路結(jié)構(gòu)示意圖圖1，電路原理圖2，重要部分作較為詳細(xì)說明。

市網(wǎng)有電時(shí)市電220v電源由火線12經(jīng)過開關(guān)K和2線式逆變電源電路20里的繼電器J的閉合電觸點(diǎn)J1, 應(yīng)急燈30,返回市電零線11完成回路，開關(guān)K控制燈的亮滅。與此同時(shí)，市電有一路經(jīng)過應(yīng)急控制電路40向應(yīng)急電池21充電。應(yīng)急控制電路40是由ACDB四點(diǎn)包圍的一個(gè)常用的典型的開關(guān)電源電路,充電電流大小由R13阻值調(diào)節(jié)確定。（鋰電池附有保護(hù)板充滿自停，鎳鎘電池充電滿時(shí)電壓提高，轉(zhuǎn)入浮沖）充電電流穩(wěn)定性由W2、Q4、Q5、R12等元件組成的負(fù)反饋電路確定。充電工作狀態(tài)由發(fā)光管B(綠 有電指示），R(紅 充電指示）Y(黃 故障指示）分別顯示。

與此同時(shí)，市電還有一路正半周時(shí)通過電阻R25,穩(wěn)壓管W3,電容C12,電阻R29完成回路，由于W3穩(wěn)壓點(diǎn)高于應(yīng)急電池21正端C點(diǎn)電壓，C12也被充電至W3穩(wěn)壓值，三極管Q2反偏置，Q2，Q3都不會(huì)導(dǎo)通,應(yīng)急電路不能啟動(dòng)，整個(gè)電路處于值守狀態(tài)。負(fù)半周時(shí)電流從零線11經(jīng)B點(diǎn)、R29、W3、R25 、A點(diǎn)返回火線12，完成交流回路。

由 R25、R29及外部電網(wǎng)綜合內(nèi)阻Sr和CEFD所包圍電路共同組成的電路決定了2線式應(yīng)急照明的啟動(dòng)和關(guān)斷?，F(xiàn)逐一說明:市網(wǎng)停電時(shí)，開關(guān)K處于接通時(shí)，電容C12上電壓經(jīng)R25和源內(nèi)阻Sr放電低于應(yīng)急電池21端電壓時(shí)，Q2基極反偏置轉(zhuǎn)為正偏置，Q2回路接通工作。（Q2基極電流沿D27、R25、A點(diǎn)、開關(guān)K、火線12端、電網(wǎng)綜合內(nèi)阻Sr、零線11端、R29完成偏置回路）,Q2導(dǎo)通其集電極電流注入Q3形成Q3正偏置，Q3導(dǎo)通后其發(fā)射極輸出電流經(jīng)R34分為兩路，一路經(jīng)R30和光耦I(lǐng)C2初級到應(yīng)急電池21共地負(fù)端，使光耦初邊導(dǎo)通（副邊也隨即導(dǎo)通）。另一路經(jīng)C14 ，光耦副邊（已導(dǎo)通）,去觸發(fā) Q7基極 ，Q7導(dǎo)通。Q7導(dǎo)通后接通Q6基極回路，使Q6導(dǎo)通。Q6導(dǎo)通后啟動(dòng)了IC1集成塊構(gòu)成的脈沖振蕩電路和單端反激式開關(guān)電源電路，也啟動(dòng)了繼電器J,使其觸點(diǎn)J2閉合J1脫開，反激式開關(guān)電源輸出點(diǎn)亮光源。（由IC1等元件組成脈沖發(fā)生器振蕩電路60，其R31、R32、D22、C12確定脈沖頻率和脈沖寬度，3腳輸出。由MOS場效應(yīng)管Q8和變壓器T1、C11、D13、D14、C9等元件組成單端反激式開關(guān)電源電路，其輸出電壓由變壓器T1，C9，C16等元件參數(shù)決定。R33和C8是為消除MOS管由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止時(shí)T1自感與漏感在MOS管漏極產(chǎn)生的高壓疊加，保護(hù)其不被擊穿。這里采用單端反激式開關(guān)電源電路，用其成本低外圍元件少，轉(zhuǎn)換效率高，較寬電壓范圍輸出的優(yōu)點(diǎn)。在燈點(diǎn)亮Q6也完全導(dǎo)通后Q7基極電流由R14提供自鎖，維持Q7Q6持續(xù)導(dǎo)通，保障應(yīng)急電路持續(xù)工作。在應(yīng)急照明期間，若關(guān)斷墻壁開關(guān)K,Q2基極電路中斷，光耦I(lǐng)C3初邊失電，副邊隨即截止，致Q7截止，Q6截止，振蕩電路失電，逆變停止，燈滅。開關(guān)再閉合光耦得電Q7再度導(dǎo)通，燈亮。當(dāng)電池電壓降至0.8倍電池額定電壓時(shí)，（由R14R19確定）Q7截止。此時(shí)即使開關(guān)K閉合著 ，燈仍然不能被點(diǎn)亮，達(dá)到保護(hù)電池目的。D15 D16 R25 和光耦I(lǐng)C2初邊共同組成空載保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載未接入時(shí)光耦I(lǐng)C2初邊無電流，其副邊開路,通過R14給Q7提供基極電流中斷，Q7自鎖電路終止，Q6也隨即截止，振蕩停止燈滅。

國內(nèi)出現(xiàn)2線式螺旋LED燈泡后，其它產(chǎn)品出不來原因在于實(shí)際應(yīng)急功率上不去。功率上不去原因在于其電路各種保護(hù)電路和燈開關(guān)K閉合時(shí)的電路狀態(tài)互相抵觸調(diào)整困難，形成應(yīng)急燈不能關(guān)斷或點(diǎn)不亮。深層次原因在于Q2微安級直流放大電路的參數(shù)受到與220伏電壓匹配的參數(shù)牽涉影響，以及電源網(wǎng)源內(nèi)阻Sr變化的影響，工作點(diǎn)不穩(wěn)定等原因所致。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)本發(fā)明電路采用雙重點(diǎn)亮觸發(fā)和雙重關(guān)斷措施使得相關(guān)問題一舉解決。下面給予說明：停電時(shí)K接通，Q2、Q3導(dǎo)通，點(diǎn)亮?xí)rIC3光耦初邊工作，副邊隨即接通后，電流經(jīng)R34、C14觸發(fā)Q7導(dǎo)通。由于Q2處于放大狀態(tài)（R25數(shù)值較大）經(jīng)電解C14、R34的調(diào)整，尚不能使Q7達(dá)到完全導(dǎo)通，則停電后C6通過R18放電加強(qiáng)觸發(fā)Q7，則Q7必定能可靠導(dǎo)通。（此舉也抵消了C6上電壓停電時(shí)不能立即消失，通過D10抵制會(huì)使Q6延遲導(dǎo)通的弊因），此為雙重觸發(fā)。導(dǎo)通后電解C14電被充滿，此路電流基本退出，C6也放電殆盡。Q7基極電流由Q6隨即導(dǎo)通后的R14提供自鎖Q7，維持燈亮。K開關(guān)關(guān)斷時(shí)，Q2、Q3 失電，IC3初邊失電，IC3副邊隨即失電，Q7基極接近斷流，但同樣因?yàn)镼2處于放大狀態(tài)，電流很小也能工作，因而不能保證Q7 Q6的可靠關(guān)斷，則此時(shí)電解C14可以通過調(diào)整R30、IC3初邊形成放電回路，使Q7基極進(jìn)入一個(gè)反偏置狀態(tài)，能起到完全截止Q7，切斷Q6,達(dá)到可靠滅燈目的，此為雙重截止措施。再開通開關(guān)K,C14被初充電，光耦被導(dǎo)通，因?yàn)镼6基級上D10的抵制作用早已消失，Q6導(dǎo)通不會(huì)被延時(shí)，Q7導(dǎo)通也就不再有問題。通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)有電時(shí)開關(guān)可控制常規(guī)照明亮滅，停電時(shí)該開關(guān)仍然可控制應(yīng)急照明亮滅,也能適應(yīng)負(fù)載較寬功率范圍的選擇變化,由于其電路工作狀態(tài)很穩(wěn)定，從而一舉成功設(shè)置了電池放電保護(hù)環(huán)節(jié)以及負(fù)載空載保護(hù)環(huán)節(jié)，不會(huì)發(fā)生燈應(yīng)急時(shí)點(diǎn)不著或關(guān)滅時(shí)關(guān)不滅的現(xiàn)象了。應(yīng)急輸出電路接有D15 D16 R25 和光耦I(lǐng)C2初邊共同組成空載保護(hù)電路，當(dāng)負(fù)載未接入時(shí)光耦I(lǐng)C2初邊無電流，其副邊開路,通過R14給Q7提供基極電路自鎖電流中斷，Q7截止，Q6也隨即截止，振蕩電路停止，應(yīng)急燈滅。