專利名稱：一種定時(shí)自檢式交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種照明用具，特別是一種定時(shí)自檢式交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈。
人們?yōu)榱私鉀Q因電源中斷的應(yīng)急照明，研制出各種類型的應(yīng)急照明燈具，當(dāng)前市面上出現(xiàn)的如專利號(hào)為ZL94203619.0的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，因光通量大，應(yīng)急續(xù)明及時(shí)，頗受用戶歡迎。生活中，因故停電與正常供電相比，停電總是偶然的，出現(xiàn)的頻率是不高的，也就是說(shuō)這種交直兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，絕大部分時(shí)間是工作在交流電正常供電的狀態(tài)下的。這樣，由于直流應(yīng)急供電部分較長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有啟用，該部份可能已產(chǎn)生故障而人們并不得知，因此，有可能出現(xiàn)一旦交流市電停電，熒光燈并不續(xù)明的情況，生活中這種“應(yīng)急，應(yīng)急，急而不應(yīng)！”的狀況是常有的事。消防部門認(rèn)為，交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，安裝使用于樓宇等公共通道尤為理想，因?yàn)橐坏┰谝归g出現(xiàn)如火災(zāi)、地震等災(zāi)害時(shí)，市電中斷，熒光燈自動(dòng)續(xù)明，仍能照明疏散路線。這種消防意義上的用燈，必須保證萬(wàn)無(wú)一失！消防部門希望這種熒光燈能在市電正常供電的情況下，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)直流應(yīng)急部份出現(xiàn)的故障，便于及時(shí)修理，使之一直處于可靠的狀態(tài)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能自動(dòng)報(bào)警提示故障的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
在原來(lái)交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種由定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路、檢測(cè)電路、檢測(cè)繼電器、取樣電路、與門電路、報(bào)警電路、顯示電路組成的定時(shí)自檢裝置，該裝置中定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖信號(hào)，進(jìn)入檢測(cè)電路的雙穩(wěn)觸發(fā)器的置1輸入端，該觸發(fā)器的輸出，一是控制檢測(cè)繼電器，進(jìn)爾使取樣電路工作，二是與取樣電路輸出的整形信號(hào)一起經(jīng)與門電路共同控制報(bào)警電路和顯示電路；其定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)束脈沖信號(hào)通過(guò)電容進(jìn)入檢測(cè)電路的雙穩(wěn)觸發(fā)器的置0輸入端，以控制自動(dòng)檢測(cè)啟動(dòng)后的檢測(cè)時(shí)間。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是能自動(dòng)對(duì)電路進(jìn)行定時(shí)檢測(cè)，即使在市電正常供電的情況下，也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)直流應(yīng)急部份的故障，以便于及時(shí)修復(fù)，從而保證在市電中斷時(shí)，能可靠地進(jìn)行應(yīng)急照明，因此特別適用于消防通道的應(yīng)急照明。本設(shè)計(jì)大多采用集成電路，用電省，結(jié)構(gòu)合理，制造成本低，有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)和使用價(jià)值。
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步闡述本設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)及工作原理。


圖1為本定時(shí)自檢裝置方框圖圖2為已有的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈方框圖及本定時(shí)自檢裝置與其聯(lián)接示圖圖3為
圖1中電路(A)的方框圖圖4為本定時(shí)自檢裝置電路原理圖
圖1中A為定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路，B為檢測(cè)電路，J為檢測(cè)繼電器，G為取樣電路，H為與門電路，D為報(bào)警電路，F(xiàn)為顯示電路。
圖2中虛線框內(nèi)為已有交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈的方框圖，其中，E為蓄電池，1為市電電源變壓器，2為整流穩(wěn)壓電路，3為保護(hù)電路，4為開(kāi)關(guān)識(shí)別與交直流切換電路，5為高頻電壓振蕩電路，6為熒光燈管。
參照?qǐng)D2，本定時(shí)自檢裝置與已有交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈的電聯(lián)接關(guān)系是①定時(shí)自檢裝置中的工作電源由原整流穩(wěn)壓后的電壓提供；②定時(shí)自檢裝置中的檢測(cè)繼電器(J)的常閉接點(diǎn)(KJ)串接于市電電源線上；③定時(shí)自檢裝置中的取樣電路(G)的取樣線圈(L)是繞制在原高頻電壓振蕩電路(5)的振蕩線圈上的。
參照上列各圖，定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)是由時(shí)鐘振蕩發(fā)生電路(A1)和時(shí)鐘周期選擇電路(A2)所組成。其中時(shí)鐘振蕩發(fā)生電路(A1)是由晶體(X1)、電阻(R1)、電容(C1)、(C2)和由集成塊(CD4060)構(gòu)成的計(jì)數(shù)分頻振蕩器所組成。集成塊(CD4060)是14位串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻振蕩器。當(dāng)晶振頻率確定為32.768KC時(shí)，在集成塊(CD4060)的第3腳就有一個(gè)周期為0.5秒的脈沖信號(hào)輸出。
時(shí)鐘周期選擇電路(A2)是由集成塊(CD4020)和(CD4024)組成的二級(jí)計(jì)數(shù)分頻器所構(gòu)成，在該兩個(gè)集成塊之間串有一個(gè)由三極管(Q1)組成的放大器。其中集成塊(CD4020)為14位串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻器，集成塊(CD4024)為7位串行二進(jìn)制計(jì)數(shù)分頻器。集成塊(CD4060)的第3腳輸出周期為0.5秒的脈沖信號(hào)，從集成塊(CD4020)的第10腳進(jìn)入，在其第6、13、1、2、3腳可分別產(chǎn)生周期為64秒、128秒、2048秒、4096秒、8192秒的脈沖信號(hào)。圖中將第6、1、2、3、腳作與門輸出，這時(shí)時(shí)鐘周期選擇為4小時(shí)，經(jīng)三極管(Q1)放大后進(jìn)入集成塊(CD4024)的第1腳，這時(shí)在其第12、11腳分別有8小時(shí)和16小時(shí)的時(shí)鐘周期脈沖輸出，圖中將12、11腳作與門輸出，即選擇時(shí)鐘周期為24小時(shí)、這就是說(shuō)每隔24小時(shí)，便有一個(gè)定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖進(jìn)入檢測(cè)電路(B)。
檢測(cè)電路(B)是由集成塊(CD4013)構(gòu)成的雙穩(wěn)觸發(fā)器和由三極管(Q2)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器所組成。集成塊(CD4013)的第6腳為置1輸入端，第4腳為置0輸入端，當(dāng)定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖從第6腳輸入時(shí)，第1腳有一高電平輸出。該輸出電平一是加到三極管(Q2)的基極，使驅(qū)動(dòng)器工作，進(jìn)爾使檢測(cè)繼電器(J)工作；二是通過(guò)二極管(D7)同時(shí)作用于報(bào)警電路(D)的三極管(Q4)的基極和顯示電路(F)的集成塊(CD4013)的第8腳上。
當(dāng)檢測(cè)繼電器(J)啟動(dòng)后，串接于市電電源線上的常閉接點(diǎn)(KJ)打開(kāi)，使交流電停止供電(模擬市電中斷)，這時(shí)交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈應(yīng)急電路應(yīng)正常工作。如正常工作，高頻電壓振蕩電路(5)應(yīng)有振蕩電壓輸出，熒光燈續(xù)明，這時(shí)本實(shí)用新的取樣電路(G)的取樣線圈(L)便能采樣到高頻振蕩信號(hào)。
取樣電路(G)是由取樣線圈(L)和由三極管(Q3)組成的整形放大器所構(gòu)成，取樣線圈(L)是同芯繞制在高頻電壓振蕩電路(5)的輸出線圈上的。D9為整流二極管，C5為瀘波電容。該整形放大器的輸出，通過(guò)二極管(D8)同時(shí)作用于報(bào)警電路(D)的三極管(Q4)的基極和顯示電路(F)的集成塊(CD4013)的第8腳上。
上述電路中的二極管(D7)和(D8)以及電阻(R2)組成了一個(gè)與門電路(H)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)電路(B)的輸出電平和取樣電路(G)輸出的整形信號(hào)一起，共同控制報(bào)警電路(D)和顯示電路(F)的目的。其共同控制過(guò)程如下①當(dāng)裝置處于檢測(cè)狀態(tài)時(shí)(定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖到來(lái)時(shí))，集成塊(CD4013)的第1腳輸出高電平，這時(shí)
若直流應(yīng)急正常，取樣線圈L取到高頻信號(hào)，經(jīng)整流、瀘波，使Q3導(dǎo)通，則集電極為低電平，這樣與門電路(H)輸出為0，Q4不導(dǎo)通，CD4013的第8腳也不觸發(fā)，蜂鳴器不響，發(fā)光二極管也不亮。
若取樣線圈L取不到高頻信號(hào)，說(shuō)明應(yīng)急電路有故障，Q3不導(dǎo)通，集電極呈高電平，這樣與門電路(H)輸出為高電平，則Q4導(dǎo)通、CD4013的第8腳觸發(fā)，這樣蜂鳴器響，發(fā)光二極管亮。
②當(dāng)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)(未收到定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖)，集成塊CD4013的第1腳輸出為0，盡管這時(shí)取樣線圈L未取到高頻信號(hào)，使Q3不導(dǎo)通、集電極呈高電平，然而因與門電路(H)輸出為0，使Q4不導(dǎo)通，使CD4013的第8腳也不觸發(fā)，因而不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警和顯示。
報(bào)警電路(D)是由三極管(Q4)組成的驅(qū)動(dòng)器和蜂鳴器(SP)所構(gòu)成，蜂鳴器串接于三極管(Q4)的集電極電路中。
顯示電路(F)是由集成塊(CD4013)構(gòu)成的雙穩(wěn)觸發(fā)器和由三極管(Q5)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器以及發(fā)光二極管(D10)所組成。其中集成塊(CD4013)的第8腳為置1輸入，第10腳為置0輸入，第13腳為輸出端。發(fā)光二極管(D10)串接于三極管(Q5)的集電極電路中。
定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)，一是如上所述的產(chǎn)生定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖，二是同時(shí)產(chǎn)生檢測(cè)結(jié)束脈沖。檢測(cè)結(jié)束脈沖是由集成塊(CD4020)產(chǎn)生的，其脈沖周期也是可以人為選擇的，圖中選擇集成塊的第13腳輸出，則脈沖周期為128秒。集成塊(CD4020)的第13腳發(fā)出檢測(cè)結(jié)束脈沖信號(hào)，經(jīng)電容器(C3)微分后送入檢測(cè)電路(B)的雙穩(wěn)觸發(fā)器的置0輸入端，即集成塊(CD4013)的第4腳，使集成塊(CD4013)的輸出端(第1腳)的電平變?yōu)?，使繼電器(J)釋放，接點(diǎn)KJ閉合，電路恢復(fù)常狀，自檢結(jié)束。
為便于人工隨時(shí)可以對(duì)裝置進(jìn)行檢測(cè)，本裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)手動(dòng)檢測(cè)開(kāi)關(guān)(K1)。進(jìn)行手動(dòng)檢測(cè)時(shí)，按動(dòng)開(kāi)關(guān)(K1)，這時(shí)電源電壓脈沖觸發(fā)集成塊(CD4013)的第6腳，起動(dòng)了檢測(cè)電路。
二級(jí)管D1、D2、D3完成了集成塊(CD4020)和(CD4024)的自動(dòng)復(fù)位工作，從而保證自動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中定時(shí)更加準(zhǔn)確。
本裝置還設(shè)計(jì)一個(gè)手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)(K2)，它跨接于電容(C4)的兩端。手動(dòng)復(fù)位是通過(guò)二極管(D5)、(D4)、(D2)、分別向集成塊(CD4013)的第4腳、集成塊(CD4024)的第2腳、集成塊(CD4020)的第11腳送出電源電壓的脈沖，使它們實(shí)現(xiàn)復(fù)位清零的目的。
手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)(K2)還具有手動(dòng)消除顯示的作用當(dāng)定時(shí)自檢發(fā)現(xiàn)應(yīng)急電路有故障時(shí)，蜂鳴器(SP)響、發(fā)光二極管(D10)亮，當(dāng)周期為128秒的檢測(cè)結(jié)束脈沖到來(lái)時(shí)，如上所述由于檢測(cè)電路(B)的集成塊(CD4013)的輸出端(第1腳)被置為零，則蜂鳴器停響，但由于顯示電路(F)的集成塊(CD4013)的輸出端(第13腳)仍處于高電平，使發(fā)光二極管仍然亮著(它用于蜂鳴器停響后，能繼續(xù)維持裝置有故障的報(bào)警顯示)，只有人們把故障修復(fù)后，作人工消除，發(fā)光二極管才熄滅。其工作原理是當(dāng)按下開(kāi)關(guān)(K2)后，電源電壓脈沖經(jīng)二極管(D6)加到集成塊(CD4013)的置0輸入端(第10腳)，其輸出端(第13腳)為0電平，三極管(Q5)截止，發(fā)光二極管(D10)滅。
當(dāng)然手動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)(K2)也是自檢時(shí)間的選擇開(kāi)關(guān)，本設(shè)計(jì)定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖周期為24小時(shí)，檢測(cè)結(jié)束脈沖周期為128秒，那就是每隔24小時(shí)自檢一次，每次歷時(shí)128秒。如在上午9時(shí)按一次該開(kāi)關(guān)，則今后都在每日的9時(shí)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。
圖4中，檢測(cè)電路(B)中集成塊(CD4013)和顯示電路(D)中的集成塊(CD4013)是使用同一個(gè)集成塊中的各1/2。
權(quán)利要求1.一種由蓄電池、電源變壓器及整流穩(wěn)壓電路、保護(hù)電路、開(kāi)關(guān)識(shí)別與交直流切換電路、高頻電壓振蕩電路組成的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于還具有一種以定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)、檢測(cè)電路(B)、檢測(cè)繼電器(J)、取樣電路(G)、與門電路(H)、報(bào)警電路(D)和顯示電路(F)組成的定時(shí)自檢裝置，該裝置的定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)產(chǎn)生的定時(shí)檢測(cè)啟動(dòng)脈沖信號(hào)，進(jìn)入檢測(cè)電路(B)的雙穩(wěn)觸發(fā)器的置1輸入端，該雙穩(wěn)觸發(fā)器的輸出，一是控制檢測(cè)繼電器(J)，進(jìn)爾使取樣電路(G)工作；二是與取樣電路(G)輸出的整形信號(hào)一起經(jīng)與門電路(H)共同控制報(bào)警電路(D)和顯示電路(F)，該裝置的定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)束脈沖信號(hào)，通過(guò)電容(C3)送入檢測(cè)電路(B)的雙穩(wěn)觸發(fā)器的置0輸入端，以控制自動(dòng)檢測(cè)啟動(dòng)后的檢測(cè)時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路(A)是由時(shí)鐘振蕩發(fā)生電路(A1)和時(shí)鐘周期選擇電路(A2)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于檢測(cè)電路(B)是由集成塊(CD4013)構(gòu)成的雙穩(wěn)觸發(fā)器和由三極管(Q2)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于取樣電路(G)是由取樣線圈(L)、和由三極管(Q3)組成的整形放大器所構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于與門電路(H)是由電阻(R2)二極管(D7)和二極管(D8)所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于，報(bào)警電路(D)是由三極管(Q4)組成的驅(qū)動(dòng)器和蜂鳴器(SP)所構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于顯示電路(F)是由集成塊(CD4013)構(gòu)成的雙穩(wěn)觸發(fā)器和由三極管(Q5)構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)器以及發(fā)光二極管(D10)所組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于所述的時(shí)鐘振蕩發(fā)生電路(A1)是一種由晶體(X1)、電阻(R1)、電容(C1)、(C2)和由集成塊(CD4060)構(gòu)成的計(jì)數(shù)分頻振蕩器所組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于所述的時(shí)鐘周期選擇電路(A2)是由集成塊(CD4020)構(gòu)成的計(jì)數(shù)分頻器和由三極管(Q1)構(gòu)成的放大器以及由集成塊(CD4024)構(gòu)成的計(jì)數(shù)分頻器所組成。
專利摘要一種定時(shí)自檢式交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈，其特征在于在原有交直流兩用自動(dòng)轉(zhuǎn)換熒光燈的基礎(chǔ)上，增加設(shè)計(jì)一種定時(shí)自檢裝置。該裝置是由定時(shí)檢測(cè)脈沖發(fā)生電路、檢測(cè)電路、檢測(cè)繼電器、取樣電路、與門電路、報(bào)警與顯示電路所組成。該裝置能及時(shí)發(fā)現(xiàn)燈具自身的故障，提示人們及時(shí)修復(fù)，使之一直處于良好的應(yīng)急狀態(tài)，因此該燈具特別適合使用于消防通道的照明。
文檔編號(hào)F21S9/00GK2249351SQ95205458
公開(kāi)日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1995年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月8日
發(fā)明者卓高, 江雄 申請(qǐng)人:江雄, 江清