CN104349536A - 停电照明与一般照明集成灯 - Google Patents
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Abstract
本发明关于一种停电照明与一般照明集成灯。此停电照明与一般照明集成灯耦接在一交流电源,其中交流电源具有一第一交流端以及一第二交流端。上述停电照明与一般照明集成灯是通过一灯具开关所控制。此灯具开关包括一第一端以及一第二端,其中,该灯具开关的第一端与该灯具开关的第二端之间,耦接一指示灯电路。此停电照明与一般照明集成灯包括一交流电检测电路,此交流电检测电路耦接在灯具开关的第二端与第二交流端之间。灯具开关被关闭时,交流电检测电路通过该指示灯电路流到灯具开关的第二端的电路与第二交流端之间的电压∕电流状态,判断此时为一停电状态或一正常工作状态;以此无须进行重新布线的工作,不需要重新拆除旧有的装潢,便可以安装停电照明与一般照明集成灯。
Description
技术领域
本发明是关于一种停电照明集成一般照明的技术,更进一步来说,本发明是关于一种停电照明与一般照明集成灯。
背景技术
停电照明灯已成为家庭及公共场所的重要配备。不幸的是,在旧的建筑或老式的房屋,并没有相对应的配线。即使是新建的房屋,在没有相对应的配线的地方,若要装置紧急照明设备,首要面对的问题就是要如何解决配线问题。这样新增的配线有时甚至会影响室内的美观。同时,在大部份的场合中,紧急照明灯通常是另外配置的。图1绘示为背景技术的停电照明与室内照明集成灯的线路配置图。请参考图1,此家庭配线图包括一火线L、一中性线N、一灯具开关SW以及一灯具101。由上述图1可以看出,若要在一个灯具101同时具有紧急照明又具有一般照明的功能时,则配线需要同时连接恒常电源(AC电源)L及墙上的电源开关SW。这样的配线方式需要在额外从电源中另外拉一条线102,导致配线过于复杂。
因此,如何利用现有的灯体或配线来装设紧急照明灯,又不用大幅度修改现有家庭的配线,是很多本领域者努力的方向。在许多发明中,针对上述问题,都提出来不同的解决方案,其中,最多人所提出的方法是利用无线遥控的方式。此方法主要是利用插在家庭一般插座的无线发射器,此无线发射器用以检测插座的电是否中断。当电源中断时,无线发射器发射一个信号给一紧急照明的灯体。上述方法可以达到减少配线的功效。
然而,上述方式需要额外购买无线发射器,且灯具本身必需具有无线接收的电路。此种设计会导致灯具的价格过高,另外,一般人也较不易接受这样间接的组装方式。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种停电照明与一般照明集成灯,以此,用低成本方式,无须更动配线与装潢,便可检测停电与否。
有鉴于此,本发明提供一种停电照明与一般照明集成灯,此停电照明与一般照明集成灯耦接在一交流电源,其中,此交流电源具有一第一交流端以及一第二交流端。此停电照明与一般照明集成灯是通过一灯具开关进行控制。上述灯具开关包括一第一端以及一第二端。灯具开关的第一端耦接第一交流端,灯具开关的第一端与灯具开关的第二端之间,耦接一指示灯电路。当灯具开关被使用者关闭时,指示灯电路内的指示灯点亮以表示开关关闭。
上述停电照明与一般照明集成灯包括一交流电检测电路、一电池以及一灯具集成电路。交流电检测电路耦接在灯具开关的第一端与第二交流端之间。当灯具开关被关闭时,交流电检测电路通过指示灯电路流到灯具开关的第二端的电路与第二交流端之间的电压∕电流状态,判断此时为一停电状态或一正常工作状态。电池配置于停电照明与一般照明集成灯,用以在断电后提供电力给停电照明与一般照明集成灯。灯具集成电路包括第一输入端以及一第二输入端,其中,灯具集成电路的第一输入端耦接灯具开关的第二端,灯具集成电路的第二输入端耦接第二交流端。当灯具开关开启时,灯具集成电路利用所接收的交流电源点亮灯具集成电路内的灯具。当灯具开关关闭,且交流电检测电路判定为正常工作状态时,灯具集成电路熄灭灯具集成电路内的灯具。当灯具开关关闭,且交流电检测电路判定为停电状态时,灯具集成电路利用所接收的电池的电力点亮灯具集成电路内的灯具。
依照本发明较佳实施例所述的停电照明与一般照明集成灯,上述灯具开关的指示灯电路包括一指示灯以及一第一限流电阻。第一限流电阻的第一端耦接灯具开关的第一端。指示灯的第一端耦接第一限流电阻的第二端,指示灯的第二端耦接灯具开关的第二端。又,在一较佳实施例中,交流电检测电路包括一桥式整流电路、一第二限流电阻、一检测电容、一门槛电压开关以及一控制电路。桥式整流电路包括一第一输入端、第二输入端、一第一整流端以及一第二整流端,其中,桥式整流电路的第一输入端耦接灯具开关的第二端,桥式整流电路的第二输入端耦接第二交流端,桥式整流电路的第二整流端耦接一第一共接电压。第二限流电阻的第一端耦接桥式整流电路的第一整流端。检测电容的第一端耦接第二限流电阻的第二端,检测电容的第二端耦接桥式整流电路的第二整流端。门槛电压开关的第一端耦接限流电阻的第二端,其中,门槛电压开关的两端的电压大于一门槛电压时,门槛电压开关导通。控制电路用以根据门槛电压开关的电压状态,判定目前状态为停电状态或该正常工作状态。
依照本发明较佳实施例所述的停电照明与一般照明集成灯,上述控制电路包括一光耦合器(Photo Coupler)、一变压器、一电子开关、一脉波宽度调变电路、一整流二极管(diode AC switch)、一整流电容、一拉高电阻以及一微处理器。光耦合器包括第一输入端、第二输入端、一第一输出端以及一第二输出端,其中,光耦合器的第一输入端耦接门槛电压开关的第二端,光耦合器的第二输入端耦接第一共接电压,光耦合器的第二输出端耦接一第二共接电压。变压器包括一次侧绕组以及二次侧绕组,其中,一次侧绕组包括一第一端以及一第二端,二次侧绕组包括一第一端以及一第二端,一次侧绕组的第一端耦接第一整流端,二次侧绕组的第二端耦接第二共接电压。电子开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,电子开关的第一端耦接变压器的一次侧绕组的第二端,电子开关的第二端耦接第一共接电压。脉波宽度调变电路耦接电子开关的控制端,用脉波宽度调变控制电子开关的第一端与电子开关的第二端的导通截止,以控制二次侧绕组的电压。整流二极管包括一阳极以及一阴极,其中,整流二极管的阳极耦接二次侧绕组的第一端。整流电容的第一端耦接整流二极管的阴极,整流电容的第二端耦接第二共接电压。拉高电阻的第一端耦接一逻辑高电压,拉高电阻的第二端耦接该光耦合器的第一输出端。微处理器包括一电源输入端以及一检测端,其中,微处理器的电源输入端耦接整流二极管的阴极,微处理器的检测端耦接光耦合器的第一输出端,其中,当检测端的电压在一预设时间内,持续维持逻辑高电压,微处理器判定进入停电状态。
本发明另外提供一种停电照明与一般照明集成灯,耦接在一交流电源。交流电源具有一第一交流端以及一第二交流端。其中,停电照明与一般照明集成灯是通过一灯具开关所控制。灯具开关包括一第一端、一第一插孔、一第二端以及一第二插孔。灯具开关的第一端通过第一插孔耦接第一交流端。停电照明与一般照明集成灯包括一电阻插件、一交流电检测电路、一电池以及一灯具集成电路。其中,电阻插件包括一第一接脚、一第二接脚、一第一插孔以及一第二插孔。电阻插件的第一接脚通过灯具开关的第一插孔耦接灯具开关的第一端,电阻插件的第二接脚通过灯具开关的第二插孔耦接灯具开关的第二端,电阻插件的第一插孔耦接第一交流端。交流电检测电路耦接在电阻插件的第二插孔与第二交流端之间。当灯具开关被关闭时,交流电检测电路通过电阻插件,检测灯具开关的第二端与第二交流端之间的电压∕电流状态,判断目前状态为一停电状态或一正常工作状态。电池配置于停电照明与一般照明集成灯,用以在断电后提供电力给停电照明与一般照明集成灯。灯具集成电路包括第一输入端以及第二输入端。灯具集成电路的第一输入端耦接电阻插件的第二插孔,灯具集成电路的第二输入端耦接第二交流端。当灯具开关开启时,灯具集成电路利用所接收的交流电源点亮灯具集成电路内的灯具。在灯具开关关闭,且交流电检测电路判定为正常工作状态时,灯具集成电路熄灭灯具集成电路内的灯具。当灯具开关关闭,且交流电检测电路判定为停电状态时,灯具集成电路利用所接收的电池的电力点亮灯具集成电路内的灯具。
本发明的有益技术效果在于:利用单切开关的旁路并联阻抗,并且检测上述并联阻抗的电压/电流状态,以判定是否停电。实施方式可以直接选用指示灯开关(neon switch)或者是利用上述的电阻插件***单切开关。本发明实施例的此种电源检测电路,由于无须进行重新布线的工作,换句话说,不需要重新拆除旧有的装潢,便可以安装停电照明与一般照明集成灯。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为背景技术的停电照明与一般照明集成灯的线路配置图。
图2绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路图。
图3绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路图。
图4A至图4C绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路201的操作波形图。
图5A绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部电路方块图。
图5B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部电路图。
图6A到图6B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路201的操作波形图。
图7绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的开关外挂插件的示意图。
图8A绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路方块图。
图8B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部电路方块图。
图9绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部电路图。
图10绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路801的电路图。
图11绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电池充电电路或灯具驱动电路的电路图。
图12绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的放电电路的电路图。
附图标记
L:火线
N:中性线
SW:灯具开关
101:灯具
102:额外配线
201、801:交流电检测电路
202、802:电池
203、803:灯具集成电路
204:灯具开关
205:指示灯电路
206:指示灯
207、804:放电电路
301、901:桥式整流电路
302、902:限流电阻
303、903:检测电容
304、904:双向触发二极管
305、905:控制电路
401:直流总线(DC Bus)上的电压波形
402:检测电容303的电压VC波形
403:双向触发二极管304的电流波形
501:功率因数校正电路
502、805:电池充电电路
503、806:灯具驱动电路
504、807:灯具
505:反驰式直流对直流转换器
506、1002:微处理器
503、1003:光耦合器
R50、R100:启动电阻
U50、U100:脉波宽度调变电路
S50、S100:电子开关
D50、D51、D100、D101:整流二极管
C50、C51、C100、C101:整流电容
R51、R101:拉高电阻
T50、T100:变压器
601:节点C的电压
602:节点D的电压
701:单切开关
702:电阻插件
703:停电照明与一般照明集成灯
具体实施方式
在不需要修改原有的配线的情况下,本发明提出一停电照明与一般照明集成灯,使用者只需将灯具直接安装于开关的输出端,就可以同时拥有一般的照明灯具以及紧急的照明灯。
第一实施例
图2绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路图。请参考图2,此停电照明与一般照明集成灯包括一交流电检测电路201、一电池202、一灯具集成电路203以及放电电路207。为了让使用者能够更加理解本发明的精神,在此图中,额外绘示了一灯具开关204,其中,此灯具开关204具有指示灯电路205,也就是所谓的指示灯开关(neon switch)。此种指示灯开关204主要是为了在夜间灯被关闭时,使用者可以方便找到灯具开关204的位置所设计。当指示灯开关204被关闭(截止)时,会有微弱的电流从火线L流到上述指示灯电路205,因此,指示灯206被点亮。当指示灯开关204被开启(导通)时,A节点与B节点短路,因此,指示灯电路205几乎没有电流流过,因此,指示灯206熄灭。
交流电检测电路201耦接在灯具开关204的第二端B与中性线N之间。当灯具开关204被关闭(截止)时,交流电检测电路201通过指示灯电路205流到灯具开关204的第二端B的电路与第中性线N之间的电压∕电流状态,判断此时为一停电状态或一正常工作状态。为了让配线减少到最低,在此例中,使用了指示灯开关204。指示灯开关204的指示灯电路205在开关204截止时,若交流电仍存在时,仍有少许电流流过指示灯电路205。因此,无论开关204是否开启,交流电检测电路201都可以检测到是否停电。
电池202配置于停电照明与一般照明集成灯内,用以在断电后,提供电力给放电电路207,放电电路207在进行电力转换,使灯具集成电路203不会在交流电源断电或不稳时中断电力供应。灯具集成电路203的第一输入端耦接灯具开关的第二端B,灯具集成电路203的第二输入端耦接中性线N。当灯具开关204开启时,灯具集成电路203利用所接收的交流电源点亮灯具集成电路203内的灯具。当灯具开关204开启(导通)时,交流电检测电路201自然可以从火线L到中性线N之间的电流或电压,判断交流电是否存在。
当灯具开关204关闭(截止)时,交流电检测电路201可以通过指示灯电路205所检测到的电压∕电流判断是否停电。当灯具开关204关闭(截止)时,且交流电检测电路201判定为正常工作状态时,灯具集成电路203熄灭灯具集成电路203内的灯具。当灯具开关204关闭时,且交流电检测电路201判定为停电状态时,灯具集成电路203利用电池202所接收的电力点亮灯具集成电路203内的灯具,以进行紧急照明使用。
图3绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路201的电路图。请参考图3,此交流电检测电路201的电路包括一桥式整流电路301、一限流电阻302、一检测电容303、一双向触发二极管(diodeAC switch,DIAC)304以及一控制电路305。其中,交流电检测电路201的电路耦接于上述灯具开关204。在此实施例中,是以没有进行电气隔离的电路作举例。由于灯具开关204开启(导通)时,交流电源AC通过导通的灯具开关204,输入给交流电检测电路201,以直接检测到交流电是否存在。因此,在此实施例中,先以灯具开关204关闭(截止)来说明。
图4A到图4C绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路201的操作波形图。请同时参考图3与图4A到图4C,波形401表示直流总线(DC Bus)上的电压波形,波形402表示检测电容303的电压VC波形。当灯具开关204关闭(截止)时,交流电压VAC是通过灯具开关204的指示灯电路205输入到桥式整流电路301。在时间T1,流过桥式整流电路301的微小电流会对限流电阻302与检测电容303进行充电。当检测电容303的电压VC被充电到大于40V时(时间T2),双向触发二极管304被触发而导通,检测电容303会被急速放电,之后,双向触发二极管304再次截止。接下来,此交流电检测电路201便如上述重复操作。控制电路305可以检测上述检测电容303的电压或双向触发二极管304的电流/电压。
在此例中,控制电路305检测双向触发二极管304的电流,此实施例中,当交流电存在时,双向触发二极管304的电流波形如403所示,每一段预设时间TX,会有一个电流脉冲。控制电路305只要在一段时间内(例如5倍TX),没有收到电流脉冲,便可以判定此时停电,控制电路305便通知停电照明与一般照明集成灯进入停电模式,用电池202的电力点亮此停电照明与一般照明集成灯的停电照明灯(或全部的照明灯)。交流电不稳定时,常常会一瞬间断电又回复电。若此情况发生时,背景技术的交流检测电路通常会让紧急照明灯具瞬间点亮,之后瞬间熄灭。然,此种情况发生时,使用者常常会误会,以为灵异现象发生,使用者会对此种紧急照明灯产生不良观感。由于本实施例的控制电路305在检测一段时间之后确定没有收到脉冲,才进行点亮灯具,也就说,本实施例要确认交流电完全断电,才点亮紧急照明。如此,便可以避免上述停电照明灯闪烁的问题。
本领域相关技术人员应当知道,上述双向触发二极管304仅是一种示范性的举例,可以用例如齐纳二极管取代。换句话说,只要是两端电压到达门槛电压便可以导通的门槛电压开关,便可以取代上述双向触发二极管304,故本发明不以上述双向触发二极管304为限。
图5A绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部方块图。请参考图5A,此电路将原本的灯具集成电路203更加细分成功率因数校正电路501、电池充电电路502、灯具驱动电路503以及灯具504。功率因数校正电路501用以对所接收的交流电进行功率因数校正,并且供电给上述电池充电电路502以及灯具驱动电路503。电池充电电路502用以对电池进行充电。灯具驱动电路503用以驱动灯具504。
图5B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的细部电路图。请参考图5B,此交流电检测电路201包括上述灯具开关204、桥式整流电路301、限流电阻302、检测电容303、双向触发二极管(diode AC switch,DIAC)304、一反驰式直流对直流转换器505、一微处理器506、拉高电阻R51、一光耦合器(Photo coupler)503、电池充电电路502、灯具驱动电路504、LED串504以及放电电路207。反驰式直流对直流转换器505包括一启动电阻R50、一脉波宽度调变电路U50、一电子开关S50、整流二极管D50、D51、整流电容C50、C51以及变压器T50。在此,交流电检测电路201主要是以微处理器506为主,由于微处理器506属于弱电控制,而交流电属于强电,为了使弱电和强电部分得到较好的隔离,保证使用安全可靠,因此需要电气隔离。
在此实施例中,反驰式直流对直流转换器505除了用来作电气隔离,最主要是用以作功率因数校正(Power Factor Correction,PFC),使其与直流电电压波型尽可能一致,让功率因素趋近于1。另外,反驰式直流对直流转换器505还会产生两组电压,分别给电池充电电路502以及灯具驱动电路503。电池充电电路502为直流对直流转换器,用以产生对电池202充电的直流电。另外,由于此实施例是以LED串作为灯具504,灯具驱动电路503也为直流对直流转换器,以供应LED串504所需的直流电压、电流。
由于灯具开关204开启(导通)时,交流电检测电路201自然可以直接从火线L到中性线N之间的电流或电压,判断交流电是否存在。因此,以下仅对灯具开关204关闭(截止)的情况进行描述。假设灯具开关204关闭时,电池202以及放电电路207会取代原本交流电,对上述反驰式直流对直流转换器505供电,并且维持交流电检测电路的运作。由于灯具开关204关闭时,LED串504为熄灭状态,因此,电池202仅需供应少数电力便可以维持检测机制的运作。
灯具开关204的指示灯电路会提供较小的电流,启动电阻R50会流过微小的电流使脉波宽度调变电路U50启动。脉波宽度调变电路U50启动后,电子开关S50开始动作,因此,变压器T50的辅助绕组开始供电VCC给脉波宽度调变电路U50,且变压器T50的二次侧绕组也开始供电给微处理器506。本实施例是采用双向触发二极管304,由于双向触发二极管的触发电压大约为32V,因此,本实施例的灯具开关204内的指示灯电路的电阻R52与启动电阻R50的分压设计需大于32V。
当交流电存在时,交流电通过桥式整流电路301、限流电阻302对检测电容303充电。当检测电容303的电压VC被充电到达32V时,双向触发二极管304被触发而导通,此时,检测电容303所储存的电荷由节点C通过光耦合器503进行放电,光耦合器503的另一侧的节点D会由于光耦合器503的导通,而被下拉到逻辑低电压。
图6A到图6B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路201的操作波形图。请同时参考图5B与图6A到图6B,波形601表示节点C的电压,波形602表示节点D的电压。微处理器506的检测脚位耦接节点D,用来判断节点D是否持续输出逻辑低电压的脉冲。若停电发生时,没有电流流过双向触发二极管304,因此,节点D会维持在逻辑高电压VH,若一段时间后,微处理器506仍检测到节点D为逻辑高电压状态,则判定此时为停电模式。
上述图5B的交流电检测电路201在停电时,采用电池供电。因此,即使交流电源突然性地中断,交流电的检测机制也不会立即停止。另外,交流电检测电路201即使在交流电源不稳定的情况下,依然可以运作,也不会立即性地断电复电。
再者,上述图5B实施例是使用反驰式直流对直流转换器作为举例。然而,本领域相关技术人员应当知道,上述的反驰式直流对直流转换器也可使用其他种类的直流对直流转换器来实施,故本发明不限于此。另外,上述实施例是使用光耦合器503来检测电流,然而,本领域具有通常的事者应当知道,为了同时达到隔离以及检测电流的目的,图5B中的光耦合器503也可以使用其他形式的继电器来实施,故本发明不限于此。
上述几个较佳实施例是以指示灯开关作举例,然,一般使用者也有可能因为美观或装潢一致性等其他考虑的情况下,不愿意将单切开关更换为指示灯开关。在此,申请人提出另一种较佳实施例,是以不更换单切开关为原则,且在单切开关关闭(截止)的情况下,检测交流电。
图7绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的开关外挂插件的示意图。请参考图7,701表示背景技术的安装在墙面上的单切开关的后视图;702表示本发明实施例的电阻插件;703表示本发明实施例的停电照明与一般照明集成灯。由图7可以看出,单切开关701的第一插孔(也就是灯具插孔)连接到电阻插件702的第二接脚T2,单切开关701的第二插孔(也就是火线插孔)连接到电阻插件702的第一接脚T1,电阻插件702的第二插孔通过电线连接到本发明实施例的停电照明与一般照明集成灯703,电阻插件702的第一插孔通过电线连接到火线L。由上述图7可以看出,本实施例可以使用于一般不具有指示灯电路的单切开关。在使用上,只需要在传统的开关后面,插上一个电阻插件,就可以直接安装本发明的停电照明与一般照明集成灯。
图8A绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路方块图。请同时参考图7、图8A与图2,此电路包括单切开关701、旁路的电阻插件702、交流电检测电路801、电池802、灯具集成电路803以及放电电路804。此电路与图2的电路的差异在于,图2的等效电路是单切开关加上旁路的指示灯与限流电阻;此例仅有单切开关701与旁路的电阻插件702。由于第8图的电路的交流检测机制与图2的电路的交流检测机制相同,故在此不予赘述。由上述图7与第8图可以看出,本实施例可以使用于一般不具有指示灯电路的单切开关。在使用上,只需要在传统的开关后面,插上一个电阻插件,就可以直接安装本发明的停电照明与一般照明集成灯。
图8B绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电路方块图。请同时参考图5A、图8A与图8B,同样的道理,此电路将原本的灯具集成电路803更加细分成功率因数校正电路804、电池充电电路805、灯具驱动电路806以及灯具807。功率因数校正电路804用以对所接收的交流电进行功率因数校正,并且供电给上述电池充电电路805以及灯具驱动电路806。电池充电电路805用以对电池进行充电。灯具驱动电路806用以驱动灯具807。
图9绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路801的电路图。请参考图9,此交流电检测电路801的电路包括上述电阻插件701、上述灯具开关702、一桥式整流电路901、一限流电阻902、一检测电容903、一双向触发二极管(diode AC switch,DIAC)904、一控制电路905。请将图9的电路与图3的电路作比较,两者的差异仅有开关的不同。由于图9的电路的交流检测机制与图3的电路的交流检测机制相同,故在此不予赘述。
图10绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的交流电检测电路801的电路图。请参考图10,此交流电检测电路801包括上述电阻插件701、上述灯具开关702、桥式整流电路901、限流电阻902、检测电容903、双向触发二极管(diode AC switch,DIAC)904、一反驰式直流对直流转换器1001、一微处理器1002、拉高电阻R101、一光耦合器(Photo coupler)1003、电池802、电池充电电路805、灯具驱动电路806、放电电路804、以及LED灯具807。反驰式直流对直流转换器1001同样是用来作为功率因数校正,其包括一启动电阻R100、一脉波宽度调变电路U100、一电子开关S100、整流二极管D100、D101、整流电容C100、C101以及变压器T100。在此,交流电检测电路801主要是以微处理器1002为主,由于微处理器1002属于弱电控制,而交流电属于强电,为了使弱电和强电部分得到较好的隔离,保证使用安全可靠,因此需要电气隔离。请将图10的电路与图5B的电路作比较,两者差异仅有开关的不同。由于图10的电路的交流检测机制与图5B的电路的交流检测机制相同,故在此不予赘述。
图11绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的电池充电电路805或灯具驱动电路806的电路图。请参考图11,在此实施例中,电池充电电路805与灯具驱动电路806皆可以用以降压式转换器(Buck Converter)实施。同样的道理,图5B的电池充电电路502或灯具驱动电路503也可以用降压式转换器实施。图12绘示为本发明一较佳实施例的停电照明与一般照明集成灯的放电电路804的电路图。请参考图12,在此实施例中,电池放电回给反驰式转换器1001的放电电路804是用推挽式转换器(Push-Pull Converter)实施。而上述微处理器506以及1002的电源可以选择性的使用电池充电电路805或灯具驱动电路806所输出的直流电。又,上述实施例,虽然是以降压式转换器或推挽式转换器作实施例,所属技术领域相关技术人员应当知道,根据设计的不同,可以选用其他形式的直流对直流转换器,如升降压转换器(Buck-Boost Converter),故本发明不以上述实施例为限。
综上所述,本发明的精神是在于利用单切开关的旁路并联阻抗,并且检测上述并联的阻抗电压/电流状态,以判定是否停电。实施方式可以选择性的直接选用指示灯开关(neon switch)或者是利用本发明实施例的电阻插件***单切开关。本发明实施例的此种电源检测电路,由于无须进行重新布线的工作,换句话说,也不需要重新拆除旧有的装潢,便可以安装停电照明与一般照明集成灯。
在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容,而非将本发明狭义地限制于上述实施例,在不超出本发明权利要求,所做的种种变化实施,皆属于本发明的权利要求范围。因此本发明的保护范围当视上附的申请专利权利要求书为准。
Claims (14)
1.一种停电照明与一般照明集成灯,耦接在一交流电源,其特征在于,所述交流电源具有一第一交流端以及一第二交流端,
其中,所述停电照明与一般照明集成灯是通过一灯具开关所控制,所述灯具开关包括一第一端、一第二端以及一指示灯电路,其中,所述灯具开关的第一端耦接所述第一交流端,所述灯具开关的第一端与所述灯具开关的第二端之间耦接所述指示灯电路,当所述灯具开关被使用者关闭时,所述指示灯电路内的指示灯点亮以表示开关关闭;
其中,所述停电照明与一般照明集成灯包括:
一交流电检测电路,耦接在所述灯具开关的第二端与所述第二交流端之间,其中,当所述灯具开关被关闭时,所述交流电检测电路通过所述指示灯电路,检测所述灯具开关的第二端与所述第二交流端之间的电压∕电流状态,判断目前状态为一停电状态或一正常工作状态;
一电池,配置于所述停电照明与一般照明集成灯,用以在断电后提供电力给所述停电照明与一般照明集成灯;以及
一灯具集成电路,包括第一输入端以及一第二输入端,其中,所述灯具集成电路的第一输入端耦接所述灯具开关的第二端,所述灯具集成电路的第二输入端耦接所述第二交流端;
其中,当所述灯具开关开启时,所述灯具集成电路利用所接收的所述交流电源点亮所述灯具集成电路内的灯具,
其中,在所述灯具开关关闭,且所述交流电检测电路判定为所述正常工作状态时,所述灯具集成电路熄灭所述灯具集成电路内的灯具,
其中,当所述灯具开关关闭,且所述交流电检测电路判定为所述停电状态时,所述灯具集成电路利用所接收的所述电池的电力点亮所述灯具集成电路内的灯具。
2.根据权利要求1所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述灯具开关的所述指示灯电路包括:
一第一限流电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第一限流电阻的第一端耦接所述灯具开关的第一端;以及
一指示灯,包括一第一端以及一第二端,其中,所述指示灯的第一端耦接所述第一限流电阻的第二端,所述指示灯的第二端耦接所述灯具开关的第二端。
3.根据权利要求1所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述交流电检测电路包括:
一桥式整流电路,包括一第一输入端、第二输入端、一第一整流端以及一第二整流端,其中,所述桥式整流电路的第一输入端耦接所述灯具开关的第二端,所述桥式整流电路的第二输入端耦接所述第二交流端,所述桥式整流电路的第二整流端耦接一第一共接电压;
一第二限流电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第二限流电阻的第一端耦接所述桥式整流电路的第一整流端;
一检测电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述检测电容的第一端耦接所述第二限流电阻的第二端,所述检测电容的第二端耦接所述第一共接电压;
一门槛电压开关,包括一第一端以及一第二端,其中,所述门槛电压开关的第一端耦接所述第二限流电阻的第二端,其中,所述门槛电压开关的两端的电压大于一门槛电压时,所述门槛电压开关导通;以及
一控制电路,用以根据所述门槛电压开关的电压∕电流状态,判定目前状态为所述停电状态或所述正常工作状态。
4.根据权利要求3所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述控制电路包括:
一光耦合器,包括一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端以及一第二输出端,其中,所述光耦合器的第一输入端耦接所述门槛电压开关的第二端,所述光耦合器的第二输入端耦接所述第一共接电压,所述光耦合器的第二输出端耦接一第二共接电压;
一拉高电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述拉高电阻的第一端耦接一逻辑高电压,所述拉高电阻的第二端耦接所述光耦合器的第一输出端;以及
一微处理器,包括一检测端,其中,所述微处理器的检测端耦接所述光耦合器的第一输出端,
其中,当所述微处理器的检测端的电压在一预设时间内,持续维持所述逻辑高电压,所述微处理器判定进入所述停电状态。
5.根据权利要求3所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述门槛电压开关为一双向触发二极管。
6.根据权利要求3所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述灯具集成电路包括:
一功率因数校正电路,耦接所述桥式整流电路的第一整流端以及所述第二整流端,其中,所述功率因数校正电路包括一第一输出端以及一第二输出端,分别用以输出一第一直流电压以及一第二直流电压,并进行功率因数校正;
一电池充电电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述电池充电电路的输入端耦接所述功率因数校正电路的第一输出端,所述电池充电电路的输出端耦接所述电池,用以将所述第一直流电压转为一电池充电电压,对所述电池进行充电;
一灯具驱动电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述灯具驱动电路的输入端耦接所述功率因数校正电路的第二输出端用以将所述第二直流电压转为一灯具驱动电压;以及
一LED灯具,耦接所述灯具驱动电路的输出端,用以接收所述灯具驱动电压。
7.根据权利要求6所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述功率因数校正电路包括:
一变压器,包括一次侧绕组、一第一二次侧绕组以及一第二二次侧绕组,其中,所述一次侧绕组包括一第一端以及一第二端,所述第一二次侧绕组以及所述第二二次侧绕组分别包括一第一端以及一第二端,所述一次侧绕组的第一端耦接所述桥式整流电路的第一整流端,所述二次侧绕组的第二端耦接所述第二共接电压;
一电子开关,包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述电子开关的第一端耦接所述变压器的一次侧绕组的第二端,所述电子开关的第二端耦接所述第一共接电压;
一脉波宽度调变电路,耦接所述电子开关的控制端,用脉波宽度调变控制所述电子开关的第一端与所述电子开关的第二端的导通截止,以控制所述变压器的二次侧绕组的电压;
一第一整流二极管,包括一阳极以及一阴极,其中,所述第一整流二极管的阳极耦接所述第一二次侧绕组的第一端,所述第一整流二极管的阴极耦接所述电池充电电路的输入端;
一第一整流电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第一整流电容的第一端耦接所述第一整流二极管的阴极,所述第一整流电容的第二端耦接所述第二共接电压;
一第二整流二极管,包括一阳极以及一阴极,其中,所述第二整流二极管的阳极耦接所述第二二次侧绕组的第一端,所述第二整流二极管的阴极耦接所述灯具驱动电路的输入端;以及
一第二整流电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第二整流电容的第一端耦接所述第二整流二极管的阴极,所述第二整流电容的第二端耦接所述第二共接电压。
8.一种停电照明与一般照明集成灯,耦接在一交流电源,其特征在于,所述交流电源具有一第一交流端以及一第二交流端,其中,所述停电照明与一般照明集成灯是通过一灯具开关所控制,其中,所述灯具开关包括一第一端、一第一插孔、一第二端以及一第二插孔,其中,所述灯具开关的第一端通过所述第一插孔耦接所述第一交流端,其中,所述停电照明与一般照明集成灯包括:
一电阻插件,包括一第一接脚、一第二接脚、一第一插孔以及一第二插孔,其中,所述电阻插件的第一接脚通过所述灯具开关的第一插孔耦接所述灯具开关的第一端,所述电阻插件的第二接脚通过所述灯具开关的第二插孔耦接所述灯具开关的第二端,所述电阻插件的第一插孔耦接所述第一交流端;
一交流电检测电路,耦接在所述电阻插件的第二插孔与所述第二交流端之间,其中,当所述灯具开关被关闭时,所述交流电检测电路通过所述电阻插件,检测所述灯具开关的第二端与所述第二交流端之间的电压∕电流状态,判断目前状态为一停电状态或一正常工作状态;
一电池,配置于所述停电照明与一般照明集成灯,用以在断电后提供电力给所述停电照明与一般照明集成灯;以及
一灯具集成电路,包括第一输入端以及一第二输入端,其中,所述灯具集成电路的第一输入端耦接所述电阻插件的第二插孔,所述灯具集成电路的第二输入端耦接所述第二交流端;
其中,当所述灯具开关开启时,所述灯具集成电路利用所接收的所述交流电源点亮所述灯具集成电路内的灯具,
其中,在所述灯具开关关闭,且所述交流电检测电路判定为所述正常工作状态时,所述灯具集成电路熄灭所述灯具集成电路内的灯具,
其中,当所述灯具开关关闭,且所述交流电检测电路判定为所述停电状态时,所述灯具集成电路利用所接收的所述电池的电力点亮所述灯具集成电路内的灯具。
9.根据权利要求8所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述电阻插件的第一接脚与第二接脚之间包括:
一第一限流电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第一限流电阻的第一端耦接所述电阻插件的第一接脚,所述第一限流电阻的第二端耦接所述电阻插件的第二接脚。
10.根据权利要求8所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述交流电检测电路包括:
一桥式整流电路,包括一第一输入端、第二输入端、一第一整流端以及一第二整流端,其中,所述桥式整流电路的第一输入端耦接所述灯具开关的第二端,所述桥式整流电路的第二输入端耦接所述第二交流端,所述桥式整流电路的第二整流端耦接一第一共接电压;
一第二限流电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第二限流电阻的第一端耦接所述桥式整流电路的第一整流端;
一检测电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述检测电容的第一端耦接所述第二限流电阻的第二端,所述检测电容的第二端耦接所述第一共接电压;
一门槛电压开关,包括一第一端以及一第二端,其中,所述门槛电压开关的第一端耦接所述第二限流电阻的第二端,其中,所述门槛电压开关的两端的电压大于一门槛电压时,所述门槛电压开关导通;以及
一控制电路,用以根据所述门槛电压开关的电压∕电流状态,判定目前状态为所述停电状态或所述正常工作状态。
11.根据权利要求10所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述控制电路包括:
一光耦合器,包括一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端以及一第二输出端,其中,所述光耦合器的第一输入端耦接所述门槛电压开关的第二端,所述光耦合器的第二输入端耦接所述第一共接电压,所述光耦合器的第二输出端耦接一第二共接电压;
一拉高电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述拉高电阻的第一端耦接一逻辑高电压,所述拉高电阻的第二端耦接所述光耦合器的第一输出端;以及
一微处理器,包括一检测端,其中,所述微处理器的检测端耦接所述光耦合器的第一输出端,
其中,当所述微处理器的检测端的电压在一预设时间内,持续维持所述逻辑高电压,所述微处理器判定进入所述停电状态。
12.根据权利要求10所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述门槛电压开关为一双向触发二极管。
13.根据权利要求10所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述灯具集成电路包括:
一功率因数校正电路,耦接所述桥式整流电路的第一整流端以及所述第二整流端,其中,所述功率因数校正电路包括一第一输出端以及一第二输出端,分别用以输出一第一直流电压以及一第二直流电压,并进行功率因数校正;
一电池充电电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述电池充电电路的输入端耦接所述功率因数校正电路的第一输出端,所述电池充电电路的输出端耦接所述电池,用以将所述第一直流电压转为一电池充电电压,对所述电池进行充电;
一灯具驱动电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述灯具驱动电路的输入端耦接所述功率因数校正电路的第二输出端用以将所述第二直流电压转为一灯具驱动电压;以及
一LED灯具,耦接所述灯具驱动电路的输出端,用以接收所述灯具驱动电压。
14.根据权利要求13所述的停电照明与一般照明集成灯,其特征在于,所述功率因数校正电路包括:
一变压器,包括一次侧绕组、一第一二次侧绕组以及一第二二次侧绕组,其中,所述一次侧绕组包括一第一端以及一第二端,所述第一二次侧绕组以及所述第二二次侧绕组分别包括一第一端以及一第二端,所述一次侧绕组的第一端耦接所述桥式整流电路的第一整流端,所述二次侧绕组的第二端耦接所述第二共接电压;
一电子开关,包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述电子开关的第一端耦接所述变压器的一次侧绕组的第二端,所述电子开关的第二端耦接所述第一共接电压;
一脉波宽度调变电路,耦接所述电子开关的控制端,用脉波宽度调变控制所述电子开关的第一端与所述电子开关的第二端的导通截止,以控制所述变压器的二次侧绕组的电压;
一第一整流二极管,包括一阳极以及一阴极,其中,所述第一整流二极管的阳极耦接所述第一二次侧绕组的第一端,所述第一整流二极管的阴极耦接所述电池充电电路的输入端;
一第一整流电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第一整流电容的第一端耦接所述第一整流二极管的阴极,所述第一整流电容的第二端耦接所述第二共接电压;
一第二整流二极管,包括一阳极以及一阴极,其中,所述第二整流二极管的阳极耦接所述第二二次侧绕组的第一端,所述第二整流二极管的阴极耦接所述灯具驱动电路的输入端;以及
一第二整流电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述第二整流电容的第一端耦接所述第二整流二极管的阴极,所述第二整流电容的第二端耦接所述第二共接电压。
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