一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路的制作方法

1.本技术涉及电路自动切换领域，尤其涉及一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路。


背景技术：

2.led应急灯广泛应用于交通、医疗、家居和工业控制领域，一些led应急灯系统只能通过市电进行供电，无法在不同场景下切换供电线路。另一些led应急灯系统可以用市电和其他电源进行供电，但是需要人工切换供电线路。使用风车电对led应急灯系统进行供电时，风车电一般是全天24小时工作，如果此时led应急灯保持闪亮的状态会降低led应急灯的使用寿命。led应急灯在使用过程中可能会损坏，需要对led应急灯能否正常使用进行定期检测。
3.led应急灯系统需要延长led应急灯的使用寿命，并且检测led应急灯能否正常工作。


技术实现要素：

4.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路。该电路处于风车电供电模式时，控制led应急灯不亮，能够延长led应急灯的使用寿命；该电路处于市电供电模式或应急后备电池模式时，控制led应急灯亮，能够检测led应急灯是否能够正常工作。
5.本技术提供一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路，包括：
6.比较器控制电路、电源选择电路和led应急灯控制电路；
7.所述比较器控制电路包括：第一运算放大器(2u2a)、第二运算放大器(2u2b)、第三运算放大器(2u2c)、风车电第一分压电阻(2r8)、风车电第二分压电阻(2r9)、市电第一分压电阻(2r15)和市电第二分压电阻(2r14)、风车电整流二极管(2d5)、市电整流二极管(2d4)、风车电限流二极管(2d6)和风车电限流电阻(2r12)；
8.风车电接入端(l2)依次经过所述风车电整流二极管(2d5)、所述风车电第一分压电阻(2r8)和所述风车电第二分压电阻(2r9)接地；所述第一运算放大器(2u2a)的同向输入端电连接所述风车电第一分压电阻(2r8)和所述风车电第二分压电阻(2r9)；所述第一运算放大器(2u2a)依次经由所述风车电限流二极管(2d6)和所述风车电限流电阻(2r12)电连接所述第二运算放大器(2u2b)的输出端；
9.市电接入端(l1)依次经过所述市电整流二极管(2d4)、市电第一分压电阻(2r15)和所述市电第二分压电阻(2r14)接地；所述第二运算放大器(2u2b)的反向输入端电连接所述市电第一分压电阻(2r15)和所述市电第二分压电阻(2r14)；所述比较器控制电路根据风车电电压和市电电压获取比较器控制电压，将比较器控制电压提供给所述电源选择电路；
10.所述电源选择电路根据所述比较器控制电压控制继电器的开断，切换供电模式。
11.所述led应急灯控制电路根据所述比较器控制电压控制led应急灯的状态。
12.所述电源选择电路包括：
13.风车电控制继电器(2dj2)、市电控制继电器(2dj1)、第一漏极电阻(2r2)、第二漏极电阻(2r3)、第一开关管(2q1)、第二开关管(2q2)和第三开关管(2q3)；
14.所述第一开关管(2q1)的栅极电连接所述第二开关管(2q2)的栅极，所述第一开关管(2q1)的源极电连接所述第二开关管(2q2)的源极，所述第一开关管(2q1)的源极电连接所述第三开关管(2q3)的源极。
15.所述根据所述比较器控制电压控制继电器的开断，切换led应急灯交流电切换电路的供电模式，包括：
16.当所述比较器控制电压为高电平时，第一开关管(2q1)和第二开关管(2q2)导通，第三开关管(2q3)截止，使得市电控制器(2dj1)断开，风车电控制器(2dj2)吸合，切换到风车电供电模式，对应急后备电池充电；
17.当所述比较器控制电压为低电平时，所述第一开关管(2q1)和所述第二开关管(2q2)截止，所述第三开关管(2q3)导通，使得所述市电控制器(2dj1)吸合，所述风车电控制器(2dj2)断开，切换到市电供电模式，对所述应急后备电池充电；
18.当所述比较器控制电压为0时，所述风车电控制器(2dj2)和所述市电控制器(2dj1)皆断开，切换到应急后备电池模式。
19.所述比较器控制电压由所述风车电电压和所述市电电压决定：
20.当所述市电电压高于市电参考电压，且所述风车电电压低于风车电参考电压时，所述比较器控制电压为低电平；
21.当所述市电电压高于市电参考电压，且所述风车电电压高于风车电参考电压时，所述比较器控制电压为低电平；
22.当所述市电电压低于市电参考电压，且所述风车电电压高于风车电参考电压时，所述比较器控制电压为高电平；
23.当所述市电电压低于市电参考电压，且所述风车电电压低于风车电参考电压时，所述比较器控制电压为0。
24.进一步的，所述比较器控制电路还包括：
25.第一分压电阻(2r11)、第二分压电阻(2r10)、第三分压电阻(2r17)和第四分压电阻(2r16)；
26.低压输入端依次经过所述第一分压电阻(2r11)和所述第二分压电阻(2r10)接地，低压输入端依次经过所述第三分压电阻(2r17)和所述第四分压电阻(2r16)接地；
27.所述第一运算放大器(2u2a)的反向输入端电连接所述第一分压电阻(2r11)和所述第二分压电阻(2r10)，所述第二运算放大器(2u2b)的同向输入端电连接所述第三分压电阻(2r17)和所述第四分压电阻(2r16)；将所述第二分压电阻(2r10)的分压提供给所述第一运算放大器(2u2a)的反向输入端，将所述第四分压电阻(2r16)的分压提供给所述第二运算放大器(2u2b)的同向输入端。
28.进一步的，所述比较器控制电路还包括：
29.风车电滤波电容(2c3)和市电滤波电容(2c5)；
30.所述风车电接入端(l2)依次经过所述风车电整流二极管(2d5)和所述风车电滤波电容(2c3)接地，通过半波整流滤波获取风车电电压峰值；
31.所述市电接入端(l1)依次经过所述市电整流二极管(2d4)和所述市电滤波电容(2c5)接地，通过半波整流滤波获取市电电压峰值。
32.所述风车电限流二极管(2d6)和所述风车电限流电阻(2r12)对所述第一运算放大器(2u2a)的输出端电平进行调整。
33.所述led应急灯控制电路包括：
34.发光二极管(2d7)、光敏三极管(2q4)、led应急灯控制电路电阻(2r13)恒流控制模块(u3)和led应急灯；
35.所述发光二极管(2d7)的正极经过所述led应急灯控制电路电阻(2r13)电连接所述第二运算放大器(2u2b)的输出端；所述光敏三极管(2q4)的集电极经过所述恒流控制模块(u3)电连接所述led应急灯。
36.所述根据所述比较器控制电压控制led应急灯的状态，包括：
37.当所述比较器控制电压为高电平时，所述发光二极管(2d7)导通，使得所述光敏三极管(2q4)导通，所述恒流控制模块(u3)无恒流输出，所述led应急灯不亮；
38.当所述比较器控制电压为低电平时，所述发光二极管(2d7)截止，使得所述光敏三极管(2q4)截止，所述恒流控制模块(u3)有恒流输出，所述led应急灯亮；
39.当所述比较器控制电压为0时，使用应急后备电池供电，所述发光二极管(2d7)截止，使得所述光敏三极管(2q4)截止，所述恒流控制模块(u3)有恒流输出，所述led应急灯亮。
40.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
41.本技术提供了一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路，包括比较器控制电路、电源选择电路和led应急灯控制电路。风车电接入端依次经过风车电整流二极管、风车电第一分压电阻和风车电第二分压电阻接地；第一运算放大器的同向输入端电连接风车电第二分压电阻，获取风车电分压。市电接入端依次经过市电整流二极管、市电第一分压电阻和市电第二分压电阻接地；第二运算放大器的反向输入端电连接市电第二分压电阻，获取市电分压。第一运算放大器的输出端依次经由风车电限流二极管和风车电限流电阻电连接第二运算放大器的输出端，两个输出端共同决定比较器控制电压。
42.本技术将比较器控制电路的比较器控制电压输入给电源选择电路，通过控制继电器的开断在市电供电模式、风车电供电模式和应急后备电池模式三种工作模式间自动切换。风车电供电的时间较长，在风车电供电的情况下控制led应急灯不亮，能够延长led应急灯的使用寿命。在没有风车电供电的情况下控制led应急灯亮，从而检测led应急灯能否正常工作。
43.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
44.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
45.图1是本技术实施例示出的比较器控制电路示意图；
46.图2是本技术实施例示出的电源选择电路示意图；
47.图3是本技术实施例示出的led应急灯控制电路示意图。
具体实施方式
48.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
49.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
50.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
51.使用风车电对led应急灯系统进行供电时，风车电一般是全天24小时工作，如果此时led应急灯保持闪亮的状态会降低led应急灯的使用寿命。led应急灯在使用过程中可能会损坏，需要对led应急灯能否正常使用进行定期检测。
52.针对上述问题，本技术实施例提供一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路，请参阅图1，图1是本技术实施例示出的比较器控制电路示意图。
53.实施例一
54.一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路，包括：
55.比较器控制电路、电源选择电路和led应急灯控制电路。
56.所述比较器控制电路输入为风车电电压和市电电压，所述比较器控制电路输出比较器控制电压给所述电源选择电路。
57.所述比较器控制电路包括：第一运算放大器2u2a、第二运算放大器2u2b、第三运算放大器2u2c、风车电第一分压电阻2r8、风车电第二分压电阻2r9、市电第一分压电阻2r15和市电第二分压电阻2r14、风车电整流二极管2d5、市电整流二极管2d4、风车电限流二极管2d6、风车电限流电阻2r12、第一分压电阻2r11、第二分压电阻2r10、第三分压电阻2r17、第四分压电阻2r16、风车电滤波电容2c3和市电滤波电容2c5。
58.风车电接入端l2依次经过所述风车电整流二极管2d5和所述风车电滤波电容2c3接地，通过半波整流滤波获取所述风车电电压峰值。
59.风车电接入端l2依次经过所述风车电整流二极管2d5、风车电第一分压电阻2r8和所述风车电第二分压电阻2r9接地，所述第一运算放大器2u2a的同向输入端电连接所述风车电第一分压电阻2r8和所述风车电第二分压电阻2r9，将分压后的风车电电压峰值提供给所述第一运算放大器2u2a的同向输入端。
60.市电接入端l1依次经过所述市电整流二极管2d4和所述市电滤波电容2c5接地，通过半波整流滤波获取市电电压峰值。
61.市电接入端l1依次经过所述市电整流二极管2d4、市电第一分压电阻2r15和所述市电第二分压电阻2r14接地；所述第二运算放大器2u2b的反向输入端电连接所述市电第一分压电阻2r15和所述市电第二分压电阻2r14，将分压后的市电电压峰值提供给所述第二运算放大器2u2b的反向输入端。
62.低压输入端依次经过所述第一分压电阻2r11和所述第二分压电阻2r10接地，在所述第二分压电阻2r10上形成分压，低压输入端依次经过所述第三分压电阻2r17和所述第四分压电阻2r16接地，在所述第四分压电阻2r16上形成分压。示例性，低压输入端的电压为12v。
63.所述第一运算放大器2u2a的反向输入端电连接所述第一分压电阻2r11和所述第二分压电阻2r10，将所述第二分压电阻2r10上的分压提供给所述第一运算放大器2u2a的反向输入端，用于获取所述第一运算放大器2u2a的输出端电平，所述风车电限流二极管2d6和所述风车电限流电阻2r12对所述第一运算放大器2u2a的输出端电平进行调整。示例性，所述第二分压电阻2r10上的分压为5v。
64.所述第二运算放大器2u2b的同向输入端电连接所述第三分压电阻2r17和所述第四分压电阻2r16，将所述第四分压电阻2r16上的分压提供给所述第二运算放大器2u2b的同向输入端，用于获取所述第二运算放大器2u2b的输出端电平。示例性，所述第四分压电阻2r16上的分压为5v。
65.所述比较器控制电压由所述风车电电压和所述市电电压决定：
66.当所述市电电压高于市电参考电压，且所述风车电电压低于风车电参考电压时，所述第一运算放大器2u2a的输出端a为低电平，所述第二运算放大器2u2b的输出端为低电平，所述比较器控制电压h为低电平。
67.当所述市电电压高于市电参考电压，且所述风车电电压高于风车电参考电压时，所述第一运算放大器2u2a的输出端a为高电平，所述第二运算放大器2u2b的输出端为低电平，使得输出端a的高电平经过所述风车电限流二极管2d6和所述风车电限流电阻2r12后变为低电平，所述比较器控制电压h为低电平。
68.当所述市电电压低于市电参考电压，且所述风车电电压高于风车电参考电压时，所述第一运算放大器2u2a的输出端a为高电平，所述第二运算放大器2u2b的输出端为低电平，使得输出端a经过所述风车电限流二极管2d6和所述风车电限流电阻2r12后仍为高电平，所述比较器控制电压h为高电平。
69.当所述市电电压低于市电参考电压，且所述风车电电压低于风车电参考电压时，所述比较器控制电压h为0。
70.示例性，风车电参考电压为85v的交流电压，市电参考电压为85v的交流电压。
71.图2为本技术实施例示出的电源选择电路示意图，请参阅图2，所述比较器控制电压为图1和图2中的h点的电压。
72.所述电源选择电路包括：
73.风车电控制继电器2dj2、市电控制继电器2dj1、第一漏极电阻2r2、第二漏极电阻2r3、第一开关管2q1、第二开关管2q2和第三开关管2q3；
74.所述第一开关管2q1的栅极电连接所述第二开关管2q2的栅极，所述第一开关管2q1的源极电连接所述第二开关管2q2的源极，所述第一开关管2q1的源极电连接所述第三开关管2q3的源极。
75.所述电源选择电路输入为比较器控制电压，通过控制继电器的开断切换led应急灯交流电切换电路的供电模式。
76.当所述比较器控制电压为高电平时，第一开关管2q1和第二开关管2q2导通，第三开关管2q3截止，使得市电控制器2dj1断开，风车电控制器2dj2吸合，切换到风车电供电模式，对应急后备电池充电。
77.当所述比较器控制电压为低电平时，所述第一开关管2q1和所述第二开关管2q2截止，所述第三开关管2q3导通，使得所述市电控制器2dj1吸合，所述风车电控制器2dj2断开，切换到市电供电模式，对应急后备电池充电。
78.当所述比较器控制电压为0时，所述风车电控制器(2dj2)和所述市电控制器(2dj1)皆断开，切换到应急后备电池模式。
79.应急后备电池在本技术实施例中未画出。
80.图3是本技术实施例示出的led应急灯控制电路示意图，请参阅图3，所述led应急灯控制电路包括：
81.发光二极管(2d7)、光敏三极管(2q4)、led应急灯控制电路电阻(2r13)恒流控制模块(u3)和led应急灯；
82.所述发光二极管(2d7)的正极经过所述led应急灯控制电路电阻(2r13)电连接所述第二运算放大器(2u2b)的输出端；所述光敏三极管(2q4)的集电极经过所述恒流控制模块(u3)电连接所述led应急灯。
83.led应急灯控制电路根据所述比较器控制电压控制led应急灯的状态。
84.当所述比较器控制电压为高电平时，所述发光二极管(2d7)导通，使得所述光敏三极管(2q4)导通，所述恒流控制模块(u3)的使能端不工作，所述恒流控制模块(u3)无恒流输出，所述led应急灯不亮，提示处于风车电供电模式；
85.一般情况下，led应急灯交流电切换电路全天24小时处于风车电供电模式，此时控制led应急灯不亮能够延长led应急灯的使用寿命。
86.当所述比较器控制电压为低电平时，所述发光二极管(2d7)截止，使得所述光敏三极管(2q4)截止，所述恒流控制模块(u3)的使能端工作，所述恒流控制模块(u3)有恒流输出，所述led应急灯亮，提示处于非风车电供电模式，此时能够检测led应急灯是否能够正常工作。
87.当所述比较器控制电压为0时，使用应急后备电池供电，所述发光二极管(2d7)截止，使得所述光敏三极管(2q4)截止，所述恒流控制模块(u3)有恒流输出，所述led应急灯亮，提示处于非风车电供电模式，此时能够检测led应急灯是否能够正常工作。
88.本技术实施例提供了一种交流电切换及应急灯工作模式控制电路，交流电切换电路包括比较器控制电路、电源选择电路和led应急灯控制电路。风车电接入端依次经过风车电整流二极管、风车电第一分压电阻和风车电第二分压电阻接地；第一运算放大器的同向输入端电连接风车电第二分压电阻，获取风车电分压。市电接入端依次经过市电整流二极管、市电第一分压电阻和市电第二分压电阻接地；第二运算放大器的反向输入端电连接市
电第二分压电阻，获取市电分压。第一运算放大器的输出端依次经由风车电限流二极管和风车电限流电阻电连接第二运算放大器的输出端，两个输出端共同决定比较器控制电压。
89.本技术实施例将比较器控制电路的比较器控制电压输入给电源选择电路，通过控制继电器的开断在市电供电模式、风车电供电模式和应急后备电池模式三种工作模式间自动切换。风车电供电的时间较长，在风车电供电的情况下控制led应急灯不亮，能够延长led应急灯的使用寿命。在没有风车电供电的情况下控制led应急灯亮，从而检测led应急灯能否正常工作。
90.上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
91.附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
92.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。