一种矿用防爆LED应急灯制造技术

本发明专利技术公开了一种矿用防爆LED应急灯，采用防爆箱体(11)、灯头壳(6)作为散热的渠道，在结构上采用铝合金外壳外面加散热耆片的方式，利用空气的自然对流散热；电路部分包括井下交流电(12)、电压检测电路(13)、整流滤波电路和芯片启动电路(14)、蓄电池充放电电路(15)、蓄电池组(16)、输出开关(17)、LED恒流驱动电路(18)和LED灯组(19)；采用LED作为光源，具有发光效率高、耗电量少、安全可靠性强、环保等优良特性；防爆箱体的结构紧凑，散热效果好，因此本发明专利技术的安全可靠性高；采用LED恒流驱动，改变蓄电池由于电压改变而出现亮度不均匀的现象，提高了LED的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矿用应急照明
，特别是涉及ー种在井下断电故障下，能自动切换至备用蓄电池，并且可以较长时间照明的防爆应急灯。
技术介绍
矿用防爆应急灯是指能够在矿井下正常供电电源断电后，提供一定时间照明以供临时应急之需的灯具。目前使用的应急灯以自带电源独立控制型为主，正常电源接自井下交流电供电回路，平时应急灯蓄电池充电，当正常交流电电源切断吋，备用电源即蓄电池自动供电。现有的矿用防爆应急灯采用的大都是传统的光源如卤素灯、白炽灯泡 等，其体积大，耗电量较大，不节能、不环保，且照明亮度偏低，不能满足矿井下要求较长时间应急照明的特殊使用需要。也有部分使用LED作为光源，由于当前LED的控制电路与普通灯泡的控制电路相比未进行改变，存在蓄电池由于电压改变而出现亮度不均匀的现象，从而降低了 LED的使用寿命。而现有的矿用防爆应急灯在灯具设计时没有很好的解决散热和电源驱动两个主要技术难点，影响了应急灯的可靠性和使用寿命，导致需要频繁更换和照明时间普遍比较短。
技术实现思路
为克服现有的矿用防爆应急灯的光源寿命短、亮度不均匀、蓄电池寿命短和安全性不高的缺陷，本专利技术提出一种矿用防爆LED应急灯。一种矿用防爆LED应急灯，所述矿用防爆LED应急灯的机械机构包括箱盖(I)、透明件(2)、防护网(3)、灯头壳(6)、螺栓轴(7)、支撑座(8)、固定螺钉(9)、连接螺栓(10)、防爆箱体(11)，所述防爆箱体(11)、灯头壳(6)作为散热的渠道，在结构上采用铝合金外壳外面加散热耆片的方式，利用空气的自然对流散热，并且灯头可以绕所述螺栓轴(7)上下仰俯转动，灯头也可绕所述固定螺钉(9)左右水平转动，以满足不同场合、不同位置的照明需要；电路部分包括井下交流电(12)、电压检测电路(13)、整流滤波电路和芯片启动电路(14)、蓄电池充放电电路(15)、蓄电池组(16)、输出开关(17)、LED恒流驱动电路(18)和LED灯组(19);所述井下交流电(12)通过所述整流滤波电路和芯片启动电路(14)进行降压、整流、滤波后得到稳定的直流电压，通过所述蓄电池充放电电路(15)中的充电电路对所述蓄电池组(16)进行充电，井下交流电(12)另一路输出给所述电压检测电路(13)，在所述井下交流电(12)正常供电时，所述电压检测电路(13)检测不到电压变化，输出开关(17)不通，当所述井下交流电(12)断电后，所述电压检测电路(13)驱动所述输出开关(17)打开，使所述蓄电池组(16)经由所述LED恒流驱动电路(18)使LED灯组(19)自动点亮，以实现矿井下的应急照明。所述的矿用防爆LED应急灯，所述蓄电池充放电电路(15)中的充电电路由电阻RU R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9、NPN型三极管Ql和PNP型三极管Q2、N沟道金属氧化半导体场效应管Q3、可变电阻Rx、熔断器F1、运算发大器LM358、发光二极管DS15和防反充ニ极管Dl组成；所述充电电路采用防反充ニ极管Dl防止蓄电池向充电电源反向充电；采用运算放大器LM358的1、2、3管脚控制充电，正常工作情况下，LM358的I管脚为高电位，三极管Ql导通，三极管Q2导通，MOS管Q3导通，开始充电，蓄电池充电时，发光二极管DS15亮起，当电压达到过充点7. 2V时，LM358控制I管脚为低电位，三极管Ql不通，三极管Q2不通，MOS管不通，充电过程停止。所述的矿用防爆LED应急灯，所述蓄电池充放电电路(15)中的放电电路由电阻R10、R11、R12、R13、R14和R15、三极管NPN型Q4、N沟道金属氧化半导体场效应管Q5和可变电阻Rx2组成；放电保护由LM358的5、6、7管脚实现；正常放电情况下，LM358的7管脚为低电位，三极管Q4不通，MOS管Q5导通，负载输出正常；当电压达到过放点3. 9V吋，LM358的7管脚位高电位时，三极管Q4导通，MOS管Q5不通，负载端无输出。所述的矿用防爆LED应急灯，所述LED恒流驱动电路(18)包括控制元件MC34063及外围元件电容Cl、电容C2、电容C3，一个电感L，一个ニ极管SD，一个电阻R16 ;当流过LED的电流变化时，假设变大，此时R16上的电压变大，反馈给IC，IC通过内部电路调节，LX 的输出开关信号的占空比减小，输出电压减小，流过LED的电流减小，反之亦然，这样起到电流调节的目的。整个矿用防爆应急灯结构简单，采用的电路元器件更少，整体性能更可靠，符合国家标准，满足矿井下对矿用防爆应急灯的需求。本专利技术的优点是(I)采用LED作为光源，具有发光效率高、耗电量少、安全可靠性强、环保等优良特性，(2)本专利技术采用的充放电电路可以提高采用免维护镍镉电池组的使用寿命；(3)防爆箱体的结构紧凑，散热效果好，因此本专利技术的安全可靠性高；(4)采用LED恒流驱动，改变蓄电池由于电压改变而出现亮度不均匀的现象，提高了 LED的使用寿命。附图说明图I是矿用防爆应急灯电路总框图；图2是矿用防爆应急灯的蓄电池充电电路；图3是矿用防爆应急灯的蓄电池放电电路；图4是矿用防爆应急灯的LED恒流驱动电路；图5矿用防爆应急灯的结构示意图。图中1.箱盖；2.透明件；3.防护网；4. LED ；5.电线；6.灯头壳；7.螺栓轴；8.支撑座；9.固定螺钉；10.连接螺栓；11.防爆箱体。具体实施例方式以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。图I示出本专利技术的一个实施例的矿用防爆应急灯电路总框图。如图I所示，矿用防爆应急灯的电路控制系统包括井下交流电12、电压检测电路13、整流滤波电路和芯片启动电路14、蓄电池充放电电路15、蓄电池组16、输出开关17、LED恒流驱动电路18和LED灯组19。所述井下交流电12通过所述整流滤波电路和芯片启动电路14进行降压、整流、滤波后得到稳定的直流电压，通过所述蓄电池充放电电路15中的充电电路对所述蓄电池组16进行充电，井下交流电12另一路输出给所述电压检测电路13，在所述井下交流电12正常供电时，所述电压检测电路13检测不到电压变化，输出开关17不通，当所述井下交流电12断电后，所述电压检测电路13驱动所述输出开关17打开，使所述蓄电池组16经由所述 LED恒流驱动电路18使LED灯组19自动点亮，以实现矿井下的应急照明。图2示出根据本专利技术的一个实施例的图I所示的，矿用防爆应急灯电路总框图中的充电电路的详细原理图。參见图2所示，其中，充电电路由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9、三极管NPN型Ql和PNP型Q2、N沟道金属氧化半导体场效应管(MOSFET-N) Q3、可变电阻Rx、熔断器F1、运算发大器LM358、发光二极管DS15和普通ニ极管Dl组成。所述充电电路采用防反充ニ极管Dl防止蓄电池向充电电源反向充电。用运算放大器LM358的I、2、3管脚控制充电，正常工作情况下，LM358的I管脚为高电位，三极管Ql导通，三极管Q2导通，MOS管Q3导通，开始充电，蓄电池充电时，发光二极管DS15亮起，当电压达到过充点7. 2V时，LM358控制I管脚为低电位，三极管Ql不通，三极管Q2不通，MOS管不通，充电过程停止。图3示出根据本专利技术的一个实施例的图I所示的，矿用防爆应急灯电路总框图中的放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用防爆LED应急灯，其特征在于，所述矿用防爆LED应急灯的机械机构包括箱盖(1)、透明件(2)、防护网(3)、灯头壳(6)、螺栓轴(7)、支撑座(8)、固定螺钉(9)、连接螺栓(10)、防爆箱体(11)，所述防爆箱体(11)、灯头壳(6)作为散热的渠道，在结构上采用铝合金外壳外面加散热耆片的方式，利用空气的自然对流散热，并且灯头可以绕所述螺栓轴(7)上下仰俯转动，灯头也可绕所述固定螺钉(9)左右水平转动，以满足不同场合、不同位置的照明需要；电路部分包括井下交流电(12)、电压检测电路(13)、整流滤波电路和芯片启动电路(14)、蓄电池充放电电路(15)、蓄电池组(16)、输出开关(17)、LED恒流驱动电路(18)和LED灯组(19)；所述井下交流电(12)通过所述整流滤波电路和芯片启动电路(14)进行降压、整流、滤波后得到稳定的直流电压，通过所述蓄电池充放电电路(15)中的充电电路对所述蓄电池组(16)进行充电，井下交流电(12)另一路输出给所述电压检测电路(13)，在所述井下交流电(12)正常供电时，所述电压检测电路(13)检测不到电压变化，输出开关(17)不通，当所述井下交流电(12)断电后，所述电压检测电路(13)驱动所述输出开关(17)打开，使所述蓄电池组(16)经由所述LED恒流驱动电路(18)使LED灯组(19)自动点亮，以实现矿井下的应急照明。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李中凯，郭强，崔海龙，白涛，王瑞，千红涛，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：