[发明专利]可选亮度的LED应急照明控制器集成电路

说明书

本发明公开一种可选亮度的LED应急照明控制器集成电路，其内部设有充放电管理电路、电网及开关监测电路和亮度选择电路。本发明使用模拟数字混合技术，能够实现分段应急照明调光，不仅降低了系统应用成本，还可以选择不同段位的应急照明亮度，从而实现应急照明持续时间的延长。

技术领域

本发明涉及应急照明控制器，具体而言，涉及一种可选亮度的LED应急照明控制器集成电路，以及包含所述集成电路的应急照明灯具。

背景技术

市场存在一种应急照明灯具，在市电电网停止供电后，这种灯具还能提供一段时间的应急照明，这对于全球广大的欠发达地区具有实用价值。十多年前的节能荧光灯时代，就已经有这类应急照明灯具。市电电网正常供电时，它们提供正常照明，同时对灯具内的锂电池充电储能；电网停止供电后，再通过锂电池放电，提供有限时间的应急照明。

进入LED照明时代后，同样也出现LED应急照明灯具。图1示出现有技术中第一代LED应急照明灯具的电路结构。其中，锂电池130为储能元件，负载170为电网正常供电时的发光主光源，负载190为电网停止供电后的应急光源。市电电网正常供电时，灯具开关110控制着主光源170的亮灭。开关110闭合后，主光源170输出光，并通过线性充电控制电路300对锂电池充电；同时电网状态监测电路100识别到电网状态为正常供电，关闭放电PNP三极管014，应急光源190没有光输出。电网停止供电后，主光源170没有光输出，开关110控制着应急光源190的亮灭；同时电网状态监测电路100识别到电网状态为停电(此时开关110处于闭合状态)，开启放电PNP三极管014，锂电池130通过PNP管014和电阻015对应急光源190放电，提供应急照明。

当灯具开关110断开后，无论市电电网正常供电还是停电，主光源170和应急光源190都没有光输出。这种情况下，主光源170没有光输出显而易见。开关110处于断开状态时，锂电池130的正极电压BAT通过电阻007、005、004及整流桥120到达开关恒流控制电路200。BAT最大电压为4.2V，在此电压下，开关恒流控制电路200的工作电流很小，一般在1uA以下。这样，电阻007的端电压在0.1V以下，PNP三极管008处于关闭状态，NPN三极管013和PNP三极管014也关闭，应急光源190没有光输出。

开关110处于短接状态时，市电电网的状态决定主光源180有光输出，还是应急光源190有光输出。当电网正常供电时，主光源170亮容易理解。在开关110处于闭合状态和电网正常供电的情况下，电网通过电阻004、005、001及二极管003对电容002进行充放电。由于二极管003单向导通阻抗远比电阻005阻值小，导致电容002的充电速度远大于放电速度，这样电容002端电压就会迅速增加。当电容002端电压大于锂电池130电压时，三极管008截止关闭，NPN三极管013和PNP三极管014也截止关闭，应急光源190没有光输出。

在开关110处于闭合状态，但是电网处于停电状态下，电网状态监测电路100通过电阻004、005、007、001检测火线零线之间的直流阻抗。若零火线之间的阻抗小于500K，电阻007端电压就会大于0.3V，PNP三极管008会进入轻微开启状态，应急光源190会有光输出。若零火线之间的阻抗大于500K，应急光源190则没有光输出。在电网停电状态下，零火线之间的电阻一般会远低于500K，这是由于电网上并联了大量的电器设备；这一点也是应急照明灯具在停电状态下，还能通过开关110控制应急光源190亮灭的基础。

锂电池130的充电通过线性充电控制电路300实现。先通过变压器161将主光源170的负载电压降低，再经过二极管150整流、电容140滤波，得到接近锂电池130电压的充电电压。

上述应急照明灯具存在以下缺陷，一是应急照明的持续时间较短，两到三个小时而已，而在一些欠发达国家和地区，停电超过一天的情况时有发生；再就是灯具中元器件数量过多，使得生产效率较低。

发明内容