LED應(yīng)急燈控制電路設(shè)計

應(yīng)急燈主要用于正常照明電源切斷或電網(wǎng)失電后，提供應(yīng)急照明的場所，常用于廠礦、機關(guān)、學(xué)校、建筑及隧道內(nèi)。國內(nèi)使用的應(yīng)急照明系統(tǒng)以自帶電源獨立控制型為主，正常電源接自普通照明供電回路中，平時對應(yīng)急燈電池充電，當正常電源切斷時，備用電源（電池）自動供電

設(shè)計原理

本設(shè)計中，應(yīng)急光源可以是正常照明光源整體，也可以是它一部分；正常照明光源與應(yīng)急照明光源可以單獨分開，也可以做成一個整體。只要將外圍電路稍作調(diào)整即可。

應(yīng)急控制電路是本設(shè)計的一個比較新穎和獨特的地方。它主要由MT7201芯片、外圍電路、繼電器組成。配合外部檢測部分可以設(shè)計成微波雷達檢測應(yīng)急照明、紅外探測應(yīng)急照明、聲控、光控等多種形式。

這種應(yīng)急控制電路決定了該設(shè)計的新型LED應(yīng)急照明燈具電氣布局與現(xiàn)在常用的應(yīng)急燈具有很大不同。現(xiàn)在常用應(yīng)急燈具內(nèi)部都由變壓、穩(wěn)壓、充電、逆變、電池等電路組成，后端再接LED驅(qū)動電源給LED光源供電。其優(yōu)點是普通燈具和LED燈具都可以使用，應(yīng)用范圍廣。缺點是電子元器件多，檢修困難，故障率高；且設(shè)計好后功率等級固定的調(diào)整不便，正常供電時電路都在工作，功耗較高。

實驗結(jié)果

本設(shè)計的應(yīng)急電路是專用于LED燈具的，它只需調(diào)整很少的元器件，即可與外圍LED電源等配合應(yīng)用于不同功率的LED燈具中；正常照明時只有LED驅(qū)動電源部分電路工作，功耗低，相應(yīng)的故障率也低。

其中MT7201是一款連續(xù)電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源，用于驅(qū)動一顆或多顆串聯(lián)LED。它的輸入電壓范圍從7V～30V，輸出電流可調(diào)，最大可達1A。根據(jù)不同的輸入電壓和外圍器件可以驅(qū)動高達24W的LED。MT7201采用SOT89-5封裝。

電路中LED的平均電流由連接在Vin和Isense兩端的電阻Rs決定：繼電器采用常開加常閉觸電的小型繼電器，探測部分采用微波雷達遙控開關(guān)，當人體或物體進入探測范圍活動，感應(yīng)器立即工作并啟動受控設(shè)備。當人體離開或物體停止移動后，延時時間到感應(yīng)器自動停止工作，感應(yīng)器進入探測狀態(tài)。若探測范圍內(nèi)物體持續(xù)在移動，感應(yīng)器則一直處于工作狀態(tài)。當然根據(jù)需要探測部分可換成紅外、聲控、光控等。

實驗參數(shù)相關(guān)

1.電容選取

在電源輸入必須就近接一個低等效串聯(lián)電阻（ESR）的旁路電容，ESR越大，效率損失會變大。該旁路電容要能承受較大的峰值電流，并能使電源的輸入電流平均，減少對輸入電源的沖擊。

直流輸入時，該旁路電容的最小值為4.7uF，在交流輸入或低壓輸入時，旁路電容需要100uF的電容或類似電容。該旁路電容盡可能靠近芯片的輸入管腳。

2.電感選取

MT7201推薦使用的電感參數(shù)范圍為27uH～100uH。電感的飽和電流必須比輸出電流高30%～50%。電感值的選取需要考慮到工作占空比以及功率開關(guān)的打開、關(guān)斷時間，保證滿足電氣特性表中的要求。

下面的公式可以作為參考：

功率開關(guān)打開時間

功率開關(guān)斷開時間

3.參數(shù)說明：

L為電感值（H）；rL為電感寄生阻抗（Ω）

IavgLED平均電流（A）；

為電感電流峰峰值（A）{內(nèi)部設(shè)置為0.3×Iavg}；

VIN供電電壓（V）；VLED總LED正偏壓降（V）

RLX功率開關(guān)導(dǎo)通電阻（Ω）；VD肖特基二極管正偏壓降（V）

實驗及結(jié)果

當市電停電時，應(yīng)急電路供電，電池電壓26.4V；輸出電流可調(diào)，此處設(shè)定為300mA；繼電器輸入電壓DC12V，應(yīng)急光源功率5.5W；應(yīng)急光源電壓18V。實物圖如下:

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