应急灯系统设计
The Design of Emergency Light System
系（院）名称：电子信息与电气工程学院
QQ 号：309810851
目录
英文摘要、关键词……………………………………………………………………………英文摘要、关键词……………………………………………………………………………引言………………………………………………………………………………………………第一章传统应急灯的分析……………………………………………………………
1.1 传统应急灯的结构和使用中的不足……………………………………………………1.2 原因分析及改进方法…………………………………………………………………第二章系统设计方案…………………………………………………………………
2. 1 系统设计分析……………………………………………………………………2. 2 系统设计要点与结构……………………………………………………………2.3系统的特点与功能要求……………………………………………………2. 4 应急光源与电源的选择…………………………………………………………
2.4.1 传统应急灯光源…………………………………………………………
2.4.2 新型照明光源（LED）发展及优点……………………………………………
2.4.3 蓄电池选择………………………………………………………………………第三章系统硬件设计……………………………………………………………………
3.1 中央处理单元电路设计…………………………………………………
3.2 市电及电源转换电路…………………………………………………
3.2.1 中央处理单元电源电路……………………………………………
3.2.2 蓄电池充电电路…………………………………………
3.3 应急检测电路……………………………………………………………
3.4 LED光源组合及驱动电路………………………………………………
3.5 电池保护电路……………………………………………………………
3.5.1 定期放电电路……………………………………………………
3.5.2 防过放保护电路………………………………………………
第四章程序设计与实现…………………………………………………………………
4.1 编程软件keil………………………………………………………………………
4.2 应急灯程序设计
结论………………………………………………………………………………………
致谢…………………………………………………………………………………
参考文献……………………………………………………………………………
附录…………………………………………………………………………………
应急灯系统设计
摘要：消防应急疏散照明技术是一项受到各国重视、有多年发展历史和涉及建筑火灾时保证人员生命安全的重要救生疏散技术。消防应急灯具包括照明和标志灯具两类。近年来，随着照明技术的迅速发展，高大而复杂的智能建筑日益增多，消防应急照明法规和标准不断健全和完善，消防应急灯具产品品种不断增多，性能不断改进，技术水平有很大提高，得到了广泛的应用和发展。欧美等国消防应急疏散照明技术发展较早、较快，处于领先地位，我国虽起步晚，但发展也很快。
本文阐述了应急灯采用单片机控制的设计原理与实现方法。先分析应急灯技术概况，提出采用LED照明的优点，该照明控制系统的主控制器以AT89C2051单片机为基础。根据相关技术规范的要求，在完成传统应急灯基本控制要求的基础上，完善电路的控制要求，增加辅助控制功能，提高电路的可控性和可视性。主控制器在接收到外部电路送来的信号后，发出命令控制应急灯实现开启、关闭、定时放电控制等功能。
关键词：应急灯单片机
The Design of Emergency Light System
Abstract：Fire emergency evacuation lighting technology is a technology that by all countries' attention, have many years of development history and involve building fire safety of life when the important guarantee personnel evacuation technology lifesaving.Fire emergency luminaries including lighting and mark lamps and lanterns two kinds.In recent years, with the rapid development of lighting technology, tall and complicated intelligent building, fire emergency lighting is increasing continuously regulations and standards, and perfect.Fire emergency luminaries product variety has increased, performance improvement, technical level has greatly improved, obtained the widespread application and development.European countries fire emergency evacuation lighting technology development more early, quickly, in a leading position, though late start, but in China is expanding rapidly.
The paper expatiates on the designing theories and implementation method of the control system for Emergency light by Single-Chip Microcomputer. Analyzes the emergency light technology survey first, proposed that uses the LED illumination the merit, The host controller of the control system for lighting is based on AT89C2051 Single-Chip Microcomputer。According to the correlation technique standard's request, in completes the traditional emergency light basic control request in the foundation, the perfect electric circuit's control request, increases the secondary control function. Enhances electric circuit's controllability and the viewability. The master-control unit after receiving the signal which exterior electric circuit sends, sends out the command control emergency light to realize opening, the closure, functions and so on timed electric discharge control.
Key words: Emergency light, Single–Chip Microcomputer
引言
消防应急灯具有火灾时人员疏散和展开灭火战斗的必备设施，近几年许多火灾实力证明，现代建筑火灾造成严重的人员伤亡事故，其原因固然是多方面的，但与消防应急灯具的合理设计也有密切关系。因为火灾时需要及时切断起火部位所在防火分区域或楼房的非消防电源，若未配置应急灯具，人群在惊恐之中必然更加混乱，加上火灾高温，有毒烟气的影响，更易引起人员伤亡。
我国的建筑设计防火规范（下称“建规”），《高层民用建筑设计防火规范》（下称“高规”）等国家标准对消防应急灯具的设置作出了明确规定，使消防应急灯具的设计有了一定的依据。现国家标准GB17945 2000《消防应急灯具》的实施将使我国消防应急灯产品标准达到世界领先水平，但在工程设计，安装，验收和使用阶段尚无相应的标准或规范要求，致使应急灯具产品的性能在这些环节无法得到保证。这就要求我们分析我们遇到的消防应急灯存在的主要问题，并结合GB17945-2000标准，选用合适的应急灯类型，选型和供电设计。
近年来，随着经济的发展和科技的进步，人们对照明灯具节能和科学管理提出了更多、更高的要求，使照明控制系统具有了节能、方便、智能等作用，并能改善环境，实现高效照明效果，提高管理水平。当今节约能源排在首位，而各种照明约占整个用电量的绝大部分，与人们生产生活密切相关。因此需要大量各种节能灯具相配套，随着我国城市化进程的加快，绿色、高效、节能，长寿命的LED灯逐渐走入人们的视野。目前，LED 照明技术日趋成熟，LED已经开始在照明领域里初步应用，出现了LED路灯、LED矿灯、LED应急灯、LED车灯、LED景观灯等多种以大功率LED为光源的照明灯具。
单片机因为其性能十分稳定、适应能力强，并且开发价格低廉、门槛低，非常适用于工业控制中。本课题研究应急灯，它被设计为：在白天用户主动关闭室内照明灯后，即使市电中断应急灯也不会点亮。夜间，一旦市电中断，失去照明，应急灯立即点亮，电路能自动检测断电前后室内的照明情况，并判断是否有启动应急灯照明的需要。
第一章传统应急灯的分析
如果在夜晚遇到突然停电。而且是在人员密集的高层建筑，特别是由于突发意外原因引起的停电如：地震、火灾。会使人员的疏散造成很大的困难。这时如果有一盏应急灯来照明，会给人员的疏散带来很大的方便。首先介绍一下传统的应急照明灯。
1.1 传统应急灯的结构和使用中的不足
目前，在普通住宅、高层住宅和工业建筑中等使用的应急灯多数是采用断电启用式，基本实现的功能是：外部电源供电状态下蓄电池充电，灯不亮。外部电源断电蓄电池放电，灯亮照明。根据消防系统工程和行业标准的具体技术要求。一般消防应急灯具由灯体、光源、后备电池以及控制电路组成。基本结构如图1所示。
图1 传统应急灯框图
从目前消防应急灯具的实际应用的情况上看，AC／DC电路，一般均采用的是线性整流滤波电路也即线性AC／DC 电路，其优点是成本低、技术成熟，缺点是该电路受市电电网波动影响，经常影响消防应急灯具的正常工作。降低了消防应急灯具的可靠性。对于充电电路。应按可充电电池的类型分别进行合理的充电，依据其工作原理，对于铅酸电池，可进行浮充或循环充电；镍镉电池应以恒流、恒压或恒压恒流方式充电，并有小电流充电和控制能力。电池充电电路上的发展方向是脉冲充电方式或PWM方式。电池的保护电路实现方式很多，目前多以分立元件实现，可靠性差、工艺性不好，集成电路的应用是较好解决这一问题的方法。逆变电路与负载类别有关，即不同的光源
要求不同的逆变机理和电路。在消防应急灯具中，逆变电路不仅仅是将直流信号转变成交变信号，也担负着应急状态转换、功率损耗，正确和合理地设计逆变电路是消防应急灯具设计中关键技术之一。
这种类型结构的应急灯，通过在长期的使用过程中观察，实际上存在以下的不足和缺点。一是消耗电能大，使用寿命不够长。二是控制电路过于简单，功能不够强大。三维修费用高，传统应急灯易损部件是蓄电池和照明灯泡。
1.2 原因分析及改进方法
应急灯寿命短和维修费用高的两大致命缺陷，分析其根本原因主要来自三方面：
一是蓄电池本身的使用寿命基本决定了应急灯的寿命，蓄电池的性能并未达到我们预想的要求。
二是传统的应急灯采用白炽灯作为光源，光源的亮度不够而且消耗电能大。三是电路过于简单，只要外部电源断电的情况下蓄电池放电，灯亮照明，如果在白天光线强的情况下，应急灯是不需要工作的，实际上这是无谓的放电。综合以上三方面的原因，如果只考虑第一和第二方面，改进思路比较简单无非是改变一下电池和照明光源。但如果在兼顾第三那方面则必须系统地分析，综合考虑应急灯的改进思路，重点是改进应急灯的电路结构，考虑采用新的控制方法，完善其性能。
解决应急灯外部电源断电就开始工作，即无谓的放电的问题，也就是说要考虑应急灯需要具备哪些性能才不会出现外部电源断电就开始无谓的放电现象。只有在满足一定条件时才会实现灯亮照明。如图表1所示。
表1 改进方案
光源的选择：为了提高传统应急灯照明光源的寿命和降低电耗，我们可以采用LED节能光源作为应急灯的光源，因为其有许多优势：耗电量仅为一般灯
泡的20%；体积小，占用空间小；寿命长，是一般灯泡的几倍。采用LED作为光源后，不仅降低了应急灯的成本，而且有效的提高了发光的强度。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，促进了微型计算机测量和控制技术的迅速发展和广泛应用，单片机（单片微型计算机）的应用已经渗透到国民经济的各个部门和领域，它起到了越来越重要的作用。广泛用在在各种控制电路中用来完善电路的控制功能。对传统应急灯控制电路的改进。首先要根据有关消防行业的技术规范，其次对应急灯控制电路进行分析改进，完善各种控制要求，增加一些辅助控制功能，增强其控制性。对于控制电路我们采用单片机作为主要控制单元，并设计其外围控制电路，使电路能够满足断电、光线昏暗时应急照明的基本要求。
第二章系统设计方案
针对传统应急灯在使用中的不足，根据分析得出的结论。合理的选择设计方案，完善电路的控制要求，使电路能够尽可能的满足各方面的需要。
2.1 系统设计分析
该应急灯电路应该在传统应急灯电路的基础上进行改进，不仅能够完成最基本的控制功能，而且增加一些辅助功能，使电路更加完善；同时采用节能、环保、效率高的新型发光材料代替传统光源。
首先在应急灯光源的选择上，近年来出现的高亮发光二极管(LED)，由于具有体积小、寿命长、耗电量少、发热量低、无交流闪烁、启动速度快、电磁干扰小、光线自然纯正等诸多优点，已被广泛应用在照明、交通信号指示、手机屏幕背光、汽车摩托装饰、大尺寸平面显示等领域。
利用高亮白光LED制作的照明灯具，摒弃了传统白炽灯泡的耗电多、亮度低、色偏黄、易破碎等缺点，并且不像荧光灯废弃后会对环境造成汞污染，其日益成为人们首选的照明灯饰新宠。其次分析传统应急灯控制功能，改用单片机作核心控制元件。单片机接收各种检测信号，推动各个控制电路工作，完成基本功能要求。因单片机功能强大，如果在不增加硬件成本的情况下，可实现更多完善的充电、保护功能。因此可在原有基础上增加辅助控制功能。
经过设计应该使电路基本完成：断电时，能够自动根据当时室内的光线强度决定是否需要照明，并且仅在需要照明时点亮。在白天，房间不需照明，即使断电应急灯也不会点亮。在晚间，室内由电灯照明时，断电前光强较大，断电时，灯光熄灭，室内变黑。这种情况下有照明的实际需求，应急灯会自动亮起来。而且，由于电路使用固定电压充电和电池低压放电保护电路，可以防止电池过度充电和深度放电，从而延长蓄电池的寿命。
2.2 系统设计要点与结构
系统设计主要包括硬件和软件两大部分，依据控制系统的工作原理和技术性能，将硬件和软件分开设计。硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图，然后对硬件进行调试、测试，以达到设计要求。软件设计部分，首先根据硬件电路分析所要完成的控制功能，列出详细的计划；然后进行
具体设计，包括流程图，选择合适的编程语言和工具；最后是对软件进行调试、测试，达到所需功能要求。
在系统设计中设计方法的选用是系统设计能否成功的关键。硬件电路是采用结构化系统设计方法，该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的是选择用单片机作为中央控制单元，并确定与之配套的外围芯片，使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计，标出芯片的型号、器件参数值，根据电路图在仿真机上进行调试，发现设计不当及时修改，最终达到设计目的。软件设计的方法与开发环境的选取有着直接的关系，本系统由于是采用51系列单片机，使用C语言进行开发，可以使程序逻辑性强，且简单。本系统软件设计采用模块化系统设计方法，先编写各个功能模块子程序，然后进行组合与调整，经过调试后，达到设计功能要求。
总的来说硬件方面要解决的问题是单片机与外围电路的接口问题，对应急条件做出判断和处理。在软件方面，主程序的编写思维十分重要，程序的结构是否合理会直接影响到程序是否简洁、思维是否清晰、功能是否完整。
系统的结构主要由以下及部分组成：（1）中央处理系统；（2）电源供电系统；（3）LED光源及驱动系统；（4）应急判断系统。这几部分共同完成了中央控制器对应急判断系统的检测和执行，在满足条件时，达到控制LED应急照明灯具的目的。电路图如图2所示：
图2 系统结构框图
2.3 系统的特点与功能要求
国家标准《消防应急灯具》(GB 17945—2006)对消防应急灯具的灯具性能有明确要求。主要包括以下几个方面：
(1)应该有工作状态指示灯。用于分辨消防应急灯具工作状态是否正常，也用于分辨消防应急具与普通灯具。
(2)应该有试验按钮或试验开关。用于试验消防应急灯具能否转换到应急工作状态。
(3)灯泡(或灯管)异常(包括规格不同)时，灯具内部元件表面最高温度不超过90℃。消防应急灯具也是用电设备。有发生火灾的可能，此要求是用于防止消防应急灯具内部发热而引起火灾。同时，灯泡(或灯管)规格不同，电池工作的时间和照度也就不同。也就不一定能满足火灾疏散时间要求和照度要求。
(4)灯具外壳应选用不燃或难燃材料制造，内部连线宜采用耐温不小于105℃的导线，是用于防止消防应急灯具本身引起火灾。
根据以上要求，该设计控制系统需要完成以下几个功能：
(1)光线充足或市电正常时，应急灯不亮；
(2)光线不强，且市电断开时，应急灯亮，且满足一定的时间要求。同时当市电恢复正常后，应急灯熄灭。
(3) 应该有工作状态指示灯。用于分辨消防应急灯具工作状态是否正常。
(4)能够对电路进行测试功能。用于试验消防应急灯具能否转换到应急工作状态。
(5)在长时间（一个月）不断电的情况下能够对充电电池进行放电处理。在充电时候具有指示功能。
2.4 应急光源与电源的选择
合理的选择选择应急光源不仅有利于提高照明效果，而且可以节约资源，减少对电源的损坏。
2.4.1 传统应急灯光源
大多数的应急灯发光体采用低压白炽灯，直接采用12V直流供电。缺点是效率低。近年来广泛使用的节能灯（紧凑型荧光灯）耗电省、亮度高。其亮度
相当于白炽灯的2-3倍。但需要增加直流逆变部分，成本升高。而且会产生高频电波辐射，对手机、收音机等造成干扰。
白炽灯：主要以钨丝作灯丝，因为钨有高熔点及低蒸发率。白炽灯的大部分辐射光是红外线，所以120V白炽灯的照明效率在2400K时约为8lm/W，一般100W白炽灯只有7%的电功率转变为可见光。
日光灯：一般日光灯用低压放电可以产生11000-13000K的高温，目前日光灯可以用的材料有汞即水银和钠，汞灯释放紫外线故多用于一般日光灯，灯管涂上荧光粉以产生白光。
传统应急灯使用频率低，时间短，灯的功率不大，所以一般选用普通低压白炽灯。
2.4.2 新型照明光源（LED）发展及优点
目前所指的新型照明光源是LED，本次毕业设计将采用LED照明光源，下面将对其进行介绍。LED即 Light Emitting Diode（发光二极管）的缩写。即：光线激发二极管，属于一种半导体元器件。发光二极管的核心部分是由P型半导体和N型半导体组成的晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一个过渡层，称为P-N结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，通称LED。
现在照明光源已逐渐发展为白光LED。LED技术可以应用在普通照明、背光照明、道路交通、招牌和显示屏、农业、渔业、医学以及通信等领域。近几年来，随着人们对半导体发光材料研究的不断深入，各种颜色的超高亮度LED取得了突破性进展，其发光效率提高了近1000倍，色度方面已实现了可见光波段的所有颜色，其中最重要的是超高亮度白光LED的出现，使LED应用领域跨越至高效率照明光源市场成为可能。LED照明的变革将扩展人们的照明观念，更加体现节能化、健康化、艺术化和人性化的发展趋势。未来较被看好的是三波长白光LED，即以无机紫外光晶片加红、蓝、绿三颜色荧光粉混合产生白光，它将取代荧光灯、紧凑型节能荧光灯泡及 LED 背光源等市场。LED照明光源的主流将是高亮度白光LED。
LED优点如下：
(1)发光效率高。LED 经过几十年的技术改良，其发光效率有了较大的提升。LED光效达到50～200lm/W。目前，世界各国均加紧提高 LED 光效方面的研究，在不远的将来其发光效率将有更大的提高。
(2)耗电量少，LED 单管功率0.03-0.06瓦，采用直流驱动，单管驱动电压1.5-3.5伏，电流15-18 毫安，反应速度快，可在高频操作。在同等照度下，LED比白炽灯光源节能70%，比荧光灯节能50%。
(3)使用寿命长，采用电子光场辐射发光，灯丝发光易烧、热沉积、光衰减等缺点。而采用 LED 灯体积小、重量轻，环氧树脂封装，可承受高强度机械冲击和震动，不易破碎。平均寿命达10万小时。
(4)安全可靠性强，发热量低，无热辐射，冷光源，可以安全抵摸：能精确控制光型及发光角度，光色柔和，无眩光；不含可能危害健康的物质。
(5)有利于环保，LED 为全固体发光体，耐震、耐冲击不易破碎，废弃物可回收，没有污染。光源体积小，可以随意组合，易开发成轻便薄短小型照明产品，也便于安装和维护。
(6)可控制性，由于LED灯可以基本做到瞬间接通发光，通过计算机软件和控制器，可以比较容易地实现LED灯的颜色和图形的各种变化。
2.4.3 蓄电池选择
蓄电池供电方式应用最多的主要有两种形式：一种是独立式供电，即每个应急灯自带备用蓄电池，正常电源切断时，备用电源自动启用；另一种是集中式供电，应急灯本身不带电源，正常照明电源故障时，由专用集中式应急电源（蓄电池）供电。下面我们对这两种应急供电方式作一些比较。
A、系统可靠性
独立式：这种形式的应急灯每个灯具内部都有变压、稳压、充电、逆变、蓄电池等大量的电子元器件，整个应急照明系统中的电子元器件的数量就更多，这种形式存在着大量的故障隐患。但是自带备用蓄电池式应急灯故障时一般只影响该灯具本身，对整个系统影响不大。
集中式：在这种形式的应急照明系统中，所有灯具内部复杂的电子电路被省掉了，只有集中电源部分有易损的电子元件，而其工作环境较为理想。因此
单纯就故障率来讲集中供电式应急照明系统可靠性要高得多。但是集中供电式应急照明系统如电源部分出现故障，将使整个系统受到影响。
B、使用寿命
独立式：这种形式的应急灯的正常电源接自普通照明供电回路中，在使用、检修、故障时电池均需充放电。而且，由于体积及价格的原因，一般灯具中的充放电电路设计都尽可能简单，难以达到较好的技术性能指标。另外，应急灯具大部分时间都处于工作状态，其内部温度比较高，这些都会对蓄电池产生不利的影响，缩短其寿命，从而影响应急灯的使用寿命。
集中式：这种形式的应急照明系统的情况与上述恰恰相反，整个系统采用独立电源，只有在正常照明电源故障时才启用蓄电池，而且由于电源设备只有一套，可以采用较精密的技术来达到保护、控制蓄电池充放电周期等目的。再者，系统电源及蓄电池部分一般放置在专用房间内，易于将环境温度控制在有利于电源和蓄电池工作的范围内，所以集中供电式应急照明系统中的蓄电池寿命大大高于独立式供电应急灯。
C、维护与管理
独立式：由于应急灯具分布于建筑物内各处，平时由交流电源供电，即使直流备用电源部分故障，平时也很难发现，而且其内部线路复杂，元器件多，维护工作量很大，若在发生灾害的情况时，由于备用电源部分出了故障未被及时发现，这时应急照明系统就不具备应急功能了。
集中式：集中供电式应急照明系统将复杂的电子电路放置在专用的房间内，应急照明灯具与普通的灯具无异，一般电工就能够进行维护。而且，随着现代技术的发展，许多厂家生产的集中式应急电源还自带了自动检测功能，甚至可以通过其自身带有的计算机通讯接口，将信号送到主机，用计算机来进行监视与管理。即使在系统中不设置计算机管理，其自身仍带有监控系统，在电源发生故障或电源将要耗尽时，发出声光报警，从而大大降低了系统维护与管理的工作量。
D、系统价格
独立式：由于每个应急灯具内都有一整套降压、稳压、充电、蓄电池等元器件，所以整个系统的价格较高。
集中式：与上述恰恰相反，由于省去了每个应急灯具内的一整套降压、稳压、充电、蓄电池等元器件，应急灯具可以选用普通灯具，整个系统仅在集中应急电源处设置一套上述装置，如果能充分利用其蓄电池容量，则会大大降低系统的成本。
E、线路敷设
独立式：在每个应急灯具内都带有备用电源（蓄电池），所以对供电线路可以没有特殊的要求，在灾害发生时，供电线路故障并不会影响到备用电源发生作用。
集中式：与上述恰恰相反，由于每个应急灯具内没有备用电源（蓄电池），若灾害发生时，供电线路故障，则会直接影响到应急照明系统的正常运行，所以我们要对其供电线路在敷设时采取必要的防火措施，通常采用的防火措施有以下几种：
a.线缆穿钢管保护，并暗敷在非燃烧体结构内，其保护层厚度不小于30mm；
b.当必须明敷时，线缆穿钢管保护，并在钢管外面刷防火涂料或采用其他防火措施；
c.线路采用防火电缆或耐火电缆、电线。
F、用电管理
由于现在的建筑物功能越来越复杂，所以在一幢建筑物中，经常会有多家单位，这时在楼宇的物业管理中用电计量是一个很重要的方面，这时两种蓄电池供电方式就会带来差别。
独立式：由于应急灯都自带备用电源，常用电源可以从就近的正常照明配电箱中取得，所以很容易将各应急灯具的用电划归于各自的用电单位，不会在计量方面产生麻烦。
集中式：由于整个系统只有一套蓄电池作为备用电源，所有的应急灯具的用电均接自集中式蓄电池装置，所以当一幢建筑物中有多家单位（特别是在同一楼层内有多家单位）时，不可能将应急照明的用电量计入各家单位，虽然其用电量不会太大，但是仍有可能会造成不必要的纠纷。
建筑消防应急疏散照明技术的发展和应用，已得到了世界许多国家的重视，取得了显著的成效。然而，同市场需要和社会、经济发展要求相比，建筑消防
应急疏散照明技术的发展还不能完全满足现实和未来需要，有待研究和解决的问题还很多。另外，集中蓄电池供电与自带蓄电池供电两种方式各有自己的优缺点，我们在工程中，应该根据实际情况，具体分析、合理采用，使得在灾害发生时，建筑中的应急照明系统能为减少人员的伤亡、降低财产的损失发挥出它应有的作用。本设计系统使用独立供电式。鉴于此，选用合理的蓄电池。
常用的容量较大的可充电电池有：镍--镉电池，镍氢电池，铅酸电池等，免维护密封铅酸蓄电池因其容量大，价格廉价．充电技术成熟，维护要求低，而广泛用于便宜式仪器，轮船，电动车，通讯等。故本设计选用小型免维护密封铅酸蓄电池。选标准系列12V 。
传统应急灯光源：12V、5W白炽灯。
应急时间：不小于90min。
电池：12V。
本电路采用铅酸免维护蓄电池，不需专门的维护；即便倾倒电解液也不会溢出，不向空气中排放氢气和酸雾；安全性能更好。但是对蓄电池的充放电更为敏感，因此对充电电路要求高。
蓄电池的额定容量C，单位安时(Ah)，它是放电电流安(A)和放电时间小时(h)的乘积。由于对同一个电池采用不同的放电参数所得出的Ah是不同的。实践中，电池容量被定义为：用设定的电流把电池放电至设定的电压所给出的电量。也可以说电池容量是：用设定的电流把电池放电至设定的电压所经历的时间和这个电流的乘积。
上述所谓设定的电压是指终止电压(单位V)。终止电压可以简单的理解为：放电时电池电压下降到不至于造成损坏的最低限度值。终止电压值不是固定不变的，它随着放电电流的增大而降低。
电池的充电方法常用的有三种：
(1)脉冲充电：既简单又经济的方法。变压器次级输出的低压交流整流脉动成直流（不滤波）对电池充电．此方法充电电流较大，充电速度快，缺点是当电网电压波动时，充电电流也随之波动．容易发生因充电电流大，电池温升高，电解质损失大，从而导致电池损坏的情况，所以这种方法对免维护密封铅酸蓄电池很少采用。
(2)恒流充电：为了防止电池内温升太高及电解液的损失太大，充电电流调得比较小，需要充电的时间较长，另一方面，充电时间太长，就会发生过充，为了防止因过充而损坏电池，需另设过充检测或定时电路。
(3)恒压充电：理论和实践均证明，当充电电压低于充电电压上限（对12V 电池而言，此值为）时恒压充电是安全的，即使充电时间很长，也无危险，如果需要，电池还可以工作在浮充状态。市电中断平凡发生的情况是很少的，应急灯对电池充电的速度要求不高。考虑上述因素本设计充电电压取13.5V，略低于工程实用经验值13.8V。大多数应急灯均长期接在市电电源上，电池处于后备充电状态，故选用恒压充电方式。简单，安全。电路采用恒定电压对后备电池充电，不会发生过度充电的问题。
第三章系统硬件设计
Protues软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
按照应急灯实际工作中的作用可分为主要的几个部分。以AT89C2051单片机作为整个电路的核心控制单元，通过它控制其他模块来完成各种复杂的操作。利用LED作为该电路应急灯光源，能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。市电检测电路和光控电路用来检测应急场所市电的状态和应急场所光线的的强弱，来判断是否需要接通应急灯。电源电路采用集成三端稳压器，不仅要完成给蓄电池充电，而且还要提供控制电路的工作电压。增加一些电源指示显示，增强该电路的可观察性。系统结构总图如图3所示：
图3 系统结构总图
3.1 中央处理单元电路设计
为了改进传统应急灯采用分立元件设计控制电路，控制电路功能简单，该电路采用单片机AT89C2051作为其核心控制单元，其外围电路有复位电路和时钟电路。复位电路有R1、R2和C1组成；时钟电路有6MHZ晶体、C2和C3组成。按钮开关S2和1K电阻组成一个简单的测试电路，当按下S2，给单片机送一个低电平信号，通过内部程序驱动输出控制继电器，点亮应急灯。中央处理单元用于接收和判断外部电路送来的检测信号，通过内部程序控制，再给相应的控制电路发出执行信号，驱动相应的电路动作。电路图如图4所示。
应急照明强启与非消防 电源强切 公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-
应急照明灯强启和非消防电源强切 应急照明的几种接法 说说关于应急照明的几个问题，有利于大家理解： 1．带蓄电池的应急照明灯，不一定是断电才亮，有电也可以亮。 2．如果正常有电，绝不能用切断正常的方法以蓄电池供电来使消防点亮！（特别注意） 3．如果疏散指示灯常亮就没必要强启了！（听着很简单，实际中经常发现有人标着常亮却又做强启） 4．如果应急照明平时是正常照明的一部分，只要选用带指示灯的且与正常照明分开可以不做强启！（其实很多都是这种情况） 5．如果做强启，且这个回路上只用一个来控制所有灯，那么你用单控也可以；否则必须双控。 非消防电源强切（分励脱扣器原理） 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器。热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压，断路器就脱扣而分闸。分励脱扣器常用在远距离自动断电的控制上，现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。 断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的，也不能直接手动合闸，必须将断路器再扣后方能合闸，这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别。
断路器操作把手有三个位置，除大家知道的上分下合两个位置外，脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住，然后才能合闸。 分励脱扣线圈电压种类有交流和直流，电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。分励脱扣线圈只能短时间通电，时间一长就烧坏；所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点，断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。 分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合，所有的常闭都断开分励线圈吸合后（跳闸）所有的常开都断开，所有的常闭都闭。在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路，选用带分励脱扣器的断路器，以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块或控制电缆远距离使断路器跳闸，以切断此类负荷的电源。
摘要 近年来，大型公建越来越多，尤其是人员较为密积的酒店、商场、写字楼，在紧急状况下的人员疏散是一个很现实和重要的问题，这对应急照明系统的合理设置提出了新的问题。 应急照明包括以下几种： （1）正常照明失效时，为继续工作（或暂时继续工作）而设的备用照明 （2）为使人员在火灾情况下，能从室内安全撤离至室外（或某一安全地区）而设置的疏散照明； （3）正常照明突然中断，为确保处于潜在危险的人员安全而设置的安全照明。 就其功能而言，应急照明是十分重要的，它涉及到人身安全的问题，所以应急照明系统设计的合理性是其可靠性的关键。 本应急灯由市电和后备电池供电，能在停电之后自动点亮一段时间，适合农村或经常停电的地区作为应急照明之用。在市电正常时，应急灯熄灭，市电经整流，滤波后对后备电池供电。当夜晚市电突然中断时，应急灯启动。 【关键词】应急灯; 整流滤波; 逆变器。
In recent years, large-scale male constructed are getting more and more, particularly the personnel denser product's hotel, the market, the office, under panic stations' personnel dispersal were one very realistic and the important question, this asked the new question to the emergency lighting system's reasonable establishment. Emergency lighting including the following several kinds: (1) Normal illumination expiration, is continues to work (or continues the emergency lighting which temporarily work) supposes (2) To cause the personnel in the fire situation, can from the indoor safe evacuation the dispersal illumination which establishes to outdoor (or some security area); (3) The normal illumination sudden stop, to guarantee that is in safety lighting which the potential hazard the personal security establishes. Speaking of its function, the emergency lighting is very important, it involves to the personal safety question, therefore the emergency lighting system design's rationality is its reliable key. This emergency light by the city electricity and the reserve battery power supply, can after the power cut lightens period of time automatically, suits the area which the countryside or cuts power frequently to take emergency lighting. Is normal when the city electricity, the emergency light extinguishes, the city electricity passes through the rectification, after the filter constant voltage, to reserve battery power supply. That night when afternoon market electricity sudden stop, the emergency light starts. 【KEYWORD】Emergency light; Rectification filter; Invertor 。
一种新型LED应急灯控制电路设计 应急灯主要用于正常照明电源切断或电网失电后，提供应急照明的场所，常用于厂矿、机关、学校、建筑及隧道内。国内使用的应急照明系统以自带电源独立控制型为主，正常电源接自普通照明供电回路中，平时对应急灯电池充电，当正常电源切断时，备用电源(电池)自动供电。这种形式的应急灯每个灯具内部都有变压、稳压、充电、逆变、电池等大量的电子元器件，应急灯在使用、检修、故障时电池均需充放电。另一种是电源集中控制型，应急灯内无独立电源，正常照明电源故障时，由集中供电系统供电。在这种形式的应急照明系统中，所有灯具内部复杂的电子电路被省略了，应急照明灯具与普通的灯具无异，集中供电系统设备在专用的房间内。 现在大部分led灯具和普通灯具的应急照明所用控制电源复杂程度相同,且每个控制电源的功率是固定的，不能根据实际需要调节。本文设计的LED应急控制电路是一个完整独立的系统，可与不同功率的led驱动电源配合使用，简单方便，使用灵活。一、新型LED应急照明原理及优缺点这种新型LED应急照明原理框图如下： 图1 新型LED应急照明灯具原理框图 当市电正常时LED驱动电源给控制板供电，驱动光源发光。市电通过充电器给电池充电。电池充满后由保护电路切断电源，停止充电。当市电停电或拉闸后，由电池给光源应急部分提供电源，通过应急控制电路给应急光源部分供电。 本设计中，应急光源可以是正常照明光源整体，也可以是它一部分;正常照明光源与应急照明光源可以单独分开，也可以做成一个整体。只要将外围电路稍作调整即可。 应急控制电路是本设计的一个比较新颖和独特的地方。它主要由MT7201芯片、外围电路、继电器组成。配合外部检测部分可以设计成微波雷达检测应急照明、红外探测应急照明、声控、光控等多种形式。
消防照明型EPS技术解决方案 PYD系列单相消防照明型应急电源是一种安装在建筑物内的备用电源装置，当建筑物发生火灾、事故或其它紧急情况导致市电断电时，消防照明型应急电源可以为消防标志灯、照明灯和特别重要负载提供第二或第三备用电源。随着建筑消防安全水平的提高，特别是高层建筑的增加，消防照明型应急电源的已成为建筑物必备的消防设施。正常照明时，电源被迫切断、电网停电或者发生火灾断电等特殊情况时，为了为保证人员的安全迅速撤离和进行救援工作，应急照明显得十分重要。本产品可用于高层建筑、商场、医院、地下防空工程等。 一、产品原理 当市电正常时，由市电经过互投装置给负载供电，同时充电器给备用电池进行智能充电。当市电断电，或超过正常电压的25%时，由控制器提供逆变信号，启动逆变电源同时互投装置将立即投切至逆变电源输出，继续提供正弦波交流电，当市电电压正常后，应急电源将恢复市电供电。 二、产品用途 适用于建筑物发生火情或其它情况下为应急照明等各种灯具（含金属卤素灯、钠灯）提供集中供电的应急电源装置。 三、型号说明 说明：安装形式、进出线(上、下)、单路/双路供电、输入输出相数、备用时间、消防联动、输出回路数均在订货时说明。 四、产品特点 1) 采用集中供电模式，无需特殊灯 2) 应急供电时，正弦波输出，具有稳压、稳频、无噪音 3) 可消防联动控制，计算机监控 4) LCD、LED显示，一目了然 5) 双路电源自动切换，可靠性高 6) 采用单片机控制，保证各动作点准确 五、产品优点 1) 设计简单，施工方便 2) 综合造价低、投资省 3) 寿命长，主机寿命15年以上 4) 免维护电池，可循环使用300-500次 5) 自动切换，可无人值守 6) 保持照明稳定，工作可靠，维护方便
消防应急灯电路图及工作原 理 -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
消防应急灯电路图工作原理 1.电池充电电路外电源经Q2, Q6, R8, D10对电池进行恒流充电。当有外电源供 电时，充电电流经R8, D10向电池充电，且使充电指示灯D12点亮。 2.灯控制电路由Q3,仍、Q5、Q7和键K, G构成，在无市电时，按一下K（开）键，Q5饱和导通，Q5的集电极电流通过R12使Q7维持导通；D11反向击穿工作在稳压状态，Q5的集电极电压给Q3, Q4提供偏置使其导通，点亮L1、L2。当按一下G（关）键时，Q7截止，撤除了Q5导通条件，灯关闭。 当有市电供电时，外电源经D9使D7反向截止，Q5无法导通，键K和G都不能控制灯Ll, L2的开和关。停电后二极管D7负极电位变为零，使其瞬间正向导通，Q5饱和导通，构成点灯电路条件，L1、L2点亮。来一电后D7负极电位变高又反向截止，Q5截止，灯灭（起到自动控制的作用）。点灯控制电路中D 7、Q7通过R6工作在临界状态，开关键K,G只起到触发作用。 3.试验电路当按住试验按键S不放时，Ql截止，D7负极电位变低而正偏导通，使Q5导通满足点灯条件，使L1、L2点亮。松开S键灯随即熄灭。试验电路的作用是测试点灯电路是否芷常。 4.电源电路220V交流经变压器（未画出）变压，整流滤波，由Ql集电极输出4. 6V的直流电压。主要提供给充电电路给电池充电。并经R9使D14发光指示。 5.k障显示电路由D13, Q8, R17和D11组成故障指示电路，如果外电源电压过高使Q8导通，D13点亮压故障。 二、故障及检修 1.电池充电失效由于电池时常处于浅充浅放状态，造成电池容量不足或失效，须更换电池。充电电路Q2在给电池充电时，电流较大也易损坏。 2.无主供电源当有交流电的情况下主供指示灯D14不亮时，最常见的故障是变压器因长时间接人220V交流产生热量导致初级线圈烧坏，外电压不稳定也易损坏变压器；其次电源调整管Q1工作在较大电流状况下也易损坏造成无主供电源。 3.灯常亮Q5, Q3, Q4击穿都会造成灯常亮。 电路由电池充电电路、灯控制电路、电源电路和故障指示电路组成。照明灯泡是L1、L2(2.5 W/3.6V螺旋式灯泡），电池是3.6V/1800mAh的镍镐可充电电池，在停电时可提供功率为Zx2.5W，照明时间不少于100min o在电路中设有 三个轻触自恢复式按键：G（OFF关），K（ON开），S (TEST)试验。三个不同颜色的状态指示灯，D12（H红色）表示充电，D13（W橙色）表示电路故障，
应急灯电路图与工作原理 这里介绍一个简单、实用的应急灯的制作。它可以在停电时自动实现切换供电。正常供电时，自动对后备蓄电池充电，并有充电保护功能。其电路见图1。下面介绍其工作原理。 在供电正常时，J2得电吸合，其动触点与“N/O（常开点）”接通，后备蓄电池正端与IC1的反相端相联。IC1（LM308）和D5、D6组成电压比较器，参考电压由D5、D6决定。这里用一个硅二极管（D5）和一个6.2V的稳压二极管（D6）组成6.9V的参考电压，对充电压电压进行监控。当IC1的2脚输入电压（既蓄电池电压）低于6.9V时，IC1的6脚输出高电平，T1导通，J1得电，其动触点与“N/O（常开点）”接通，电源电压通过R2对蓄电池充电，同时LED2点亮为充电指示。改变R2阻值可调整充电电流。随着充电时间增加，IC1的2脚电压逐渐增加，当电压大于参考电压6.9V时，IC1的6脚输出低电平，T1截止，J1失电，断开充电回路，实现自动充电保护功能。 当停电时，J2失去电源，其动触点与“N/C（常闭点）”接通，蓄电池通过S1对应急灯电路供电，实现停电时自动切换功能。S1在这里用来手动切断应急灯电路部分。 由IC2（NE555）、T2、T3、T4、X2等组成应急灯电路。IC2组成50Hz信号发生器，由IC2的3脚输出50Hz信号，经T2反相、放大分别驱动由T3、T4、X2组成的推挽电路，在X2的高压侧感应出220V 的交流电，使日光灯管点亮。这里的X2可以直接使用次级为4.5伏、初级为220V的成品电源变压器，功率试日光灯管的功率而定。使用时，注意T3、T4应加散热器。 制作时，X1选用次级为6V/200mA的电源变压器。J1、J2选用线圈电压为6V的继电器。其他器件选择可参考图示，无特殊要求。电路调试很简单，接通主电源电时，J2应该动作，LED1为电源指示。然后测量IC1的3脚电压是否为6.9V左右，之后可用一个外接电源接入IC2脚来调整充电保护电路。当输入电压大于6.9V时，J1应该动作断开。短开S1，用外接电源接入应急灯电路，测量IC2的输出是否50Hz，然后可测量X2输出部分电压是否为220V左右既可。LED3为停电/应急灯工作指示。
应急照明灯强启和非消防电源强切 2013-04-23 | 阅：1 转：12 | 分享 修改 应急照明灯强启和非消防电源强切 应急照明的几种接法 说说关于应急照明的几个问题，有利于大家理解： 1．带蓄电池的应急照明灯，不一定是断电才亮，有电也可以亮。2．如果正常电源有电，绝不能用切断正常电源的方法以蓄电池供电来使消防应急灯点亮！（特别注意） 3．如果疏散指示灯常亮就没必要强启了！（听着很简单，实际中经常 发现有人标着常亮却又做强启） 4．如果应急照明平时是正常照明的一部分，只要选用带指示灯的开关且开关与正常照明分开可以不做强启！（其实很多都是这种情况）5．如果做强启，且这个回路上只用一个开关来控制所有灯，那么你用 单控开关也可以；否则必须双控。
非消防电源强切（分励脱扣器原理） 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器。热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压，断路器就脱扣而分闸。分励脱扣器常用在远距离自动断电的控制上，现在用得最多的就是消防控制室切 断非消防电源。 断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的，也不能直接手动合闸，必须将断路器再扣后方能合闸，这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励 脱扣和电动操作分闸的区别。 断路器操作把手有三个位置，除大家知道的上分下合两个位置外，脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱 扣器重新钩住，然后才能合闸。 分励脱扣线圈电压种类有交流和直流，电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。分励脱扣线圈只能短时间通电，时间一长就烧坏；所以在控制回路里要
消防应急灯的维修 市场上的消防应急灯种类有很多：电路板也各不相同，但是它们的工作原理都大同小异。 下面我就以斯佩得品牌消防应急灯为例讲解一下，消防应急灯的维修。 一、消防应急灯的面板 当消防应急灯正常时，绿亮是常亮，当电池处于充电状态时，红灯亮，当电池充电结束后，红灯就不亮了。当消防应急灯的电路板中的保险丝断开时，或者是灯丝断开时，则黄灯亮。 二、消防应急灯的内部结构 打开消防应急灯的外壳，你可以看到内部有个充电电池，上面标注1.2V 800mA，实际上这个电池并不是1.2v，
而是3V。你可以用2.9-3.6V左右的充电电池代替它。或者用3个1.2V的充电电池串联代替。 此外还有一个电路板，在这个电路板上有四个白色的插座。左上角的那个插座是接充电电池。并排着的那个插座是接灯泡。右下角的那个插入是接220V交流电。 下面这个就是消防应急灯的电路板。这里面没有集成电路块，只要你有一定的电子技术基础，就能维修它。电路板下面有个白线框，那里面是电源电路部分，上方是控制电路和充电电路部分。 电源电路部分：主要是由桥式整流电路和滤波电波，变压电路组成。
下面是电路板背面的走线图，这是一个单面板，维修起来比较容易。
第一部分：四个二极管组成的桥式整流电路 第二个和第三个就是保险丝 第四个部分就是变压器 第五个部分就是输出电压时，防止充电器向交流电网中反向放电的二极管。 第六个部分是一个电阻。（这个地方容易出问题，故障现象是当消防应急灯停电后，应急灯泡只闪一下，很快就熄灭了。解决方法，将此处电阻换成1千欧姆的电阻） 消防应急灯的常见故障及解决方法： 一、绿灯亮，红灯不亮，黄灯不亮 原因：这是没有充电引起的，导致此现象的可能原因有电池损坏，或者是充电电路断开。 解决方法：用万用表的DV档20V，去测电池，看看有无电压。如果换上新电池还是不能解决故障，那可能是你的电池正负极接反了。 如果是充电电路断开了，你可以用万用表检测顺着红灯到充电接口的线路进行查找。 二、绿灯不亮，红灯不亮，黄灯不亮 原因：这可能是电源电路部分出了故障，你可以检测一下四个二极管构成的桥式整流电路，电源处的保险丝，变压器。 三、黄灯亮 检测两个灯池是否正常，充电处的保险丝是否正常。 四、应急工作时，灯泡亮不到2分钟就熄灭 原因：Q13左边的电阻的阻值有变化，换一个1千欧姆的电阻就可以了。 作者：百万课件网 Q Q:373079732 版权所有:https://www.doczj.com/doc/852314999.html,/dianzikejian/2058.html
它由2个三极管达林顿配置，自动结合变压器T1 ，D1和D2 。当停电时，继电器触点关闭同时启动电池和开灯。三极管D3和D4作为保护以防短路。 消防应急照明灯电路图
消防应急照明灯控制原理图 消防应急灯电路图 2008年07月30日15:59 www.elecfans.co 作者：本站用户评论（0）关键字：
消防应急灯电路图工作原理 1.电池充电电路外电源经Q2, Q6, R8, D10对电池进行恒流充电。当有外电源供电时，充电电流经R8, D10向电池充电，且使充电指示灯D12点亮。 2.灯控制电路由Q3,仍、Q5、Q7和键K, G构成，在无市电时，按一下K（开）键，Q5饱和导通，Q5的集电极电流通过R12使Q7维持导通；D11反向击穿工作在稳压状态，Q5的集电极电压给Q3, Q4提供偏置使其导通，点亮L1、L2。当按一下G（关）键时，Q7截止，撤除了Q5导通条件，灯关闭。 当有市电供电时，外电源经D9使D7反向截止，Q5无法导通，键K和G都不能控制灯Ll, L2的开和关。停电后二极管D7负极电位变为零，使其瞬间正向导通，Q5饱和导通，构成点灯电路条件，L1、L2点亮。来一电后D7负极电位变高又反向截止，Q5截止，灯灭（起到自动控制的作用）。点灯控制电路中D7、Q7通过R6工作在临界状态，开关键K,G只起到触发作用。 3.试验电路当按住试验按键S不放时，Ql截止，D7负极电位变低而正偏导通，使Q5导通满足点灯条件，使L1、L2点亮。松开S键灯随即熄灭。试验电路的作用是测试点灯电路是否芷常。 4.电源电路220V交流经变压器（未画出）变压，整流滤波，由Ql集电极输出4.6V的直流电压。主要提供给充电电路给电池充电。并经R9使D14发光指示。 5.k障显示电路由D13, Q8, R17和D11组成故障指示电路，如果外电源电压过高使Q8导通，D13点亮压故障。 二、故障及检修 1.电池充电失效由于电池时常处于浅充浅放状态，造成电池容量不足或失效，须更换电池。充电电路Q2在给电池充电时，电流较大也易损坏。 2.无主供电源当有交流电的情况下主供指示灯D14不亮时，最常见的故障是变压器因长时间接人220V 交流产生热量导致初级线圈烧坏，外电压不稳定也易损坏变压器；其次电源调整管Q1工作在较大电流状况下也易损坏造成无主供电源。 3.灯常亮Q5, Q3, Q4击穿都会造成灯常亮。 电路由电池充电电路、灯控制电路、电源电路和故障指示电路组成。照明灯泡是L1、L2(2.5 W/3.6V螺
课程设计任务书 课程名称：电子技术课程设计 题目：自动应急灯 学院：信息工程学院系：自动化系 专业班级：电气133班 学号：6101113139 学生姓名：晏小亮 起讫日期：2015-6-29至2015-7-10 指导教师：郑朝丹 学院审核（签名）： 审核日期：
自动应急灯设计 要求：1.电路具有蓄电功能； 2.电路具有电压检测功能； 3.电路具有延时时间10分钟左右功能； 4.电路具有光控检测功能； 5.设计仿真与调试。 介绍 目前市面上大多数应急灯仅仅在市电突然中断时自动点亮。并不考虑现场是否需要照明，比如，白天断电时，应急灯也会点亮，大多数应急灯为节约成本，无防过充及防止深度放电的保护电路。因此蓄电池常因为过充电和深度放电而损坏。在选择应急照明灯时，应根据具体情况合理选择应急照明系统。一般来说，新建工程或设有消防控制室的工程，应尽量在建设过程中统一布线，选用集中电源集中控制型应急照明；对于小型场所、后期整改或二次装潢改造的工程应选用自带电源独立控制型应急照明。全自动多用途应急灯主要由蓄电池充电电路、光控检 测电路、延时电路几部分组成。实现白天断电不停电，晚上断电才停电的功能。 设计方案 本应急灯由电源电路、蓄电池充电电路、电压检测电路、光控检测电路和延时电路几部分组成，其结构框图如图所示
此应急灯由市电供电，在白天或环境光照比较强时，当220V 交流市电正常供电时，经电源电路后输出稳定的直流电压，然后对蓄电池进行充电。电压检测电路对降压整流后输出的脉动电压进行分压后，检测出B 点的电压是否是高电平，若是则对延时电路输出高电平信号，使延时电路处于静止状态，无法使点亮发光二极管。当220V 交流市电断电时，电压检测输入端输入高电平信号，此时周围的环境光线突然由强变弱，产生了一个正跳变电压，产生一个上升沿脉冲提供光控检测输入端，经过反相后输出一个下降沿的脉冲信号给延时电路，输出高电平信号，应急灯被点亮。经过一段时间延时后，应急灯自动熄灭,电路恢复。 单元电路设计 1 电源电路设计 该电路由降压变压器、桥式整流电路和电容滤波电路三部分组成，如图2所示。该电路主要是对蓄电池进行不间断的充电。 图1 电源电路原理图 工作原理：先由变压器T 1将220V 的交流市电电压降压为13.2V 的交流电压，变压器的匝数比是17.3：1， 当交流电压为正半周的时候，V2，V4导通，V1，V3截止。得到正半周的电压。 当交流电压为负半周的时候，V2，V4截止，V1，V3导通。得到反相的正半周的电压。经过整流得到脉动直流电压。 再经2C 和3C 构成的电容滤波电路滤除交流成分后输出稳定的12.5V 直流电压。 ~220V
应急照明灯原理分析与电路图 核心提示：JYD-100消防应急灯采用、700mAh镍氢电池作为备用电源，使用时插头始终插在电源插座上。有交流电时，外电源给电池充电；停电时，自动转为电池放电状态，将两组高亮度LED灯点亮，其照明时间≥... JYD-100消防应急灯采用、700mAh镍氢电池作为备用电源，使用时插头始终插在电源插座上。有交流电时，外电源给电池充电；停电时，自动转为电池放电状态，将两组高亮度LED灯点亮，其照明时间≥90分钟。下图是根据实物绘制的电路。 其工作原理：当交流供电正常时，220V交流电经过变压器降压后，输出8v交流电，然后经D1～D4整流、Cl滤波，输出10V左右直流电压。该电压经R2、Vl、D6给电池充电。Vl 基极接有稳压二极管DW，电阻Rl既是Vl的基极偏置电阻，又是DW的限流电阻，使Vl基极电压约为。这样，充电电压最高约．其充电电流随着电池的电压而变化，电压越低充电电流越大；反之则越小。在充电状态，V2饱和导通，V3由于D7、R9的作用而截止，V4也截止，LED灯不亮。 当220V交流电源因故停电时，电路中直流10V电压消失，D7正极无电压，由于V2断电前处于饱和导通状态，所以V3立刻由截止转为导通，V4基极电位升高，随之导通，LED 灯亮。 V4导通后，V4集电极为低电平，由于Rl0跨接在V3基极与V4集电极之间，它进一步使V3基极电位下降，维持V3的导通状态，LED灯一直点亮。绿灯为主电源指示灯，红灯为充电指示灯。绿灯亮表示220V交流电源、10v直流和Vl电路有电，红灯亮表示电池正在充电，可根据灯的亮度判断充电电流大小。ON、OFF为LED灯的试验按钮，220V交流电源正常时，可通过这两个按钮打开或关闭LED灯，以测试电路的性能。 检修该应急灯时，可先观察两只指示灯的状态。交流220V供电正常时，绿色指示灯和电池充电红色指示灯应亮。如果绿灯不亮，则应检查变压器次级是否有8V交流电压输出，电容c1两端是否有10V直流电压，Vl发射极有无5V左右电压。如无电压，则应检查相应元件。检修时，可断开电池一端，测量开路充电电压和短路充电电流(正常时电压为左右，电流为100mA左右）。如果电压过高，应检查Vl是否击穿短路，R4、DW是否开路。过高的充电电压，将造成电池过早损坏。当交流电源停电时，照明灯不亮，则应重点检查V2、V3、V4电路，并检查电池是否老化。
毕业(设计) 论文题目：应急灯控制电路 系部：电气工程与自动化系 专业：机电一体化 班级： 姓名： 指导教师： 山西职业技术学院
目录 摘要 (3) 1 绪论 (4) 1.1 课题描述 (4) 1.2 基本工作原理及框图 (4) 1.3 元器件选择 (4) 2 主要芯片介绍 (6) 2.1 555 集成定时器的五个组成部分 (6) 2.1.1 555定时器基本功能 (6) 2.1.2 555的功能特性 (7) 2.1.3 555的引脚介绍 (7) 2.1.4多谐振荡电路原理 (8) 2.1.5多谐振荡电路控制应急灯原理 (8) 2.2 CD4049的引脚图 (8) 2.2.1 CD4049的功能特性 (9) 2.2.2 CD4049的主要性能参数 (9) 2.2.3 CD4049的内部结构图 (9) 2.2.4 CD4049交流特性图 (10) 2.3与门功能 (10) 2.4 与非门功能 (11) 3 主要功能模块 (11) 3.1整流降压滤波模块 (11) 3.1.1 整流降压滤波流程 (11) 3.1.2 整流降压滤波电路图 (12) 3.2 环境照明状况检测模块 (12) 3.2.1 环境照明状况检测原理 (12) 3.2.2 环境照明状况检测电路图 (13) 3.3 智能开关模块 (13) 3.3.1 智能开关原理 (13) 3.3.2 智能开关电路图 (14) 3.4电池欠压检测模块 (14) 3.4.1 电池欠压检测原理 (14) 3.4.2 电池欠压检测电路图 (14) 3.5灯驱动模块 (15) 3.5.1 灯驱结构原理 (15)
3.5.2 灯驱动电路图 (15) 4 新颖智能应急照明灯总电路设计 (16) 4.1新颖智能应急照明灯电路图 (16) 4.2新颖智能应急照明灯工作原理 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)
消防应急灯安装位置及安装规范 消防应急照明灯安装位置： 根据《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑设计防火规范》的规定，消防 应急照明灯具的安装位置应该在建筑物的下列部位； 1.封闭的楼梯间、防烟楼梯间及其前室，消防电梯及其前室； 2.配电室、消防控制室、自动发电机房，消防水泵房、防烟排烟控制室， 供消防用电的蓄电池室，电话总机房以及在发生火灾时任然需要停留在 火灾环境中进行扑灭火情的其他房间； 3.观众厅每层超过1500㎡的展览厅、营业厅、建筑面积超过2000㎡的演播室， 人员密集且建筑面积超过300㎡的地下室等； 4.公共建筑内的疏散走道（安全出口通道）和长度超过20米的内走道等；
消防应急灯安装位置参考图例 消防应急灯安装规范 一、消防应急照明灯安装规范 常见的双头消防应急照明灯，一般安装于疏散通道大门出口的门框上方，走廊、 安全出口走道的墙壁上，距离地面约2米以上的高度；大型的电子市场、购物中心 等场所，双头应急灯有直接壁挂安装于立柱上面的。 消防应急灯的安装位置以不被物体撞击，遮挡为好；安装过高，会影响停电应急 时光照亮度的光效作用，及对应急灯具进行检修、调试的不便；
双头消防应急照明灯的按照高度以2.2米左右即可；也要根据使用场所的实际情况
而定，当使用场所的空间较大，应急灯具的使用密度增加的情况下，可以适当的对安装 高度进行调整；前提条件必须满足消防检查验收部门的相关规定； 双头应急灯酒店房间安装图例
消防应急照明灯酒店走廊安装使用图例 led 应急吸顶灯安全走道安装使用效果图 二、消防应急安全出口指示灯的安装规范 消防应急出口灯可分为安全出口标志灯和疏散通道指示标志灯。 安全出口标志灯的安装位置通常在建筑物内通往室外的正常出口和应急通道的 出口处。多层和高层建筑各楼层通往楼梯间和消防电梯前室的门口；大面积的厅堂、 场、馆通向疏散通道和通往前厅、侧厅、楼梯间的出口；
智能消防应急照明和疏散指示系统施工方案 丄、八、- 1 前言 一．工程概况 1 .建筑概况：本项目位于XXX项目慨况：本项目由住宅及商业两个地块组成；本次设计为商业地块。本项目由地上1 栋3层商业及影院，1栋3层商业街，1 栋150米高层写字楼，地下一层北侧为超市及商业街，南侧为汽车库和设备用房；地下二层及地下三层为汽车库和设备用房。停车库防火类别 为I 类,地下每层设有两个双车道出入口，并与住宅地块地下室联通。本项目合理使用年限为50年，抗震设防烈度为六度，结构安全等级为二级，耐火等级均为一级。地下部分采用全现浇钢筋混凝土框架结构体系，地上塔楼结构形式为框筒结构, 多层商业结构形式为框架结构。地下室防水等级为一级 防渗等级为P8（底板）,地下室层高米+米+米,室外覆土米。 二.施工依据 2 .本项目设计合同及建设方提供的设计任务书； 3 .本项目初步设计文件及相关部门批复意见。 4 .建设单位提供的建筑用地周围市政条件资料； 5 .相关专业提供的工程设计资料； 6 .中华人民共和国现行主要标准及法规： 7 .《民用建筑设计通则》GB 50352-2005 8 .《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 9 .《供配电系统设计规范》GB 50052-2009 10. 《低压配电设计规范》GB 50054-2011 11. 《建筑照明设计标准》G B 50034-2013 12. 《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010 建筑设计防火规范》GB 50016-2014 三、疏散照明设置： 1 ）在门厅、走道、疏散楼梯间、电梯前室、地下车库、避难层等场所设置疏散用的应急照明。 2）本工程疏散照明采用集中电源集中控制型智能应急疏散照明系统，系统由智能应急疏散照明控制器、 应急照明分区集中电源及配电装置、集中电源监控型标志灯、照明灯组成。系统分区集中电源能够确保 在应急状态下供电90min 以上，由该系统控制的应急灯具和疏散指示灯具均采用专用的LED灯具。3）
应急照明系统存在的问题与对策 应急照明系统是针对于人员的疏散、逃生要求而设计的，因而在进行应急照明电气设计时要处处注重消防安全要求，从电源控制线路方式和灯具控制方式两方面着手，严格区分正常照明和应急照明的线路、配电箱及其他相关配置，保证应急照明线路的安全可靠性。 (1)消防应急照明电源控制方式。在火灾事故中，正常照明电源的切断方式有内部全切和局部分区切断方式。与此相对应，消防应急照明电源的启动方式亦有全部启动和部分启动方式。一般电网备用电源的启动与消防动力电源动作一致，但应与发电机组或蓄电池组综合考虑，以保证消防应急照明的要求； (2)消防应急灯具控制方式。集中供电式灯具(无论持续或非持续运行)和组合式应急灯应按建筑防火分区划分控制区域，不宜跨越分区，同时应与正常照明部分分别控制与保护。无论采用何种电源供电方式，持续性和非持续性灯具附近(或其本身)都不可设有闭锁应急照明灯断电启动的开关及装置和可以关断应急照明状态的任何开关，这一点至关重要。许多建筑为生活便利，在应急照明线路上随意设置各种功能的开关或节电器，虽然设计和施工都符合要求，但只要开关处于关闭状态，则应急照明系统就形同虚设，留下了安全隐患。 （3）火灾自动报警系统对消防用电设备的控制功能也极为重要。这里只关注火灾情况下消防电源工作和非消防电源切除功能 火灾自动报警系统的保护对象多种多样，建筑规模大小不一，系统规模也大小不等，工程设计内容差距很大。系统设计应根据建筑规模、被保护对象的性质、火灾探测区域的划分和消防管理机构的组织等来确定，但在消防控制联动功能中，非消防电源切除功能必不可少，它是为了保证消防用电负荷，降低非消防电源电气线路在火灾时短路或对消防电源线路造成短路等不良影响，同时接通持续性或非持续性应急照明，以利人员疏散、逃生。 综上所述，应急照明系统在火灾时能否发挥作用至关重要。在实际工作中要细心分析、认真检查，找出问题的关键，以利于火灾事故时人员迅速有序地疏散、逃生，最大限度地减少人
LED自动应急照明灯电路与制作 电路工作原理：如附图所示，合上电源开关S1，市电正常供电时有220V的电压，再由电容器C1、C2降压后，经过VD1-VD4全波整流，稳压管VD5 和电容C3稳压滤波后，产生稳定的11.5V直流电压和75mA的电流，为12V的蓄电池充电，同时继电器线圈K得电工作，其常闭触点K1断开，LED灯无电不亮；另一方面常开触点K2闭合，同时拨通开关S1向充电电池形成脉冲电流对12V电池E浮充电。R3是限流电阻，保证电池在充电过程中不会发热，电池平时处于电压保持状态，充电电流微小，也就是我们所说的浮充电，电池使用寿命为1-2年左右。LED1～LED24是白色发光管，把每3只串成一组，这样24只就可以构成8组，并把8组并联后按图接到电路中。由于每只LED发光管的工作电压为3.5V。3只串联为10.5V已基本满足要求。且每只LED发光管的工作电流在25-30mA之间，这样使得每只LED发光管都能正常工作 一旦市电电网电路故障停电或家用保险丝熔断．继电器线圈K失电。K2触点断开，这时K1常闭触点闭合，接通充电电池的电源，点亮LED的24只发光管，给我们提供应急照明。
如图所示： 元器件的选择及作用： 如图所示，图中的C1、C2选用1uF／400V或1uF／680V 的优质涤纶电容，用降压。 K是工作电压为10～12V，JPX—12F的电磁继电器。LED1-LED24是用Φ为5mm白色发光管。 E选用为12V的蓄电电池。 R1、R2为510KΩ电阻，用来消耗C1、C2内所储存的电能。 R3为300Ω的限流电阻，保证VD5不被烧坏。 VD1~VD4为IN4007的二极管，用于做成全波整流桥。 VD5为12V的稳压二极管，用于稳压。 VD6与K线圈并联，用于与线圈形成回路，当市电断开时，线圈K所产生的逆向电流被线圈自身与VD6组成的回路所消耗。 C3为47uF／16V电容，用于滤波。
文件编号：GD/FS-8962 （管理制度范本系列） 工厂应急灯使用及管理详 细版 The Daily Operation Mode, It Includes All Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify The Management Process. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
工厂应急灯使用及管理详细版 提示语：本管理制度文件适合使用于日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 消防应急照明系统主要包括事故应急照明、应急出口标志及指示灯，是在发生火灾时正常照明电源切断后，引导被困人员疏散或展开灭火救援行动而设置的。但在日常的检查中发现,单位在消防应急灯具的选型、安装和使用过程中存在着许多问题。应此，合理选择应急照明系统供电控制方式、接线方式，做好日常维护工作，直接影响到消防应急照明系统作用的发挥。 一、合理选择应急照明系统供电控制方式 国内目前使用的应急照明系统以自带电源独立控制型为主，正常电源接自普通照明供电回路中，平时对应急灯蓄电池充电，当正常电源切断时，备用电源
（蓄电池）自动供电。这种形式的应急灯每个灯具内部都有变压、稳压、充电、逆变、蓄电池等大量的电子元器件，应急灯在使用、检修、故障时电池均需充放电。 另一种是集中电源集中控制型，应急灯具内无独立电源，正常照明电源故障时，由集中供电系统供电。在这种形式的应急照明系统中，所有灯具内部复杂的电子电路被省掉了，应急照明灯具与普通的灯具无异，集中供电系统设置在专用的房间内。 与自带电源独立控制型应急灯具相比，集中电源集中控制型应急灯具有便于集中管理、用户自查、消防监督检查、延长灯具寿命、提高应急疏散效能等优点,系统可靠性好、使用寿命长、维护与管理方便、系统价格低。但是集中电源集中控制型应急灯具由于每个应急灯具内没有备用电源（蓄电池），若供电线
这里介绍一个简单、实用的应急灯的制作。它可以在停电时自动实现切换供电。正常供电时，自动对后备蓄电池充电，并有充电保护功能。其电路见图1。下面介绍其工作原理。 在供电正常时，J2得电吸合，其动触点与“N/O（常开点）”接通，后备蓄电池正端与IC1的反相端相联。IC1（LM308）和D5、D6组成电压比较器，参考电压由D5、D6决定。这里用一个硅二极管（D5）和一个6.2V的稳压二极管（D6）组成6.9V的参考电压，对充电压电压进行监控。当IC1的2脚输入电压（既蓄电池电压）低于6.9V时，IC1的6脚输出高电平，T1导通，J1得电，其动触点与“N/O（常开点）”接通，电源电压通过R2对蓄电池充电，同时LED2点亮为充电指示。改变R2阻值可调整充电电流。随着充电时间增加，IC1的2脚电压逐渐增加，当电压大于参考电压6.9V时，IC1的6脚输出低电平，T1截止，J1失电，断开充电回路，实现自动充电保护功能。 当停电时，J2失去电源，其动触点与“N/C（常闭点）”接通，蓄电池通过S1对应急灯电路供电，实现停电时自动切换功能。S1在这里用来手动切断应急灯电路部分。 由IC2（NE555）、T2、T3、T4、X2等组成应急灯电路。IC2组成50Hz信号发生器，由IC2的3脚输出50Hz信号，经T2反相、放大分别驱动由T3、T4、X2组成的推挽电路，在X 2的高压侧感应出220V的交流电，使日光灯管点亮。这里的X2可以直接使用次级为4.5伏、初级为220V的成品电源变压器，功率试日光灯管的功率而定。使用时，注意T3、T4应加散热器。 制作时，X1选用次级为6V/200mA的电源变压器。J1、J2选用线圈电压为6V的继电器。其他器件选择可参考图示，无特殊要求。电路调试很简单，接通主电源电时，J2应该动作，LE D1为电源指示。然后测量IC1的3脚电压是否为6.9V左右，之后可用一个外接电源接入IC2
编号：AQ-JS-01504 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 应急照明与疏散指示标志的设 计和使用 Design and use of emergency lighting and evacuation signs
应急照明与疏散指示标志的设计和 使用 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 火灾事故应急照明与疏散指示标志是重要的安全疏散设施之一，《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)、《高层建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)和《火灾自动报警系统设计规范》等对应当设置火灾事故应急照明与疏散指示标志的场所、设置位置和方式、布置间距和亮度要求以及控制方式作了原则性规定。在工程实践中，火灾事故应急照明从电源上分为使用消防电源、集中蓄电池电源、带蓄电池作备用电源等系统，从功能上分日常与事故兼用应急灯和专用应急灯等两种。疏散指示标志有蓄光型发光标志牌和带灯光的指示标志两种。带灯光的指示标志带有备用蓄电池，分为平时不亮事故时亮和一直亮的两种控制方式。 1.合理选择应急照明电源和控制方式的设计方案
——选用消防电源作应急照明电源。消防供电达到一级负荷的场所，应急照明电源选用消防电源，具有电源可靠、经济实惠、环境协调、管理方便、使用维护费用低等优点。疏散走道及楼梯等部位的火灾事故应急照明宜选用消防用电专用供电回路作事故应急电源，用普通灯具作应急灯平时与事故时兼用。设在消防控制、消防泵房、自备发电机房等发生火灾时仍要正常工作的房间的应急照明则应当接在消防电源上。控制方式可采用普通开关和中间继电器并联控制灯的开闭，平时使用中继器常开触点，由普通开关控制灯的开闭，事故状态下通过有关信号使中继器常开点闭合自动打开应急灯。中继器有两种控制方式，一是由火灾报警联动控制系统控制模块触点控制，当发生火灾时通过控制模块使中继器常开点闭合；二是用非消防电源220V控制电源，当发生火灾联动或手动切断非消防电源时，使中继器常开点闭合，这种方式很适合于隐患整改工程。 ——选用集中蓄电池作电源。在无消防电源而占地面积大、空间大的场所，应急灯宜选用集中蓄电池供电，通过单独配电线路送到各应急灯，灯具为普通型。集中蓄电池的充电电源为普通电源，