新型LED应急灯控制电路的设计

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。

　　这种应急控制电路决定了该设计的新型LED应急照明灯具电气布局与现在常用的应急灯具有很大不同。现在常用应急灯具内部都由变压、稳压、充电、逆变、电池等电路组成，后端再接LED驱动电源给LED光源供电。其优点是普通灯具和LED灯具都可以使用，应用范围广。缺点是电子元器件多，检修困难，故障率高；且设计好后功率等级固定的调整不便，正常供电时电路都在工作，功耗较高。

　　二、应急控制电路原理及试验结果

　　本设计的应急电路是专用于LED灯具的，它只需调整很少的元器件，即可与外围LED电源等配合应用于不同功率的LED灯具中；正常照明时只有LED驱动电源部分电路工作，功耗低，相应的故障率也低。其电路原理如图2。

图2 应急控制电路原理图

　　其中MT7201是一款连续电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。它的输入电压范围从7V～30V，输出电流可调，最大可达1A。根据不同的输入电压和外围器件可以驱动高达24W的LED。MT7201采用SOT89-5封装。其管脚如图3。

图3 MT7201管脚图