自制全自动多用途应急灯

文章摘要：当夜晚来临时，你正在灯下工作学习时，突然停电了，周围一片漆黑，你一定会不知所措。只能在黑暗中摸索着寻找蜡烛、手电，非常不方便……还有一些特殊的场所如：宾馆、饭店或地下室人员流动密集，受建筑物结构的限制，在白天也需要人工照明。如果突然停电，特别是由于突发意外原因引起的停电如：地震、火灾，会使人员疏散造成很大的困难。本文介绍的应急灯平时接通市电，处于充足电备用状态，只有当市电突然停电而且周围环境光线突然由强变弱时，能智能判断出这是由于断电引起的黑暗，及时点亮应急灯。经过10分钟后自动照明，这时人员一般已经撤离到安全地点，无需再提供照明，关闭应急灯还可以防止过度放电损坏铅

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　　当夜晚来临时，你正在灯下工作学习时，突然停电了，周围一片漆黑，你一定会不知所措。只能在黑暗中摸索着寻找蜡烛、手电，非常不方便……还有一些特殊的场所如：宾馆、饭店或地下室人员流动密集，受建筑物结构的限制，在白天也需要人工照明。如果突然停电，特别是由于突发意外原因引起的停电如：

　　地震、火灾，会使人员疏散造成很大的困难。本文介绍的应急灯平时接通市电，处于充足电备用状态，只有当市电突然停电而且周围环境光线突然由强变弱时，能智能判断出这是由于断电引起的黑暗，及时点亮应急灯。经过10分钟后自动照明，这时人员一般已经撤离到安全地点，无需再提供照明，关闭应急灯还可以防止过度放电损坏铅酸蓄电池。

　　工作原理
　　
　　如附图所示，全自动应急灯电路由蓄电池恒压限流浮充回路和光控延时回路两部分组成。交流电压通过变压器T降压，整流、滤波、后得到1 8V的直流电压，由D2、R4、1 2V/1.2Ah的铅酸蓄电池和LM31 7组成恒压、限流浮充电不问断电源，可以确保蓄电池随时处于充足电状态，1 2V铅酸蓄电池的浮充电压为1 4.4V。LM31 7接成恒压源，W为精密多圈可调电位器，通过调整W可以使输出端A点输出稳定的15.1V直流电压。电阻R4可以限制充电电流大小，D2可以防止市电停电后蓄电池反向放电。R1、R2、C1、D1、F1组成交流电压检测电路，当交流电压正常时B点经过分压后电压为8伏左右。经过F1反相唐输出低电平。当交流电压停电时，因为有D1隔离，所以B点电压迅速跌至0伏，经F1反相后输出高电平。CD401 1 BP是COMS型四与非门集成电路，与非门工作的逻辑关系是：

　　只有两个输入端都输入高电平时输出端才输出低电平；只要其中一个输入端输入低电平时就输出高电平。如果将两个输入端并联成一个输入端那么这个与非门等效成一个非门。门电路输入特性为：输入电压小于40％电源电压时为输入低电平；输入电压大于60％电源电压时为输入高电平。输出高电平时输出电压接近正电源电压；输出_1氐电平时输出电压接近O伏。

　　附图中两个与非门F3、F4和C5、R6组成单稳态延时电路，延时时间由C5和R6的数值决定，按照图中的数值延时时间在1 0分钟左右。当延时电路进入延时单稳态时，F4输出低电平，使三极管T导通，灯泡点亮。单稳延时电路的工作条件是F2输出低电平，要使F2输出低电平那么F2的两个输入端必须都输入高电平。其中一个输入端用来监视交流电压，只有停电时才会输出高电平，另一个输入端是光控检测端。R3、GR、C4和R5组成光控检测电路，用来检测周围环境光线的变化情况。当周围光线逐渐由强变弱（从白天到夜晚）或者由弱变强（从夜晚到白天）时，光敏电阻GR的阻值发生缓慢变化。使其两端的电压也随之缓慢变化。由于微分电容C4的隔离使R5两端电压为0V，延时电路没有被触发输出高电平，驱动三极管T不工作，应急灯不亮。当周围光线突然由弱变强时（晚上开灯照明），GR的阻值由大突变成小，在GR两端产生一个负跳变电压，通过C4 、 R5使R5两端电压仍为0V，应急灯同样不亮。只有当周围光线突然由强变弱时（停电造成电灯熄灭），GR的阻值由小突变成大，在GR两端形成一个正跳变电压，通过微分电路C4、R5使R5两端产生一个正脉冲。如果这时是交流电压消失，F2的另一个输入端也是高电平，那么F2输出低电平，触发单稳延时电路工作，延时电路进入延时时F4输出低电平T导通，灯泡点亮。经过1 0分钟左右，单稳延时电路退出单稳状态，输出高电平。T截至。灯泡熄灭。K是功能切换开关。有三个位置：置于中间位置是强制断开，置于左侧位置是自动。

　　置于右侧是手动接通。可以根据需要灵活切换K的位置。正常使用时可以将全自动应急灯接通交流电源，将K置于自动位置。

　　用途
　　
　　该应急灯即可以安装在常年累月没有自然光照的场所，也可安装在白天具有充足光照。晚上需要应急照明的地方。尤其是在晚上7点到9点用电高峰期间经常拉闸限电的农村使用。