英语原文共 17 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
外文翻译
应急照明和火灾探测系统电路
摘要
这是一种用于家居安全的电路，具有在发生电源故障或发生火灾时提供光照的应急照明系统，以及探测火灾并提供声音报警的火灾探测系统。该电路包括不间断充电的电池和用于指示电池上的低电压状态的低电压响应系统。当达到该低电压条件时，其内含的锁扣装置会使应急灯关闭，并保持关闭到电池充电结束。
背景技术
该应用与应急照明系统和火灾探测器系统有关，更具体地涉及应急照明和火灾探测器的组合，其可以容易地改装适应现有的建筑物。
火灾探测器系统在今天越来越普及，因为一般公众都意识到对这种设备的需要。由于需求量大，生产量大，这些设备的价格已经下降到许多家庭接受的范围内，从而需求量仍在增加。
火灾探测器系统的一个期望特征是具有独立的电池，即使公用电力中断，检测器也能工作。 为了消除对电池频繁更换的需要，期望具有不断充电的可再充电电池。 然而，这样的系统通常需要可以将系统连接到最近的电源插座的外部电源线。
火灾探测器系统的另一个期望特征是使其设计成能与家庭的装饰融合，不会被放置在视线之外，并且不远离发生火灾时烟雾聚集的显眼位置。
发明概述
根据优选样例，提供了一种用于组合应急灯和火灾探测器系统的电路，其使安全单元能够包括上述所需要的特征而没有所述问题。
基本上，电路包括两个开关电路。第一开关电路响应于来自连接到电池上的火灾探测器的输出报警信号。第二开关电路响应于提供给低于特定电平的电路的电压和/或电流或检测器输出信号，以将紧急电源或辅助灯连接在电池两端。
此外，提供闭锁电路以在电池电压下降到低于预定水平的情况下关闭副灯。
在下面对附图和优选样例的描述中可以看出对本发明及其优点的更好理解。
1 优选样例
图1 第一样例安全单元的正视图
图2 第一样例安全单元的示意图
图2a 支架31的图示
图3 第二样例安全单元的示意图
图4 两个样例安全单元的框图
图5 安全单元电路的电路图
2 附图说明
图1是结合常规灯具安装在天花板上的第一样例安全单元的正视图。
图2是第一样例安全单元的示意图。图2a是支架31的图示。
图3是安装在灯具的基座中的第二样例安全单元的示意图。
图4是表示出两个样例的安全单元的各种功能的框图。
图5是安全单元电路的电路图。
如图1所示，安全系统单元10优选地是可以以类似于常规灯具的方式安装到凹陷电箱的薄壁壳体。传统的灯具11以常规方式固定到单元10的下表面。嵌入在单元壳体10的下表面中的辅助灯12提供在电源故障或火情情况下所需的应急照明。多个开口31允许空气进入火焰探测器以进行烟雾探测。测试按钮14允许对报警和辅助灯12进行测试。指示灯15提供安全单元从家用布线接收电力的指示。
安全单元10被示出为安装在天花板上仅作为示例，因为显而易见的是，在诸如墙壁的其他位置的安装是完全可行的。此外，应当注意，本发明背后的原理同样适用于以类似方式安装的任何电气系统，例如防盗报警系统。
参考图如图2所示，将讨论第一样例安全单元与现有布线的物理连接。在大多数常规家庭中，两条导线18从房屋保险丝盒（未示出），在壁16和天花板17之后引导到灯具11，一个导体22由电气箱23中的壁灯开关中断。第一样例的改装安装中，现有的墙壁开关被修改的光开关20所取代，该开关具有用于向单元电路提供辅助电力的某种装置。优选样例使用与开关20的接触点并联连接的阻抗Zsw，使得辅助电力足以适当地操作该安全单元。导体21和22从灯开关20的壁电盒23延伸到天花板电箱24。通常，导体21和22将连接到灯具11的导线25和26上。然而，当安装安全单元壳体10时，单元电路40的单元引线27和28在连接处连接到导体21和22，并且单元引线29和30在结“B”处连接到灯具引线25和26。
将现有的灯具11机械地安装到单元壳体10，然后将壳体10机械地安装到吊顶盒24上，可以通过各种方式。优选的紧固系统在图1中示出。如图2所示，壳体10具有“环形”形状，并且其中互连托架31可旋转地安装在壳体10的中心部分36内。如图2a所示，支架31在其上表面上具有开口32a，紧固螺钉32通过该开口32a被螺纹连接，以将安全单元壳体10连接到吊顶盒24.互连支架31的下表面具有螺纹开口34，用于在光的基部33中接收螺钉35夹具11.为了便于安装，互连支架31应设计成使得螺纹开口32a和34的中心线偏移，从而允许通过螺丝刀容易地接近螺钉32，而不会干扰支架31的下表面。因为支架31在中心部分36内旋转，在安装期间，壳体10能够旋转以被定向到期望的位置。
可以使用第二样例来避免对修改的光开关20的需要，如图1所示。 如图3所示，其中与图1相同的元件。2用相同的数字用素数标示。该样例设计用于可轻松访问热线的新建筑安装或改装安装。
如图1所示，安全单元电路40可以完全容纳在灯具11的基座33内。3。即使仅对第二样例进行了说明，这种变型也适用于这两个样例。组合灯具11直接连接到导体21和22旁路安全单元电路40。与家用电源直接连接的导体41和42连接到引线27和28以提供用于操作安全单元电路40的必要电力，从而消除对修改的光开关的需要。除了切换控制系统42之外，安全单元电路40包括与电路40相同的部件，这将在下面更详细地讨论。
现在参照图4，以方框图的形式示出了第一样例安全单元执行的各种功能。导体21和22都通过建筑开关盒或保险丝盒（未示出）连接到由本地25公用事业公司提供的电力，其被标识为提供线路电压VL的电源19。安全单元电路引线27和28从单元电路40延伸，以在连接点A处连接配管21和22与引线22串联连接的是具有与开关41并联的阻抗Zsw的修改的光开关20。
包括在单元电路40内的是光控制系统42，其控制响应于光开关20的现有灯具11的操作。光控制系统42是电压敏感的，使得当开关41闭合时，感测到正常的线电压，从而导致灯具11点亮。当光开关41断开时，Zsw和Zi用作分压器，以将控制系统42感测的电压降低到预定值以下，从而防止照明灯具11。
整流器43向安全单元电路的其余部分提供全波整流直流电。
应急灯系统44响应于当电源19发生故障时的充电电流的损失，闭合开关45，其将辅助灯12连接在电池46上。
火灾检测器系统47连接在电池46的端子两端。检测到火灾状况时，它向报警开关48提供一个信号，该报警开关48启动声音报警器49。同时，信号被提供给应急灯开关45，导致辅助灯12被照亮。
为了确保足够的能量始终可用于操作火情检测器47，提供了低压降系统50。 当检测到电池46的电压已经下降到预定水平以下时，压差系统50使开关45打开，从而防止辅助灯12进一步耗尽电池46的电力。在应急灯系统44被激活的情况下，电池 将不会放电到低于能够提供检测器系统47的功率需求几天的水平。 除了闪光灯12的关闭之外，压差系统50还脉冲开关48，其激活声音报警器49以产生连续的间歇性蜂鸣声。该信号还用于指示不会持有电荷的电池或电池。
根据用于安全单元的电池的类型，可能需要电池充电控制系统51。镍镉电池等充电电池通常不需要额外的电池充电器电路。然而，铅酸型电池确实需要用于控制电池端子电压的电路，以防止损坏电池。
对于第二样例安全单元（图3），其系统的框图与图3所示的相似。如图4所示，没有修改的光开关20和光控制系统42。换句话说，第二样例包括图4所示的所有电路系统。4延伸到接点“C”的右侧，并且不包括光控制系统42或修改的光开关20.然后，电力线直接连接到“C”点。
应当注意，尽管图5中提供的框图示出了图4示出了连接到整流器43的DC输出的各种安全单元系统作为分离的系统，实现这些系统的功能所需的实际电路可以被基本上整合以最小化制造成本和空间要求。图5示出了用于实现这些各种功能的一个电路样例。
现在将讨论光控制系统42的元件及其操作。虽然其他形式的主动和被动阻抗可以与适当的光控制系统一起使用，但在该示例中阻抗Zsw和Zi被选择为电容性，并且分别被识别为Zsw和C#39;。如图5所示，当光开关20的开关41处于其打开位置时，足够的电力仍然通过阻抗Csw旁路开关41，以操作安全单元的部件。Csw和Ci用作分压器，以向光控制系统42提供适当的电压输入并限制在整流器43中流动的电流。
光控制系统42具有两个有源元件， CR1和Q1。如现有技术中众所周知的， CR1以对称的方式起作用，以便在其端子两端的电压电位达到预定电平时提供闭合电路，而与极性无关。三端双向可控硅开关Q1以CR1导通的方式连接到二极管CR1，电流流入Q1的栅极端子，使Q1接通。灯11然后连接到电源19并打开。
当开关41处于其打开位置时，电容器Csw和C2保持足够的电压降，以防止二进制CR1之间的电势差达到预定的电导水平。在该模式期间，三端双向可控硅开关元件Q1保持其非导通状态，使得光11不接收电力。 然而，当开关41闭合时，电容器Csw 被短路，并且现在横跨光控制系统42的较高电压在双通道CR1上产生足够的电位差，以使其导通和触发三端双向可控硅开关Q1进入其导通状态。
在“开”模式下，由于接收到的功率是交流电，所以三端双向可控硅开关Q1在其导通条件和非导通状态之间不断循环。然而，二极管CR1被选择为具有阈值电压，其中三端双向可控制开关元件Q1导通的时间量远大于其不导通的时间。因此，由于这个因素和线路电压的频率，人眼可以很少或没有感觉到光输出的减少。光控制系统42结合修改的灯开关20使得安全单元能够安装有现有的灯具，从而消除了外部电力线。
交流电压减小C2，并由整流器43整流为全波直流，其包括二极管CR2，CR3，CR4和CR5。
现在将讨论提供应急灯系统44的单元电路40的元件。
辅助光12的照明由晶体管Q2控制。Q2通过30置于导通状态，允许电流通过电阻R6和Q3流入其基极结，电阻R6和Q3处于其导通模式。 通过关断Q3，将R6中流过的电流减少到零，辅助光12被关断，这是通过将发射极 - 基极结两端的电位减小到小于保持导通所需的电压（约0.6V）来实现的。。
在正常工作（交流接通和良好的电池）中，C3，CR6，CR7，CR11和R5结“D”处的电压将大于电池电压（VB）约0.7伏。分压器元件R5，CR8，R7，Q4 on和R8因此控制Q3的基极电压。当来自电源19（VL）的线路电压降低时，端子“D”处的电压随着C3放电而减小，导致Q3的基极 - 发射极电压增加。在足够的VL下降时，Q3发射极 - 基极电压充分增加以使Q3导通，其导通Q2和辅助灯12.辅助光现在连接在电池46上，以提供照明光12所需的电力。
导致光12导通的实际VL取决于开关20的位置，其影响可用于充电C3的电流。当开关20断开时，当灯12接通时，VL将会较高，因为较少的电流将可用于维持C3上的电荷。
现在将讨论低压降系统50的操作。
在电源故障（即低电压或无电源状态）期间，灯12继续从电池46排出电力。某些时候不能断开灯12可能导致电池46中剩余的功率不足以操作检测器47.低电压脱落 系统50被设计成当VB达到预定的低电平（例如5.0伏特）时将光12与电池46断开。这是由Q4和Q5关闭完成的，这导致Q2和Q3关闭。Q4和Q5然后用作锁存器，以防止再次接通电源12，直到AC电源恢复并且电池46被充电到高于预定的低电压电平。
在应急灯系统44的上述操作期间，其他电路元件的状态几乎保持不变，其中Q2，Q3，Q4和Q5保持在其导通模式。当VB下降到预定的低电压电平时，Q4发射极 - 基极结两端的电势下降，并且Q4集电极电压升高。因此，Q5发射极 - 基极结电位下降到饱和Q5的水平以下。然后，Q4基极 - 发射极电位进一步降低，导致Q4截止，然后Q5截止。
现在Q4关闭，流过分压器元件R5，CR8，R7，Q4和R8的电流降低到低于驱动Q3所需的电流。Q3然后关断，连同Q2和灯12.Q4和Q5现在保持关闭，直到交流电恢复。
还提供了可听见的信号以指示电池46的低电压电平.Q7以脉冲方式被激活，导致喇叭49产生间歇性嘟嘟声。Q8作为Q7的放大器。喇叭49的激活由可编程单结晶体管（PUT）Q6控制。从电池46和电容器C3获得用于激励喇叭线圈的功率。随着电池46上的电荷减小，C3提供必要的电流以在可用的端电压下产生所需的高脉冲电流。在蜂鸣声之间，C3由电池46逐渐充电，以提供用于产生以下蜂鸣声的电流浪涌。
蜂鸣声间隔由R17和C5的RC电路控制，连接到Q6的阳极。C5由电池4i6充电，当Q6阳极达到Q6栅极的电压电平（由R15和R16确定）时，导通Q6。 此时，Q6切换到低阻抗状态，将电容器C5放电到Q8的基极 - 发射极结中，然后将Q7基极 - 发射极结放电。Q8和Q7瞬间放置在导通模式下，将喇叭49连接在V5上，以产生短的哔哔声。当C5失去电荷时，Q6的阳极对阴极电流低于维持低阻抗状态所需的值，而Q6关断。然后，C5再次充电，从而更新循环。
直到交流电源恢复并且由电池46提供的电压电平升高到所选择的低电压电平（在该示例中为5.0伏）之后，持续这种蜂鸣循环。
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[485686]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
