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一种双电源的航空障碍灯

阅读:2发布:2020-10-27

专利汇可以提供一种双电源的航空障碍灯专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开一种双电源的航空障碍灯,应用于助航灯光设备领域,所述航空障碍灯的电源部分包括:基于MCU控制的主电源模 块 ,以及输入端和输出端都与主电源模块具有电连接的副电源模块;其中,所述主电源模块包括AC-DC芯片U1,DC-DC芯片U2,光 耦合器 U3,继电器K1, 三极管 Q1和Q2;所述副电源模块包括 变压器 T1和 整流桥 B1;本实用新型的优点在于当障碍灯的主电源发生故障时, 电路 结构能够自动切换副电源导通,延长 灯具 的使用寿命。,下面是一种双电源的航空障碍灯专利的具体信息内容。

1.一种双电源的航空障碍灯,其特征在于,所述航空障碍灯的电源部分包括:基于MCU控制的主电源模,以及与主电源模块具有电连接的副电源模块;其中,所述主电源模块包括AC-DC芯片U1,DC-DC芯片U2,光耦合器U3,继电器K1,三极管Q1和三极管Q2;所述副电源模块包括变压器T1和整流桥B1;
芯片U1用于将AC市电转换为照明电路的工作电压VLED1;芯片U2用于将电压VLED1转为MCU的工作电压VCC;光耦合器U3的发光体正极与VLED1相接,发光体负极与三极管Q1的集电极相接,光耦合器U3的受光体正极与VLED1相接,光耦合器U3的受光体负极与三极管Q2基集相接;
光耦合器U3用于基于三极管Q1的集电极电位变化控制三极管Q2导通;三极管Q1基集与MCU相连,用于基于MCU控制信号使U3的发光体导通;三极管Q2集电极与继电器K1控制脚相连,用于控制继电器K1的断开和闭合;继电器K1用于控制所述副电源模块的AC市电导通;
副电源模块的正极输出与所述U2的输入脚相连,副电源模块用于在AC市电导通时将AC市电转换为照明电路的工作电压VLED2。
2.根据权利要求1所述的航空障碍灯,其特征在于,所述U1的输入端分别与AC市电的L相和N相连接,在所述L相和N相之间还设置有用于保护所述U1不被大电流击穿的压敏电阻RT1;在所述U1的正负极输出端之间还设置有用于保护U1的后极电路不被击穿的反向连接的瞬变抑制二极管D1。
3.根据权利要求2所述的航空障碍灯,其特征在于,所述压敏电阻RT1型号是7D471,所述瞬变抑制二极管D1的型号是P6KE12A。
4.根据权利要求1所述航空障碍灯,其特征在于,所述AC-DC芯片U1为SP6007芯片,所述DC-DC芯片U2为78L05芯片,所述光耦合器U3为CNX62。
5.根据权利要求1所述的航空障碍灯,其特征在于,所述主电源模块还包括:反向连接于所述继电器K1集电极和所述VLED1之间的二极管D2,和正向连接于所述继电器K1集电极和所述VLED1之间的发光二极管D3;所述D2用于保护Q2不被反向电流击穿,所述D3用于指示主电源的工作状态。
6.根据权利要求5所述的航空障碍灯,其特征在于,所述主电源模块还包括:与所述发光二极管D3串联的限流电阻R1,所述R1用于保护所述D3不被过流烧毁。
7.根据权利要求6所述的航空障碍灯,其特征在于,所述二极管D2型号为IN4148,所述三极管Q1和Q2的型号为S9014,所述R1的阻值大于等于10K。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的航空障碍灯,其特征在于,所述照明电路的工作电压VLED1和VLED2为12伏,所述MCU的工作电压VCC为5V。

说明书全文

一种双电源的航空障碍灯

技术领域

[0001] 本实用新型涉及助航灯光设备领域,尤其涉及一种双电源的航空障碍灯。

背景技术

[0002] 航空障碍灯又称助航灯,是一种标识障碍物的特种灯具。通过预设的闪光模式,航空障碍灯可以显示构筑物的轮廓,使飞行器驾驶员能判断障碍物的高度与轮廓,起到警示作用,保障飞行安全。
[0003] 由于航空障碍灯要求被设置在高于45米的建筑顶部,其维修更换难度和人工成本很大,若灯具因为电源故障无法电亮,也会影响飞行器的飞行安全。实用新型内容
[0004] 为解决现有技术中航空障碍灯因为MCU故障导致主副电源都无法启动的问题,本实用新型提供了一种双电源的航空障碍灯,当主电源故障时副电源能够自动启动对照明电路供电,有效延长航空障碍灯的使用寿命。
[0005] 本实用新型的具体方案如下:
[0006] 一种双电源的航空障碍灯,所述航空障碍灯的电源部分包括:基于MCU控制的主电源模,以及与主电源模块具有电连接的副电源模块;其中,所述主电源模块包括AC-DC芯片U1,DC-DC芯片U2,光耦合器U3,继电器K1,三极管Q1和Q2;所述副电源模块包括变压器T1和整流桥B1;
[0007] 芯片U1用于将AC市电转换为照明电路的工作电压VLED1;芯片U2用于将电压VLED1转为MCU的工作电压VCC;光耦合器U3的发光体正极与VLED1相接,发光体负极与三极管Q1的集电极相接,光耦合器U3的受光体正极与VLED1相接,光耦合器U3的受光体负极与三极管Q2基集相接;光耦合器U3用于基于三极管Q1的集电极电位变化控制三极管Q2导通;三极管Q1基集与MCU相连,用于基于MCU控制信号使U3的发光体导通;三极管Q2集电极与继电器K1控制脚相连,用于控制继电器K1的断开和闭合;继电器K1用于控制所述副电源模块的AC市电导通;
[0008] 副电源模块的正极输出与所述U2的输入脚相连,副电源模块用于在AC市电导通时将AC市电转换为照明电路的工作电压VLED2。
[0009] 进一步地,所述U1的输入端分别与AC市电的L相和N相连接,在所述L相和N相之间还设置有用于保护所述U1不被大电流击穿的压敏电阻RT1;在所述U1的正负极输出端之间还设置有用于保护U1的后极电路不被击穿的反向连接的瞬变抑制二极管D1。
[0010] 进一步地,所述压敏电阻RT1型号是7D471,所述瞬变抑制二极管D1的型号是P6KE12A。
[0011] 进一步地,所述AC-DC芯片U1为SP6007芯片,所述DC-DC芯片U2为78L05芯片,所述光耦合器U3为CNX62。
[0012] 进一步地,所述主电源模块还包括:反向连接于所述继电器K1集电极和所述VLED1之间的二极管D2,和正向连接于所述继电器K1集电极和所述VLED1之间的发光二极管D3;所述D2用于保护Q2不被反向电流击穿,所述D3用于指示主电源的工作状态。
[0013] 进一步地,所述主电源模块还包括:与所述发光二极管D3串联的限流电阻R1,所述R1用于保护所述D3不被过流烧毁。
[0014] 进一步地,所述二极管D2型号为IN4148,所述三极管Q1和Q2的型号为S9014,所述R1的阻值大于等于10K。
[0015] 进一步地,所述照明电路的工作电压VLED1和VLED2为12伏,所述MCU的工作电压VCC为5V。
[0016] 采用上述方案后,本实用新型的有益效果如下:
[0017] 1、本实用新型的航空障碍灯采用双电源设计,但是只保持其中一个电源工作,当主电源故障时副电源能够自动启动,延长了航空障碍灯的使用寿命。
[0018] 2、本实用新型的副电源结构简单,并且无需MCU控制就能启动,避免出现因为MCU故障导致主副电源都无法启动的问题。
[0019] 3、本实用新型的航空障碍灯设置有用于指示电源工作状态的LED灯,方便维护人员能直观知晓主电源电路是否出现故障。
[0020] 4、本实用新型的航空障碍灯电路结构简单,维护成本低廉。附图说明
[0021] 图1为本实用新型的电源部分示意图;
[0022] 图2为本实用新型的主电源模块电路结构示意图;
[0023] 图3为本实用新型的副电源模块电路结构示意图。

具体实施方式

[0024] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025] 因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0026] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。
[0027] 可以理解地,本实用新型的航空障碍灯,具有双电源以解决当电源故障时障碍灯无法工作的问题。参见图1所示本新型的电源部分示意图,本新型航空障碍灯的电源部分包括:主电源模块,以及与主电源模块具有电连接的副电源模块。
[0028] 可以理解地,本新型的主电源模块能够基于MCU的控制进行通断,副电源模块并不与MCU相连,即,副电源的启动只与主电源模块的状态相关,当主电源模块不工作时,副电源模块启动,为障碍灯的灯体进行供电。显而易见地,相较于主副电源都基于MCU控制的方案,本新型的方案保证了MCU能够对主电源控制的基础上避免了因为MCU故障导致主副电源都无法正常启动的可能。
[0029] 可以理解地,本新型的航空障碍灯还可以包括具有其他功能和相应电路结构的模组部分,包括但不限于:GPS模组,显示部分,光控与声控部分,无线模组,照明部分等。对于这些模组部分的具体实现方式,此处不再赘述。
[0030] 参见图2所示的主电源模块电路结构示意图,本新型的主电源模块包括AC-DC芯片U1,DC-DC芯片U2,光耦合器U3,继电器K1,三极管Q1和Q2。
[0031] 可以理解地,AC-DC芯片U1用于将AC市电转换为照明电路的工作电压VLED,通过为航空障碍灯的发光电路提供VLED1,可以使航空障碍灯实现照明功能。
[0032] 具体地,U1的型号是SP6007芯片,U1的两相AC输入脚分别与AC市电的L相和N相连接,并输出直流VLED1。
[0033] 可选地,U1可以是其他型号的芯片,例如XD308H,TMF0165等,也可以是一种交流转直流的变压器。对于其他型号的电压转换设备以及相应的具体电路结构,此处不再赘述。
[0034] 进一步地,在L相和N相之间,还设置有用于保护U1不被大电流击穿的压敏电阻RT1。显而易见地,压敏电阻作为一种限压型保护元件,可以在AC市电出现不正常波动时,特别是使U1承受过压时,进行电压钳位,吸收多余的电流以保护U1不被过压击穿。
[0035] 具体地,压敏电阻RT1的型号为7D471。可选地,RT1还可以选择其他型号,此处不再赘述。
[0036] 进一步地,在U1的正负极输出端之间还设置有用于保护U1的后极电路不被击穿的反向连接的瞬变抑制二极管D1。
[0037] 具体地,D1的型号为P6KE12A。可选地,D1还可以是其他型号的二极管,此处不再赘述。
[0038] 进一步地,DC-DC芯片U2将VLED1转换为MCU的工作电压VCC,以实现对MCU供电。可以理解地,由于MCU的工作电压往往区分于障碍灯照明电路的工作电压,因此需要U2进行电压转换。
[0039] 具体地,本新型中的VLED1为12伏,VCC为5伏。由此可见,DC-DC芯片U2具有降压的作用。在VLED1与U2之间,还可以设置一个二极管IN5408用于VLED1的滤波整流。
[0040] 具体地,DC-DC芯片U2的型号为78L05芯片。
[0041] 可以理解地,若VLED小于等于VCC,那么DC-DC芯片U2可以是具有升压或稳压功能的其他型号的芯片。对于U2相关基本电路以及其他可行方案的具体实现电路结构,此处不再赘述。
[0042] 进一步地,主电源模块的电路结构还包含光耦合器U3,继电器K1,三极管Q1和Q2,以实现主副电源之间的切换。具体地,光耦合器U3的发光体正极与VLED1相接,发光体负极与Q1集电极相接,受光体正极与VLED1相接,受光体负极与Q2基集相接;而三极管Q1基集与MCU相连,三极管Q2的集电极与继电器K1的控制脚相连。明显地,Q1可以在MCU的管脚电平为高电平时导通,继而使光耦合器U3的发光体发光,U3的受光体导通,从而使Q2也导通,而Q2的导通态可以控制继电器K1的断开闭合。
[0043] 具体地,本新型中,光耦合器U3的型号为CNX62。
[0044] 可选地,光耦合器U3还可以是其他型号,此处不在赘述。
[0045] 进一步地,主电源模块还包括反向连接于继电器K1集电极和VLED1之间的二极管D2,和正向连接于继电器K1集电极和VLED1之间的发光二极管D3。
[0046] 可以理解地,二极管D2用于保护Q2不被反向电流击穿。具体地,本新型的二极管D2型号为IN4148。
[0047] 可以理解地,发光二极管D3用于指示本新型主电源模块的工作状态是否正常:若主电源模块正常工作,VLED1供电使D3保持发光状态;相反,若主电源模块出现问题,那么也就无法输出VLED1供电,D3不工作。
[0048] 可以理解地,还可以将发光二极管D3替换成其他类型的发光元件,以实现对主电源模块工作状态的提示效果。对于其他具体实现过程,此处不再赘述。
[0049] 进一步地,主电源模块的电路结构还包括与发光二极管D3串联的限流电阻R1,R1用于保护发光二极管D3不被过流烧毁。
[0050] 可以理解地,继电器K1的一端与AC市电的L相和N相相连,另一端与向副电源模块供电的L相和N相相连(需注意的是,此处的副电源模块供电的L相和N相分别对应图2和图3中的L-OUT和N-OUT),即,继电器K1可以控制副电源模块的AC市电导通。
[0051] 参见图3所示的副电源模块电路结构示意图,本新型的副电源模块包括变压器T1和整流桥B1,可以直接将AC市电转化为障碍灯照明电路需要的直流低压。
[0052] 可以理解地,本新型的副电源模块与主电源模块之间具有电连接,具体地,是副电源模块的变压器T1两相输入与主电源模块的继电器K1一端输出相接,在继电器K1控制下,变压器T1输入端可以输入AC市电进行降压处理,整流桥B1将降压后的交流电压转化为照明电路的工作电压VLED2,与此同时,VLED2也与主电源模块的U2相连,用于在主电源模块故障时保证MCU工作电压VCC的输出。
[0053] 具体地,VLED2的电压值是12V,这样方便直接使用U2转化VCC,无需多余的转压电路。
[0054] 可以理解地,VLED2与指示主电源模块工作状态的D3之间并不存在通路,因此当副电源模块工作时,发光二极管D3并不工作,否则会对主电源模块的工作状态造成混淆。
[0055] 可选地,在一种可实现方式中,还也可以设置VLED2与D3之间也具有通路,但是VLED1与D3的通路和VLED2与D3的通路两者的通路电流值不同,此时D3可以选择双色发光二极管,以实现分别指示主电源模块和副电源模块的工作状态,例如D3在VLED1工作下为红光,在VLED2工作下为绿光,这样可以实现更好的指示效果。
[0056] 可以理解地,本新型的航空障碍灯的工作原理如下:
[0057] 在正常工作状态下,继电器K1使副电源模块的AC市电默认导通;此时,主副电源都与AC市电相接;U1输出VLED使照明电路工作;U2输出为MCU供电的电压VCC;MCU根据预设程序向Q1发送高电平使Q1导通;Q1集电极拉低电势使U3导通,继而使Q2导通控制继电器K1吸合;当K1吸合时,控制副电源模块的AC市电断开。
[0058] 在主电源模块出现故障无法工作状态下,由于失去了VLED和VCC供电,MCU无法工作,从而使Q1的基极脚接收到低电平;Q1截止,使光耦合器U3的输出端输出低电平;Q2截止;继电器K1改变导通方向,使副电源模块的AC市电导通,起到为障碍灯供电的作用。
[0059] 由此可见,本新型的航空障碍灯在接入AC市电之后,只有主电源模块工作,在主电源模块出现问题之后,副电源模块可以自动启动,既避免了双电源模块同时工作的能耗浪费,又无需担心MCU失效对副电源模块启动的影响。
[0060] 本实用新型不局限于上述具体实施例,应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。总之,凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
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