[發明專利]一種應急照明系統、交流電網斷電檢測電路及檢測方法

在審

• 申請號: 202110167536.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112965009A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 孫海;楊義凱
• 申請（專利權）人: 上海裕芯電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/54
• 分類號: G01R31/54;G01R19/10;H05B47/29
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 陶金龍;陳慧弘

一種應急照明系統、交流電網斷電檢測電路及檢測方法，適用于多個應急照明電路的輸入端AC1和輸入端AC2以并聯且零火線混接的方式連接在所述交流電網中的零線VN和火線VL之間，應急照明電路包括斷電檢測電路，使能驅動模塊和應急照明模塊；斷電檢測電路包括壓差檢測模塊、選擇模塊、第一檢測通路、第二檢測通路、阻值檢測模塊和判斷模塊。因此，本發明利用對稱的雙向檢測通路的電路結構，通過檢測并記錄斷電瞬間交流電網零火線的壓差，同步了多個應急照明電路的檢測電流通路的檢測方向，實現了交流電網斷網狀態的判斷，從而避免了檢測沖突；且本發明的電路具有結構簡單、抗干擾、應用廣泛和實用性強的特點。

技術領域

本發明屬于交流電壓檢測電路技術領域，涉及一種應急照明系統、交流電網斷電檢測電路及檢測方法。

背景技術

應急照明是現代公共建筑及工業建筑的重要安全設施，它同人身安全和建筑物安全緊密相關。當建筑物發生電源中斷時，應急照明對人員疏散、消防救援工作，對重要的生產、工作的繼續運行或必要的操作處置，都有重要的作用。

在使用市電交流電輸入的電路系統中，應急照明的啟閉是依據檢測交流電狀態的情況來確定；交流電狀態分為有電狀態和無電狀態，無電狀態又分為斷網狀態和斷開狀態。在斷網狀態下，通常表現為突然斷電，此時，市電交流電零火線上還并聯著很多負載，所以零火線等效負載Rac較小。在斷開狀態下，通常表現為開關斷開，所以零火線等效負載Rac很大，甚至為開路。

在檢測零火線等效負載Rac大小的時候，一般要求負載電路系統(例如，應急照明電路系統)內部電源從其中一個輸入端(例如，輸入端AC1)流出電流，經過交流電網返回到另外一個輸入端(例如，輸入端AC2)。

請參閱圖1，圖1所示為現有技術中用于檢測零火線等效負載Rac大小的交流電壓檢測電路結構的示意圖。如圖1所示，在交流電網有供電的狀態下，Vdet被檢測和控制電路U1鉗位在較高電壓，檢測和控制電路U2檢測到Vdet具有較高電壓時，關閉場效應晶體管MOSFET M1和場效應晶體管MOSFET M2，以隔離交流高壓；在無電狀態下，檢測和控制電路U2檢測到Vdet較低電壓，打開MOSFET M1和場效應晶體管MOSFETM2。

在無電狀態下，檢測電流通路為：電路系統內部電源VDD，經場效應晶體管MOSFETM1和電阻R1到火線VL，通過寄生等效電阻Rac到零線VN，再通過電阻R2到Vdet，然后通過電阻R3和場效應晶體管MOSFET M2到接地端GND，其中，Vdet＝VDD*R3/(R1+Rac+R2+R3)，U2檢測Vdet大小，判斷輸出交流電狀態，是否為斷網狀態。

請參閱圖2，圖2所示為接在一個交流電網中的兩個應急照明電路零火線混接的示意圖。如圖2所示，接在一個交流電網中的應急照明電路1和應急照明電路2的檢測輸入端是混接到交流電網的零火上的。本領域技術人員清楚，如果多個應急照明電路的檢測輸入端混接，在斷電檢測時，就可能導致檢測電網等效阻抗Rac發生錯誤，即零火線混接會產生檢測沖突。

具體地，請參閱圖3，圖3所示為兩個分別設置于各自相應的應急照明電路中的斷電檢測電路的示意圖，其中兩個斷電檢測電路的零火線是混接的。如圖3所示，在交流電網供電系統處于無電狀態，兩個檢測電路同時檢測Rac，但是兩個檢測電路的兩條檢測通路是相反的，兩個斷電檢測電路流過等效等效電阻Rac的電流是反向的，等效等效電阻Rac上的流過電流相互抵消，壓差變小，此時，等效等效電阻Rac短路，鉗位電壓Vdet會變高，因此可能導致斷電檢測電路判斷錯誤。

因此，目前業界通常采取的措施是，要求系統產品用不同顏色電源線來區分零線VN和火線VL，并且，兩個應急照明電路產品并聯接入供電電網時，需要嚴格區分零線VN和火線VL。然而，上述技術方案對應急照明電路產品應用和布線施工提出更高的要求，在復雜的并聯布線過程中，一旦有電路系統產品的零火線接反，此時，可能就無法正確檢測區分供電電網的無電狀態。

因此，如何基于多個應急照明電路并聯且零火線混接的情況下，實現準確的交流電網的斷網狀態檢測，成了業界一個急需探討的問題。