电焊镜的制作方法

本实用新型涉及电焊领域，尤其涉及一种电焊镜。

背景技术：

电焊镜是为保护电焊工的眼睛而设计的特殊眼镜，比起以往的电焊面具，电焊镜的使用更加方便，且外观也更加美观。

在使用传统的电焊镜时，通常需要用户手动移动镜片，稍有不慎就会灼伤到用户的眼睛。现有技术中，存在具有自动变光功能的电焊镜，能够根据光线的强弱来实现镜片的自动变光。

然而，现有的具有自动变光功能的电焊镜在控制镜片变光时，响应速度较慢，存在灼伤用户眼睛的隐患。

技术实现要素：

本实用新型实施例解决的是如何提高电焊镜的镜片变光响应速度。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种电焊镜，包括：控制器、弧光检测电路、镜片变光电路以及镜片，其中：所述弧光检测电路，与所述控制器以及所述镜片变光电路耦接，适于在检测到弧光时生成第一触发信号并输出至所述控制器以及所述镜片变光电路；所述控制器，包括第一触发信号检测端，所述第一触发信号检测端与所述弧光检测电路耦接；所述控制器适于在接收到所述第一触发信号时被唤醒；所述控制器，包括第一触发信号检测端，所述第一触发信号检测端与所述弧光检测电路耦接；所述控制器适于在接收到所述第一触发信号时被唤醒；所述镜片在上电时透光率变小。

可选的，所述电焊镜还包括：灵敏度调整按键，与所述控制器耦接，适于生成灵敏度调整信号并输出；所述控制器，包括灵敏度控制端，所述灵敏度控制端与所述弧光检测电路耦接；所述控制器，适于在接收到所述灵敏度调整信号时，向所述弧光检测电路输出与所述灵敏度调整信号对应的电平；所述弧光检测电路，包括：电压跟随器，灵敏度调节电路以及比较器，其中：所述电压跟随器，输入端与所述镜片的光敏电阻耦接，输出端与所述比较器的第一输入端耦接，适于采集所述光敏电阻的电压并进行放大；所述灵敏度调节电路，输入端与所述灵敏度控制端耦接，输出端与所述比较器的第二输入端耦接；所述比较器，输出端与所述第一触发信号检测端耦接。

可选的，所述灵敏度控制端包括第一灵敏度控制端以及第二灵敏度控制端；所述灵敏度调节电路包括：第一灵敏度调节单元以及第二灵敏度调节单元，所述第一灵敏度控制端与所述第一灵敏度调节单元耦接，所述第二灵敏度控制端与所述第二灵敏度调节单元耦接；其中：所述第一灵敏度调节单元，包括：第一滤波电阻、第一滤波电容、第一NMOS管、第一分压电阻以及第二分压电阻，其中：所述第一滤波电阻，第一端与所述第一灵敏度控制端耦接，第二端与所述第一NMOS管的栅极耦接；所述第一滤波电容，第一端与所述第一滤波电阻的第二端耦接，第二端与所述第一NMOS管的源极耦接；所述第一NMOS管，源极与地耦接，漏极与所述第一分压电阻的第一端耦接；所述第二分压电阻，第一端与所述比较器的第二输入端耦接，第二端输入高电平；所述第二灵敏度调节单元，包括：第二滤波电阻、第二滤波电容、第二NMOS管以及第三分压电阻，其中：所述第二滤波电阻，第一端与所述第二灵敏度控制端耦接，第二端与所述第二NMOS管的栅极耦接；所述第二滤波电容，第一端与所述第二滤波电阻的第二端耦接，第二端与所述第二NMOS管的源极耦接；所述第二NMOS管，源极与地耦接，漏极与所述第三分压电阻的第一端耦接；所述第三分压电阻的第二端与所述第一分压电阻的第二端耦接。

可选的，所述灵敏度调节电路还包括：第三滤波电阻以及第三滤波电容，其中：所述第三滤波电阻，第一端与所述第三分压电阻的第一端耦接，第二端与地耦接；所述第三滤波电容，第一端与所述第三分压电阻的第一端耦接，第二端与地耦接。

可选的，所述电焊镜还包括：与所述镜片变光电路耦接的高压供电电路，所述高压供电电路的输出电压为负值，且所述高压供电电路的输出电压的绝对值大于所述电源的输出电压。

可选的，所述镜片变光电路，包括：第四分压电阻、第五分压电阻、第三电容、第三NMOS管、第一限流电阻、第二限流电阻、第三限流电阻、第四限流电阻、第一三极管以及第四电容，其中：所述第三NMOS管，漏极与所述镜片耦接，栅极与所述第四分压电阻的第一端耦接，源极与所述高压供电电路的输出端耦接；所述第四分压电阻，第一端与所述第三NMOS管的栅极耦接，第二端与所述高压供电电路的输出端耦接；所述第五分压电阻，第一端与所述高压供电电路的输出端耦接，第二端与所述第三电容的第二端耦接；所述第三电容，第一端与所述第四分压电阻的第一端耦接，第二端与所述第二分压电阻的第二端耦接；所述第一三极管，集电极与所述第五分压电阻的第二端耦接，基极与所述第三限流电阻的第一端耦接，发射极与所述第一限流电阻的第一端、所述第二限流电路的第一端耦接；所述第一限流电阻，第二端输入高电平；所述第二限流电阻，第二端与所述第一三极管的基极耦接；所述第三限流电阻，第二端输入高电平；所述第四电容，第一端与所述第一三极管的基极耦接，第二端与所述第四限流电阻的第一端耦接；所述第四限流电阻，第二端与所述控制器的第一触发信号检测端耦接。

可选的，所述镜片变光电路，还包括：第五电容，第一端与所述第三限流电阻的第二端耦接，第二端与地耦接。

可选的，所述电焊镜，还包括：电源控制电路；所述控制器，与所述电源控制电路耦接，适于在接收到所述第二触发信号时生成驱动信号并输出至所述电源控制电路；所述电源控制电路，耦接在所述电源与所述控制器之间，适于在被触发时生成第二触发信号，在接收到所述驱动信号时切换所述电源与所述控制器之间的连接状态。

可选的，所述电源控制电路，包括：电源开关按键、二极管、第五限流电阻、第六分压电阻、第七分压电阻、第二三极管以及PMOS管，其中：所述电源开关按键，与所述二极管的负极耦接；所述二极管，正极与所述第二三极管的集电极耦接，负极与所述电源开关按键耦接；所述第二三极管，发射极与所述第六分压电阻的第一端、地耦接，基极与所述第六分压电阻的第二端耦接；所述第七分压电阻，第一端与所述第二三极管的基极耦接，第二端与所述控制器的电源控制端耦接；所述第五限流电阻，耦接在所述PMOS管的栅极与源极之间；所述PMOS管，漏极输入高电平信号，栅极与所述第五限流电阻的第一端耦接，漏极与所述第五限流电阻的第二端以及所述电源耦接。

可选的，所述电焊镜还包括：遮光调整按键，与所述控制器耦接，适于生成遮光调整触发信号并输出至所述控制器；所述控制器，还适于在接收到所述遮光调整触发信号时，生成与所述遮光调整触发信号对应的遮光调整信号并输出至所述镜片；所述镜片，还适于在接收到所述遮光调整信号时，调整遮光号。

与现有技术相比，本实用新型实施例的技术方案具有以下有益效果：

当弧光检测电路检测到弧光时，生成第一触发信号并输出至控制器以及镜片变光电路。镜片变光电路接收到第一触发信号时，将电源与镜片之间形成通路，使得电源向镜片供电，从而使得镜片变光。控制器在接收到第一触发信号时被唤醒，也就是说，在控制器被唤醒的过程中，镜片已经实现变光，从而大大提升了镜片变光的响应速度，降低灼伤用户眼睛的隐患。

进一步，灵敏度调整按键被触发时生成灵敏度调整信号并输出，控制器向弧光检测电路输出与灵敏度调整信号对应的电平，对比较器的输入端的电平进行调整，从而实现弧光检测灵敏度调整。

此外，设置电源控制电路，使得在不使用电焊镜时，电源与控制器之间完全断开，从而使得电焊镜在休眠状态下的功耗为零，实现待机零功耗。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的一种电焊镜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中的一种弧光检测电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的一种镜片变光电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中的一种电源控制电路的结构示意图。

具体实施方式

现有的自动变光电焊镜虽然可以自动变光，但是电路结构较为复杂，响应速度较慢，且用户无法自主调节亮度。

在本实用新型实施例中，当弧光检测电路检测到弧光时，生成第一触发信号并输出至控制器以及镜片变光电路。镜片变光电路接收到第一触发信号时，将电源与镜片之间形成通路，使得电源向镜片供电，从而使得镜片变光。控制器在接收到第一触发信号时被唤醒，也就是说，在控制器被唤醒的过程中，镜片已经实现变光，从而大大提升了镜片变光的响应速度，降低灼伤用户眼睛的隐患。

为使本实用新型的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

参照图1，给出了本实用新型实施例中的一种电焊镜的结构示意图。本实用新型实施例中，电焊镜可以包括：控制器11、弧光检测电路12、镜片变光电路13以及镜片14，其中：

弧光检测电路12，分别与控制器11以及镜片变光电路13耦接，适于检测当前是否存在弧光。弧光检测电路12在检测到弧光时可以生成第一触发信号，并将生成的第一触发信号分别输出至控制器11以及镜片变光电路13。

在控制器11上可以设置有第一触发信号检测端，第一触发信号检测端与弧光检测电路12耦接。当控制器11检测到第一触发信号检测端输入有第一触发信号时，控制器11被唤醒。

在实际应用中，当电焊镜上电时，弧光检测电路12可以输出高电平信号。当弧光检测电路12检测到弧光时，弧光检测电路12所生成的第一触发信号可以为低电平信号。当控制器11检测到第一触发信号检测端的电平由高电平切换至低电平时，即可判定接收到弧光检测电路12输出的第一触发信号，从而被唤醒。

镜片变光电路13分别与控制器11、电源18、弧光检测电路12以及镜片14耦接。当镜片变光电路13检测到弧光检测电路12输出的第一触发信号时，可以在电源18与镜片14之间形成通路，从而使得电源18向镜片14供电。

镜片14在上电时，镜片14的透光率会迅速发生变化。在实际应用中，电焊镜在没有上电时，镜片14对应的透光率较大；在上电时，镜片14的透光率较小，从而可以有效保护操作人员的眼睛。

在本实用新型实施例中，镜片14在上电时，其对应的透光率可以为控制器11预先设置的透光率。例如，控制器11中预先设置镜片14的透光率为25％，镜片14在没上电时的透光率为70％。则镜片14在上电时，其透光率从70％降至25％。

控制器11可以通过控制镜片变光电路13来对镜片14的透光率进行控制。当控制器检测到镜片14上电时，控制器向镜片变光电路13发送透光率为70％的控制信号。镜片变光电路13在接收到透光率为70％的控制信号后，调整输入至镜片14的电流，使得镜片14的透光率从70％降至25％。

由上可见，本实用新型实施例中提供的电焊镜，可以在控制器11被唤醒期间实现镜片14的快速变光，从而可以更加有效地保护电焊镜操作人员的眼睛。

在具体实施中，电焊镜还可以包括灵敏度调整按键15，灵敏度调整按键15与控制器11耦接，适于生成灵敏度调整信号并输出至控制器11。

控制器11还可以包括灵敏度调整信号输入端以及灵敏度控制端。控制器11的灵敏度调整信号输入端与灵敏度调整按键15耦接，控制器11的灵敏度控制端与弧光检测电路12耦接。控制器11在检测到灵敏度调整信号输入端输入有灵敏度调整信号时，可以经由灵敏度控制端向弧光检测电路12输出与灵敏度调整信号对应的电平。

在具体实施中，灵敏度调整按键15的个数可以为1个或多个。当操作人员对灵敏度调整按键15进行不同操作时，灵敏度调整按键15生成的灵敏度调整信号可以不同。控制器11可以根据不同的灵敏度调整信号，经由灵敏度控制端向弧光检测电路12输出不同电平。

例如，灵敏度调整按键的个数为2个，当其中1个灵敏度调整按键被触发时，设定其对应的状态为1；当灵敏度按键未被触发时，设定其对应的状态为0。因此，2个灵敏度调整按键对应的状态包括4种情况，依次为00、01、10、11。当灵敏度调整按键的状态发生改变时，可以生成灵敏度调整信号，所生成的灵敏度调整信号包括发生改变后的灵敏度调整按键的状态。

例如，2个灵敏度调整按键对应的状态为00，操作人员触发灵敏度调整按键1，此时，2个灵敏度调整按键对应的状态从00切换为10。灵敏度调整按键生成灵敏度调整信号，在所生成的灵敏度调整信号中，包括发生改变后的灵敏度调整按键的状态10。

控制器11在接收到灵敏度调整信号时，即可从中获取发生改变后的灵敏度调整按键15的状态。根据灵敏度调整按键15的状态与电平的映射关系，查找发生改变后的灵敏度调整按键15的状态对应的电平，并经由灵敏度控制端输出至弧光检测电路12。

例如，改变后的灵敏度调整按键对应的状态为10，则控制器11经由灵敏度控制端，向弧光检测电路12输出状态10对应的电平。

弧光检测电路12可以包括：电压跟随器、灵敏度调节电路以及比较器，其中：电压跟随器的输入端与镜片14的光敏电阻耦接，电压跟随器的输出端与比较器的第一输入端耦接，电压跟随器可以采集光敏电阻的电压并进行放大，放大后的光敏电阻的电压输入至比较器的第一输入端；灵敏度调节电路的输入端与控制器11的灵敏度控制端耦接，灵敏度调节电路的输出端与比较器的第二输入端耦接；比较器的第一输入端与电压跟随器的输出端耦接，比较器的输出端与控制器11的第一触发信号输入端耦接。

在本实用新型实施例中，比较器的第一输入端可以为比较器的“-”输入端，比较器的第二输入端可以为比较器的“+”输入端。

当灵敏度调整按键15被触发时，生成灵敏度调整信号并输出至控制器11。控制器11根据被触发的灵敏度调整按键15生成的灵敏度调整信号，向弧光检测电路12输出与灵敏度调整信号对应的电平。弧光检测电路12在接收到控制器11。由上可知，操作人员可以通过触发灵敏度调整按键15来调整弧光检测的灵敏度。

下面对本实用新型实施例中提供的弧光检测电路12进行说明。

参照图2，给出了本实用新型实施例中的一种弧光检测电路12的结构示意图，以下结合图1进行说明。

在具体实施中，弧光检测电路12可以包括电压跟随器21、灵敏度调节电路22以及比较器23，其中：电压跟随器21，输入端与镜片14的光敏电阻耦接，输出端与比较器23的第一输入端耦接，适于采集光敏电阻的电压并进行放大；灵敏度调节电路22，输入端与控制器11的灵敏度控制器11耦接，输出端与比较器23的第二输入端耦接；比较器23的输出端与控制器11的第一触发信号检测端CF耦接。

灵敏度控制端可以包括第一灵敏度控制端以及第二灵敏度控制端，相应地，灵敏度调节电路可以包括：第一灵敏度调节单元以及第二灵敏度调节单元，其中：第一灵敏度控制端与第一灵敏度调节单元耦接，第二灵敏度控制端与第二灵敏度调节单元耦接。

在具体实施中，第一灵敏度调节单元可以包括：第一滤波电阻R11、第一滤波电容C11、第一NMOS管MN1、第一分压电阻R21以及第二分压电阻R22，其中：

第一滤波电阻R11的第一端与控制器11的第一灵敏度控制端F1耦接，第一滤波电阻R11的第二端与第一NMOS管MN1的栅极耦接；

第一滤波电容C11的第一端与第一滤波电阻R11的第二端耦接，第一滤波电容C11的第二端与第一NMOS管MN1的源极耦接；

第一NMOS管MN1的源极与地耦接，第一NMOS管MN1的漏极与第一分压电阻R21的第一端耦接，第一NMOS管MN1的栅极与第一滤波电阻R11的第二端耦接；

第一分压电阻R21的第一端第一NMOS管MN1的第一端耦接，第一分压电阻R21的第二端与第三分压电阻R23的第一端耦接；

所述第二分压电阻R22的第一端与比较器23的第二输入端耦接，第二分压电阻R22的第二端与输入高电平VCC。

在具体实施中，第二灵敏度调节单元可以包括：第二滤波电阻R12、第二滤波电容C12、第二NMOS管MN2以及第三分压电阻R23，其中：

第二滤波电阻R12的第一端与控制器11的第二灵敏度控制端F2耦接，第二滤波电阻R12的第二端与第二NMOS管MN2的栅极耦接；

第二滤波电容C12的第一端与第二滤波电阻R12的第二端耦接，第二端与第二NMOS管MN2的源极耦接；

第二NMOS管MN2的源极与地耦接，第二NMOS管MN2的漏极与第三分压电阻R23的第一端耦接；

第三分压电阻R23的第二端与第一分压电阻R21的第二端耦接。

结合图1～图2，在弧光检测电路12没有检测到弧光时，控制器11的第一触发信号输入端CF为高电平。弧光检测电路12在检测到弧光时，控制器11的第一触发信号输入端CF的电平从高电平切换至低电平。控制器11控制第一灵敏度控制端F1以及第二灵敏度控制端F2的输出电平，从而改变比较器23的第二输入端的电压，实现灵敏度调整。

在具体实施中，控制器的第一触发信号输入端CF、第一灵敏度控制端F1以及第二灵敏度控制端F2均可以为通用I/O端口。

在具体实施中，灵敏度调节电路22还可以包括第三滤波电阻R13与第三滤波电容C13，其中：第三滤波电阻R13的第一端与第三分压电阻R23的第一端耦接，第三滤波电阻R13的第二端与地耦接；第三滤波电容C13的第一端与第三分压电阻R23的第一端耦接，第三滤波电容C13的第二端与地耦接。

参照图3，给出了本实用新型实施例中的一种镜片变光电路13的结构示意图。

在具体实施中，镜片变光电路13可以包括：第四分压电阻R24、第五分压电阻R25、第三电容C3、第三NMOS管MN3、第一限流电阻R31、第二限流电阻R32、第三限流电阻R33、第四限流电阻R34、第一三极管Q1以及第四电容C4，其中：

第三NMOS管MN3的漏极与镜片14耦接，第三NMOS管MN3的栅极与第四分压电阻R24的第一端耦接，第三NMOS管MN3的源极与高压供电电路17的输出端耦接；

第四分压电阻R24的第一端与第三NMOS管MN3的栅极耦接，第四分压电阻R24的第二端与高压供电电路17的输出端耦接；

第五分压电阻R25的第一端与高压供电电路17的输出端、第四分压电阻R24的第二端耦接，第二端与第三电容C3的第二端耦接；

第三电容C3的第一端与第四分压电阻R24的第一端耦接，第三电容C3的第二端与第五分压电阻R25的第二端耦接；

第一三极管Q1的集电极与第五分压电阻R25的第二端耦接，第一三极管Q1的基极与第三限流电阻R33的第一端耦接，第一三极管Q1的发射极与第一限流电阻R31的第一端、第二限流电阻R32的第一端耦接；

第一限流电阻R31的第一端与第一三极管Q1的发射极耦接，第二端可以输入高电平VCC；

第二限流电阻R32的第一端与第一三极管Q1的发射极第二端可以与第一三极管Q1的基极耦接；

第三限流电阻R33的第二端与输入高电平VCC；

第四电容C4的第一端与第一三极管Q1的基极耦接，第四电容C4的第二端与第四限流电阻R34的第一端耦接；

所述第四限流电阻R34的第一端与第四电容C4的第二端耦接，第二端与控制器11的第一触发信号检测端耦接。

VCC和地之间，串联第五电容C5，用于去耦和电源滤波。

下面对本实用新型实施例中提供的镜片变光电路13的工作原理进行说明。

当控制器11的第一触发信号输入端的输入电平由高电平切换为低电平时，控制器11被唤醒，然后由控制器11控制电焊镜的镜片14的透光率变小。然而，控制器11的唤醒需要一个短暂的时间，此时电焊产生的弧光仍可能会对操作人员的眼睛造成伤害。

在控制器11唤醒的过程中，镜片变光电路13检测到第一触发信号输入端CF的输入电平由高电平切换为低电平时，电源对第四电容C4进行充电，从而使得第一三极管Q1导通，进而使得第三NMOS管MN3导通，使得镜片14上电。镜片14在上电之后，透光率迅速下降，从而可以在控制器11被唤醒的过程中实现变光，以有效保护操作人员。

为进一步提高镜片14的变光速度，在本实用新型实施例中，电焊镜还可以包括：高压供电电路17。高压供电电路17可以与镜片变光电路13耦接，且高压供电电路17的输出电压为负值，高压供电电路17的输出电压的绝对值大于电源的输出电压。

参照图3，高压供电电路的输出端与第三NMOS管MN3的源极耦接。

由于高压供电电路17的输出电压为负值，因此，第三NMOS管MN3可以更加迅速地导通，从而有效提高镜片14变光的速度。

在具体实施中，电焊镜还可以包括电源控制电路16，电源控制电路16耦接在电源与控制器11之间。当电源控制电路16被触发时，电源控制电路16生成第二触发信号，以及在接收到驱动信号时切换电源与控制器11之间的连接状态。控制器11与电源控制电路16耦接，当接收到第二触发信号时生成驱动信号并输出至电源控制电路16。

在本实用新型实施例中，在电焊镜处于通电运行状态下，电源控制电路16在接收到驱动信号时断开电源与控制器11之间的通路；在电焊镜处于断电关闭状态下，电源控制电路16在接收到驱动信号时形成电源与控制器11之间的通路。

下面对本实用新型实施例中提供的电源控制电路16进行说明。

参照图4，给出了本实用新型实施例中的一种电源控制电路16的结构示意图。图4中，电源控制电路16可以包括：电源开关按键41、二极管D1、第五限流电阻R35、第六分压电阻R26、第七分压电阻R27、第二三极管Q2以及PMOS管MP1，其中：

电源开关按键41，与二极管D1的负极耦接；

二极管D1，正极与第二三极管Q2的集电极耦接，负极与电源开关按键41耦接；

第二三极管Q2，发射极与第六分压电阻R26的第一端、地耦接，基极与第六分压电阻R26的第二端耦接；

第七分压电阻R27，第一端与第二三极管Q2的基极耦接，第二端与控制器11的电源控制端耦接；

第五限流电阻R35，耦接在PMOS管MP1的栅极与源极之间；

PMOS管MP1，漏极输入高电平VCC，栅极与第五限流电阻R35的第一端耦接，漏极与第五限流电阻R35的第二端以及电源耦接。

在关机状态下，操作人员可以触发电源开关按键41，此时，POWER_KEY引脚变成低电平。当电源开关按键41被触发时，PMOS管MP1导通，电池B1对系统进行供电。当控制器11检测到电源开关按键41长按一段时间之后，可以控制POW_KEY引脚输出高电平关断PMOS管MP1，从而切断电池对系统的供电，使得电焊镜在关机状态下零功耗。

在具体实施中，电焊镜还可以包括遮光调整按键。遮光调整按键与控制器11耦接，在被触发时生成遮光调整信号并输出至控制器11。控制器11，还适于在接收到遮光调整触发信号时，生成与遮光调整触发信号对应的遮光调整信号并输出至镜片14；镜片14，还适于在接收到遮光调整信号时，调整遮光号。

在实际应用中，当用户对遮光调整按键进行不同的操作时，遮光调整按键可以生成相应的遮光调整触发信号，遮光调整触发信号中包括目标遮光号。控制器11在接收到遮光调整触发信号后，即可从中获取目标遮光号，并生成与目标遮光号对应的遮光调整信号并输出至镜片14。镜片14在接收到遮光调整信号后，将遮光号调整为目标遮光号。

例如，遮光调整按键包括：遮光调整按键1以及遮光调整按键2。当遮光调整按键1被按压，遮光调整按键2未被按压时，遮光调整按键生成相应的遮光调整触发信号，遮光调整触发信号中包括的目标遮光号为遮光号3。控制器11根据遮光调整触发信号生成遮光调整信号并输出至镜片14，镜片14在接收到遮光调整信号后将遮光号调整为遮光号3。

在本实用新型实施例中，与高电平VCC耦接，可以看做是与电源耦接，也即电源的输出电压为VCC。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。