专利名称：节能型安全发光警示背带的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全发光警示装置，尤其涉及一种在夜间或黑暗环境中供交通巡警使用的节能型安全发光警示背带。
目前交通警察使用的发光警示背带采用的是发光管相互并联的结构，每只发光管需要的电流量通常为10mA，用数节5号干电池作为发光管的供电电池，如果一个发光警示背带内设置了20多个发光管，需要的功率一般为1W左右。这对于长时间工作在室外的装置来说，能量消耗较大，使便携情况下的电源供给成为一个不易解决的问题。此外，在连续发光的情况下，4节5号电池的工作时间仅1～2小时，因此难以满足实际应用中的需要。
现有的发光警示背带产品也有使用控制电路的，主要包括两种电路一种电路是由电池驱动并联的LED，另一种电路是电池组驱动串联后并联的LED，这两种电路中都要采用电阻来实现限流，电阻的耗能较大，且无法充分与LED相匹配，电池电压的波动对灯的亮度有很大影响。对电池组通过逆变电路升压后驱动LED发光管的电路来说，一般小功率变换效率仅仅在50％左右，再加上限流电阻的损耗，综合效率更低。
本实用新型的目的是针对上述现有警示背带在消耗电源方面存在的不足，采用交流正弦电流对称驱动两组LED发光管，由于LED的特殊发光性能，即脉冲光强度的特性，合理设置电性参数，形成连续发光的效果，并可以增加一倍的发光管数量。
本实用新型的另一个目的是，采用CMOS集成电路板，并集成变压器、控制开关和滤波电容器，大大减小了电路体积，采用一体化封装，不受携带过程的各种情况影响。
本实用新型是这样实现的一种节能型安全发光警示背带，包括一条腰带，与所述腰带垂直的位于胸前的两条发光带，所述发光带镶有数组串联的LED，并延伸到肩部后呈V形至后腰部与腰带相连，所述腰带上还有一个电池盒，所述腰带一侧还包括一控制器盒，所述控制器盒内设置节能型控制器，所述节能型控制器包括控制开关、连接到控制开关的振荡及推挽放大电路，所述节能型控制器的输出与串联LED构成的负载电路相连，其特征在于，所述控制器还包括一LC谐振电路，所述振荡及推挽放大电路的输出送入所述LC谐振电路，所述LC谐振电路产生交流正弦电流，驱动所述负载电路。
下面，参照附图和实施例，对本实用新型进行更详细的描述，通过叙述，本实用新型的各种优点和特点将会更加清楚。
图1是本实用新型发光警示背带的外形示意图；图2是本实用新型控制器的外形示意图；图3是本实用新型发光警示背带控制器的电路框图；图4是本实用新型发光警示背带控制器的电原理图。
结合附
图1，本实用新型节能型安全发光警示背带包括LED发光管1、背带2、腰带3以及位于一侧腰带3的控制器盒4和电池盒5。其中控制器盒4内装有控制器。如图2所示，控制器采用一带有CMOS集成电路的印制板21，上面设置了变压器22，控制开关23，滤波电容器24和滑动变阻器25，控制器的一侧引出二组导线，一组26为电源线，另一组27为输出线。
图3是控制器的结构框图。控制器包括控制开关23、振荡及推挽放大电路31、LC振荡电路32和电抗稳流电路33几个功能块，控制器的输出最终与负载电路34相连接。
具体的电原理图请参见图4，控制开关23中有三段式开关器K1，包括A、B、C三个拨动位置，分别代表背带上LED发光管的“连续、间隙、停止”三种工作状态。振荡及推挽放大电路31中，振荡器由第一振荡器和第二振荡器构成，第一振荡器起状态控制作用，第二振荡器为发光管驱动而设置，这两个振荡器都采用两个串联的与非门构成，分别标示为41～43。在第一振荡器的与非门41和42之间还设置一电阻R1与二极管D1并联再与可变电阻W1串联的支路，以调整发光时间间隙。推挽放大电路由两个晶体管G1和G2组成“乙类推挽工作状态”，以对第二个振荡器输出的等幅对称方波进行放大。电抗稳流电路33由电容器C6和变压器B1构成，电容器C6与变压器B1的初级线圈L1串联组成LC谐振电路32，在初级线圈L1的两端形成谐振电压。次级线圈L2起稳流作用，该实施例中将初级线圈L1的一端与次级线圈L2的一端相连，电容器C6和初级线圈L1的谐振频率与第二振荡器输出的方波相同，谐振基波为正弦波，在负载两端产生谐振电压。第二振荡器送给电抗稳流电路33的方波电压为Vi，该电路输出得到的正弦电压为V用下式表示V＝QL×Vi其中 QL＝2πfL1/RL其中，f为谐振频率，L1为电感量，RL为电路有效电阻值。
电抗稳流电路33与LC谐振电路相连，用于提供不耗能的稳流电流。负载电路34由两组反极性并联的LED发光管组成，各组发光管串联数个LED发光管。
当控制开关23拨动到A位置，第一和第二振荡器均处于工作状态，与非门41～44打开，第二振荡器输出连续方波，由电容器C4和C5耦合到推挽放大器去放大振荡器的输出功率，此时为连续发光状态。
当控制开关23拨动到B位置，第一振荡器以间隙频率进行振荡，第二振荡器根据第一振荡器的振荡周期断续工作，调节可变电阻器W1可以对间隙时间进行调整。
当控制开关23拨动到C位置，第二振荡器的输出振荡停止，没有方波输出，此时发光管处于关断状态。
从图中看出，第一振荡器的与非门41的控制点连接到电池的正极端，保持常开状态，振荡反馈点作为受控点来实现三种控制状态。
采用CMOS集成电路实现上述个功能块的性能，可以大大缩小控制器的体积，实际可以做到38mm×28mm×6mm，并采用一体化封装，结构紧凑，且防止雨雪天气出现的潮气和水，保证便携使用的性能。此外，采用相等功率相等数量的LED发光管，采用上述实施例给出的结构耗电为现有警示背带的1/4～1/10。
以上诸实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。
权利要求1.一种节能型安全发光警示背带，包括一条腰带，与所述腰带垂直的位于胸前的两条发光带，所述发光带镶有数组串联的LED，并延伸到肩部后呈V形至后腰部与腰带相连，所述腰带上还有一个电池盒，所述腰带一侧还包括一控制器盒，所述控制器盒内设置节能型控制器，其特征在于，所述节能型控制器包括控制开关、连接到控制开关的振荡及推挽放大电路，所述节能型控制器的输出与串联LED构成的负载电路相连，所述控制器还包括一LC谐振电路，所述振荡及推挽放大电路的输出送入所述LC谐振电路，所述LC谐振电路产生交流正弦电流，驱动所述负载电路。
2.根据权利要求1所述的发光警示背带，其特征在于，所述控制器还包括一个电抗稳流电路与所述LC谐振电路相连，用于提供不耗能的稳流电流。
3.根据权利要求2所述的发光警示背带，其特征在于，所述LC谐振电路包括一电容器和变压器初级线圈组成的串联LC谐振电路。
4.根据权利要求3所述的发光警示背带，其特征在于，所述电抗稳流电路包括所述变压器的次级线圈。
5.根据权利要求2或4所述的发光警示背带，其特征在于，所述控制开关包括一个三段式开关。
6.根据权利要求5所述的发光警示背带，其特征在于，所述振荡及推挽放大电路包括相互串联的第一振荡器和第二振荡器，其中，所述第一振荡器用来实现所述控制开关的状态控制，所述第二振荡器用来驱动串联LC谐振电路。
7.根据权利要求6所述的发光警示背带，其特征在于，所述第一振荡器的控制点保持为常开状态，振荡反馈点作为受控点实现所述控制开关的三种控制状态。
专利摘要一种节能型安全发光警示背带,包括一条腰带和两条镶有数组串联的LED的背带,还设有节能型控制器,包括控制开关、振荡及推挽放大电路,控制器还包括一LC谐振电路,振荡及推挽放大电路的输出送入LC谐振电路,LC谐振电路产生交流正弦电流,驱动负载电路。由于LED的特殊发光性能,即脉冲光强度的特性,合理设置电性参数,形成连续发光的效果,并可以增加一倍的发光管数量。
文档编号A41F3/00GK2480944SQ01239158
公开日2002年3月6日 申请日期2001年4月30日 优先权日2001年4月30日
发明者许学诚 申请人:许学诚