一种手电筒的制作方法

本实用新型涉及手电筒技术领域，尤其涉及一种手电筒。

背景技术：

目前，手电筒已成为人们日常生活必不可少的生活用品，更成为一些登山爱好者和野外生存爱好者随身携带的必需品。传统的手电筒将控制电路、开关组件和电池串联形成闭合控制回路，实现对发光组件的控制。但是，随着技术的进步，人们对超高亮度手电的追求越来越高，现有的手电筒逐渐开始使用IMR锰酸锂电池作为电源。由于IMR电池具有超大的放电电流，其最大放电电流可达30A，而与IMR电池串联的开关组件的最大工作电流仅仅为3-4A，当电路中的电流超过4A时，很容易将开关组件烧坏。由此可见，电池与开关组件串联的设计已不能满足人们的实际要求。另外，现代人越来越追求手电筒的多元化功能，致使手电筒的控制信号传输线越来越复杂，如若需设计或增设新的信号电路，需要拆除或重新设计原有串联闭合控制回路，复杂且很不方便。

技术实现要素：

本实用新型在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种手电筒，其可防止开关组件烧坏、且电路设计简单、增设新的信号电路方便快捷。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种手电筒，包括筒身、筒头、筒尾和手电筒电路；

所述筒头和筒尾与所述筒身一体连接，并分别设置在所述筒身的两端；

所述手电筒电路包括电池、控制电路、线性稳压电路、恒流调节电路、开关组件和LED发光组件；所述电池分别向所述控制电路、线性稳压电路、恒流调节电路和LED发光组件供电；所述线性稳压电路分别与所述电池和控制电路连接，用于将所述电池电压进行转换，以向所述控制电路提供稳定的电压；所述控制电路的信号输入端所述开关组件连接，信号输出端与所述LED发光组件连接，用于接收所述开关组件的控制信号，并控制所述LED发光组件的状态；所述恒流调节电路分别与所述电池和所述LED发光组件连接，用于将所述电池电压进行转换，以向所述LED发光组件提供稳定的电流；所述开关组件与所述控制电路连接，用于向所述控制电路发送控制信号；所述LED发光组件与所述控制电路连接，用于根据所述控制电路的控制信号控制LED的状态；

所述筒身内包括导电主体，所述导电主体将筒身分成并排的电路板容置腔和电池容置腔；所述电路板设置在所述筒身的电路板容置腔内，并从筒头延伸至筒尾；所述电池设置在所述 筒身的电池容置腔内，并与所述电路板连接；所述LED发光组件设置在所述筒头内，并通过第一信号线组与所述电路板内的控制电路连接；所述开关组件设置在所述筒尾内，并通过第二信号线组与所述电路板内的控制电路连接。

相比于现有技术，本实用新型的电池不经过开关组件而直接与控制电路连接，避免了电池输出电流过大而烧坏开关组件的问题；所述电路板从筒头延伸至筒尾，可方便的在筒尾布设多个开关和设计多个信号电路，并且可同时兼顾大功率、高效率以及尾部控制调光的问题，整个电路设计简单、布线方便快捷。

进一步地，所述筒身内还设置有正极电路板、负极弹簧和导电螺丝；所述电池的正极通过正极电路板与所述电路板连接；所述电池的负极与所述负极弹簧连接，所述负极弹簧与所述导电主体连接；所述导电主体通过所述导电螺丝与所述电路板连接。

进一步地，所述筒尾上开设有电池取出口；所述电池盖盖设在该电池取出口上，并与所述筒尾旋接。

进一步地，所述筒身的侧部设有电池取出口，所述电池盖一端固定在所述筒尾上，另一端通过螺丝与筒头锁紧，以盖设在该电池取出口上，通过拧松或拧紧所述螺丝实现对电池盖的开启和关闭。

进一步地，所述电路板容置腔和电池容置腔沿所述筒身短轴所在方向并排设置，对应地，所述电池和电路板也沿所述筒身短轴所在方向并排设置。

进一步地，所述线性稳压电路包括线性稳压芯片、二极管、第一稳压电容和第二稳压电容；所述二极管的一端与所述电池的正极连接；另一端分别与所述线性稳压芯片的电源输入端和使能端连接，且该端通过所述第一稳压电容接地；所述线性稳压芯片的电压输出端与所述控制电路的电源输入端连接，且该端通过所述第二稳压电容接地。

进一步地，所述控制电路包括微控制芯片、稳压电路、分压电路、电量显示控制电路和超低亮度控制电路；所述微控制芯片设有电源输入端、电池检测端、第一信号控制端、第二信号控制端、使能端和PWM信号输出端；所述微控制芯片的电源输入端与所述线性稳压电路的电压输出端连接，并外接所述稳压电路，以向所述控制芯片内提供稳定的电压；所述微控制芯片的电池检测端通过所述分压电路与电池连接，以检测所述电池的电量；所述微控制芯片的第一信号控制端与所述电量显示控制电路连接，以显示电池电量大小；所述微控制芯片的第二信号控制端与所述超低亮度控制电路连接，所述超低亮度控制电路与所述LED发光组件连接，以实现对所述LED发光组件的超低亮度控制；所述微控制芯片的使能端与所述恒流调节电路连接，以启动或禁止所述恒流调节电路工作；所述微控制芯片的PWM信号输出端与所述恒流调节电路连接，以控制输出电流的大小。

进一步地，所述稳压电路包括并联的第三稳压电容和第四稳压电容；所述微控制芯片的电源输入端分别与所述第三稳压电容和第四稳压电容连接后接地；所述分压电路包括第一分压电阻、第二分压电阻和分压电容；所述微控制芯片的电池检测端连接所述第一分压电阻，所述第一分压电阻与所述第二分压电阻串联后接地，该所述第一分压电阻的另一端连接所述电池正极；所述分压电容并联在所述第二分压电阻两端；所述电量显示控制电路包括指示三极管、第一辅助电阻、第一发光二级管和第二发光二级管、所述微控制芯片的第一信号控制端连接所述指示三极管的基极，所述指示三极管的集电极通过第一辅助电阻分别与所述第一发光二极管和第二发光二极管连接；所述指示三极管的发射极连接所述线性稳压芯片的电压输出端；所述超低亮度控制电路包括三极管和第二辅助电阻；所述微控制芯片的第二信号控制端连接所述三极管的基极，所述三极管的集电极通过辅助电阻与所述LED发光组件的电源正极输入端连接，所述三极管的发射极连接所述线性稳压芯片的电压输出端。

进一步地，所述恒流调节电路包括DC-DC芯片、场效应管、电感、采样电阻、稳压二极管、电流采样芯片、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述DC-DC芯片的电源输入端和所述场效应管的栅极分别与所述电池的正极连接；所述DC-DC芯片的电压输出端与所述场效应管的漏极连接，所述场效应管的源极与电感和采样电阻连接后，与所述LED发光组件的正极连接；所述场效应管的源极经过所述稳压二极管后接地；所述电流采样芯片的电源正极输入端和负极输入端分别并联在所述采样电阻两端，所述电流采样芯片的输出端通过第一电阻、第二电阻、第三电阻组成的电阻网络与所述DC-DC芯片的反馈端连接；所述DC-DC芯片的反馈端与所述控制电路的PWM信号输出端连接，并根据所述PWM信号来控制输入到所述LED发光组件的电流大小。

进一步地，所述开关组件包括电源开关和调光开关；所述电源开关的一端与所述控制电路的第一信号输入端连接，另一端接地；所述调光开关的一端与所述控制电路的第二信号输入端连接，另一端接地；所述控制电路根据电源开关和调光开关的开闭状态来控制输出到所述恒流调节电路的PWM信号大小，进而实现对所述LED发光组件的控制。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是实施例中手电筒的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中手电筒电路的原理图；

图3是本实用新型实施例中线性稳压电路的电路图；

图4是本实用新型实施例中控制电路的电路图；

图5是本实用新型实施例中恒流调节电路的电路图；

图6是本实用新型实施例中开光组件的电路图；

图7是实施例中手电筒的变形结构示意图。

具体实施方式

请同时参阅图1至图6，图1是实施例中手电筒的结构示意图；图2是本实用新型实施例中手电筒电路的原理图；图3是本实用新型实施例中线性稳压电路的电路图；图4是本实用新型实施例中控制电路的电路图；图5是本实用新型实施例中恒流调节电路的电路图；图6是本实用新型实施例中开光组件的电路图。

本实施例的手电筒包括筒身11、筒头12、筒尾13和手电筒电路。

所述筒头12和筒尾13分别与所述筒身11一体连接，并分别设置在所述筒身11的两端。

所述手电筒电路包括电池1、线性稳压电路2、控制电路3、恒流调节电路4、电量指示电路5、开关组件5和LED发光组件7。所述电池1分别向所述控制电路2、线性稳压电路3、恒流调节电路4和LED发光组件6供电；所述线性稳压电路2分别与所述电池1和控制电路3连接，用于将所述电池1输出的电压进行转换，以向所述控制电路3提供稳定的电压；所述控制电路3的信号输入端与所述开关组件5连接，信号输出端与所述LED发光组件6连接，用于接收所述开关组件5的控制信号，并控制所述LED发光组件6的状态；所述恒流调节电路4分别与所述电池1和所述LED发光组件6连接，用于将所述电池1输出的电压进行转换，以向所述LED发光组件6提供稳定的电流；所述开关组件5与所述控制电路3连接，用于向所述控制电路3发送控制信号；所述LED发光组件6与所述控制电路3连接，用于根据所述控制电路3的控制信号控制LED的状态。

本实例中，所述线性稳压电路2、控制电路3、恒流调节电路4集成于一电路板14上。

所述筒身内包括导电主体111，所述导电主体111将筒身分成并列排列的电路板容置腔和电池容置腔，所述电路板14设置在所述筒身11的电路板容置腔内，并从筒头12延伸至筒尾13。所述电池1设置在所述筒身1的电池容置腔内，并与所述电路板14连接。所述LED发光组件7设置在所述筒头12内，并通过第一信号线组141与所述电路板14内的控制电路3连接。所述开关组件5设置在所述筒尾13内，并通过第二信号线组142与所述电路板14内的控制电路3连接。

所述电路板容置腔和电池容置腔沿所述筒身11短轴所在方向并排设置，对应地，所述电池1和电路板14也沿所述筒身11短轴所在方向并排设置。当需要增加控制电路时，只需要在筒尾13处，将增设的控制电路与所述电池板14直接连接即可。

所述筒身11内还设置有正极电路板112、负极弹簧113和导电螺丝114。所述电池1的正极通过正极电路板112与所述电路板14连接。所述电池1的负极与所述负极弹簧113连接，所述负极弹簧113与所述导电主体111连接；所述导电主体111通过所述导电螺丝113与所述电路板14连接。

本实施例中，还包括电池盖15；所述筒尾13上开设有电池1取出口，所述电池盖15盖设在该电池1取出口上，并与所述筒尾13旋接。

本实施例中，所述开关组件5包括电源开关S1和调光开关S2；所述电源开关S1和所述调光开关S2分别通过所述第二信号线组与所述电路板14内的控制电路3连接。所述调光开关S2设有多个亮度控制档位。

本实施例中，还包括按键帽16；所述按键帽16盖设在所述开关组件5上，并与所述筒尾13旋接。

所述手电筒电路具体的电路连接关系如下：

本实施例中描述的“接地”即表示与所述电池1的负极连接。

所述线性稳压电路2包括线性稳压芯片U4、二极管D4、第一稳压电容C8和第二稳压电容C7。本实施例中，所述线性稳压芯片U4采用LP2985AIM5-3.0芯片，其包括电压输入端VIN、使能端EN和电压输出端VOUT。所述二极管D4的一端与所述电池11的正极连接；另一端分别与所述线性稳压芯片U4的电源输入端VIN和使能端EN连接，且该端通过所述第一稳压电容C8接地。所述线性稳压芯片U4的电压输出端VOUT与所述控制电路3连接，并通过所述第二稳压电容C7接地。所述电池11输出的电压经所述线性稳压芯片U4、二极管D4、第一稳压电容C8和第二稳压电容C7组成的线性稳压电路2，转换为适合所述控制电路3正常工作的电压，并向所述控制电路3提供稳定电压。

所述控制电路3包括微控制芯片U3、稳压电路、分压电路、电量显示控制电路、超低亮度控制电路和温度检测电路。所述微控制芯片U3设有电源输入端VDD、电池检测端PC4、第一信号控制端PB5、第二信号控制端PB3、温度检测端PB4、使能端PB2、PWM信号输出端PB1。所述微控制芯片U3的电源输入端与所述线性稳压电路2的电压输出端VOUT连接，并外接所述稳压电路，以向所述控制芯片内提供稳定的电压。所述微控制芯片U3的电池1检测端通过所述分压电路与电池1连接，以检测所述电池1的电量。所述微控制芯片U3的第一信号控制端PB5与所述电量显示控制电路连接，以显示电池1的电量大小。所述微控制芯片U3的第二信号控制端PB3与所述超低亮度控制电路3连接，所述超低亮度控制电路3与所述LED发光组件6连接，以实现对所述LED发光组件6的超低亮度控制。所述微控制 芯片的温度检测端PB4与所述温度检测电路连接，以获取电路的工作温度。所述微控制芯片U3的使能端PB2与所述恒流调节电路4连接，以启动或禁止所述恒流调节电路4工作；所述微控制芯片U3的PWM信号输出端PB1与所述恒流调节电路4连接，以控制输出电流的大小。

所述稳压电路包括并联的第三稳压电容C10和第四稳压电容C11；所述微控制芯片U3的电源输入端VDD分别与所述第三稳压电容C10和第四稳压电容C11连接后接地。

所述分压电路包括第一分压电阻R9、第二分压电阻R10和分压电容C13；所述微控制芯片U3的电池检测端PC4连接所述第一分压电阻R9，所述第一分压电阻R9与所述第二分压电阻R10串联后接地，该所述第一分压电阻R9的另一端连接所述电池1正极；所述分压电容C13并联在所述第二分压电阻R10两端。

所述电量显示控制电路包括指示三极管Q3、第一辅助电阻R8、第一发光二级管D2和第二发光二级管D3；所述微控制芯片U3的第一信号控制端PB5连接所述指示三极管Q3的基极，所述指示三极管Q3的集电极通过第一辅助电阻R8分别与所述第一发光二极管D2和第二发光二极管D3连接；所述指示三极管Q3的发射极连接所述线性稳压芯片的电压输出端。所述电池1输出的电压通过所述第一分压电阻R9和第二分压电阻R10分压后输入所述微控制芯片U3内，以获得所述电池1的电量大小，并在第一信号控制端输出：当第一信号控制端PB5输出高电压时，所述电池电量指示电路5显示电池电量；当输出低电压时，所述电池电量指示电路5关闭电池电量显示。

所述超低亮度控制电路包括三极管Q2和第二辅助电阻R6。所述微控制芯片U3的第二信号控制端PB3连接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极通过辅助电阻R6与所述LED发光组件7的电源正极输入端连接，所述三极管Q2的发射极连接所述线性稳压芯片U4的电压输出端VOUT。当所述微控制芯片U3的第二信号控制端PB3输出高电压时，所述LED发光组件7开启超低亮照明；当输出低电压时，所述LED发光组件7关闭超低亮照明。

所述温度检测电路包括热敏电阻(图中未示)、检测电阻R7和检测电容C9。所述微控制芯片U3的温度检测端PB4与所述热敏电阻连接，所述热敏电阻另一端通过并联的检测电阻R7和检测电容C9连接后接地，以将检测的电路工作温度传送到所述微控制芯片U3内。

另外，所述微控制芯片U3还设有复位端PA1和测试端PA0；外界复位模块的输出端与所述微控制芯片U3的复位端PA1连接，并与所述第五稳压电容C13后接地。外界测试模块的输出端与所述微控制芯片U3的测试端PA0连接。

所述恒流调节电路4包括DC-DC芯片U1、场效应管Q1、第三稳压电容C1、第四稳压电容C2、电感L1、采样电阻R5、稳压二极管D1、第一电容C4、第二电容C5、电流采样芯 片U2、第一电阻R2、第二电阻R3和第三电阻R4。

所述DC-DC芯片U1采用XC6366B103MR芯片，其包括电源输入端VDD、电压输出端EXT、使能端EN和电压反馈端FB。所述场效应管Q1的栅极和所述DC-DC芯片U1的电源输入端VDD分别与所述电池1的正极连接；所述电池1的正极通过所述第三稳压电容C1和第四稳压电容C2接地。所述DC-DC芯片U1的电压输出端EXT与所述场效应管Q1的漏极连接，所述场效应管Q1的源极依次与电感L1和采样电阻R5连接后，与所述LED发光组件7的正极连接，所述场效应管Q1的源极还经过稳压二极管D1后接地。所述电感L1与并联的第一电容C4和第二电容C5连接后，与所述LED发光组件7的负极连接。所述LED发光组件7的负极接地。所述DC-DC芯片U1、场效应管Q1、稳压二极管D1、电感L1组成典型的BUCK电路，实现将电池1输出的电压转换到使所述LED发光组件7正常工作的工作电压。

所述电流采样芯片U2的电源正极输入端和负极输入端分别并联在所述采用电阻R5两端，所述电流采样芯片的输出端通过第一电阻R2、第二电阻R3、第三电阻R4组成的电阻网络，与所述DC-DC芯片U1的电压反馈端FB连接，并将转换成的电压信号V1输入回所述DC-DC芯片U1内。所述DC-DC芯片U1的电压反馈端FB通过第一电阻R2和第二电阻R3组成的积分网络与所述微控制芯片U3的PWM信号输出端连接，并将微控制芯片U3输出的电压信号V2输入到所述DC-DC芯片内。所述DC-DC芯片U1根据电压信号V1和电压信号V2的信号调节输出到所述LED发光组件7的电压，进而实现对LED发光组件7的恒定电流调节。

所述开关组件5包括电源开关S1和调光开关S2；所述电源开关S1的一端与所述微控制芯片U3的第一信号输入端PB7连接，另一端接地；所述调光开关S2的一端与所述微控制芯片U3的第二信号输入端PB6连接，另一端接地。所述微控制芯片U3根据电源开关S1和调光开关S2的开闭状态来控制输出的PWM信号大小，进而实现对LED发光组件7的控制。

使用时，打开电池盖15，将电池1放入所述电池容置腔内；盖上电池盖15并旋转，使电池盖15与所述筒尾11固定。打开所述电源开关S1向电路供电，调节所述调光开关S2的档位，以控制通入所述LED发光组件的电流大小，进而实现对手电筒亮度的控制。

相比于现有技术，本实用新型的电池不经过开关组件而直接与控制电路连接，避免了电池输出电流过大而烧坏开关组件的问题；所述电路板从筒头延伸至筒尾，可方便的在筒尾布设多个开关和设计多个信号电路，并且可同时兼顾大功率、高效率以及尾部控制调光的问题。

请参阅图7，其是本实用新型实施例中手电筒的变形结构示意图。作为本实用新型的进一步优化，所述筒身11’的侧端设有电池1取出口，所述电池盖15’一端固定在所述筒尾 13上，另一端通过螺丝17’与筒头12锁紧，以盖设在该电池1取出口上，通过拧松或拧紧所述螺丝实现对电池盖15’的开启和关闭，将筒尾13的控制电路与电池取出口相互独立开，可方便快捷地取出电池，也可方便地在筒尾13处布线。

另外，图7所示的手电筒中包括负极电路板115’，所述电池1的负极与所述负极弹簧113连接后，可直接通过所述负极电路板115’与所述电路板14连接。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。