振动与红外线感应台灯的制作方法

专利名称:振动与红外线感应台灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种振动与红外线感应台灯，包括灯座，灯座通过软管连接灯头，灯头内部含有光源，灯座内部设有供电控制电路；供电控制电路包括供电电路、振动检测电路、红外检测电路、控制电路和光源，供电电路的供电端连接振动检测电路和红外检测电路的电源输入端，振动检测电路和红外检测电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，控制电路的控制端连接光源；本装置使用方便，无需手动，仅仅依靠振动与红外线结合的触发机制，即可控制光源的点亮与熄灭，可靠性较高，采用电子元件作为开关，提高了装置的使用寿命；采用延时自动关闭的方式，避免了短时间内的频繁开关，达到了有效节约电能的目的。
【专利说明】振动与红外线感应台灯

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及照明【技术领域】，尤其涉及一种振动与红外线感应台灯。

【背景技术】
[0002]目前，在电光源照明【技术领域】新型灯具迅速发展，并且，大多数灯具采用船型开关或者声控开关。但是，船型开关受到材质和结构的缺陷影响，操作不便并且存在寿命、安全上的隐患；声光控开关虽然能够依靠声音以及光线来触发供电工作，延时关闭，并且，声控开关在寿命和安全上不存在问题，但是存在误触发问题，频繁的触发使得灯泡频繁地进行开或者关的动作，减少灯泡的寿命，而且由于触发机制不方便，声控开关适用范围变得狭窄，仅适用于楼道灯公共场合照明。
[0003]市面上现有的灯具发光元件主要有三种，分别为白炽灯泡，荧光灯管以及LED发光二极管。白炽灯泡发热量大，光效低，优点在于显色性能好，但寿命短，白炽灯泡不符合节能减排的要求。荧光灯管的光效高，显色性能基本满足日常照明需求，寿命长于白炽灯泡，缺点在于灯管内部含有汞，生产及废弃后易造成污染，不利于环境保护。LED发光二极管光效高，其寿命在三者中最长，是未来较为理想的发光元件。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种振动与红外线感应台灯，能够依靠台灯周围的细微振动和触发红外线，进而开启供电电路，并能够自动延时关闭，满足人们的日常生活需要。
[0005]本实用新型采用的技术方案为:
[0006]一种振动与红外线感应台灯，包括灯座，灯座通过软管连接灯头，灯头内部含有光源，灯座内部设有供电控制电路；所述的供电控制电路包括供电电路、振动检测电路、红外检测电路、控制电路和光源,供电电路的供电端连接振动检测电路和红外检测电路的电源输入端，振动检测电路和红外检测电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，控制电路的控制端连接光源，振动检测电路中的振动监测机构置于灯座的底端面上，红外检测电路的红外检测机构设于灯座的侧壁上。
[0007]所述的供电电路包括变压器、整流电路、第一电容和第二电容；变压器的一次侧用于连接市电，变压器的二次侧连接整流电路，整流电路的正极分别连接第一电容和第二电容的正极，整流电路的负极分别连接第一电容和第二电容的负极，整流电路的正极和负极作为供电电路的供电端。
[0008]所述的振动检测电路包括第一电压比较器、振动灵敏度调节滑动变阻器、压电陶瓷片和第一电阻；第一电压比较器的同相输入端通过压电陶瓷片连接整流电路的负极，第一电压比较器的反相输入端连接振动灵敏度调节滑动变阻器的滑动端，第一电阻并联于压电陶瓷片两端，振动灵敏度调节滑动变阻器两端分别连接整流电路的负极和正极，第一电压比较器的信号输出端连接控制电路的信号输入端；所述的压电陶瓷片为振动监测机构。
[0009]所述的红外检测电路包括红外发射管、红外接收管、第二电压比较器、第二电阻、第三电阻和红外灵敏度调节滑动变阻器；第二电压比较器的同相输入端连接红外接收管的正极，红外接收管的负极连接整流电路的正极，红外接收管的正极还通过第三电阻连接整流电路的负极，红外发射管的正极通过第二电阻连接整流电路的正极，红外发射管的负极连接整流电路的负极，第二电压比较器的反相输入端连接红外灵敏度调节滑动变阻器的滑动端，红外灵敏度调节滑动变阻器的两端分别连接整流电路的负极和正极，第二电压比较器的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述的红外发射管和红外接收管为红外检测机构。
[0010]所述的控制电路包括与门电路、RC延时电路和场效应管；与门电路的两个输入端分别连接第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端，与门电路的逻辑输出端通过第一二极管连接场效应管的栅极，场效应管的源极连接整流电路的负极，场效应管的漏极通过光源连接整流电路的正极，场效应管的栅极连接Re延时电路。
[0011]所述的RC延时电路包括并联的第三电容和延时调节滑动变阻器，第三电容一端连接场效应管栅极，第三电容另一端连接整流电路的负极，延时调节滑动变阻器的第一端连接场效应管栅极，延时调节滑动变阻器的第二端和滑动端连接整流电路的负极。
[0012]所述的光源采用发光二极管，发光二极管的正极通过第四电阻连接整流电路的正极，发光二极管的负极连接场效应管漏极。
[0013]本实用新型通过供电电路将交流电转变为脉动直流电，并输出稳定可靠的直流电压为整个装置供电，同时，利用振动检测电路和红外检测电路通过振动感应和红外感应的双重方式触发控制电路的通断，使得电源能够为发光二极管供电；本装置使用方便，无需手动，仅仅依靠振动与红外线结合的触发机制，即可控制光源的点亮与熄灭，可靠性较高，采用电子元件作为开关，提高了装置的使用寿命；采用延时自动关闭的方式，避免了短时间内的频繁开关，达到了有效节约电能的目的。

【附图说明】

[0014]图1为本实用新型的电路原理图；
[0015]图2为本实用新型的结构示意图。

【具体实施方式】
[0016]如图1和图2所示，本实用新型包括灯座3，灯座3通过软管2连接灯头1，灯头I内部含有光源，灯座3内部设有供电控制电路；所述的供电控制电路包括供电电路、振动检测电路、红外检测电路、控制电路和光源。供电电路的供电端连接振动检测电路和红外检测电路的电源输入端，振动检测电路和红外检测电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，控制电路的控制端连接光源，振动检测电路中的振动监测机构置5于灯座3的底端面上，红外检测电路的红外检测机构4设于灯座3的侧壁上。所述的光源采用发光二极管D4，发光二极管D4的正极通过第四电阻R7连接整流电路BRl的正极，发光二极管D4的负极连接场效应管Ml漏极。
[0017]所述的供电电路包括变压器XFMR1、整流电路BR1、第一电容Cl和第二电容C2 ；变压器XFMRl的一次侧用于连接市电，变压器XFMRl的二次侧连接整流电路BR1，整流电路BRl的正极分别连接第一电容Cl和第二电容C2的正极，整流电路BRl的负极分别连接第一电容Cl和第二电容C2的负极，整流电路BRl的正极和负极作为供电电路的供电端。
[0018]所述的振动检测电路包括第一电压比较器C0MP1A、振动灵敏度调节滑动变阻器R3、压电陶瓷片B和第一电阻R2 ;第一电压比较器COMPlA的同相输入端通过压电陶瓷片B连接整流电路BRl的负极，第一电压比较器COMPlA的反相输入端连接振动灵敏度调节滑动变阻器R3的滑动端，第一电阻R2并联于压电陶瓷片B两端，振动灵敏度调节滑动变阻器R3两端分别连接整流电路BRl的负极和正极，第一电压比较器COMPlA的信号输出端连接控制电路的信号输入端；所述的压电陶瓷片B为振动监测机构。
[0019]所述的红外检测电路包括红外发射管D1、红外接收管D2、第二电压比较器C0MP1B、第二电阻R1、第三电阻R4和红外灵敏度调节滑动变阻器R5 ;第二电压比较器COMPlB的同相输入端连接红外接收管D2的正极，红外接收管D2的负极连接整流电路BRl的正极，红外接收管D2的正极还通过第三电阻R4连接整流电路BRl的负极，红外发射管Dl的正极通过第二电阻Rl连接整流电路BRl的正极，红外发射管Dl的负极连接整流电路BRl的负极，第二电压比较器COMPlB的反相输入端连接红外灵敏度调节滑动变阻器R5的滑动端，红外灵敏度调节滑动变阻器R5的两端分别连接整流电路BRl的负极和正极，第二电压比较器COMPlB的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述的红外发射管Dl和红外接收管D2为红外检测机构4。
[0020]所述的控制电路包括与门电路、RC延时电路和场效应管Ml ;与门电路的两个输入端分别连接第一电压比较器COMPlA和第二电压比较器COMPlB的信号输出端，与门电路的逻辑输出端通过二极管D3连接场效应管Ml的栅极，场效应管Ml的源极连接整流电路BRl的负极，场效应管Ml的漏极通过光源连接整流电路BRl的正极，场效应管Ml的栅极连接RC延时电路。所述的RC延时电路包括并联的第三电容C3和延时调节滑动变阻器R6，第三电容C3 —端连接场效应管Ml栅极，第三电容C3另一端连接整流电路BRl的负极，延时调节滑动变阻器R6的第一端连接场效应管Ml栅极，延时调节滑动变阻器R6的第二端和滑动端连接整流电路BRl的负极。
[0021]首先，结合图2说明本实用新型的具体结构，本实用新型所述的台灯由灯头1、金属软管2、灯座3和发光二极管D4组成，在灯座3内部设置供电电路电路板。台灯的灯头I内部含有发光二极管D4，并配有散热片。金属软管2中空，内部含有导线连接灯头I内部的发光二极管D4与灯座3中的电路板,金属软管2起支撑灯头I与传输电流的作用，同时，金属软管2可以随意的调节形状，满足使用者多方向、多方位的照明需要。台灯的灯座3对整个台灯起稳固作用，电路板与安装在灯座3底部的压电陶瓷片B及安装在灯座3侧壁上的红外发射管Dl和红外接收管D2相连接，台灯的电源插头6也连接至灯座3。其中，压电陶瓷片B、红外发射管Dl与红外接收管D2的安装细节如下:在台灯底座的一只脚上放置压电陶瓷片B，使之承受台灯一部分的自重，用来检测周围的振动信号，并借助台灯的自重提高检测振动的灵敏度；在台灯灯座3侧壁上设置相平行的红外发射管Dl与红外接收管D2，使得红外发射管Dl与红外接收管D2发射出的光线水平，用来检测红外线信号。
[0022]下面，结合图1说明当本实用新型的工作原理，220V交流电经变压器XFMRl变压至低压交流电，由整流桥BRl转化为脉动直流电，经过第一电容Cl和第二电容C2滤波得平滑的电源输出。
[0023]电路使用了两组电压比较器第一电压比较器COMPlA与第二电压比较器C0MP1B。与第一电压比较器COMPlA同相输入端相连的是压电陶瓷片B与第一电阻R2。与第一电压比较器COMPlA反相输入端相连的是振动灵敏度调节滑动变阻器R3，用于调节检测振动的灵敏度，既振动的强度。当足够强的振动经压电陶瓷片B转为电信号时，第一电压比较器COMPlA同相输入端电压比反相输入端电压高,第一电压比较器COMPlA的信号输出端电压变为高电平，当没有振动时第一电压比较器COMPlA的信号输出端为低电平。与第二电压比较器COMPlB同相输入端相连的是红外接收管D2与第二电阻Rl。与第二电压比较器COMPlB反相输入端相连的是红外灵敏度调节滑动变阻器R5，用于调节检测红外线的灵敏度，既反射物体的距离。第二电阻Rl为红外发射管Dl提供电流。当没有接收到反射的红外线时(无人靠近)，红外接收管D2电阻较大，第二电压比较器COMPlB同相输入端的电压比反相输入端电压低，第二电压比较器COMPlB输出端为低电平，当接收到足够强的红外线时(有人靠近)，红外接收管D2电阻变小，第二电压比较器COMPlB同相输入端电压上升，使第二电压比较器COMPlB输出端为高电平。
[0024]第一电压比较器COMPlA与第二电压比较器COMPlB的输出端连接至与门电路74LS08的信号输入端。在同时检测到振动和红外线时，与门电路的两个输入端均为高电平，与门电路输出高电平，通过二极管D3为第三电容C3充电。当与门电路的两个输入端有一个不为高电平时，与门电路的信号输出端即为低电平，二极管D3用于防止与门电路输出低电平时，第三电容C3通过与门电路放电。第三电容C3与延时调节滑动变阻器R6组成RC延时电路，延时的时间可由延时调节滑动变阻器R6R6调整。第三电容C3充电后，场效应管Ml导通，发光二极管D4工作发光(即台灯亮起)，在没有检测到振动和红外线时，与门电路输出低电平，第三电容C3经延时调节滑动变阻器R6放电直至其两端电压为0，场效应管Ml栅极电压逐渐下降，当其低于场效应管Ml的开启电压时场效应管Ml截止，发光二极管D4关闭(即台灯熄灭)。
[0025]当本实用新型正常使用时，当没有人接近台灯时，第一电压比较器C0MP1A、第二电压比较器COMPlB均输出低电平，故与门电路输出低电平，第三电容C3两端电压为0，场效应管Ml截止，台灯不发光。当有人接近时，产生的轻微振动使压电陶瓷片B上的压力发生改变，并使第一电压比较器COMPlA输出高电平；当人体靠近红外线时，红外发射管Dl发射的红外线经过人体反射，使得红外接收管D2能够接收到反射过来的红外线，第二电压比较器COMPlB输出高电平。此时，与门电路的输入端均为高电平，并且，与门电路输出高电平，RC延时电路中的第三电容C3充电，同时场效应管Ml导通，台灯点亮。当人离开后，与门电路输出端为低电平，第三电容C3开始通过延时调节滑动变阻器R6放电，经过设定时间后，场效应管Ml截止，台灯自动关闭，时间可设定为10分钟。
[0026]本实用新型的有益效果是台灯使用方便，无需手动；振动与红外线结合的触发机制可靠性较高；采用电子元件作为开关，寿命较长；延时自动关闭，避免了短时间内的频繁开关，节约电能；电路部分采用常用的电子元件，成本较低。
【权利要求】
1.一种振动与红外线感应台灯，其特征在于:包括灯座，灯座通过软管连接灯头，灯头内部含有光源，灯座内部设有供电控制电路；所述的供电控制电路包括供电电路、振动检测电路、红外检测电路、控制电路和光源,供电电路的供电端连接振动检测电路和红外检测电路的电源输入端，振动检测电路和红外检测电路的信号输出端连接控制电路的信号输入端，控制电路的控制端连接光源，振动检测电路中的振动监测机构置于灯座的底端面上，红外检测电路的红外检测机构设于灯座的侧壁上。2.根据权利要求1所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的供电电路包括变压器、整流电路、第一电容和第二电容；变压器的一次侧用于连接市电，变压器的二次侧连接整流电路，整流电路的正极分别连接第一电容和第二电容的正极，整流电路的负极分别连接第一电容和第二电容的负极，整流电路的正极和负极作为供电电路的供电端。3.根据权利要求2所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的振动检测电路包括第一电压比较器、振动灵敏度调节滑动变阻器、压电陶瓷片和第一电阻；第一电压比较器的同相输入端通过压电陶瓷片连接整流电路的负极，第一电压比较器的反相输入端连接振动灵敏度调节滑动变阻器的滑动端，第一电阻并联于压电陶瓷片两端，振动灵敏度调节滑动变阻器两端分别连接整流电路的负极和正极，第一电压比较器的信号输出端连接控制电路的信号输入端；所述的压电陶瓷片为振动监测机构。4.根据权利要求3所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的红外检测电路包括红外发射管、红外接收管、第二电压比较器、第二电阻、第三电阻和红外灵敏度调节滑动变阻器；第二电压比较器的同相输入端连接红外接收管的正极，红外接收管的负极连接整流电路的正极，红外接收管的正极还通过第三电阻连接整流电路的负极，红外发射管的正极通过第二电阻连接整流电路的正极，红外发射管的负极连接整流电路的负极，第二电压比较器的反相输入端连接红外灵敏度调节滑动变阻器的滑动端，红外灵敏度调节滑动变阻器的两端分别连接整流电路的负极和正极，第二电压比较器的信号输出端连接控制电路的信号输入端，所述的红外发射管和红外接收管为红外检测机构。5.根据权利要求4所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的控制电路包括与门电路、RC延时电路和场效应管；与门电路的两个输入端分别连接第一电压比较器和第二电压比较器的信号输出端，与门电路的逻辑输出端通过第一二极管连接场效应管的栅极，场效应管的源极连接整流电路的负极，场效应管的漏极通过光源连接整流电路的正极，场效应管的栅极连接RC延时电路。6.根据权利要求5所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的RC延时电路包括并联的第三电容和延时调节滑动变阻器，第三电容一端连接场效应管栅极，第三电容另一端连接整流电路的负极，延时调节滑动变阻器的第一端连接场效应管栅极，延时调节滑动变阻器的第二端和滑动端连接整流电路的负极。7.根据权利要求6所述的振动与红外线感应台灯，其特征在于:所述的光源采用发光二极管，发光二极管的正极通过第四电阻连接整流电路的正极，发光二极管的负极连接场效应管漏极。
【文档编号】H05B37-02GK204291469SQ201420730503
【发明者】林希晨, 李泽民, 秦礼君, 孟汉阔, 汤奕恩, 王永春 [申请人]林希晨