一种“0耗电”待机、手势感应控制led头灯开关的方法与装置与流程

本专利属于LED头灯开关控制技术领域，具体涉及一种“0耗电”待机、手势感应控制LED头灯开关的方法与装置。

背景技术：

现在市场上流行的led头灯开关控制的种类有手动按键开关式、红外线感应式开关等。手动式使用者需用脏、湿、腥的手用力按压开关，使用极不方便；如专利CN203731100U感应头灯就属于红外感应式头灯，该型头可在0-10cm内感应手势即可开关头灯，使用方便但耗电量很大，因为该型头灯在使用时红外发射管、红外接收管一直处于工作状态、其待机工作电流约20毫安，对于容量只有300mah左右的普通干电池，只需待机十几小时就耗尽电量，使用该型头灯垂钓者普遍反应：夜钓一两次就要换电池，故该型头灯使用方便但耗电大费钱。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本专利公开了一种“0耗电”待机、手势感应控制LED头灯开关的方法与装置。

该装置能在0-5厘米内感应手势开关头灯又非常省电，其待机电流仅为4微安左右，约为红外式的1/5000，几乎“0”耗电待机，使人们无需再用脏湿的手用力按压开关头灯，只需抬抬手就能控制头灯的开关，既不耗电又能感应开关头灯，即使戴着厚重的手套也同样感应。

【结构与原理】

实现本专利目的的方法与技术方案是:利用静态电流只有2微安左右的电容感应IC(如TTP223BA6)与静态电流只有1微安左右电子开关(如N沟道CMOS管IRLML2502)在头灯电路中组合使用，来实现手势感应控制头灯的开关，而且头灯待机电流只有几微安，实现“0耗电”待机、手势感应开关头灯。

图1：“0耗电”待机手势感应控制LED头灯开关装置结构图：

该装置包括金属感应电极、电容感应IC、电子开关、LED灯珠和直流电源等；所述金属感应电极与所述电容感应IC的信号输入端相连接，所述电容感应信号处理器的信号输出端与所述电子开关的控制端相连接，所述电子开关的输出端与LED灯珠相连接，所述直流电源为电路各部分供电。

该装置的工作原理：人体是导体，当人手接近金属感应电极时人手就与该电极之间形成一个0.1-10pF的寄生电容，使电容感应IC的信号输入端的电容量增大，从而触发电容感应IC启动，在其输出端输出高电平，该电平触发电子开关闭合驱动led灯珠发光；当人手再次接近金属感应电极时，电容感应信号处理器又会输出低电平使电子开关关断，led灯珠熄灭；如此循环。

本专利所述led头灯为以发光二极管(简称为LED)为光源，戴在在头上、帽子上解放双手的照明工具。

本专利中所述LED灯珠为照明用发光二极管的简称。

【附图说明】

为了使本专利的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利作进一步详细的说明，其中：

图1为“0耗电”待机手势感应控制LED头灯开关装置结构图

图2为：0耗电”待机、手势感应开关头灯装置典型应用电路。

图3为：“0耗电”待机感应头灯电路模块典型应用电路

【具体实施方式】

1、一开一关型led头灯典型应用电路。

如图2所示：该电路为“0耗电”待机手势感应开关头灯装置的典型应用电路，使用该电路的头灯能实现“抬手即亮、再抬手即关”的效果，方便使用者快速开关头灯。

1.1电路构成说明

电路中的E为3.7V直流电源,使用两节18650锂电池。K1为自锁式开关，该开关为保护开关，头灯不用时应关断此开关，以防误触感应电极打开头灯浪费电源。C1为20UF/16V滤波电解电容。C2为104瓷片电容、为抗干扰电容。IC1为单键式电容感应信号处理器，该电路使用TTP223-BA6、SOT23-6封装。G1为金属感应电极，该电极的表面积越大、感应灵敏度越高，本电路使用2*3cm方形薄紫铜片作为感应电极。LED1为3瓦LED灯珠，为电路负载。Q1为电子开关，该电路使用N沟道开关场效应管，型号为：IRLML2502-20V/4.2A、SOT23-6封装，该应用也可以使用P沟道场效应管、三极管作为电子开关，但电路的静态电流要增大10-50微安，节电效果较差。R1为1K欧1/8瓦隔离电阻。R2为限流电阻，根据不同功率的LED灯珠调整该电阻的阻值和功率，使流过LED灯珠的电流不超过其安全电流，以防led灯珠烧毁。

1.2电路的工作原理：

在该电路中IC1为TTP223-BA6为该电路的核心，该IC的1脚为OUT端，2脚为接地端，3脚为输入端，4脚为AHLB端可控制1脚的输出电平，5脚为电源输入端，6脚为TOG端可控制1脚输出的模式为触发模式还是直接模式；电路中4脚6脚均接高电平IC1为高电平输出有效模式。当人手接近感应电极G1时会引发IC1的3脚的电容量增大，经IC内部电路放大检测使1脚输出高电平，该电平经RI输入至Q1的控制极G使Q1导通，LED1灯珠亮；当人手再次接近感应电极G1时又会引发IC1的3脚的电容量增大，经IC1内部电路放大检测使1脚输出低电平，该电平经R1至Q1的控制极G，使该极的电平为0、

Q1关断，LED1熄灭；如此反复，从而达到抬手即亮、抬手即关的效果。

1.3具体实施

根据图2所示的原理图我们批量制作了通用型电路模块，该模块结构如图3所示，普通头灯只要对应接上5条电子线就可升级为“0耗电”待机的感应头灯，具体接线方法如图3所示：模块中的E+接电池的正极+，E-接电池的负极-，L+接LED灯珠的正极，L-接led灯珠的负极，G连接金属感应电极。K为单刀双掷开关，当K在A位置时为感应模式状态；当K在B位置时为常亮状态，可方便使用者在有障碍的空间使用。

【积极效果】

本专利具有积极的效果：它使使用者无需再用脏湿的手用力按压开关头灯，只需抬抬手就能控制头灯的开关.而且待机电流只有4微安左右，在待机状态几乎“0耗电”，既开关方便卫生又非常省电；本装置结构简单性能稳定可靠，我们已经批量制作成了“0耗电”待机手势感应开关头灯电路模块，普通头灯加该装模块就会改装成“0耗电”待机的感应头灯，安装简单快捷，非常适合于工厂化批量生产；而且本装置具有非常好的节电效果，可减少干电池的用量、减少锂电池的充电次数，延长锂电池的寿命，减轻电池对环境的污染，具有积极的节能环保效果。

显然，本专利的上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利所作的举例，而并非是对本专利的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本专利的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本专利的保护范围。