一种大功率本安装置及防爆灯的制作方法

本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种大功率本安装置及防爆灯。

背景技术：

现有大功率的电路都是升压或降压电路，升压或降压电路就需要用到电感元件，但是大功率本安电路不能使用电感；故传统的本安装置及包括其的防爆灯的功率比较小，亮度低，无法满足需要大功率高亮度的防爆场所使用，造成客户使用不便。

故传统的本安装置存在无法在实现本安防爆功能的同时提高输出功率的缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种大功率本安装置及防爆灯，旨在解决传统的本安装置存在的无法在实现本安防爆功能的同时提高输出功率的问题。

本发明是这样实现的，一种大功率本安装置，所述大功率本安装置包括：

用于根据用户输入生成第一按键信号和第二按键信号的按键模块；

与所述按键模块连接，用于根据所述第一按键信号生成脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号，并根据所述第二按键信号生成多个单色光控制信号的控制模块；

与所述控制模块连接，用于根据所述脉冲宽度调制信号、所述聚光控制信号和所述泛光控制信号生成聚光驱动信号和泛光驱动信号，以分别驱动聚光照明模块和泛光照明模块发光的第一驱动模块；

与所述控制模块连接，多个用于根据所述单色光控制信号生成单色光驱动信号，以驱动单色光照明模块发光的单色光驱动模块。

在其中一个实施例中，所述大功率本安装置还包括：

用于输出所述供电电源以对各个功能模块进行供电，并根据充电电源进行充电的电池模块；

与所述控制模块连接，用于对所述供电电源进行检测以生成电源采样信号的采样模块；

与所述控制模块连接，用于根据电量提示信号进行指示的指示模块；其中，所述电量提示信号由所述控制模块根据所述电源采样信号生成。

在其中一个实施例中，所述大功率本安装置还包括：

用于根据输入直流电生成所述充电电源以对电池模块进行充电，并生成充电状态信号的电源转换模块；

所述控制模块具体用于根据所述电源采样信号和所述充电状态信号生成电量提示信号。

在其中一个实施例中，所述电源转换模块包括两个充电单元，所述充电单元包括锂电池充电芯片和第一电阻；

所述锂电池充电芯片的温度检测端、所述第一电阻的第一端以及所述锂电池充电芯片的接地端共接于电源地，所述锂电池充电芯片的电源端和所述锂电池充电芯片的使能端共同构成所述充电单元的电源输入端，所述锂电池充电芯片的充电完成指示端为所述充电单元的充电状态信号输出端，所述锂电池充电芯片的电池连接端为所述充电单元的电源输出端，所述锂电池充电芯片的充电电流设置监测端与所述第一电阻的第二端连接。

在其中一个实施例中，所述控制模块包括微处理器、第一电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；

所述微处理器的电源端和所述第一电容的第一端共同构成所述控制模块的电源输入端，所述微处理器的第一数据输入输出端为所述控制模块的第一按键信号输入端，所述微处理器的第二数据输入输出端为所述控制模块的第二按键信号输入端，所述微处理器的第三数据输入输出端为所述控制模块的电源采样信号输入端，所述微处理器的第四数据输入输出端与所述第二电阻的第一端连接，所述微处理器的第五数据输入输出端与所述第三电阻的第一端连接，所述微处理器的第六数据输入输出端与所述第四电阻的第一端连接，所述微处理器的第七数据输入输出端与所述第五电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端、所述第三电阻的第二端、所述第四电阻的第二端以及所述第五电阻的第二端共同构成所述控制模块的指示信号输出端，所述微处理器的第八数据输入输出端、所述微处理器的第九数据输入输出端以及所述微处理器的第十数据输入输出端共同构成所述控制模块的单色光控制信号输出端，所述微处理器的第十一数据输入输出端为所述控制模块的聚光控制信号输入端，所述微处理器的第十二数据输入输出端为所述控制模块的泛光控制信号输入端，所述微处理器的第十三数据输入输出端为所述控制模块的脉冲宽度调制信号输入端，所述微处理器的第十四数据输入输出端为所述控制模块的充电状态信号输入端，所述微处理器的接地端与电源地连接。

在其中一个实施例中，所述第一驱动模块包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第六电阻以及第七电阻；

所述第一场效应管的漏极为所述第一驱动模块的泛光驱动信号输出端，所述第一场效应管的栅极和所述第六电阻的第一端共同构成所述第一驱动模块的泛光控制信号输入端，所述第二场效应管的漏极为所述第一驱动模块的聚光驱动信号输出端，所述第二场效应管的栅极和所述第七电阻的第一端共同构成所述第一驱动模块的聚光控制信号输入端，所述第六电阻的第二端与所述第一场效应管的源极、所述第七电阻的第二端、所述第二场效应管的源极、所述第三场效应管的漏极、所述第四场效应管的漏极、所述第五场效应管的漏极、所述第三电容的第一端以及所述第四电容的第一端连接，所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第三场效应管的栅极、所述第四场效应管的栅极以及所述第五场效应管的栅极共同构成所述第一驱动模块的脉冲宽度调制信号输入端，所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第三电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第三场效应管的源极、所述第四场效应管的源极以及所述第五场效应管的源极共接于电源地。

在其中一个实施例中，所述按键模块包括第一按键、第二按键、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第十一电阻；

所述第九电阻的第一端和所述第十一电阻的第一端共同构成所述按键模块的电源输入端，所述第九电阻的第二端和所述第八电阻的第一端共同构成所述按键模块的第一按键信号输出端，所述第十一电阻的第二端和所述第十电阻的第一端共同构成所述按键模块的第二按键信号输出端，所述第八电阻的第二端与所述第一按键的第一端连接，所述第十电阻的第二端与所述第二按键的第一端连接，所述第一按键的第二端和所述第二按键的第二端共接于电源地。

在其中一个实施例中，所述单色光驱动模块包括第六场效应管和第六电容；

所述第六场效应管的栅极和所述第六电容的第一端共同构成所述单色光驱动模块的单色光控制信号输入端，所述第六场效应管的漏极为所述单色光驱动信号输出端，所述第六场效应管的源极与电源地连接。

本发明实施例还一种防爆灯，所述防爆灯包括如上述的大功率本安装置。

本发明实施例通过包括按键模块、控制模块、第一驱动模块以及多个单色光驱动模块；按键模块根据用户输入生成第一按键信号和第二按键信号；控制模块根据第一按键信号生成脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号，并根据第二按键信号生成多个单色光控制信号；第一驱动模块根据脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号生成聚光驱动信号和泛光驱动信号，以分别驱动聚光照明模块和泛光照明模块发光；多个单色光驱动模块根据单色光控制信号生成单色光驱动信号，以驱动单色光照明模块发光；由于无需配置包括电感元件的升压或降压电路，故在实现本安防爆功能的同时提高了输出功率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术发明，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的大功率本安装置的一种模块结构图；

图2为本发明实施例提供的大功率本安装置的另一种模块结构图；

图3为本发明实施例提供的大功率本安装置的另一种模块结构图；

图4为本发明实施例提供的大功率本安装置充电单元的示例电路结构图；

图5为本发明实施例提供的大功率本安装置的示例电路结构图；

图6为本发明实施例提供的大功率本安装置单色光驱动模块的示例电路结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本发明实施例提供的大功率本安装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

上述大功率本安装置包括按键模块01、控制模块02、第一驱动模块03以及多个单色光驱动模块04。

按键模块01用于根据用户输入生成第一按键信号和第二按键信号；控制模块02与按键模块01连接，用于根据第一按键信号生成脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号，并根据第二按键信号生成多个单色光控制信号；第一驱动模块03与控制模块02连接，用于根据脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号生成聚光驱动信号和泛光驱动信号，以分别驱动聚光照明模块003和泛光照明模块002发光；多个单色光驱动模块04与控制模块02连接，用于根据单色光控制信号生成单色光驱动信号，以驱动单色光照明模块001发光。

如图2所示，大功率本安装置还包括电池模块05、采样模块06以及指示模块07。

电池模块05用于输出供电电源以对各个功能模块进行供电，并根据充电电源进行充电；采样模块06与控制模块02连接，用于对供电电源进行检测以生成电源采样信号；控制模块02还用于根据电源采样信号生成电量提示信号；指示模块07与控制模块02连接，用于根据电量提示信号进行指示；其中，所述电量提示信号由所述控制模块根据所述电源采样信号生成。

通过对电池输出的供电电源进行采样，并根据采样结果生成电量提示信号以进行提示，使用户及时知晓电池电量，实现了对电池电量的指示。

如图3所示，大功率本安装置还包括电源转换模块08。

电源转换模块08用于根据输入直流电生成充电电源以对电池模块05进行充电，并生成充电状态信号；控制模块02具体用于根据电源采样信号和充电状态信号生成电量提示信号。

根据充电电源生成充电状态信号，并进一步生成电量提示信号，实现了对电池充电状态的指示。

图4示出了本发明实施例提供的大功率本安装置充电单元的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

电源转换模块08包括两个充电单元，充电单元包括锂电池充电芯片U1和第一电阻R1。

锂电池充电芯片U1的温度检测端TEMP、第一电阻R1的第一端以及锂电池充电芯片U1的接地端GND共接于电源地，锂电池充电芯片U1的电源端VCC和锂电池充电芯片U1的使能端GE共同构成充电单元的电源输入端，锂电池充电芯片U1的充电完成指示端STDBY为充电单元的充电状态信号输出端，锂电池充电芯片U1的电池连接端BAT为充电单元的电源输出端，锂电池充电芯片U1的充电电流设置监测端PROG与第一电阻R1的第二端连接。

图5示出了本发明实施例提供的大功率本安装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

控制模块02包括微处理器U2、第一电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5。

微处理器U2的电源端VCC和第一电容C1的第一端共同构成控制模块02的电源输入端，微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1为控制模块02的第一按键信号输入端，微处理器U2的第二数据输入输出端P1.2为控制模块02的第二按键信号输入端，微处理器U2的第三数据输入输出端P1.3为控制模块02的电源采样信号输入端，微处理器U2的第四数据输入输出端P1.4与第二电阻R2的第一端连接，微处理器U2的第五数据输入输出端P1.5与第三电阻R3的第一端连接，微处理器U2的第六数据输入输出端P1.6与第四电阻R4的第一端连接，微处理器U2的第七数据输入输出端P1.7与第五电阻R5的第一端连接，第二电阻R2的第二端、第三电阻R3的第二端、第四电阻R4的第二端以及第五电阻R5的第二端共同构成控制模块02的指示信号输出端，微处理器U2的第八数据输入输出端P1.8、微处理器U2的第九数据输入输出端P1.9以及微处理器U2的第十数据输入输出端P2.0共同构成控制模块02的单色光控制信号输出端，微处理器U2的第十一数据输入输出端P2.1为控制模块02的聚光控制信号输入端，微处理器U2的第十二数据输入输出端P2.2为控制模块02的泛光控制信号输入端，微处理器U2的第十三数据输入输出端P2.3为控制模块02的脉冲宽度调制信号输入端，微处理器U2的第十四数据输入输出端P2.4为控制模块02的充电状态信号输入端，微处理器U2的接地端GND与电源地连接。

第一驱动模块03包括第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4、第五场效应管M5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第六电阻R6以及第七电阻R7。

第一场效应管M1的漏极为第一驱动模块03的泛光驱动信号输出端，第一场效应管M1的栅极和第六电阻R6的第一端共同构成第一驱动模块03的泛光控制信号输入端，第二场效应管M2的漏极为第一驱动模块03的聚光驱动信号输出端，第二场效应管M2的栅极和第七电阻R7的第一端共同构成第一驱动模块03的聚光控制信号输入端，第六电阻R6的第二端与第一场效应管M1的源极、第七电阻R7的第二端、第二场效应管M2的源极、第三场效应管M3的漏极、第四场效应管M4的漏极、第五场效应管M5的漏极、第三电容C3的第一端以及第四电容C4的第一端连接，第一电容C1的第一端、第二电容C2的第一端、第三场效应管M3的栅极、第四场效应管M4的栅极以及第五场效应管M5的栅极共同构成第一驱动模块03的脉冲宽度调制信号输入端，第一电容C1的第二端、第二电容C2的第二端、第三电容C3的第二端、第四电容C4的第二端、第三场效应管M3的源极、第四场效应管M4的源极以及第五场效应管M5的源极共接于电源地。

按键模块01包括第一按键K1、第二按键K2、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11。

第九电阻R9的第一端和第十一电阻R11的第一端共同构成按键模块01的电源输入端，第九电阻R9的第二端和第八电阻R8的第一端共同构成按键模块01的第一按键信号输出端，第十一电阻R11的第二端和第十电阻R10的第一端共同构成按键模块01的第二按键信号输出端，第八电阻R8的第二端与第一按键K1的第一端连接，第十电阻R10的第二端与第二按键K2的第一端连接，第一按键K1的第二端和第二按键K2的第二端共接于电源地。

大功率本安装置还可以包括第五电容C5和第十四电阻R14。

其中，第五电容C5的第一端和第十四电阻R14的第一端与电池模块05连接，第十四电阻R14的第二端与控制模块02的电源输入端和按键模块01的电源输入端连接，第五电容C5的第二端与电源地连接。

图6示出了本发明实施例提供的大功率本安装置单色光驱动模块04的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

单色光驱动模块04包括第六场效应管M6和第六电容C6。

所述第六场效应管M6的栅极和所述第六电容C6的第一端共同构成所述单色光驱动模块的单色光控制信号输入端，所述第六场效应管M6的漏极为所述单色光驱动信号输出端，所述第六场效应管M6的源极与电源地连接。

以下结合工作原理对图4至图6所示的作进一步说明：

第一按键K1第一次按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第一按键信号并输出至微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1，微处理器U2根据第一按键信号生成具有第一占空比的脉冲宽度调制信号和聚光控制信号并分别从微处理器U2的第十三数据输入输出端P2.3和微处理器U2的第十一数据输入输出端P2.1输出，第一驱动模块03中的第二场效应管M2根据聚光控制信号导通，第三场效应管M3、第四场效应管M4以及第五场效应管M5根据具有第一占空比脉冲宽度调制信号导通，故第二场效应管M2的漏极输出聚光驱动信号以使聚光照明模块003中的聚光灯LED02发出强光。

第一按键K1第二次按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第一按键信号并输出至微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1，微处理器U2根据第一按键信号生成具有第二占空比的脉冲宽度调制信号和聚光控制信号并分别从微处理器U2的第十三数据输入输出端P2.3和微处理器U2的第十一数据输入输出端P2.1输出，第一驱动模块03中的第二场效应管M2根据聚光控制信号导通，第三场效应管M3、第四场效应管M4以及第五场效应管M5根据具有第二占空比脉冲宽度调制信号导通，故第二场效应管M2的漏极输出聚光驱动信号以使聚光照明模块003中的聚光灯LED02发出弱光。

其中，第二占空比大于第一占空比。

第一按键K1第三次按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第一按键信号并输出至微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1，微处理器U2根据第一按键信号生成具有第三占空比的脉冲宽度调制信号和泛光控制信号并分别从微处理器U2的第十三数据输入输出端P2.3和微处理器U2的第十二数据输入输出端P2.2输出，第一驱动模块03中的第一场效应管M1根据泛光控制信号导通，第三场效应管M3、第四场效应管M4以及第五场效应管M5根据具有第三占空比的脉冲宽度调制信号导通，故第一场效应管M1的漏极输出泛光驱动信号以使泛光照明模块002中的泛光灯LED01发出强光。

第一按键K1第四次按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第一按键信号并输出至微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1，微处理器U2根据第一按键信号生成具有第四占空比的脉冲宽度调制信号和泛光控制信号并分别从微处理器U2的第十三数据输入输出端P2.3和微处理器U2的第十二数据输入输出端P2.2输出，第一驱动模块03中的第一场效应管M1根据泛光控制信号导通，第三场效应管M3、第四场效应管M4以及第五场效应管M5根据具有第四占空比的脉冲宽度调制信号导通，故第一场效应管M1的漏极输出泛光驱动信号以使泛光照明模块002中的泛光灯LED01发出弱光。

其中，第四占空比大于第三占空比。

第一按键K1第五次按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第一按键信号并输出至微处理器U2的第一数据输入输出端P1.1，微处理器U2根据第一按键信号停止生成脉冲宽度调制信号、泛光控制信号和聚光控制信号，第一场效应管M1、第二场效应管M2、第三场效应管M3、第四场效应管M4以及第五场效应管M5截止，第一场效应管M1的漏极停止输出泛光驱动信号，第二场效应管M2的漏极停止输出聚光驱动信号，泛光照明模块002中的泛光灯LED01和聚光照明模块003中的聚光灯LED02均停止发光。

第二按键K2按下时，按键模块01根据用户输入生成低电平的第二按键信号并输出至微处理器U2的第二数据输入输出端P1.2，微处理器U2根据第二按键信号生成单色光控制信号从微处理器U2的第八数据输入输出端P1.8、微处理器U2的第九数据输入输出端P1.9以及微处理器U2的第十数据输入输出端P2.0中的一个端口输出(具体的，可以根据第二按键K2按下的次数依次从微处理器U2的第八数据输入输出端P1.8、微处理器U2的第九数据输入输出端P1.9以及微处理器U2的第十数据输入输出端P2.0中的一个端口输出)，单色光控制信号输出的单色光驱动模块04中的第六场效应管M6根据单色光控制信号导通，该第六场效应管M6的漏极生成单色光驱动信号，该单色光驱动模块04对应的单色光照明模块001中的单色灯LED03发光。

锂电池充电芯片U1的电源端VCC和锂电池充电芯片U1的使能端接入输入直流电，锂电池充电芯片U1根据输入直流电生成充电电源并从锂电池充电芯片U1的电池连接端BAT输出至电池模块05，同时，锂电池充电芯片U1根据输入直流电生成充电状态信号并从锂电池充电芯片U1的充电完成指示端STDBY输出至微处理器U2的第十四数据输入输出端P2.4，采样模块06对供电电源进行检测以生成电源采样信号的并将电源采样信号发送至微处理器U2的第三数据输入输出端P1.3，微处理器U2根据电源采样信号和充电状态信号生成电量提示信号并从第四数据输入输出端P1.4、微处理器U2的第五数据输入输出端P1.5、微处理器U2的第六数据输入输出端P1.6以及微处理器U2的第七数据输入输出端P1.7输出至指示模块07。

本发明实施例还提供一种防爆灯，所述防爆灯包括如上述的大功率本安装置。

本发明实施例通过包括按键模块、控制模块、第一驱动模块以及多个单色光驱动模块；按键模块根据用户输入生成第一按键信号和第二按键信号；控制模块根据第一按键信号生成脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号，并根据第二按键信号生成多个单色光控制信号；第一驱动模块根据脉冲宽度调制信号、聚光控制信号和泛光控制信号生成聚光驱动信号和泛光驱动信号，以分别驱动聚光照明模块和泛光照明模块发光；多个单色光驱动模块根据单色光控制信号生成单色光驱动信号，以驱动单色光照明模块发光；由于无需配置包括电感元件的升压或降压电路，故在实现本安防爆功能的同时提高了输出功率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。