一种充电调光电路及充电座的制作方法

1.本实用新型涉及照明设备充电领域，具体为一种充电调光电路及充电座。


背景技术：

2.移动照明工具的发展可追溯至人类社会发展的初期——原始社会。自从人类学会钻木取火以来，移动照明经历了从火、油、蜡烛到手电的发展历程。移动照明工具经历过无数的变革，出现过火把、油灯、蜡烛、煤油灯到白炽灯泡手电、氙气灯泡手电，发展到琳琅满目的led手电等。
3.目前普通移动照明工具都是用一种简单的充电方式直接充电，没有更多的操控方式，比较单纯，移动照明工具的使用场景和功能单一。


技术实现要素：

4.本实用新型的发明目的在于提供一种充电调光电路及充电座。
5.本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
6.一种充电调光电路，包括：
7.充电开关模块，与外部电源连接；
8.照明设备接入模块， 与所述充电开关模块和移动照明设备连接；
9.红外发射接收模块，用于发射和接收红外线；
10.锂电池，用于存储电能；
11.过压保护/电量检测模块，与所述锂电池和外部电源连接；
12.单片机处理模块，分别与所述充电开关模块、照明设备接入模块、红外发射接收模块和过压保护/电量检测模块连接；
13.其中，所述充电开关模块用于控制移动照明设备的充电状态，所述照明设备接入模块用于外部设备的充电、接入检测和协议传输，所述单片机处理模块用于根据红外发射接收模块的反馈并通过照明设备接入模块控制移动照明设备。
14.进一步的，所述充电开关模块包括第一pmos管、第一npn三极管、tvs管和第一滤波电容；
15.所述第一滤波电容连接外部电源并接地；
16.所述第一pmos管的源极连接外部电源，第一pmos管的漏极通过照明设备接入模块连接移动照明设备的充电端，第一pmos管的栅极连接第一npn三极管的集电极；
17.所述第一npn三极管的发射极接地，第一npn三极管的基极连接所述单片机处理模块的充电控制引脚；
18.所述tvs管的连接所述第一pmos管的漏极并接地。
19.进一步的，所述照明设备接入模块包括 第一nmos管、第一采样电阻、第二采样电阻、检测电容；
20.所述第一nmos管的漏极连接移动照明设备的充电端，第一nmos管的源极接地，第
一nmos管的栅极连接单片机处理模块的数据控制引脚并接地；
21.所述第一采样电阻和第二采样电阻串联连接移动照明设备的充电端并接地；
22.所述检测电容连接接入两个第一采样电阻和第二采样电阻之间并接地。
23.进一步的，所述过压保护/电量检测模块包括第二pmos管、第一pnp三极管、第二pnp三极管、第二滤波电容、第三分压电阻与第四分压电阻；
24.外部电源与第一pnp三极管发射极和第二pmos管漏极连接，第一pnp三极管集电极与基极接地，第一pnp三极管基极与第二pnp三极管基极相连，第二pmos管源极与第二pnp三极管发射极连接锂电池正极，第二pnp三极管集电极和第二pnp三极管栅接地；第三分压电阻与锂电池正极连接串接第四分压电阻接地，第二滤波电容接第三分压电阻与第四分压电阻分压采样节点到地。
25.进一步的，所述单片机处理模块与过压保护/电量检测模块之间设有线性稳压模块，所述线性稳压模块包括肖特基二极管，第四滤波电容、第五滤波电容、第六滤波电容，稳压芯片；肖特基二极管正极通过连接锂电池，肖特基二极管负极接第四滤波电容与稳压芯片输入极连接，稳压芯片的输出极连接第五滤波电容电容滤波，稳压芯片的输出极通过第六滤波电容电容滤波后给单片机处理模块。
26.进一步的，所述红外发射接收模块包括：第三pnp三极管、红外发射管、红外接收管、第五分压电阻、采样电容、控制开关；
27.所述第三pnp三极管的发射极连接所述稳压芯片的输出极，第三pnp三极管的基极连接单片机处理模块，三pnp三极管的集电极连接红外发射管和红外接收管；
28.所述第五分压电阻串联红外接收管并接地，所述采样电容与分压电阻并联；
29.所述控制开关与单片机处理模块连接。
30.一种充电座，包括上述充电调光电路。
31.应用本实用新型的技术方案，移动照明工具在充电时通过红外发射接收模块与外部环境变化进行联动控制，实现起夜灯和感应照明灯的功能，在不对现有手电进行改造的情况下，使手电的使用场景和功能得到扩展，独立的锂电池，减少充电调光电路对外部供电的依赖，适用于户外或应急等无外部电源的场景。
32.实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
33.下面结合附图对本实用新型进行详细的描述，以使得本实用新型的上述优点更加明确。
34.图1是本实用新型的一种充电调光电路的连接框图；
35.图2是本实用新型的充电开关模块和照明设备接入模块的电路图；
36.图3是本实用新型的过压保护/电量检测模块和单片机处理模块的电路图；
37.图4是本实用新型的红外发射接收模块的电路图。
具体实施方式
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.如图1所示，一种充电调光电路，包括：
42.充电开关模块，与外部电源连接；
43.照明设备接入模块， 与所述充电开关模块和移动照明设备连接；
44.红外发射接收模块，用于发射和接收红外线；
45.锂电池，用于存储电能；
46.过压保护/电量检测模块，与所述锂电池和外部电源连接；
47.单片机处理模块，分别与所述充电开关模块、照明设备接入模块、红外发射接收模块和过压保护/电量检测模块连接；
48.其中，所述充电开关模块用于控制移动照明设备的充电状态，所述照明设备接入模块用于外部设备的充电、接入检测和协议传输，所述单片机处理模块用于根据红外发射接收模块的反馈并通过照明设备接入模块控制移动照明设备。
49.移动照明工具在充电时通过红外发射接收模块与外部环境变化进行联动控制，实现起夜灯和感应照明灯的功能，在不对现有手电进行改造的情况下，使手电的使用场景和功能得到扩展，独立的锂电池，减少充电调光电路对外部供电的依赖，适用于户外或应急等无外部电源的场景。
50.充电开关模块通过照明设备接入模块与移动照明设备连接，当移动照明设备介入，与照明设备接入模块模块连接的单片机处理模块识别到移动照明设备接入后，控制充电开关模块给移动照明设备充电；当单片机处理模块感应到红外发射接收模块有动作发生，单片机处理模块通过控制充电开关模块关断充电后，再控制照明设备接入模块发送协议给移动照明设备，移动照明设备识别到对应协议后，移动照明设备作出调光反应，单片机处理模控制充电开关模块继续给移动照明设备充电。
51.过压保护/电量检测模块与锂电池连接，稳定保护内部供电系统，移动照明设备和内部锂电池是相互独立的充电系统。
52.如图2所示，本实施案例中，所述充电开关模块包括第一pmos管q1、第一npn三极管
q2、tvs管d1和第一滤波电容c1；
53.所述第一滤波电容c1连接外部电源并接地；
54.所述第一pmos管q1的源极连接外部电源，第一pmos管q1的漏极通过照明设备接入模块连接移动照明设备的充电端，第一pmos管q1的栅极连接第一npn三极管q2的集电极；
55.所述第一npn三极管q2的发射极接地，第一npn三极管q2的基极连接所述单片机处理模块的充电控制引脚；
56.所述tvs管d1的连接所述第一pmos管q1的漏极并接地。通过与第一npn三极管q2基极连接的单片机处理模块发出的信号，控制第一pmos管q1的导通与关断，从带达到控制移动照明设备充电状态的目的。
57.tvs管d1正极接地，具体地通过接充电电阻r1作为第一pmos管q1栅极上拉电阻让第一pmos管q1持续关断状态，第一pmos管q1栅极再通过单片机控制将第一npn三极管q2基极拉高或拉低电平，第一pmos管q1可达到导通或关断状态，tvs管d1作为静电防护和防止移动照明设备接入有瞬间高压击穿第一pmos管q1。
58.本实施案例中，所述照明设备接入模块包括第一nmos管q3、第一采样电阻r3、第二采样电阻r4、检测电容c2；
59.所述第一nmos管q3的漏极连接移动照明设备的充电端，第一nmos管q3的源极接地，第一nmos管q3的栅极连接单片机处理模块的数据控制引脚并接地；
60.所述第一采样电阻r3和第二采样电阻r4串联连接移动照明设备的充电端并接地；
61.所述检测电容c2连接接入两个第一采样电阻r3和第二采样电阻r4之间并接地。
62.当移动照明设备接入后，红外发射接收模块触发，通过单片机处理模块控制第一npn三极管q2基极让第一pmos管q1关断，保证没有输入电压影响后，再通过单片机处理模块控制第一nmos管q3栅极生成占空比，给移动照明设备传送协议，传送协议完毕再让第一pmos管q1导通给移动照明设备充电。
63.如图3所示，本实施案例中，所述过压保护/电量检测模块包括第二pmos管q5、第一pnp三极管q6、第二pnp三极管q7、第二滤波电容c7、第三分压电阻r11与第四分压电阻r12；
64.外部电源与第一pnp三极管q6发射极和第二pmos管q5漏极连接，第一pnp三极管q6集电极与基极接地，第一pnp三极管q6基极与第二pnp三极管q7基极相连，第二pmos管q5源极与第二pnp三极管q7发射极连接锂电池正极，第二pnp三极管q7集电极和第二pnp三极管q7栅接地；第三分压电阻r11与锂电池正极连接串接第四分压电阻r12接地，第二滤波电容c7接第三分压电阻r11与第四分压电阻r12分压采样节点到地。
65.第二pnp三极管q7集电极和第二pmos管q5栅相连通过过压电阻接入到地，构成基本镜像电流源作为充电过压保护，通过第二滤波电容c7接第三分压电阻r11与第四分压电阻r12分压采样，如果锂电池电压低于单片机预设定值时，通过单片机处理模块控制各个相关引脚达到休眠状态减少功耗，延长电池寿命。
66.本实施案例中，所述单片机处理模块与过压保护/电量检测模块之间设有线性稳压模块，所述线性稳压模块包括肖特基二极管d3，第四滤波电容c4、第五滤波电容c5、第六滤波电容c6，稳压芯片u3；肖特基二极管d3正极通过连接锂电池，肖特基二极管d3负极接第四滤波电容c4与稳压芯片u3输入极连接，稳压芯片u3的输出极连接第五滤波电容c5电容滤波，稳压芯片u3的输出极通过第六滤波电容c6电容滤波后给单片机处理模块。肖特基二极
管d3防止断电时电流倒灌损坏稳压芯片u3，稳压芯片u3提供一个稳定适合电压给单片机处理模块工作。
67.如图4所示，本实施案例中，所述红外发射接收模块包括：第三pnp三极管q4、红外发射管d2、红外接收管u1、第五分压电阻r8、采样电容c3、控制开关sw1；
68.所述第三pnp三极管q4的发射极连接所述稳压芯片u3的输出极，第三pnp三极管q4的基极连接单片机处理模块，三pnp三极管的集电极连接红外发射管d2和红外接收管u1；
69.所述第五分压电阻r8串联红外接收管u1并接地，所述采样电容c3与第五分压电阻r8并联；
70.所述控制开关sw1与单片机处理模块连接。按下控制开关sw1，通过单片机处理模块识别后控制第三pnp三极管q4基极拉到低电平或高电平让第三pnp三极管q4导通或关断给红外发射管d2、红外接收管u1供电或断电，达到降低功耗功能，限流电阻r7起到限流作用，给红外发射管d2提供合适电流达到一定的红外发射红外强度，单片机处理模块识别到红外传感器有动作后通过采样节点经过采样电容c3减少信号源的内阻提高采样精度。
71.一种充电座，包括上述充电调光电路。
72.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。