发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路，该控制电路中包括储存电能的锂电池芯BAT、照明灯LED和发电花鼓G；市售锂电池芯BAT由单节锂电池和充放电管理电路组成，IN为充电输入端，OUT为电能输出端正极，GND为输出端负极，GND在电路中接地；LED照明灯由三只1W的大功率发光二极管各串联一只限流电阻R7后再并联构成；其特征是：该控制电路中还包括桥式整流电路、触发电路和光控电路；照明灯由锂电池供电，发电花鼓为锂电池充电；当环境光线黑暗到一定程度并且自行车处于行驶状态时照明灯自动点亮；当环境光线明亮或自行车处于停止状态时照明灯自动熄灭；不管自行车推行或骑行速度快慢，照明灯亮度恒定。
【专利说明】
发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路
技术领域
[0001]本发明涉及控制电路，具体涉及一种发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路。
【背景技术】
[0002]发电花鼓是将永磁式交流发电机与自行车花鼓集成到一起制成的发电装置，额定车速时输出交流电压为6V(有效值，峰值近9V)、功率2.4W。目前，高档自行车普遍采用发电花鼓作为照明电源，骑行时花鼓转动发电，供应照明灯工作。由于这种发电花鼓的输出电压与车轮转速成正比，因此存在以下问题:在推行或骑行速度较慢时，发电花鼓输出电压低，照明灯亮度低，看不清路面;而在快速骑行时，又因输出电压过高，常常烧毁照明灯泡。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于:提供一种发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路，对自行车发电花鼓输出电能进行储存、稳压及照明自动控制，不管自行车的速度如何照明灯的亮度是不变的，推行时不会因亮度低看不清路面，也不会在快速骑行时因发电花鼓电压太高把灯泡烧毁。
[0004]本发明的技术解决方案是:该发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路中包括储存电能的锂电池芯MT、照明灯LED和发电花鼓G;市售锂电池芯BAT由单节锂电池和充放电管理电路组成，IN为充电输入端，OUT为电能输出端正极，GND为输出端负极，GND在电路中接地；LED照明灯由三只IW的大功率发光二极管各串联一只限流电阻R7后再并联构成;其特征是:该控制电路中还包括桥式整流电路、触发电路和光控电路;二极管Dl — D4接成桥式整流电路，其两个交流输入端接发电花鼓G的两个输出端，桥式整流电路的正极接锂电池芯BAT的充电输入端IN，负极接地;二极管D5、电容Cl、电阻Rl、R2、R3，三极管Vl、V2构成触发电路，发电花鼓G的一个输出端接二极管D5的阳极，D5的阴极接电容CI的正极，CI的负极接地，Cl的正极串联电阻Rl后接三极管Vl (NPN型)的基极，Vl的发射极接地，Vl的集电极串联电阻R2后接三极管V2(PNP型)基极，三极管V2的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极OUT，三极管V2的集电极接可变电阻VR，三极管V2的发射极和基极之间并联电阻R3;电阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏电阻Rg、三极管V3、V4，照明灯LED构成光控电路，可变电阻VR串联电阻R4和光敏电阻Rg后接地，电阻R4与光敏电阻Rg的连接点接三极管V3(NPN型)的基极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的集电极串联电阻R5后接三极管V4 (PNP型)的基极，三极管V4的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极OUT，三极管V4的集电极串联电阻R6后接三极管V3的基极，三极管V4的集电极同时串联电阻R7后接LED照明灯的阳极，LED照明灯的阴极接地。
[0005]本发明具有以下优点:
1、照明灯由锂电池供电，而锂电池由发电花鼓充电，本方案采用市售锂电池芯作为储能元件，其内部除了含有一节锂电池外还含有防止过充电和过放电的控制电路，使单节锂电池电压稳定在3.7—4.2V之间，这样照明灯由锂电池供电的电压基本上是稳定的，所以不管自行车的速度快慢如何照明灯的亮度几乎都是恒定的;推行或骑行速度慢时发电花鼓电压低，照明灯由锂电池供电，骑行速度快时发电花鼓电压升高，它一方面为照明灯供电，另一方面为锂电池充电。
[0006]2、本方案采用光控电路和触发电路，当环境光线黑暗到一定程度并且自行车处在行驶(推行或骑行)状态时，照明灯自动开启，自行车停止行驶后照明灯延迟一段时间自动关闭，不需人为操控开关去控制；当环境光线明亮或者自行车处于停止状态时，照明灯都不会点亮。
[0007]3、本方案LED照明灯由三只IW的大功率发光二极管各串联一只限流电阻R7后再并联构成，尚效、节能、寿命长。
[0008]4、三极管V3、V4、电阻R6接成带有回滞特性的触发电路，可以防止因环境光线小幅度变化引起的照明灯闪烁。
[0009]5、电容Cl除了对发电花鼓G的触发电压滤波外，还具有延迟关灯功能，即在夜间自行车刚刚行驶结束，照明灯会因Cl上电能不会立即释放完而延迟一段时间后才熄灭，可为自行车存放、加锁等带来便利。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，该发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路中包括储存电能的锂电池芯BAT、照明灯LED和发电花鼓G ；市售锂电池芯BAT由单节锂电池和充放电管理电路组成，IN为充电输入端，OUT为电能输出端正极，GND为输出端负极，GND在电路中接地;LED照明灯由三只IW的大功率发光二极管各串联一只限流电阻R7后再并联构成;其特征是:该控制电路中还包括桥式整流电路、触发电路和光控电路;二极管Dl — D4接成桥式整流电路，其两个交流输入端接发电花鼓G的两个输出端，桥式整流电路的正极接锂电池芯BAT的充电输入端IN，负极接地;二极管D5、电容Cl、电阻Rl、R2、R3，三极管Vl、V2构成触发电路，发电花鼓G的一个输出端接二极管D5的阳极，D5的阴极接电容CI的正极，CI的负极接地，Cl的正极串联电阻Rl后接三极管Vl (NPN型)的基极，Vl的发射极接地，Vl的集电极串联电阻R2后接三极管V2(PNP型)基极，三极管V2的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极OUT，三极管V2的集电极接可变电阻VR，三极管V2的发射极和基极之间并联电阻R3;电阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏电阻Rg、三极管V3、V4，照明灯LED构成光控电路，可变电阻VR串联电阻R4和光敏电阻Rg后接地，电阻R4与光敏电阻Rg的连接点接三极管V3(NPN型)的基极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的集电极串联电阻R5后接三极管V4(PNP型)的基极，三极管V4的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极OUT，三极管V4的集电极串联电阻R6后接三极管V3的基极，三极管V4的集电极同时串联电阻R7后接LED照明灯的阳极，LED照明灯的阴极接地。
[0012]自行车行驶时，车轮转动发电花鼓发电，由两个输出端子输出交流电;桥式整流电路将发电花鼓G输出的交流电整流成直流电，接到锂电池芯BAT的输入端IN，为锂电池充电；自行车行驶时，发电花鼓G发出的交流电经D5半波整流为电容Cl充电，电流经电阻Rl、R2使三极管Vl、V2导通，A点得电，为后续光控电路供电；在自行车停止状态时，电容Cl电压为O，三极管Vl、V2截止，A点失电，光控电路不工作；照明灯LED的亮灭受两个因素控制，一是自行车是否行驶，二是环境光线亮度;在自行车行驶、A点得电的情况下，环境光线越暗，光敏电阻Rg阻值越大，B点电位越高，当环境光线黑暗到一定程度，B点电位升高到0.5V(0.5V为V3硅管的死区电压)时，三极管V3、V4相继导通，C点电位升高，照明灯LED得电点亮；同时C点电位升高后通过电阻R6为三极管V3提供更大的基极反馈电流，产生回滞特性，使V3、V4深度饱和导通，避免灯光闪烁;可变电阻VR用来调节在合适的环境亮度时点亮照明灯;在自行车行驶、A点得电的情况下，如果环境光线明亮，因光敏电阻Rg阻值较小，使B点电位低于0.5V，三极管V3、V4都截止，照明灯LED熄灭;在自行车停止、A点失电的情况下，不管环境光线明暗如何B点电位都为O，三极管V3、V4都不会导通，照明灯LED都不会点亮。
[0013]总之，当环境光线黑暗到一定程度，并且在自行车行驶的情况下，照明灯会自动点亮;反之，当环境光线明亮或者自行车处于停止状态时照明灯会自动关闭，不需人为开关控制。当然，在环境光线较暗的前提下，自行车刚刚骑行结束，由于电容Cl上储存有电能，需要一段时间才能释放完，因此照明灯会延迟一段时间熄灭(时间长短取决于Cl容量大小，当Cl容量为20yF时，延迟时间大约为10秒)，恰好为自行车存放、加锁等带来很大方便。
【主权项】
1.发电花鼓储能稳压与照明灯控制电路，该控制电路中包括储存电能的锂电池芯BAT、照明灯LED和发电花鼓G;市售锂电池芯BAT由单节锂电池和充放电管理电路组成，IN为充电输入端，OUT为电能输出端正极，GND为输出端负极，GND在电路中接地;LED照明灯由三只IW的大功率发光二极管各串联一只限流电阻R7后再并联构成;其特征是:该控制电路中还包括桥式整流电路、触发电路和光控电路;二极管Dl — D4接成桥式整流电路，其两个交流输入端接发电花鼓G的两个输出端，桥式整流电路的正极接锂电池芯BAT的充电输入端IN，负极接地;二极管05、电容(:1、电阻1?1、1?2、1?，三极管￥1、￥2构成触发电路，发电花鼓G的一个输出端接二极管D5的阳极，D5的阴极接电容Cl的正极，Cl的负极接地，Cl的正极串联电阻Rl后接三极管Vl NPN型的基极，Vl的发射极接地，Vl的集电极串联电阻R2后接三极管V2 PNP型基极，三极管V2的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极OUT，三极管V2的集电极接可变电阻VR，三极管V2的发射极和基极之间并联电阻R3;电阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏电阻Rg、三极管V3、V4，照明灯LED构成光控电路，可变电阻VR串联电阻R4和光敏电阻Rg后接地，电阻R4与光敏电阻Rg的连接点接三极管V3 NPN型的基极，三极管V3的发射极接地，三极管V3的集电极串联电阻R5后接三极管V4 PNP型的基极，三极管V4的发射极接锂电池芯BAT的输出端正极0UT，三极管V4的集电极串联电阻R6后接三极管V3的基极，三极管V4的集电极同时串联电阻R7后接LED照明灯的阳极，LED照明灯的阴极接地。
【文档编号】H05B33/08GK105898936SQ201610425390
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年6月16日
【发明人】刘洪恩
【申请人】淮安信息职业技术学院