专利名称：Led巡检灯控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式灯具的控制电路，尤其是一种巡检灯的控制电路。
背景技术：
便携式照明装置自古有之，在人们日常生活中已经并不陌生，从以前的灯笼、马提灯，到后来的手电筒等。随着科技的进步，便携式照明装置也得到了很大的发展，从手电筒发展到手提灯，从以前安装干电池到后来使用内部的充电电池，无论从结构还是供电装置上都有了很大的提高，随着LED技术的成熟，LED已经被普遍应用于便携式灯具之中。但是， 将LED便携式灯具用在巡检灯中对其稳定性和可靠性提出了更高的要求；另外，在巡检过程中，当充电电池缺电时则无法使用，于是提出了能够随时显示充电电池电量的需求，以便提醒人们及时充电；还提出了可以临时手摇充电的需求；再则，人们还提出了在巡检中如果遇到危及人身安全的区域时，该灯如能发出报警信号，则会避免事故的发生，但这些要求现有的灯具尚不能满足。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提高LED巡检灯的稳定性和可靠性，使照明LED发出的光亮基本保持不变，同时可以手摇发电以补充可充电池临时缺电，而提供一种LED巡检灯的控制电路。本发明进一步要解决的技术问题是，在巡检中如遇危及人身安全的区域时，巡检灯可以发出报警信号，避免事故的发生，而提供一种LED巡检灯的控制电路。本发明更进一步要解决的技术问题是，能够随时显示充电电池的电量，而提供一种LED巡检灯的控制电路。为了实现上述的第一个目的，可以采用以下的技术方案本方案包括分别与一 MCU控制单元600连接的交流整流及充电检测单元100，按键控制单元200，电池电压检测单元300，包含有一锂电池组501的电池充放电检测单元500，LED恒流控制单元1000以及一手摇发电单元900和多个照明LEDl 100 ；所述的交流整流以及充电检测单元(100)可与市电通过电源适配器连接，对其整流并降压，输出供所述的锂电池组501贮存并进行充电检测；所述的LED恒流控制单元1000与MCU控制单元600的控制接口连接，MCU控制单元600的控制信号经LED恒流控制单元1000恒流处理后，向照明LEDl 100输出相应的恒流电流；所述的电池充放电检测单元500与锂电池组501连接，将检测到的信息送MCU控制单元600处理，防止过流和过压，使电池处于恒流充电；所述的手摇发电单元900发出的低压交流电经交流整流及充电检测单元100处理后与锂电池组501连接，向锂电池组501充电；所述的按键控制单元200经MCU控制单元600控制照明LEDl 100的开启或关闭。
为了实现上述的第二个目的，可以采用以下的技术方案本方案是在上述技术方案的基础上，增加了分别与MCU控制单元600连接的一 LED巡检灯靠近高压区时的高压报警检测及驱动单元800和一包含报警LED (701)的LED指示及驱动单元700 ；高压报警检测及驱动单元800将空间辐射的高压信号检测放大并送MCU控制单元600处理，MCU控制单元600根据检测到的电压阈值开启或关闭LED指示及驱动单元700中的报警LED701。为了实现上述的第三个目的，可以采用以下的技术方案本方案是在上述技术方案的基础上，增加了一数码管电量显示及驱动单元400;数码管电量显示及驱动单元400与 MCU控制单元600连接并接受其控制指令，通过数码管显示电池的电量。本发明的有益效果是1、第一个技术方案使LED巡检灯工作稳定、可靠，照明LED发出的光亮恒定，在电池缺电时，可以使用手摇发电给电池充电，保证了巡检工作的顺利进行。2、第二个技术方案除了有上述效果外，在巡检中如遇危及人身安全的区域时，巡检灯可以发出报警信号，避免事故的发生。3、第三个技术方案除了有上述效果外，还能够随时显示充电电池电量的需求，以便提醒人们及时充电为了使本发明便于理解和更加清晰，下面通过附图和实施例对其作进一步说明。
图1是本发明的实施例之电路原理方框示意图。图2是上述实施例的电路示意图。图3是上述实施例的LED巡检灯的立体示意图。
具体实施例方式实施例1，参看图1和图2。本实施例的LED巡检灯控制电路包括分别与一 MCU 控制单元600连接的交流整流及充电检测单元100，按键控制单元200，电池电压检测单元 300，包含有一锂电池组501的电池充放电检测单元500，LED恒流控制单元1000以及一手摇发电单元900，和3个照明LEDl 100 ；所述的交流整流以及充电检测单元(100)可以与市电通过电源适配器连接，对其整流并降压，输出供所述的锂电池组501贮存并进行充电检测；所述的LED恒流控制单元1000与MCU控制单元600的控制接口连接，MCU控制单元600的控制信号经LED恒流控制单元1000恒流处理后，向3个照明LED1100输出相应的恒流电流；所述的电池充放电检测单元500与锂电池组501连接，将检测到的信息送MCU控制单元600处理，防止过流和过压，使电池处于恒流充电；所述的手摇发电单元900发出的低压交流电经交流整流以及充电检测单元100处理后与锂电池组501连接，向锂电池组501充电；所述的按键控制单元200经MCU控制单元600控制照明LEDl 100的开启或关闭。实施例2，再参看图1和图2。本实施例是在实施例1的基础上，增加了分别与MCU 控制单元600连接的一 LED巡检灯靠近高压区时的高压报警检测及驱动单元800和一包含报警LED (701)的LED指示及驱动单元700 ；高压报警检测及驱动单元800将空间辐射的高压信号检测放大并送MCU控制单元600处理，MCU控制单元600根据检测到的电压阈值开启或关闭LED指示及驱动单元700中的报警LED701。实施例3，再参看图1和图2。本实施例是在实施例，2的基础上，增加了一数码管电量显示及驱动单元400 ；数码管电量显示及驱动单元400与MCU控制单元600连接并接受其控制指令，通过数码管显示电池的电量。上述实施例中的电路单元可以采用下述的
具体实施例方式所述的交流整流以及充电检测单元100经二极管D5隔离后与锂电池组501连接， 该单元还包括6个二极管D6、D7、D8、D10, Dll和D12和一场效应管Q8，其中6个二极管组成桥式整流，手摇发电单元900输出的交流电经二极管整流和外部适配器输入的直流电送至场效应管Q8的G极，MCU控制单元600通过读外部端口 VCH值可检测到充电信号的有无输入，并让LED指示及驱动单元700和数码管电量显示及驱动单元400作相应的指示。所述的LED恒流控制单元1000包括放大三极管Q2和Q3、场效应管Ql、电感Li、电容Cl、肖特基(D2)、电阻R2和R3 ；由MCU控制单元600送过来的PWM方波控制信号经放大三极管Q3和Q2放大后， 加到场效应管Ql的G极，从而让场效应管Ql处于开关状态，开和关的时间分别由MCU控制单元600输出的方波占空比控制，场效应管Ql处于开状态时通过电感Ll储能，从而使原先储存在电感(Li)上的能量相叠加后足够点亮照明LED1100，电容Cl可以滤除直流电中的杂波成分，场效应管Ql关闭时电感就释放能量，流过照明LED1100的电流通过电阻R3接地，电流取样电压由电阻R2送至MCU控制单元600的模数转换器，从而让3个串联的照明 LEDl 100的电流变化及时的反应给MCU控制单元600，MCU控制单元600根据送入值与设定的值进行比较，从而让I/O 口输出不同占空比的方波到放大三极管Q3和Q2，以达到调节照明LED1100的电流大小而使其工作于恒定电流值，发光的亮度保持不变。所述的电池充放电检测单元500包含的锂电池组501与电阻R20串联后接地，还包括包括运算放大器U3和多个取样反馈电阻，电池充放电电流或者电压经电阻取样后经运算放大器U3放大后送至MCU控制单元600，运算放大器U3内含有两个运算放大器U3A和 U3B，一个负责过流放大，一个负责过压放大；若处于异常状态，MCU控制单元600切断所有输出，若处于正常充放电状态，则让电池处于恒流恒压充电，保护了电路的安全性。所述的MCU控制单元600中的MCU芯片Ul之型号为HT46R47，该芯片集成了模数转换以及休眠等功能，若产品在长时间未使用即可进入休眠模式，环保节能。所述的数码管电量显示及驱动单元400包括一数码管驱动芯片U2和一个两位的数码管，驱动芯片(U2)的型号为TM1617。图3为LED巡检灯的立体示意图，图中示出了按键201，数码显示管401，和LED指示灯701的位置。以上仅为本发明之较佳实施例，但其并不限制本发明的实施范围，即不偏离本发明的权利要求所作之等同变化与修饰，仍应属于本发明之保护范围。
权利要求
1.一种LED巡检灯控制电路，其特征是包括分别与一 MCU控制单元(600)连接的交流整流及充电检测单元(100)，按键控制单元000)，电池电压检测单元(300)，包含有一锂电池组(501)的电池充放电检测单元(500)，LED恒流控制单元(1000)以及一手摇发电单元 (900)和多个照明LED(IlOO)；所述的交流整流以及充电检测单元(100)可与市电通过电源适配器连接，对其整流并降压，输出供所述的锂电池组(501)贮存并进行充电检测；所述的LED恒流控制单元(1000)与MCU控制单元(600)的控制接口连接，MCU控制单元(600)的控制信号经LED恒流控制单元(1000)恒流处理后，向照明LED(IlOO)输出相应的恒流电流；所述的电池充放电电流检测单元(500)与锂电池组(501)连接，将检测到的信息送MCU 控制单元(600)处理，防止过流和过压，使电池处于恒流充电；所述的手摇发电单元(900)发出的低压交流电经交流整流及充电检测单元(100)处理后与锂电池组(501)连接，向锂电池组(501)充电；所述的按键控制单元(200)经MCU控制单元(600)控制照明LED(IlOO)的开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的LED巡检灯控制电路，其特征是还包括分别与MCU控制单元 (600)连接的一 LED巡检灯靠近高压区时的高压报警检测及驱动单元(800)和一包含报警 LED (701)的LED指示及驱动单元(700)；高压报警检测及驱动单元(800)将空间辐射的高压信号检测放大并送MCU控制单元(600)处理，MCU控制单元(600)根据检测到的电压阈值开启或关闭LED指示及驱动单元(700)中的报警LED(701)。
3.根据权利要求1或2所述的LED巡检灯控制电路，其特征是还包括一数码管电量显示及驱动单元G00)；数码管电量显示及驱动单元(400)与MCU控制单元(600)连接并接受其控制指令，通过数码管显示电池的电量。
4.根据权利要求3所述的LED巡检灯控制电路，其特征是所述的交流整流以及充电检测单元(100)经二极管(M)隔离后与锂电池组(501)连接，该单元还包括6个二极管(D6、 D7、D8、D10、D11和DU)和一场效应管(Q8)，其中6个二极管组成桥式整流，手摇发电单元输出的交流电经二极管整流和外部适配器输入的直流电送至场效应管0^8)的G极，MCU控制单元(600)通过读外部端口 VCH值可检测到充电信号的有无输入，并让LED指示及驱动单元(700)和数码管电量显示及驱动单元(400)作相应的指示。
5.根据权利要求4所述的LED巡检灯控制电路，其特征是所述的LED恒流控制单元 (1000)包括放大三极管(Q2)和(Q3)、场效应管(Ql)、电感(Li)、电容(Cl)、肖特基(D2)、 电阻(R2)和(R3)；由MCU控制单元(600)送过来的PWM方波控制信号经放大三极管OK3)和^) 放大后， 加到场效应管Oil)的G极，从而让场效应管Oil)处于开关状态，开和关的时间分别由MCU 控制单元(600)输出的方波占空比控制，场效应管Oil)处于开状态时通过电感(Li)储能， 从而使原先储存在电感(Li)上的能量相叠加后足够点亮照明LED(IlOO)，电容(Cl)可以滤除直流电中的杂波成分，场效应管Oil)关闭时电感就释放能量，流过照明LED(IlOO)的电流通过电阻0 )接地，电流取样电压由电阻(似)送至MCU控制单元(600)的模数转换器， 从而让多个串联的照明LED(IlOO)的电流变化及时的反应给MCU控制单元(600)，MCU控制单元(600)根据送入值与设定的值进行比较，从而让I/O 口输出不同占空比的方波到放大三极管和0^2)，以达到调节照明LED(IlOO)的电流大小而使其工作于恒定电流值，发光的亮度保持不变。
6.根据权利要求5所述的LED巡检灯控制电路，其特征是所述的电池充放电检测单元 (500)包含的锂电池组(501)与电阻R20串联后接地，还包括一运算放大器(TO)和多个取样反馈电阻，电池充放电电流或者电压经电阻取样后经运算放大器(U； )放大后再送至MCU 控制单元(600)，运算放大器(TO)内含有两个运算放大器(U3A)和(TOB)，一个负责过流放大，一个负责过压放大；若充放电处于异常状态，MCU控制单元(600)切断所有的输出，若处于正常充放电状态，让锂电池处于恒流恒压充电，保护了电路的安全性。
7.根据权利要求6所述的LED巡检灯控制电路，其特征是所述的MCU控制单元(600) 中的MCU芯片(Ul)之型号为HT46R47，该芯片集成了模数转换以及休眠等功能，若产品在长时间未使用即可进入休眠模式，环保节能。
8.根据权利要求7所述的LED巡检灯控制电路，其特征是所述的数码管电量显示及驱动单元(400)包括一数码管驱动芯片(似)和一个两位的数码管，驱动芯片(似)的型号为 TM1617。
全文摘要
本发明公开了一种LED巡检灯控制电路，旨在解决现有的电路稳定性不佳、无手摇发电、无电量显示和高压区报警的缺陷。其特征是包括分别与一MCU控制单元(600)连接的交流整流及充电检测单元(100)，按键控制单元(200)，电池电压检测单元(300)，包含有一锂电池组(501)的电池充放电检测单元(500)，LED恒流控制单元(1000)及一手摇发电单元(900)和多个照明LED(1100)；还可增设LED巡检灯靠近高压区时的高压报警检测及驱动单元(800)和LED指示及驱动单元(700)。它可用于巡检或携带照明之用。
文档编号H05B37/02GK102281675SQ20111014781
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月2日 优先权日2011年6月2日
发明者刘共升, 胡兴 申请人:胡兴