一種激光筆的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種激光筆，包括具有激光信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射的激光筆電路和為激光筆電路提供電源的電源電路，電源電路中使用超級(jí)電容代替目前的干電池或者可充電的其它蓄電池。本實(shí)用新型的激光筆中，由于采用了超級(jí)電容代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電池，克服了目前的激光筆的不足，是一種壽命長(zhǎng)，充電時(shí)間短的激光筆。
【專利說明】一種激光筆

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光筆領(lǐng)域，特別涉及一種采用超級(jí)電容為激光器以及控制電路提供電能的激光筆。

【背景技術(shù)】
[0002]激光筆也叫PPT翻頁筆、電子教鞭、無線激光筆等名稱，它除了具備傳統(tǒng)激光筆的映射功能外，還可以通過簡(jiǎn)單地按動(dòng)激光筆上的上、下翻頁按鈕，以無線方式直接遠(yuǎn)程遙控電腦或多媒體投影設(shè)備實(shí)現(xiàn)幻燈片的自由翻頁和隨意演示，很方便！是一種智能設(shè)備中普遍使用的輸入裝置。
[0003]傳統(tǒng)的激光筆在使用時(shí)要用干電池或充電電池來供電，由于干電池的使用壽命短，因此使用者經(jīng)常要為激光筆更換新電池，這樣不僅麻煩而且使得激光筆的后期使用成本增加不少。除了使用干電池以外，也有部分激光筆使用充電電池，但是充電電池充電時(shí)間長(zhǎng)，壽命短(僅幾百個(gè)循環(huán)壽命)，有一定的安全隱患(會(huì)爆炸)，這些自身的限制因素使其在激光筆產(chǎn)品中并沒有得到廣泛的應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服目前激光筆采用可充電電池供電，充電時(shí)間長(zhǎng)，電池壽命短的不足，公開一種采用超級(jí)電容儲(chǔ)存電能為激光器以及控制電路供電的激光筆。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種激光筆，包括具有激光信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射的激光筆電路和為激光筆電路提供電源的電源電路；所述的電源電路采用超級(jí)電容C作為儲(chǔ)能裝置。
[0006]本實(shí)用新型的激光筆中，由于采用了超級(jí)電容代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電池，克服了目前的激光筆的不足，是一種壽命長(zhǎng)，充電時(shí)間短的激光筆。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)選方式是:電源電路包括超級(jí)電容C和穩(wěn)壓電路，所述的穩(wěn)壓電路輸入的電源輸入端接所述的超級(jí)電容C的陽極，產(chǎn)生所述的激光筆電路所述的穩(wěn)壓電源。穩(wěn)壓電路為一種DC/DC電路，包括穩(wěn)壓1C、電容C4、電容C9、電容ClO和電感LI ;所述的穩(wěn)壓IC的第6引腳接所述的超級(jí)電容C的陽極，第3引腳通過電容C9接地，第I引腳和第2引腳接地，第4引腳通過電感LI與超級(jí)電容C的陽極相連，電容C4連接在超級(jí)電容C的陽極與地之間，所述的穩(wěn)壓IC的第5引腳為穩(wěn)壓輸出端接激光筆電路的供電輸入端，電容ClO連接在穩(wěn)壓IC的第5引腳與地之間。還包括對(duì)所述的超級(jí)電容C進(jìn)行充電的充電電路，所述的充電電路包括充電1C、電容CU、電容C6、電阻R13 ;所述的充電IC的第3引腳接充電電源，充電IC的第2引腳通過由電容CU、電容C6和電阻R13組成的濾波電路接所述的超級(jí)電容C的陽極，充電IC的第I引腳接超級(jí)電容C的陽極。還包括電壓檢測(cè)電路，所述的電壓檢測(cè)電路包括比較器、參考電壓?jiǎn)卧?，所述的考電壓?jiǎn)卧c所述的超級(jí)電容器的正極分別與所述的比較器同相端和異相端相連，比較器的輸出為電壓檢測(cè)電路的推出信號(hào)控制所述的充電電路。在充電電源與所述的充電IC的第3引腳之間還設(shè)置有開關(guān)管Q2，所述的開關(guān)管Q2由電壓檢測(cè)電路控制。在充電電源與所述的充電IC的第3引腳之間還設(shè)置有濾波電容C5，濾波電容C5 —端與充電IC的第3引腳相連，另一端接地。
[0008]本實(shí)用新型的激光筆的充電接口可以采用USB -A PLUG接口、Min1-USB或者M(jìn)icro-USB內(nèi)接口方式。
[0009]由于采用了快速恒流充電電路和檢測(cè)電路保證對(duì)超級(jí)電容充電安全快速。
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作較為詳細(xì)的描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型激光筆電源原理框圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型激光筆穩(wěn)壓供電電路圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型激光筆超級(jí)電容充電電路圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型激光筆電壓檢測(cè)電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)施例是一種激光筆，該激光筆采用超級(jí)電容為激光筆電路供電，激光筆電路中具有激光產(chǎn)生電路和控制電路等，采用現(xiàn)有的利用干電池或者可充電電池供電時(shí)所使用的激光筆電路，這樣的激光筆電路采用1.5V的輸入電源，經(jīng)過內(nèi)部的DC/DC電路轉(zhuǎn)換成激光產(chǎn)生和控制電路所需要的各種電源，因此，本實(shí)施例的超級(jí)電容為激光筆電路供電的電路也輸出1.5V的穩(wěn)壓直流電源，如圖2所示為本實(shí)施例的穩(wěn)壓電源電路，它是一種DC/DC電路，包括穩(wěn)壓ICU3、電容C4、電容C9、電容ClO和電感LI ;穩(wěn)壓IC的第6引腳也就是EN引腳接超級(jí)電容C的陽極，第3引腳為REF引腳通過電容C9接地，第I引腳和第2引腳接地，第4引腳是LX引腳，它通過電感LI與超級(jí)電容C的陽極相連，電容C4連接在超級(jí)電容C的陽極與地之間，穩(wěn)壓IC的第5引腳為穩(wěn)壓輸出端OUT接激光筆電路的供電輸入端，為激光筆電路提供1.5V的穩(wěn)壓電源，電容ClO連接在穩(wěn)壓IC的第5引腳與地之間。
[0016]對(duì)超級(jí)電容充電的充電電路如圖3所示，包括充電1C、電容Cl 1、電容C6、電阻R13 ;充電I⑶4的第3引腳接充電電源，本實(shí)施例是通過USB接直流電源，是一個(gè)5V的電源，充電IC的第2引腳通過由電容CU、電容C6和電阻R13組成的濾波電路接所述的超級(jí)電容C的陽極，充電IC的第I引腳接超級(jí)電容C的陽極。由于超級(jí)電容的最高耐壓一般只有2.3V，因此，本實(shí)施例中的快速恒流充電電路將USB輸出的5V電壓轉(zhuǎn)換成2V左右的電壓為超級(jí)電容C充電。
[0017]電壓檢測(cè)電路如圖4所示，包括比較器U2、參考電壓?jiǎn)卧?，參考電壓?jiǎn)卧c超級(jí)電容器C的陽極分別與比較器U2同相端(I號(hào)引腳)和異相端(3號(hào)引腳)相連，比較器U2的輸出(4號(hào)引腳)在超級(jí)電容器C的陽極低于參考電壓時(shí)，產(chǎn)生控制上述快速恒流充電電路對(duì)超級(jí)電容充電，當(dāng)超級(jí)電容器C的陽極低于參考電壓時(shí)使快速恒流充電電路斷開，不再充電，這里參考電壓可以調(diào)節(jié)到超級(jí)電容的最高耐壓值，一般為2.3V。
[0018]參考電壓?jiǎn)卧邪ㄒ粋€(gè)三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電源Ul，Ul與外圍電路產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓，該參考電壓與超級(jí)電容C的正極電壓進(jìn)行比較，如果超級(jí)電容C的正極電壓大則輸出低電平，反之輸出高電平，輸出低電平時(shí)，控制開關(guān)Q2閉合，充電，輸出高電平時(shí)，控制Q2斷開，保護(hù)。
[0019]參考電壓?jiǎn)卧且匀丝烧{(diào)基準(zhǔn)電源Ul為中心，從USB的5V電源線的電壓通過電阻R3接三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陽極，三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陰極接地，電阻R7設(shè)置在三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul參考端與地之間，可調(diào)電阻R5設(shè)置在三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul參考端與陽極之間，在三端可調(diào)基準(zhǔn)電源Ul的陰極和陽極之間并聯(lián)電容Cl，在可調(diào)電阻R5與電容Cl的連接點(diǎn)上輸出參考電壓，根據(jù)調(diào)整可調(diào)電阻R5的大小，輸出參考電壓根據(jù)需要輸出。
[0020]本實(shí)施例中，激光筆采用的充電接口采用USB -A PLUG接口、Min1-USB或者M(jìn)icro-USB內(nèi)接口方式隱蔽式設(shè)計(jì)，其中，USB -A PLUG接口可直接插在帶USB母頭接口的設(shè)備上，在很短時(shí)間內(nèi)(10秒飛分鐘)給激光筆充電；采用Min1-USB、Micro-USB等各種USB形式的，可直接使用數(shù)碼產(chǎn)品(如手機(jī)、平板電腦等)的通用充電器進(jìn)行充電，也可連接在帶USB母頭接口的設(shè)備上，以達(dá)到在很短時(shí)間內(nèi)(10秒?5分鐘)給激光筆充電。
[0021]本實(shí)施例提供一種電路能代替電池給激光筆供電，采用超級(jí)電容做為儲(chǔ)能單元，利用電腦USB接口和快速充電技術(shù)，在極短時(shí)間內(nèi)(10秒飛分鐘)完成充電，保證激光筆正常工作。
[0022]I)采用大電流恒流充電，充電速度快，根據(jù)容量大小充電事件在10秒?5分鐘可達(dá)到其額定容量的99%以上。
[0023]2)充電接口:
[0024]2.1采用USB - A PLUG,隱蔽式設(shè)計(jì)，可直接插在帶USB母頭接口的設(shè)備上，在很短時(shí)間內(nèi)(10秒飛分鐘)給激光筆充電，這樣既方便又不耽誤使用；
[0025]2.2采用Min1-USB、Micro-USB等各種USB形式的內(nèi)接口方式，可直接使用數(shù)碼產(chǎn)品(如手機(jī)、平板電腦等)的通用充電器進(jìn)行充電，也可連接在帶USB母頭接口的設(shè)備上，以達(dá)到在很短時(shí)間內(nèi)(10秒?5分鐘)給激光筆充電；
[0026]3)具有電壓檢測(cè)功能，當(dāng)充電電壓達(dá)到設(shè)定的超級(jí)電容耐壓值時(shí)自動(dòng)切斷充電電源，保護(hù)超級(jí)電容不損壞；
[0027]4)超級(jí)電容做為儲(chǔ)能單元，其容量根據(jù)實(shí)際需要靈活可變；
[0028]5)激光筆的功能電路與現(xiàn)有電路相同，不做更改，這樣可以兼容已售或在售的產(chǎn)品;
[0029]6)超級(jí)電容經(jīng)特殊的穩(wěn)壓電路給激光筆電路供電，可以延長(zhǎng)超級(jí)電容放電時(shí)間。
[0030]7)本專利的核心是免電池即沒有傳統(tǒng)意義上的干電池，充電電池和鈕扣電池，采用超級(jí)電容供電。超級(jí)電容也叫黃金電容，是建立在德國(guó)物理學(xué)家Helmholz亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器，它是一種電化學(xué)元件，是通過極化電解質(zhì)來儲(chǔ)能，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0031]本實(shí)施例的激光筆與現(xiàn)有的激光筆相比，有以下顯而易見的實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)與優(yōu)占-
/ \\\.
[0032]1.壽命長(zhǎng)，重量輕，終身免維護(hù)。超級(jí)電容器的充放電過程是物理過程，不像充電電池是化學(xué)反應(yīng)。因此它的循環(huán)壽命可達(dá)50萬次。
[0033]2.充電速度快，因超級(jí)電容可以大電流(一般在20A至上千A)充電，使得此激光筆可在極短時(shí)間內(nèi)充滿電，用戶不需要等待即可正常使用本產(chǎn)品。
[0034]3.使用超級(jí)電容，使本產(chǎn)品進(jìn)行一次快速充電時(shí)間，即可滿足全天正常使用的需要。
[0035]4.沒有記憶效應(yīng)，可隨用隨充，不影響容量。
[0036]5.安全可靠，就算過流過壓短路也不會(huì)爆炸。
[0037]6.環(huán)保無污染，制造超級(jí)電容的所有材料都是環(huán)保的，不會(huì)污染環(huán)境。
[0038]目前，經(jīng)對(duì)一款激光筆測(cè)試在1.5V電壓供電時(shí)，激光筆在按鍵時(shí)的電流是6MA，沒有按鍵時(shí)的電流是0.1MA，假設(shè)充滿電要使用4小時(shí)，在這4小時(shí)內(nèi)有2小時(shí)激光筆處于按鍵狀態(tài)，2小時(shí)處于待機(jī)狀態(tài)，在待機(jī)狀態(tài)的電流加上自放電是0.3MA，則需要的電量是2X6+2X0.3=12.6MAH，超級(jí)電容可以充到2.6V放到IV，穩(wěn)壓電路的效率是90%。根據(jù)超級(jí)電容的電量公式:電量=容量CX電壓V，算出C=35F，實(shí)際采用35F的超級(jí)電容。USB接口的輸出電流一般是500MA，充電電路的轉(zhuǎn)換效率最高能達(dá)到95%，實(shí)際充電電流可達(dá)到5X0.5X95%/2.6=0.91Α,以0.91Α電流給50F超級(jí)電容充電則需要約90秒。
[0039]電壓檢測(cè)采用普通的比較器(如AS331)，基準(zhǔn)電壓為2.6V(可以采用例如TLV431的電壓源)，當(dāng)超級(jí)電容的電壓上升到2.6V時(shí)比較器輸出低電平控制開關(guān)管Q2關(guān)斷結(jié)束充電。
[0040]上面實(shí)施例1中，是在目前普遍使用的激光筆的基礎(chǔ)上采用超級(jí)電容代替干電池而使用的電路，對(duì)激光筆的電路沒有任何改變，如果對(duì)穩(wěn)壓電路進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)由超級(jí)電容輸出的各種電壓信號(hào)直接供激光筆電路中和各電路使用，這樣，可以減少目前所使用的激光筆的電源電路。
【權(quán)利要求】
1.一種激光筆，包括具有激光信號(hào)產(chǎn)生和發(fā)射的激光筆電路和為激光筆電路提供電源的電源電路；其特征在于:所述的電源電路采用超級(jí)電容C作為儲(chǔ)能裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光筆，其特征在于:所述的電源電路中還包括穩(wěn)壓電路，所述的穩(wěn)壓電路的電源輸入端接所述的超級(jí)電容C的陽極，產(chǎn)生所述的激光筆電路所述的穩(wěn)壓電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光筆，其特征在于:所述的穩(wěn)壓電路為一種DC/DC電路，包括穩(wěn)壓1C、電容C4、電容C9、電容ClO和電感LI ； 所述的穩(wěn)壓IC的第6引腳接所述的超級(jí)電容C的陽極，第3引腳通過電容C9接地，第I引腳和第2引腳接地，第4引腳通過電感LI與超級(jí)電容C的陽極相連，電容C4連接在超級(jí)電容C的陽極與地之間，所述的穩(wěn)壓IC的第5引腳為穩(wěn)壓輸出端接激光筆電路的供電輸入端，電容ClO連接在穩(wěn)壓IC的第5引腳與地之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光筆，其特征在于:還包括對(duì)所述的超級(jí)電容C進(jìn)行充電的充電電路，所述的充電電路包括充電1C、電容(:11、電容06、電阻1?13 ； 所述的充電IC的第3引腳接充電電源，充電IC的第2引腳通過由電容CU、電容C6和電阻R13組成的濾波電路接所述的超級(jí)電容C的陽極，充電IC的第I引腳接超級(jí)電容C的陽極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光筆，其特征在于:還包括電壓檢測(cè)電路，所述的電壓檢測(cè)電路包括比較器、參考電壓?jiǎn)卧?，所述的考電壓?jiǎn)卧c所述的超級(jí)電容器的正極分別與所述的比較器同相端和異相端相連，比較器的輸出為電壓檢測(cè)電路的推出信號(hào)控制所述的充電電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光筆，其特征在于:在充電電源與所述的充電IC的第3引腳之間還設(shè)置有開關(guān)管Q2，所述的開關(guān)管Q2由電壓檢測(cè)電路控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光筆，其特征在于:在充電電源與所述的充電IC的第3引腳之間還設(shè)置有濾波電容C5，濾波電容C5 —端與充電IC的第3引腳相連，另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一所述的激光筆，其特征在于:所述的充電接口為USB-APLUG 接 口。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一所述的激光筆，其特征在于:所述的充電接口為Min1-USB 或者 Micro-USB 內(nèi)接口方式。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK204087564SQ201420562775
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】胡慧英, 林土飛, 周茂奎 申請(qǐng)人:胡慧英, 林土飛, 周茂奎