專利名稱：礦用安全帽燈的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種礦用安全帽照明用燈的控制電路裝置，具體涉及一種礦用安全帽燈的控制裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外技術(shù)人員都在不斷地改進(jìn)、完善礦用安全帽燈，試圖徹底消除礦用安全帽燈中存在的安全隱患，但目前國(guó)內(nèi)礦用安全帽燈仍存在下述不安全隱患。
1.礦用安全帽燈控制電路溫度高。由于安全帽燈的控制電路自身功耗大，使得電路在工作狀態(tài)下溫度遠(yuǎn)高于環(huán)境溫度，易誘燃可燃?xì)怏w。
2.礦用安全帽的燈泡自身工作溫度高。由于礦用安全帽燈泡的電光轉(zhuǎn)換效率低，燈泡要達(dá)到一定的亮度，必定產(chǎn)生很高的熱量，使燈泡本體溫度極高，極易誘燃可燃?xì)怏w。
3.礦用安全帽燈電器的聯(lián)結(jié)點(diǎn)裸露，易產(chǎn)生短路而引起的電火花。
4.為使控制電路穩(wěn)定、可靠地工作所采取的DC-DC升壓電路，增大電路中相對(duì)極點(diǎn)的電位差，當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)，易產(chǎn)生極強(qiáng)的電火花。
5.現(xiàn)有的礦用安全帽燈，其電路的短路保護(hù)裝置均存在滯后響應(yīng)時(shí)間差，而保護(hù)電路的滯后響應(yīng)易產(chǎn)生的電火花。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種安全帽照明燈的控制裝置，其解決了背景技術(shù)中控制電路及照明燈自身溫度高，易誘燃可燃?xì)怏w，電器的聯(lián)結(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生短路而引起電火花的技術(shù)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種礦用安全帽燈的控制裝置，包括連接照明燈的輸出5，其特殊之處在于它還包括恒功率控制和短路保護(hù)7；所述的恒功率控制包括穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1和輸出驅(qū)動(dòng)器6，所述的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1與電源正極相接；所述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的一路輸出接入輸出5，另一路輸出經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器6接入輸出5；所述短路保護(hù)7的輸入端與輸出5相接，所述短路保護(hù)7的輸出接入穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1。
上述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出以經(jīng)緩雪崩欠壓控制3接入輸出驅(qū)動(dòng)器6為宜，所述緩雪崩欠壓控制3的輸出端接有欠壓指示器4。
上述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出還可經(jīng)過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)2接入輸出驅(qū)動(dòng)器6。
上述照明燈以采用發(fā)光二極管D1為佳，所述的電源為電池電源。
上述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1可包括集成塊IC1、電容C1和分壓電阻R1-R2，所述的電容C1接于集成塊IC1的輸出端，所述的分壓電阻R1、R2與電容C1相并聯(lián)；所述的輸出驅(qū)動(dòng)器6可由集成塊IC1內(nèi)部的輸出電路和恒流源H構(gòu)成，所述的恒流源H接于穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出端，所述的恒流源H與發(fā)光二極管D1相串聯(lián)。
上述緩雪崩欠壓控制3和過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)2可包括觸發(fā)器IC2，所述觸發(fā)器IC2的2腳與分壓電阻R3、R4的接點(diǎn)相連接，所述觸發(fā)器IC2的6腳與接地端之間接有電容C3，所述觸發(fā)器IC2的6腳與電源Vcc之間接有電阻R5，所述觸發(fā)器IC2的5腳與接地端之間接有相并聯(lián)的電容C2和穩(wěn)壓二極管DW。
上述短路保護(hù)7可包括三極管T，所述三極管T的基極與發(fā)光二極管D1的正極之間接有電阻R7，所述三極管T的基極與電源Vcc之間接有電阻R6，所述三極管T的發(fā)射極接電源Vcc，所述三極管T的集電極與接地端之間接有電阻R8。
上述集成塊IC1可采用TPS77501或77601，所述的觸發(fā)器IC2可采用555。
上述欠壓指示器4以采用發(fā)光二極管D2為佳，所述的發(fā)光二極管D2接于觸發(fā)器IC2的3腳與接地端之間。
本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)本實(shí)用新型的主要器件采用MOS集成電路，工作時(shí)功耗極小，器件本體的表面溫度一般低于常溫，杜絕了誘燃可燃?xì)怏w的可能。
2)集成電路的引出極采用密封式耐高溫軟引線電極，電路連接點(diǎn)的采用密封結(jié)構(gòu)，消除了裸露電器聯(lián)接點(diǎn)產(chǎn)生電火花的安全隱患。
3)照明燈的輸出驅(qū)動(dòng)端由電可變內(nèi)阻恒流源組成，負(fù)載有驟增電流的趨勢(shì)時(shí)，輸出極內(nèi)阻增大，且為零時(shí)差響應(yīng)，同時(shí)電壓輸出及時(shí)關(guān)閉，消除了集成電路在負(fù)載短路時(shí)產(chǎn)生短路電火花的隱患。
4)集成電路IC1的欠電壓指示輸出端與4腳電氣特性相同，但輸出電壓低于4腳輸出電壓，驅(qū)動(dòng)電流控制在4腳電流的1/30左右，同樣不會(huì)產(chǎn)生電火花。
5)控制電路設(shè)計(jì)合理、完善，可確保電池對(duì)照明燈泡的恒功率供電，滿足照明燈的恒定光照度。
附圖圖面說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器和輸出驅(qū)動(dòng)器的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型緩雪崩欠壓控制和過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型短路保護(hù)的電路原理圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明1-穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，2-過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)，3-緩雪崩欠壓控制，4-欠壓指示器，5-輸出，6-輸出驅(qū)動(dòng)器，7-短路保護(hù)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型通過(guò)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)電路保證輸出電壓的恒定，通過(guò)過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)電路及欠壓指示器提醒用戶電池電量的安全，短路保護(hù)電路提供了電路短路時(shí)的保護(hù)措施，電路連接點(diǎn)的密封消除了產(chǎn)生電火花的安全隱患。
參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型的照明燈接于輸出5，恒功率控制主要由穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1和輸出驅(qū)動(dòng)器6構(gòu)成。穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1與電源正極相接，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的一路輸出接輸出5，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的另一路輸出經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器6接入輸出5。短路保護(hù)7的輸入端與輸出5相接，短路保護(hù)7的輸出接穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1。穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出一路經(jīng)緩雪崩欠壓控制3接入輸出驅(qū)動(dòng)器6，另一路經(jīng)過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)2接入輸出驅(qū)動(dòng)器6。緩雪崩欠壓控制3的輸出端接有欠壓指示器4。
參見(jiàn)圖2，本實(shí)用新型的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1為負(fù)反饋閉環(huán)電壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要由集成塊IC1構(gòu)成。集成塊IC1具體可采用TPS77501或77601IC等。集成塊IC1輸出的電壓VP1經(jīng)電阻R1、R2分壓、采樣，反饋至穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1內(nèi)的運(yùn)算放大器進(jìn)行電壓比較和運(yùn)算放大，運(yùn)算放大器輸出的壓差信號(hào)調(diào)節(jié)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出電壓Vp1，使輸出電壓VP1恒定在預(yù)定的額定電壓值上，以保證供給照明燈上的電壓不變。電池壓采樣電阻R1、R2的分壓比為VccR2/R1+R2。本實(shí)用新型的照明燈采用發(fā)光二極管D1冷光源，電源采用電池電源。電容C1接于集成塊IC1的輸出端，與分壓電阻R1、R2相并聯(lián)。輸出驅(qū)動(dòng)器6由集成塊IC1內(nèi)部的輸出電路和恒流源H構(gòu)成，恒流源H接于穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出端，恒流源H與發(fā)光二極管D1相串聯(lián)。
參見(jiàn)圖3，過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)2和緩雪崩欠壓控制3主要由觸發(fā)器IC2構(gòu)成。電池壓采樣電阻R3、R4的分壓比的設(shè)定，可在電池電壓降至3.2V時(shí)，觸發(fā)器IC2被觸發(fā)，其輸出電壓VP2為高電平，驅(qū)動(dòng)欠壓指示器4的發(fā)光二極管D2發(fā)光，指示電池處于欠壓狀態(tài)。同時(shí)，觸發(fā)器IC2輸出端VP2的高電位輸出到驅(qū)動(dòng)級(jí)的門(mén)控EN輸入端，關(guān)斷照明燈的供電，使發(fā)光二極管D1熄滅。采樣分壓電阻R3、R4在電池電壓下降的過(guò)程中，R4上的壓降為線性緩降，觸發(fā)器IC2的電平也相應(yīng)地緩慢降低，在臨界觸發(fā)時(shí)期，觸發(fā)器IC2的輸出VP2隨之緩慢上升，這一時(shí)期是欠壓指示的發(fā)光二極管D2和照明指示的發(fā)光二極管D1同時(shí)點(diǎn)亮的時(shí)期，可警告使用者電池需要充電，應(yīng)立即退出使用。一般，這種狀態(tài)還可維持一小時(shí)。觸發(fā)器IC2在達(dá)到下限饋電電壓時(shí)，電路處于失配狀態(tài)，即電路處于不工作狀態(tài)，觸發(fā)器IC2的輸出VP2處于低電平狀態(tài)，輸出驅(qū)動(dòng)器6的門(mén)控端EN關(guān)斷，高電平隨之消除，照明燈被強(qiáng)迫到低亮度工作狀態(tài)。便于使用者在來(lái)不及撤退到安全地點(diǎn)的情況下采取應(yīng)急措施。觸發(fā)器IC2具體可采用CMOSTL555C集成電路，其靜態(tài)功耗極小。
參見(jiàn)圖4，系統(tǒng)電路正常工作狀態(tài)下，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1的輸出電壓Vp1為高電位，短路保護(hù)7的三極管T處于截止?fàn)顟B(tài)，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管Vt1為低電位輸出。當(dāng)輸出電壓Vo點(diǎn)與地之間出現(xiàn)短路時(shí)，三極管T進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管Vt2輸出高電平，觸發(fā)EN端，強(qiáng)迫觸發(fā)器IC2切換至輸出電壓狀態(tài)，迅速關(guān)斷發(fā)光二極管D1的電源。這種保護(hù)為自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)，當(dāng)短路保護(hù)消除后，供電自動(dòng)恢復(fù)。系統(tǒng)電路正常供電狀態(tài)下，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器1輸出恒定的電流。一旦負(fù)載照明燈出現(xiàn)短路，恒流源H的內(nèi)阻R迅速增加。當(dāng)電流增大到原電流的1.2倍時(shí)，電路中的電流及時(shí)下降至0，此即過(guò)電流保護(hù)。由于恒流源H的內(nèi)阻R采用的是PTC過(guò)流保護(hù)元件，在短路時(shí)能迅速吸收V0端的電位，可使三極管T的保護(hù)作用加速完成。
權(quán)利要求1.一種礦用安全帽燈的控制裝置，包括連接照明燈的輸出5，其特征在于它還包括恒功率控制和短路保護(hù)(7)；所述的恒功率控制包括穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)和輸出驅(qū)動(dòng)器(6)，所述的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)與電源正極相接；所述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)的一路輸出接入輸出(5)，另一路輸出經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器(6)接入輸出(5)；所述短路保護(hù)(7)的輸入端與輸出(5)相接，所述短路保護(hù)(7)的輸出接入穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)的輸出經(jīng)緩雪崩欠壓控制(3)接入輸出驅(qū)動(dòng)器(6)，所述緩雪崩欠壓控制(3)的輸出端接有欠壓指示器(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)的一路輸出經(jīng)過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)(2)接入輸出驅(qū)動(dòng)器(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的照明燈為發(fā)光二極管D1，所述的電源為電池電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)包括集成塊IC1、電容C1和分壓電阻R1-R2，所述的電容C1接于集成塊IC1的輸出端，所述的分壓電阻R1、R2與電容C1相并聯(lián)；所述的輸出驅(qū)動(dòng)器(6)由集成塊IC1內(nèi)部的輸出電路和恒流源H構(gòu)成，所述的恒流源H接于穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器(1)的輸出端，所述的恒流源H與發(fā)光二極管D1相串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的緩雪崩欠壓控制(3)和過(guò)欠壓強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)(2)包括觸發(fā)器IC2，所述觸發(fā)器IC2的2腳與分壓電阻R3、R4的接點(diǎn)相連接，所述觸發(fā)器IC2的6腳與接地端之間接有電容C3，所述觸發(fā)器IC2的6腳與電源Vcc之間接有電阻R5，所述觸發(fā)器IC2的5腳與接地端之間接有相并聯(lián)的電容C2和穩(wěn)壓二極管DW。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的短路保護(hù)(7)包括三極管T，所述三極管T的基極與發(fā)光二極管D1的正極之間接有電阻R7，所述三極管T的基極與電源Vcc之間接有電阻R6，所述三極管T的發(fā)射極接電源Vcc，所述三極管T的集電極與接地端之間接有電阻R8。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的集成塊IC1為T(mén)PS77501或77601，所述的觸發(fā)器IC2為555。
9.根據(jù)權(quán)利要求8述礦用安全帽燈的控制裝置，其特征在于所述的欠壓指示器(4)由發(fā)光二極管D2構(gòu)成，所述的發(fā)光二極管D2接于觸發(fā)器IC2的3腳與接地端之間。
專利摘要一種礦用安全帽燈的控制裝置，其照明燈與輸出連接，恒功率控制包括穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器和輸出驅(qū)動(dòng)器。穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器與電源正極相接，穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器一路輸出接入輸出，另一路輸出經(jīng)輸出驅(qū)動(dòng)器接入輸出。短路保護(hù)的輸入端與輸出相接，短路保護(hù)的輸出接入穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器。本實(shí)用新型解決了背景技術(shù)中控制電路及照明燈自身溫度高，易誘燃可燃?xì)怏w，電器的聯(lián)結(jié)點(diǎn)易產(chǎn)生短路而引起電火花的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型的主要器件工作功耗極小，器件本體的表面溫度一般相對(duì)很低，杜絕了誘燃可燃?xì)怏w的可能，同時(shí)消除了電器聯(lián)接或短路產(chǎn)生電火花的安全隱患。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2862580SQ20052007907
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2005年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月9日
發(fā)明者朱建斌, 劉前立 申請(qǐng)人:陜西西立光電數(shù)碼技術(shù)有限公司