專利名稱：Led鋰電礦燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及礦山井工作業(yè)用礦燈，特別是一種用高亮度白光LED作發(fā)光照明器件、用鋰電池供電、裝在燈頭外殼內(nèi)的、一體化LED鋰電礦燈。
背景技術(shù)：
目前，高亮度LED礦燈在礦山的應(yīng)用越來越廣，大有發(fā)展前途。利用高亮度白光LED作礦燈的照明光源，發(fā)光效率高、耗電省、不需要更換燈泡。以鋰蓄電池作礦燈的電源，體積小、重量輕、無充電記憶效應(yīng)，不需要補(bǔ)充電解液，是完全免維護(hù)型產(chǎn)品；可以與高亮度LED裝在同一礦燈燈頭外殼內(nèi)，構(gòu)成一體化礦燈，不再需要用蓄電池盒及其與燈頭間的電纜。便于攜帶，使用方便。但是，目前的高亮度LED礦燈內(nèi)沒有蓄電池充電指示電路，不便于監(jiān)視礦燈內(nèi)鋰蓄電池的充電情況。此外也存在易失手墜落的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有LED鋰電礦燈內(nèi)鋰蓄電池充電無指示的不足，本實(shí)用新型提供一種新的LED鋰電礦燈，其鋰蓄電池在進(jìn)行充電時(shí)礦燈能作出顯示，便于監(jiān)視礦燈內(nèi)鋰蓄電池的充電情況。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是LED鋰電礦燈由礦燈外殼、高亮度白光LED、鋰離子蓄電池、電路部分及其線路板、充電插座、電源開關(guān)、用于插在礦帽插座上的卡板等組成。高亮度白光LED和鋰離子蓄電池裝在同一個(gè)燈頭外殼內(nèi)，構(gòu)成一體化的LED礦燈。礦燈的電路部分設(shè)有充電指示電路及其LED充電指示燈。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案還可以是LED鋰電礦燈的礦燈外殼殼體材料采用防彈玻璃。外殼設(shè)計(jì)為前小后大的八棱體形。礦燈外殼上設(shè)供穿繩用的穿繩掛鼻。電源開關(guān)采用兩只自鎖開關(guān)，使礦燈有三種工作模式。充電指示電路采用雙集成運(yùn)放作電壓比較器來組成。
本實(shí)用新型的有益效果是①在保留高亮度白光LED發(fā)光效率高、耗電省、鋰蓄電池體積小重量輕、可構(gòu)成一體化礦燈等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本礦燈采用了鋰蓄電池充電指示電路，便于通過礦燈的LED指示燈直接監(jiān)視鋰蓄電池的充電情況。
②由于本礦燈外殼采用前小后大的八棱體結(jié)構(gòu)，其頂部又有穿繩掛鼻，便于攜帶，手握牢固，不易墜落。防彈玻璃外殼堅(jiān)固耐用。
③電源開關(guān)用兩只自鎖開關(guān)，使礦燈有三種工作模式可按9、8、1只點(diǎn)亮進(jìn)行組合，便于控制照度和照明工作時(shí)間，使用方便靈活。


圖1本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖前視圖、即圖2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的右側(cè)視圖圖2本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖主視剖視圖圖3本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖底視圖圖4本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的結(jié)構(gòu)示意圖背視圖、即圖2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°的左側(cè)視圖圖5本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的電路圖圖中1-外殼前蓋、2-開關(guān)蓋、3-密封圈、4-反光罩、5-線路板、6-電池壓條、7-螺釘、8-鋰電池、9-充電插座蓋、10-后蓋、11-彈性片、12-卡板、13-卡板銷軸、14-高亮度白光LED、15-LED充電指示燈、16-穿繩掛鼻具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
在圖1、2中示出本實(shí)用新型LED鋰電礦燈的結(jié)構(gòu)。主要由礦燈外殼、高亮度白光發(fā)光二極管14、鋰離子蓄電池8、線路板5、充電插座、電源開關(guān)、卡板12構(gòu)成。高亮度白光LED和鋰蓄電池?zé)纛^等裝在同一燈頭外殼內(nèi)，構(gòu)成一體化礦燈，即只有燈頭、不用蓄電池盒及其與燈頭之間的礦燈電纜。由于不用蓄電池盒，在此，燈頭外殼即為礦燈外殼。它可以插接在礦帽上，作為頭戴式使用；也可以手握，作為手持式使用。
礦燈外殼由外殼前蓋1、后蓋10結(jié)合成一個(gè)整體，呈前面小后面大的八棱體形，便于手握。后蓋10與前蓋1之間的接合處有嵌槽，嵌槽內(nèi)嵌裝橡膠密封圈3；二者通過螺釘7緊固為一體。外殼由防彈玻璃、即PC材料制成。
外殼前蓋1的底側(cè)有彈性的電源開關(guān)蓋2，與之對(duì)應(yīng)，外殼內(nèi)有自鎖按鍵式電源開關(guān)。
外殼后蓋10后側(cè)頂部有穿繩掛鼻16，供穿繩套在手腕或脖子上用，以防止礦燈從手中或安全帽上墜落。后蓋10背面有鉸接座，鉸接座通過卡板銷軸13與卡板12的鉸接耳相鉸接。二者的鉸接處安裝彈性片11。以便卡板12插入礦帽前端的插座后，夾緊插座。
在礦燈外殼內(nèi)部，高亮度白光LED管14位于外殼前蓋1內(nèi)前部，由反光罩4作為支架固定，其引腳焊在線路板5上。反光罩4為階梯形，它的前表面為光反射鏡面。階梯形的反光罩4除了起固定作用、使光線向前照射且偏向下方，其表面還起光反射作用。線路板5后面的空間裝有鋰電池8，鋰電池8由電池壓條6固定。線路板5上安裝電路部分的元件，其中包括鋰電池8充電指示電路的紅、綠LED充電指示燈15，二者位于反光罩4的兩側(cè)。
在圖3中示出本LED鋰電礦燈底面的結(jié)構(gòu)。底面上裝有電源開關(guān)蓋2，電源開關(guān)蓋2上有兩組“ON”和“OFF”的字樣，表示其內(nèi)兩組自鎖按鍵式電源開關(guān)2接通和關(guān)斷的按壓位置。
在圖4中示出本LED鋰電礦燈后蓋10背面的結(jié)構(gòu)。背面四個(gè)角有四個(gè)安裝緊固螺釘7的沉孔，背面中間裝有卡板12，背面的下部有標(biāo)牌，標(biāo)牌上有煤礦安全標(biāo)牌志“MA”和防爆電器牌志“Exsl”，即煤礦用礦燈必須具有的標(biāo)志。背面的一側(cè)有充電插座蓋9，打開該蓋9，便露出里面的充電插座。
在圖5中示出本LED鋰電礦燈的電路原理。該礦燈的電路部分主要由鋰電池充電保護(hù)電路、直流穩(wěn)壓電路、鋰電池充電指示電路組成。
鋰電池充電電路采用專用的鋰電池保護(hù)電路板DCBH、即組件U2，型號(hào)KD-1型，廣州產(chǎn)。鋰電池的外接充電電源通過插頭與充電插座J插接。接充電電源正極的充電插座J的動(dòng)接頭，經(jīng)二極管D12接鋰離子蓄電池E的正極。鋰離子蓄電池E的正極、負(fù)極分別與鋰電池保護(hù)電路組件U2的引腳1、引腳2連接，鋰電池保護(hù)電路組件U2的引腳3接地。鋰離子蓄電池E的正極還接電容器C、集成穩(wěn)壓器U1的輸入端引腳5和引腳6。
直流穩(wěn)壓電路由集成穩(wěn)壓器U1組成，采用輸出可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LZ030。集成穩(wěn)壓器U1的輸出端引腳7和引腳8分為五路連接一路經(jīng)相串聯(lián)的電位器R6、電阻R5、電阻R3接地，其中，電阻R5、電阻R3的連接點(diǎn)接集成穩(wěn)壓器U1的取樣端引腳1；輸出端的另一路經(jīng)電阻R4接集成穩(wěn)壓電路U1的引腳2；第三路經(jīng)開關(guān)K1接白色發(fā)光二極管D1～D8，至地；第四路經(jīng)開關(guān)K2接白色發(fā)光二極管D9、電阻R7的串聯(lián)回路，至地；第五路經(jīng)電阻R8接雙運(yùn)放集成電路U3的輸入端引腳2和引腳5，把基準(zhǔn)電壓，即集成穩(wěn)壓器U1的輸出電壓、白色發(fā)光二極管D1～D8工作電壓，接至鋰電池充電指示電路。
鋰電池充電指示電路由雙集成運(yùn)放U3和紅、綠LED充電指示燈D10、D11組成。雙集成運(yùn)放U3采用LM358。其一只運(yùn)放的輸出端引腳1接發(fā)光顯示正在充電的紅色LED指示燈D10，負(fù)輸入端引腳2經(jīng)電阻R8接基準(zhǔn)電壓端，正輸入端引腳3接由電阻R9、R10構(gòu)成的分壓電路的分壓點(diǎn)、即充電電壓的取樣端。另一只運(yùn)放的輸出端引腳7接發(fā)光顯示充滿電的綠色LED指示燈D11，正輸入端引腳5經(jīng)電阻R8接基準(zhǔn)電壓，負(fù)輸入端引腳6接充電電壓取樣端。亦即，兩運(yùn)放的正、負(fù)輸入端所接的電壓端正好相反。電阻R9、R10構(gòu)成的分壓電路接在充電插座J引入的充電電源正極和接地端。充電電源的正極經(jīng)電阻R1接運(yùn)放U3的工作電壓正極端引腳8，為運(yùn)放提供工作電壓，運(yùn)放U3的引腳4為工作電壓負(fù)極端，接地。紅、綠LED充電指示燈D10、D11的負(fù)極經(jīng)限流電阻R2接地。
工作原理1.KD-1型鋰電池保護(hù)電路板DCBH，是專用的鋰電池充放電保護(hù)電路組件，對(duì)鋰離子蓄電池具有充、放電保護(hù)和短路保護(hù)功能。
2.可調(diào)式集成穩(wěn)壓器LZ030，通過電位器R6調(diào)節(jié)，可以在輸入電壓5V時(shí)，輸出穩(wěn)定電壓2～4.9V。使用時(shí)根據(jù)LED管D1～D9的額定工作電壓調(diào)節(jié)輸出。
3.雙運(yùn)放集成電路LM358內(nèi)的兩只運(yùn)算放大器，不加反饋電阻，作開環(huán)放大，便成為兩個(gè)電壓比較器。在此正是利用把它作兩個(gè)電壓比較器來使用。當(dāng)充電正在進(jìn)行時(shí)，外接充電電壓經(jīng)電阻R9、R10分壓取得的取樣電壓，高于基準(zhǔn)電壓，第一只運(yùn)放正輸入端的電位高于負(fù)輸入端的電位，輸出端輸出高電平，紅色LED指示燈D10亮；第二只運(yùn)放工作狀態(tài)相反，綠色LED指示燈D11不亮。當(dāng)充電已滿，兩只運(yùn)放的正負(fù)輸入端的電位正好翻轉(zhuǎn)，故綠色LED指示燈D11亮，紅色LED指示燈D10滅。
使用方法1.本LED鋰電礦燈有三種工作模式，由自鎖按鍵開關(guān)K1、K2控制，開、關(guān)狀態(tài)交替轉(zhuǎn)換，高亮度白光LED管D1～D9，可以按1、8、9只點(diǎn)亮任意組合。9只全亮，可工作12小時(shí)；8只點(diǎn)亮，可工作14小時(shí)；1只點(diǎn)亮可工作110小時(shí)。
2.充電需備有專用充電器。進(jìn)行充電前，主、副高亮度白光LED管D1～D8、D9必須處于關(guān)閉狀態(tài)。把充電器接通交流電源，將充電器的輸出插頭插入本礦燈的充電插座J，礦燈內(nèi)紅色LED指示燈D10亮，表明充電正常進(jìn)行；礦燈內(nèi)變?yōu)榫G色LED指示燈D11亮?xí)r，表明充電已完成，礦燈處于備用狀態(tài)。如果充電器長時(shí)間不用應(yīng)斷開電源。
該礦燈主要用于礦井采掘、隧道作業(yè)，也可用于其它場合隨身攜帶照明，如野外維修作業(yè)、考察探險(xiǎn)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、狩獵夜釣、士兵裝備等。
電子元器件的參考規(guī)格型號(hào)高亮度白光LED管D1～D9 Φ10mm、工作電壓3.0V～3.6V、子彈頭型；鋰離子蓄電池E額定電壓3.7V、兩節(jié)并聯(lián)；LED指示燈D10、D11 Φ5mm、紅、綠色；二極管D12 1N4007電容器C 0.1μF電位器R650KΩ電阻R1、R2、R7 51Ω電阻R3、R8、R9 169KΩ電阻R4、R5249KΩ電阻R10 270KΩ
權(quán)利要求1.一種LED鋰電礦燈，包括礦燈外殼、高亮度白光LED(14)、鋰離子蓄電池(8)、電路部分及其線路板(5)、充電插座、電源開關(guān)、用于插在礦帽插座上的卡板(12)，高亮度白光LED(14)和鋰離子蓄電池(8)裝在同一個(gè)燈頭外殼內(nèi)，其特征在于所說的電路部分包括鋰蓄電池充電指示電路及其LED充電指示燈(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的礦燈外殼的殼體材料為防彈玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的鋰蓄電池充電指示電路包括作電壓比較器用的雙集成運(yùn)放(U3)，顯示正在充電的LED指示燈(D10)和顯示充滿電的LED指示燈(D11)分別接第一運(yùn)放、第二運(yùn)放的輸出端；第一運(yùn)放正輸入端接取樣端、即充電電源并接的電阻分壓電路(R9、R10)的分壓點(diǎn)，負(fù)輸入端經(jīng)電阻(R8)接基準(zhǔn)電壓端、即白光LED(D1～D9)的正極，第二運(yùn)放的正、負(fù)輸入端與第一運(yùn)放接法相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的電源開關(guān)是兩只自鎖按鍵開關(guān)(K1、K2)，分別串接在多只并聯(lián)的白光LED(D1～D8)、單只白光LED(D9)的供電回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的礦燈外殼為前小后大的八棱體形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的礦燈外殼的上有供穿繩套用的穿繩掛鼻(16)。
專利摘要一種LED鋰電礦燈，由礦燈外殼、高亮度白光LED、鋰離子蓄電池8、電路部分及其線路板5、充電插座、電源開關(guān)、用于插在礦帽插座上的卡板12等組成，是高亮度LED和鋰電池裝在同一燈頭內(nèi)的一體化礦燈。其電路部分設(shè)有鋰蓄電池充電指示電路，充電時(shí)礦燈內(nèi)的紅、綠LED充電指示燈15能作出顯示，便于監(jiān)視礦燈內(nèi)鋰蓄電池的充電情況。本礦燈不僅體積小、重量輕、便攜，其外殼呈前小后大的八棱體結(jié)構(gòu)，頂部有穿繩掛鼻，采用防彈玻璃制作。手持牢固，不易墜落，堅(jiān)固耐用。兩只自鎖式電源開關(guān)使礦燈有三種照明模式，使用方便靈活。主要用于礦井、隧道作業(yè)，也可用于其它場合隨身攜帶照明，如野外作業(yè)等。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK2886306SQ20062008230
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月28日
發(fā)明者徐興文 申請(qǐng)人:徐興文