專利名稱：Led鋰電礦燈的制作方法
技術領域：
本實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、裝在燈頭外殼內的、一體化LED鋰電礦燈。
背景技術：
目前，高亮度LED礦燈在礦山的應用越來越廣，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，不需要補充電解液，是完全免維護型產品；可以與高亮度LED裝在同一礦燈燈頭外殼內，構成一體化礦燈，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礦燈內沒有蓄電池充電指示電路，不便于監(jiān)視礦燈內鋰蓄電池的充電情況。此外也存在易失手墜落的問題。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有LED鋰電礦燈內鋰蓄電池充電無指示的不足，本實用新型提供一種新的LED鋰電礦燈，其鋰蓄電池在進行充電時礦燈能作出顯示，便于監(jiān)視礦燈內鋰蓄電池的充電情況。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是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、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燈頭外殼內，構成一體化的LED礦燈。礦燈的電路部分設有充電指示電路及其LED充電指示燈。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案還可以是LED鋰電礦燈的礦燈外殼殼體材料采用防彈玻璃。外殼設計為前小后大的八棱體形。礦燈外殼上設供穿繩用的穿繩掛鼻。電源開關采用兩只自鎖開關，使礦燈有三種工作模式。充電指示電路采用雙集成運放作電壓比較器來組成。
本實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、可構成一體化礦燈等優(yōu)點的基礎上，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構，其頂部又有穿繩掛鼻，便于攜帶，手握牢固，不易墜落。防彈玻璃外殼堅固耐用。
③電源開關用兩只自鎖開關，使礦燈有三種工作模式可按9、8、1只點亮進行組合，便于控制照度和照明工作時間，使用方便靈活。


圖1本實用新型LED鋰電礦燈的結構示意圖前視圖、即圖2順時針旋轉90°的右側視圖圖2本實用新型LED鋰電礦燈的結構示意圖主視剖視圖圖3本實用新型LED鋰電礦燈的結構示意圖底視圖圖4本實用新型LED鋰電礦燈的結構示意圖背視圖、即圖2順時針旋轉90°的左側視圖圖5本實用新型LED鋰電礦燈的電路圖圖中1-外殼前蓋、2-開關蓋、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-穿繩掛鼻具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
在圖1、2中示出本實用新型LED鋰電礦燈的結構。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、卡板12構成。高亮度白光LED和鋰蓄電池燈頭等裝在同一燈頭外殼內，構成一體化礦燈，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結合成一個整體，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的底側有彈性的電源開關蓋2，與之對應，外殼內有自鎖按鍵式電源開關。
外殼后蓋10后側頂部有穿繩掛鼻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。
在礦燈外殼內部，高亮度白光LED管14位于外殼前蓋1內前部，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。
在圖3中示出本LED鋰電礦燈底面的結構。底面上裝有電源開關蓋2，電源開關蓋2上有兩組“ON”和“OFF”的字樣，表示其內兩組自鎖按鍵式電源開關2接通和關斷的按壓位置。
在圖4中示出本LED鋰電礦燈后蓋10背面的結構。背面四個角有四個安裝緊固螺釘7的沉孔，背面中間裝有卡板12，背面的下部有標牌，標牌上有煤礦安全標牌志“MA”和防爆電器牌志“Exsl”，即煤礦用礦燈必須具有的標志。背面的一側有充電插座蓋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電路板DCBH、即組件U2，型號KD-1型，廣州產。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的動接頭，經二極管D12接鋰離子蓄電池E的正極。鋰離子蓄電池E的正極、負極分別與鋰電池保護電路組件U2的引腳1、引腳2連接，鋰電池保護電路組件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的連接點接集成穩(wěn)壓器U1的取樣端引腳1；輸出端的另一路經電阻R4接集成穩(wěn)壓電路U1的引腳2；第三路經開關K1接白色發(fā)光二極管D1～D8，至地；第四路經開關K2接白色發(fā)光二極管D9、電阻R7的串聯(lián)回路，至地；第五路經電阻R8接雙運放集成電路U3的輸入端引腳2和引腳5，把基準電壓，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放U3和紅、綠LED充電指示燈D10、D11組成。雙集成運放U3采用LM358。其一只運放的輸出端引腳1接發(fā)光顯示正在充電的紅色LED指示燈D10，負輸入端引腳2經電阻R8接基準電壓端，正輸入端引腳3接由電阻R9、R10構成的分壓電路的分壓點、即充電電壓的取樣端。另一只運放的輸出端引腳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經電阻R8接基準電壓，負輸入端引腳6接充電電壓取樣端。亦即，兩運放的正、負輸入端所接的電壓端正好相反。電阻R9、R10構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。充電電源的正極經電阻R1接運放U3的工作電壓正極端引腳8，為運放提供工作電壓，運放U3的引腳4為工作電壓負極端，接地。紅、綠LED充電指示燈D10、D11的負極經限流電阻R2接地。
工作原理1.KD-1型鋰電池保護電路板DCBH，是專用的鋰電池充放電保護電路組件，對鋰離子蓄電池具有充、放電保護和短路保護功能。
2.可調式集成穩(wěn)壓器LZ030，通過電位器R6調節(jié)，可以在輸入電壓5V時，輸出穩(wěn)定電壓2～4.9V。使用時根據(jù)LED管D1～D9的額定工作電壓調節(jié)輸出。
3.雙運放集成電路LM358內的兩只運算放大器，不加反饋電阻，作開環(huán)放大，便成為兩個電壓比較器。在此正是利用把它作兩個電壓比較器來使用。當充電正在進行時，外接充電電壓經電阻R9、R10分壓取得的取樣電壓，高于基準電壓，第一只運放正輸入端的電位高于負輸入端的電位，輸出端輸出高電平，紅色LED指示燈D10亮；第二只運放工作狀態(tài)相反，綠色LED指示燈D11不亮。當充電已滿，兩只運放的正負輸入端的電位正好翻轉，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K1、K2控制，開、關狀態(tài)交替轉換，高亮度白光LED管D1～D9，可以按1、8、9只點亮任意組合。9只全亮，可工作12小時；8只點亮，可工作14小時；1只點亮可工作110小時。
2.充電需備有專用充電器。進行充電前，主、副高亮度白光LED管D1～D8、D9必須處于關閉狀態(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，礦燈內紅色LED指示燈D10亮，表明充電正常進行；礦燈內變?yōu)榫G色LED指示燈D11亮時，表明充電已完成，礦燈處于備用狀態(tài)。如果充電器長時間不用應斷開電源。
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、搶險救災、狩獵夜釣、士兵裝備等。
電子元器件的參考規(guī)格型號高亮度白光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、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)裝在同一個燈頭外殼內，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)分別接第一運放、第二運放的輸出端；第一運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，負輸入端經電阻(R8)接基準電壓端、即白光LED(D1～D9)的正極，第二運放的正、負輸入端與第一運放接法相反。
4.根據(jù)權利要求1所述的LED鋰電礦燈，其特征在于所說的電源開關是兩只自鎖按鍵開關(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、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的一體化礦燈。其電路部分設有鋰蓄電池充電指示電路，充電時礦燈內的紅、綠LED充電指示燈15能作出顯示，便于監(jiān)視礦燈內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構，頂部有穿繩掛鼻，采用防彈玻璃制作。手持牢固，不易墜落，堅固耐用。兩只自鎖式電源開關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F21Y101/02GK2886306SQ20062008230
公開日2007年4月4日 申請日期2006年3月28日 優(yōu)先權日2006年3月28日
發(fā)明者徐興文 申請人:徐興文