專利名稱：自備能源頭燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有機(jī)內(nèi)電池，并配有自備發(fā)電機(jī)充電器的發(fā)光裝置，尤其是涉及--種主要作為礦燈，配有便攜式自發(fā)電/AC充電器的自備能源頭燈。
技術(shù)背景頭燈是一種傳統(tǒng)的發(fā)光裝置，主要用于礦內(nèi)照明，一般備有燈外電池。其主要缺點(diǎn)是體 大質(zhì)重、光效低、能耗大、光源壽命短，尤其是在應(yīng)急情況下，因儲(chǔ)能器沒電，無法維持應(yīng) 急照明而失效。有關(guān)礦燈的設(shè)計(jì)已有不少報(bào)道。童樹兵在公告號(hào)為CN2545468的實(shí)用新型專利中公開一種自備式礦燈，電源上設(shè)置至少 兩條支路，所述的支路上均設(shè)有的熔斷絲和燈泡，開關(guān)K與支路和電源相連，所述的開關(guān)K 為單刀雙擲轉(zhuǎn)換開關(guān)，當(dāng)上述任一支路出現(xiàn)故障時(shí)，方便地將轉(zhuǎn)換開關(guān)K轉(zhuǎn)換到另一支路上， 使另-支路上的礦燈JH常工作，不會(huì)影響照明。西安電子科技大學(xué)創(chuàng)新數(shù)碼股份有限公司在 公告號(hào)為CN2851814的實(shí)用新型專利中公開了一種用于礦燈的光學(xué)裝置，是一種使用點(diǎn)狀光 源的便攜式照明裝置，其目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，以達(dá)到中心聚光、周圍散光 照射角度性能較好，安全、可靠，節(jié)約電能的有益效果。該裝置包括燈殼、散熱板、燈頭翻、 吊帶、燈園墊環(huán)和特別選用的單面凸透鏡、主光源與輔助光源LED,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的反光杯 主光源安裝在散熱板的中心，輔助光源安裝在主光源的旁邊反光杯安裝在燈圃墊環(huán)上，它 是…個(gè)底部為平面、中部類似于拋物面、上端的口部為向外延伸出一圈平檐的盆狀結(jié)構(gòu)，底 部的中心和中部的-'側(cè)各有--孔，分別套在主光源和輔助光源上?？蓱?yīng)用于礦燈和其他照明 裝梵中。劉宏儒在公開號(hào)為C阻6142卵的發(fā)明專利申請(qǐng)中公開了一種LED復(fù)合灘源礦燈，該 礦燈的光源的LED管芯由兩組以上獨(dú)立供電的PN結(jié)管芯，整體光源的LED圃接于礦燈反光 器上，構(gòu)成LED的散熱裝置；LED光源以不可拆卸方式封裝于礦燈內(nèi)，電源亦以不可拆卸方 式封裝。該發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)現(xiàn)了礦燈在可靠工作條件下的不可拆卸，根除了井下拆卸 礦燈造成的重大隱患完整體現(xiàn)了 "傻瓜"礦燈的技術(shù)要求。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于稱對(duì)現(xiàn)有礦燈存在的體大質(zhì)重、光效低、能耗大，光源壽命短， 尤其是當(dāng)電池沒電時(shí)造成礦燈失效等問題，提供一種主要作為礦燈，配有便攜式自發(fā)啦AC 充電器的自備能源頭燈。
本實(shí)用新型設(shè)有頭燈和充電器兩部分，頭燈設(shè)有殼體、主燈、聚光透鏡、按鍵開關(guān)、鋰聚合物電池、控制電路和充電電極a主燈設(shè)于殼體前部，主燈為大功率LED燈，聚光透鏡設(shè)于主燈上，按鍵開關(guān)設(shè)于殼體上都，控制電路和鋰聚^tl電池設(shè)于殼體內(nèi)。充電器設(shè)有殼體、發(fā)電機(jī)組件、手搖柄組件、驅(qū)動(dòng)輪組件、充電電極組件(或輸出電極 組件)、門封組件和電源控制電路。發(fā)電機(jī)組件設(shè)于殼體內(nèi)，發(fā)電機(jī)組件設(shè)有齒輪組和永磁 無劇發(fā)電機(jī)，永磁無刷發(fā)電機(jī)設(shè)有磁體、導(dǎo)磁套筒、線圈、鐵芯及支律軸架，磁體設(shè)于導(dǎo)磁 彩簡內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上并與齒輪組連接，線園置于鐵芯上并固定于導(dǎo)磁套簡內(nèi)。手搖柄設(shè)于殼體外，手搖柄一端與驅(qū)動(dòng)輪連接并通過驅(qū)動(dòng)輪與發(fā)電機(jī)組件連接；充電電極組件和門封組件設(shè)于充 電器前部；充電電極組件設(shè)于充電器后部；電源控制電路設(shè)于殼體內(nèi)，電源控制電酪分別與 發(fā)電機(jī)組件和充電電極組件連接。在主燈上最好設(shè)散熱板，散熱板的一部分最好露于殼體外，在主燈的一側(cè)可設(shè)輔燈，輔 燈最好由至少1只超高亮度LED燈組成，在輔燈上設(shè)有反射透鏡，輔燈最好設(shè)于主燈上方。在按鍵開關(guān)上最好設(shè)有按鍵開關(guān)套，用于對(duì)按鍵開關(guān)的保護(hù)與密封。在頭燈的后部最好 設(shè)有帽鉤，用于與頭熬的連接和固定，也便于與充電器組合成手燈。使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)手搖柄，即可通過驅(qū)動(dòng)輪使齒輪工作旋轉(zhuǎn)增速，進(jìn)而帶動(dòng)導(dǎo)磁套筒內(nèi)的磁 體旋轉(zhuǎn)，內(nèi)置的固定線園切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，通過導(dǎo)線引出感應(yīng)電流，電能產(chǎn)生與 傳輸過程無任何機(jī)械觸點(diǎn)，無刷，因此無電火花、無電磁千擾。與現(xiàn)有的礦燈相比，本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)是-1.由于配有便攜式AC/自發(fā)電雙能充電器，因此可隨時(shí)隨地通過人工手搖發(fā)電給頭燈內(nèi) 的糊聚合物電池充電，以滿足應(yīng)急狀態(tài)下的照明要求，通常手搖lmin (約l加轉(zhuǎn))可維持輔 燈(0.35W)照明約30mta.。 2.由于頭體采用一體化組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，頭燈采用高效大功率超 將亮度LED光源(光效^80Lm/W)和鋰聚合物電池，因此具有質(zhì)輕體小(重量<200克)、 亮度高、高效節(jié)能、使用壽命長、雙能應(yīng)急和多用途的特點(diǎn)a頭燈與充電器組合可當(dāng)手燈使 用。3.由于大功率LED燈采用外置式散熱板結(jié)構(gòu)，完全滿足LED燈的工作溫度條件，因此 LED燈的工作穩(wěn)定、光衰小、壽命長。4.由于采用全密封防水和防塵工藝結(jié)構(gòu)，殼體上下 合模采用超聲波壓焊，完全防水密封，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)輪采用迷宮式防水結(jié)構(gòu)，充電器AC插座采 用電極直注式并加密封樣膠塞，頭燈的聚光透鏡可采用二次注塑完成密封，按鍵開關(guān)采用橡 膠開關(guān)密封套密封，DC電能傳輸采用動(dòng)態(tài)面接觸式電極結(jié)構(gòu)，電阻小，使用壽命長n因此 可滿足特殊工作環(huán)境要求，
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的頭燈結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的頭燈立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4和5為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器結(jié)構(gòu)示意圖。閨6為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器驅(qū)動(dòng)輪組件結(jié)構(gòu)示意圖。衝8為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器軀動(dòng)輪放大示意圖。閨9為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器面接觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器面接觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的彈簧定位機(jī)構(gòu)與頭燈的連接關(guān)系示意圖。圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例的頭燈控制電路組成原理圖。衝12為本實(shí)用新型實(shí)施例的充電器電源控制電路組成原理圖。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例將結(jié)合附園對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一歩的說明。本實(shí)用新型設(shè)有頭燈和充電器兩部分。參見圖1 3,頭燈設(shè)有殼體l、主燈2、聚皿鏡3、輔燈4、雙觸按鍵開關(guān)5、橡膠按 鍵開關(guān)套6、充電電極7、控制電路板(PCB板》8、外置散熱板9、儲(chǔ)能器.(鋰聚，電池) 10、賴掛畫定件l!和帽鉤12,主燈2設(shè)于殼體1前部，由光效大于80Lm/W的lWLED燈 飢成，輔燈4由4只超高亮度白色LED燈組成。聚光透鏡3設(shè)于主燈2上，按鍵開關(guān)5設(shè) 于殼體1頂部，橡膠按鍵開關(guān)套6套在按鍵開關(guān)5及殼體1上，用于對(duì)開關(guān)的崈封，充電電 極7設(shè)于頭燈殼體1后部帽掛畫定件U內(nèi)，直接注塑于殼體1上，保證頭燈工作空間的密 封性，帽掛畫定件11插卡在殼體1上，避免充電電極7外露于空間中。外置散熱板9設(shè)于 殼體1中部，由于局部外露于殼體外，與空間熱交換率高，保證主燈2大功率LH5燈的散 熱耍求，減小光衰，延長壽命，提離安全性能。主燈銪端的聚光透鏡3采用二次注塑工藝與 外殼1 —體化成型前后殼體在裝配完畢后采用超聲波壓焊，達(dá)到防塵、防水性能指標(biāo)，參見圖4 10,充電器設(shè)有殼體13、發(fā)電機(jī)組件W (包括永磁無刷發(fā)電機(jī)、變速齒輪組 和支架板等)、手搖柄組件15 (包括手柄、搖鈕和定位軸等)、驅(qū)動(dòng)輪組件16 (包括驅(qū)動(dòng)輪 等)、控制電路板(PCB板)17、輸出電極組件18、自動(dòng)門封組件19 (包括門封滑板和彈簧 等)和充電電極組件(AC輸入電極)20 可另配有充電器皮套，插入后可懸掛于腰間皮帶上，充電器的輸入、輸出電極均置于工 《乍空間外，手搖發(fā)電通過旋轉(zhuǎn)手柄，發(fā)電機(jī)磁場旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，而驅(qū)動(dòng)輪組件設(shè)計(jì)為迷宮式 防水防塵結(jié)構(gòu)；上下殼體裝配檢測完畢采用超聲波壓焊，保護(hù)整機(jī)的防水防塵防爆性能。圖9給出本實(shí)用新敏實(shí)施例的充電器面接觸導(dǎo)電結(jié)構(gòu)示意圖，圉io給出充電器面iiM 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的彈簧定位機(jī)構(gòu)與頭燈的連接關(guān)系示意圖。在充電器與頭燈的連接處設(shè)有彈簧定位機(jī)構(gòu)21,在彈簧定位機(jī)構(gòu)21設(shè)有壓力彈簧22,彈簧定位機(jī)構(gòu)21與頭燈A的畫定電極23連接，參見圖l,頭燈A與充電器B卡接可組合成手燈。也可將頭燈通過帽掛面定件與礦轜配合作為礦燈使用。閣11給出頭燈的控制電路組成原理圖，頭燈控制電路由鋰聚合物電池(DC3.7V3.5M) BT!、過流過壓保護(hù)集成電路IC1 (9025型)、旋轉(zhuǎn)式按鍵開關(guān)K、恒流集成電路1C2 (32toA 歪!)、四路恒流集成電路1C3 (2toA型)及主燈LED1和輔燈LED2 LED5組成，按鍵開關(guān) K可控制主燈或輔燈的開啟與關(guān)閉，圖12給出雙能充電器電源控制電路組成原理圖，設(shè)有三相永磁無刷發(fā)電機(jī)G、三相橋 式整流電路D9 D14、濾波電容CW及隔離二極管m5等。搖動(dòng)手柄通過驅(qū)動(dòng)輪使發(fā)電機(jī) 磁場旋轉(zhuǎn)，三組園定線圈切割磁感線產(chǎn)生三相感應(yīng)電動(dòng)勢，經(jīng)三相橋式整流電路D9 D14 完成交鬼流變換，電解電容C10濾波后經(jīng)隔離二極管輸出向頭燈電路供電。開關(guān)電源電路采 用脈沖變壓器耦合并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源，市電由插頭J1經(jīng)保險(xiǎn)絲F1、橋式整流(EM~D4) 及電容Cl濾波得到直流電壓輸出到脈沖振蕩電路，振蕩電路由振蕩管VI和脈沖變壓器Tl組成。直流電壓經(jīng)電阻m給vi加上偏置后使其微微導(dǎo)通，有電流流過變壓器初級(jí)線園，同時(shí)反饋線圈的上端形成正電壓，此電壓經(jīng)電容C3和電阻R4反餓給V1，使其更導(dǎo)通，乃至 飽鄰。當(dāng)飽和時(shí)，變壓器初級(jí)線圈上電流不變，反饋線圈的感應(yīng)電壓下降，反馕電流迅速減 小，Vl退出飽和并截止，如此循環(huán)形成振蕩，完成DC-AC轉(zhuǎn)換。變壓器的次級(jí)線驕上即有 電壓，島'頻交流電流經(jīng)高頻整流管D7和濾波電容C8與C9完成AC-D.C轉(zhuǎn)換。三極管V2 與V3和周邊的電阻與電容組成過流保護(hù)電路，同時(shí)在光電耦合管U1傳遞輸出電壓反餓信 號(hào)時(shí)，還能調(diào)節(jié)V1的導(dǎo)通角，從而控制振蕩脈沖寬度使輸出電壓穩(wěn)定。穩(wěn)壓二極管DZ1用 于提供基準(zhǔn)電壓，保證輸出取樣信號(hào)的準(zhǔn)確性。此開關(guān)電源輸入的電壓范圍為AC85 265V,輸出為DC5V, 1.5A,以下給出圖3和4中主要元器件的參考型號(hào)和參考參數(shù)。集成電路ICh卯25型，IC2: AMC7135型，IC3: AMC7U1型；三極管V1: IRF830 型，V2:卯15型，V3:卯14型；光電耦合管Uh PC81T型二極管D1 D5: 1N4007型， D6: 1N4148型，D7: 5819型，D9 D14: W4002型，D21: 3.9V;電阻R1: 1M， R2、 R8: 510, R3: 100K, R4: 1K, R5: 270, R6: 2.2, R7: 150;電容C1: 47ji， C2、 C6: 120, C3: 152, C4、 C7: 103, C5: 10p, C8: lOOn, C9: 104, Cl(h 470p:線國繞組T1: Li: 173T, L2: 13T, L3: "T。
權(quán)利要求1.自備能源頭燈，其特征在于設(shè)有頭燈和充電器；頭燈設(shè)有殼體、主燈、聚光透鏡、按鍵開關(guān)、鋰聚合物電池、控制電路和充電電極，主燈設(shè)于殼體前部，主燈為大功率LED燈，聚光透鏡設(shè)于主燈上，按鍵開關(guān)設(shè)于殼體上部，控制電路和鋰聚合物電池設(shè)于殼體內(nèi)；充電器設(shè)有殼體、發(fā)電機(jī)組件、手搖柄組件、驅(qū)動(dòng)輪組件、充電電極組件、門封組件和電源控制電路；發(fā)電機(jī)組件設(shè)于殼體內(nèi)，發(fā)電機(jī)組件設(shè)有齒輪組和永磁無刷發(fā)電機(jī)，永磁無刷發(fā)電機(jī)設(shè)有磁體、導(dǎo)磁套筒、線圈、鐵芯及支撐軸架，磁體設(shè)于導(dǎo)磁套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上并與齒輪組連接，線圈置于鐵芯上并固定于導(dǎo)磁套筒內(nèi)；手搖柄設(shè)于殼體外，手搖柄一端與驅(qū)動(dòng)輪連接并通過驅(qū)動(dòng)輪與發(fā)電機(jī)組件連接；充電電極組件和門封組件設(shè)于充電器前部；充電電極組件設(shè)于充電器后部；電源控制電路設(shè)于殼體內(nèi)，電源控制電路分別與發(fā)電機(jī)組件和充電電極組件連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的.自備能源頭燈，其特征在于在主燈上設(shè)散熱板，
3. 如權(quán)利要求2所述的自備能源頭燈，其特征在于散熱板的一部分露于殼體外。
4. 如權(quán)利要求1所述的自備能源頭燈，其特征在于在主燈的一側(cè)設(shè)輔燈。
5. 如權(quán)利要求4所述的自備能源頭燈，其特征在于輔燈由至少1只超寓亮度LED燈組成-
6. 如權(quán)利要求4或5所述的自備能源頭燈，其特征在于在輔燈上設(shè)有反射透鏡，輔燈設(shè)-r主燈上方。
7. 如權(quán)利要求1所述的自備能源頭燈，其特征在于在按鍵開關(guān)上設(shè)有接鍵開關(guān)套。
8. 如權(quán)利要求l所述的自備能源頭燈，其特征在于在頭燈的后部設(shè)有帽鉤，
專利摘要自備能源頭燈，涉及一種具有機(jī)內(nèi)電池，并配有自備發(fā)電機(jī)充電器的發(fā)光裝置。提供一種主要作為礦燈，配有便攜式自發(fā)電/AC充電器的自備能源頭燈。設(shè)有頭燈和充電器。頭燈設(shè)有主燈、聚光透鏡、開關(guān)、鋰電池、控制電路和充電電極。主燈為LED燈。充電器設(shè)有發(fā)電機(jī)組件、手搖柄組件、驅(qū)動(dòng)輪組件、充電電極組件、門封組件和電源控制電路。發(fā)電機(jī)組件設(shè)齒輪組和發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的磁體設(shè)于導(dǎo)磁套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上并與齒輪組連接。手搖柄設(shè)于殼體外，手搖柄一端與驅(qū)動(dòng)輪連接并通過驅(qū)動(dòng)輪與發(fā)電機(jī)組件連接；充電電極組件和門封組件設(shè)于充電器前部；充電電極組件設(shè)于充電器后部；電源控制電路分別與發(fā)電機(jī)組件和充電電極組件連接。
文檔編號(hào)F21L13/08GK201047508SQ200720006979
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者吳才智 申請(qǐng)人:廈門皇達(dá)電子發(fā)展有限公司