專利名稱：一體式led節(jié)能礦燈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦燈，具體的說是涉及一種用于礦井等地下作業(yè)場所 照明使用的礦燈。
背景技術：
目前我國礦工在礦井下所使用的礦燈， 一般都是采用電池和燈頭分體，中 間靠電纜相聯，電纜容易磨損折斷，導致礦燈不能使用，甚至發(fā)生短路引起瓦 斯爆炸發(fā)生礦難。并且亮度一般較強，耗電量較高，其額定電流較大，光源的 熱量大，勢必造成能源的浪費，增加了采礦的成本。
長期以來，煤礦井下工人使用的礦燈均為酸式或堿式蓄電池燈泡供電，電 池和頭燈是分開的，中間用電線連接，這種礦燈不僅笨重、效率低、亮度小， 而且在地面還需要一個充電車間經常給這種礦燈的電池加酸或加堿，在這些操 作過程中會放出一些有害物質，嚴重污染周圍環(huán)境和水源，而且還危害操作工 人的身體健康，井下工人工作時要把礦燈一直背在身上，不但增加了工人的體 力消耗，而且蓄電池的電解液極易泄露，燒傷，燒壞工人的皮膚與工作服。
發(fā)明內容
本實用新型的目的就在于提供一種一體式LED節(jié)能礦節(jié)，能夠實現節(jié)能和 正常工作兩種狀態(tài)相互轉換，實現了輕觸開關控制兩種工作狀態(tài)的轉換。 本實用新型的目的可通過以下技術方案來實現
一種一體式LED節(jié)能礦燈，包括鏡片、上蓋、下殼體、電路板、LED發(fā)光 二極管和電池，所述的電路板上的控制電路包括輕觸開關、主光源電路和節(jié)能 光源電路，所述的主光源電路由主控芯片、電阻、穩(wěn)壓管和三極管與LED發(fā)光 二極管串聯在一起，所述節(jié)能光源電路由LED發(fā)光二極管與主控芯片串聯，電 池與主控芯片相連接，輕觸開關與主控芯片相連接，所述LED發(fā)光二極管設在 電路板上，電路板固定在下殼體內，電池設在下殼體內下部，鏡片卡在上蓋內， 上蓋扣合在下殼體上。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在電源正極與主控芯片間設有肖特二極管 SS14。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在電路板上連接電池的正負極間并聯設有充電 電路。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在充電電路正極與電源正極之間設置有肖特二 極管SS14。上述一體式LED節(jié)能礦燈，LED發(fā)光二極管點焊在電路板上控制電路的 另一面與控制電路相連接。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，所述鏡片、上蓋、下殼體、電路板、電池封裝 為一體。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在下殼體與下殼體內充電電路對應的位置上設 充電孔，在下殼體上設有輕觸開關蓋。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，主光源電路中的LED發(fā)光二極管為6個，并聯 在三極管與電池負極之間，節(jié)能光源電路中的LED發(fā)光二極管是2個，并聯在 電池正極與主控芯片之間。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在下殼體上還設有卡子。
上述一體式LED節(jié)能礦燈，在下殼體充電孔對應的位置上設有充電孔檔塊。
本實用新型由于采用新型的電路結構，輕觸開關控制兩種工作狀態(tài)，節(jié)能 工作狀態(tài)和正常工作狀態(tài)，節(jié)能工作狀態(tài)時，只有兩個燈亮，這種模式可維持 礦工在低照明要求時使用，能長時間保持一個較低的照度，大大節(jié)約了能源。 該電路中采用C0B封裝芯片實現輕觸開關控制LED發(fā)光二極管的開啟和關閉， 利用穩(wěn)壓管TL431監(jiān)測電池電壓并控制三極管S8550通斷，使主光源在電壓高 于3.3V時正常點亮，而低于3. 3V時使之熄滅，自動轉換成節(jié)能狀態(tài)，在此狀 態(tài)下仍可持續(xù)使用3小時以上，以便礦工及時撤離礦井，充電補充能量以后繼 續(xù)使用，同時采用小功率的發(fā)光二極管，可以減少發(fā)熱損耗，節(jié)省能量，所述 鋰電池組、電路板、上蓋、下殼體等結構封裝為一體，使用時直接將礦燈和礦 帽連接，小巧輕便，攜帶方便，減輕了礦工負擔，本實用新型采用小功率發(fā)光 二極管，屬于冷光源，發(fā)熱量很低，實現本質安全，并且鋰電池組、電路板、 上蓋、下殼體等結構封裝為一體，更加有效地增加了安全性能。


圖1是本實用新型的電路原理圖； 圖2是本實用新型的結構示意圖； 圖3是圖2A-A向視圖； 圖4是圖2B-B向視圖； 圖5是圖2的后視圖。
具體實施方式

如圖l、圖2、圖3、圖4和圖5所示的一體式LED節(jié)能礦燈，包括鏡片4、 上蓋2、下殼體l、電路板5、 LED發(fā)光二極管3和電池11，所述的電路板上的 控制電路包括輕觸開關Sl、主光源電路和節(jié)能光源電路，輕觸開關有兩條引線與電路板連接，所述的主光源電路由主控芯片IC1、電阻R1、穩(wěn)壓管D5和三極 管Ql與LED發(fā)光二極管串聯在一起，穩(wěn)壓管D5采用TL431能監(jiān)測電池電壓 并控制三極管Q1通斷，主光源電路中的LED發(fā)光二極管有6個，即D6、 D7、 D8、 D9、 D10和D11并聯在三極管Q1與電池負極之間，所述節(jié)能光源電路由 LED發(fā)光二極管與主控芯片IC1串聯，節(jié)能光源電路中的LED發(fā)光二極管有2 個，即D2和D3并聯在電池正極與主控芯片之間，在電池正極與主控芯片間設 有肖特二極管SS14，肖特二極管在電源接反時能保護主控芯片不受損壞，電池 與主控芯片相連接，輕觸開關S1串聯在主控芯片IC1和電池負極之間，在電路 板上連接電池的正負極間并聯設有充電電路，在充電電路正極與電池正極之間 安裝一肖特二極管SS14，肖特二極管Dl可以在外部電源接反時能保護電池不 受損壞，LED發(fā)光二極管點焊在電路板上控制電路的另一面與控制電路相連接， 所述鏡片4、上蓋2、下殼體l、電路板5、電池ll封裝為一體，在下殼體與下 殼體內充電電路對應的位置上設充電孔9，在下殼體上設有輕觸開關蓋6,在下 殼體上還設有卡子IO，在下殼體充電孔對應的位置上設有充電孔檔塊12，檔塊 12可以滑動，當充電時滑動檔塊露出充電孔，不充電時板動檔塊蓋住充電孔， 可防止礦井下粉塵進入充電孔。
本實用新型的工作原理如下本實用新型主光源控制電路利用TL431監(jiān)測 電池電壓并控制三極管S8550通斷，使主光源在電壓高于3.3V時正常點亮，而 低于3.3V時使之熄滅。在電路中為了保護主控制芯片IC1在電源接反時不至于 損壞，特別在主控芯片IC1的正向電源輸入引腳端口上增加一個SS14肖特基二 極管，對主控芯片IC1起到很好的保護作用，欠壓控制是利用TL431監(jiān)測R2 兩端電壓實現的，其原理是根據串聯電阻分壓由R1、 R2構成分壓網絡，R2兩 端的電壓會隨著電池電壓的變化而變化，穩(wěn)壓管TL431監(jiān)測電池電壓的變化。 根據分壓原理R2兩端的電壓可以有公式計算(R2/(R1+R2)) *Vin (Vin是電池 電壓)得出。有公式可知輸入電壓降低時R2上的電壓也隨之下降，當TL431 檢測到R2兩端的電壓低于2.5V時，TL431的陰極將輸出高電平，進而影響到 S8550的基極電壓，使S8550基極也為高電平，由于S8550的物理特性使其也 處于截至狀態(tài)，此時切斷主光源電流回路關閉主光源，在礦燈使用過程中僅允 許電池電壓高于3.3￥時主光源才能工作，所以只要對R1、 R2構成的分壓網絡 選擇合適參數就能夠實現。
一體式LED節(jié)能礦燈，由鏡片、上蓋、下殼體、電路板和電池等組裝而成， 本礦燈采用一體式設計，密封良好，可在水下作業(yè)。外殼采用美國GE材料 (ABS+PC 7: 3)，光源采用8顆低功耗、高亮度、長壽命的白光LED燈管，電池采用帶保護功能的2Ah錳酸鋰電池，開關采用輕觸開關。
使用時，第一次按下輕觸開關，節(jié)能光源(中間2顆LED燈)亮，第二次
按下輕觸開關，主光源(周圍6顆LED燈)和節(jié)能光源(中間2顆LED燈)同
時點亮，第三次按下輕觸開關，礦燈熄滅，依次循環(huán)。
礦燈在工作過程中，當電池電壓過低(電壓《3.3V)時，主光源，周圍6
顆燈會自動熄滅，進而減少礦燈電池的工作負載，降低礦燈電池的電力損耗，
以達到延長礦燈照明時間長度的目的，在此狀態(tài)下節(jié)能光源仍可持續(xù)使用3小
時以上。
當礦燈節(jié)能光源點亮時處于節(jié)能工作狀態(tài)，可維持礦工在低照明要求時使 用，照明時間可達到60小時以上，當礦燈主光源和副光源同時點亮時，照度可 以達到1200 LUX以上，并且照明時間可以超過16小時，均遠遠超過國標要求 (國標照度800LUX，照明時間ll小時)。
權利要求1、一種一體式LED節(jié)能礦燈，包括鏡片、上蓋、下殼體、電路板、LED發(fā)光二極管和電池，其特征是所述的電路板上的控制電路包括輕觸開關、主光源電路和節(jié)能光源電路，所述的主光源電路由主控芯片、電阻、穩(wěn)壓管和三極管與LED發(fā)光二極管串聯在一起，所述節(jié)能光源電路由LED發(fā)光二極管與主控芯片串聯，電池與主控芯片相連接，輕觸開關與主控芯片相連接，所述LED發(fā)光二極管設在電路板上，電路板固定在下殼體內，電池設在下殼體內下部，鏡片卡在上蓋內，上蓋扣合在下殼體上。
2、 根據權利要求1所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在電源正極 與主控芯片間設有肖特二極管。
3、 根據權利要求2所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在電路板上 連接電池的正負極間并聯設有充電電路。
4、 根據權利要求3所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在充電電路 正極與電池正極之間設置有肖特二極管。
5、 根據權利要求4所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是LED發(fā)光二 極管點焊在電路板上控制電路的另一面與控制電路相連接。
6、 根據權利要求5所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是所述鏡片、 上蓋、下殼體、電路板、電池封裝為一體。
7、 根據權利要求6所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在下殼體與 下殼體內充電電路對應的位置上設充電孔，在下殼體上設有輕觸開關蓋。
8、 根據權利要求3所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是主光源電路 中的LED發(fā)光二極管為6個，并聯在三極管與電池負極之間，節(jié)能光源電路中 的LED發(fā)光二極管是2個，并聯在電池正極與主控芯片之間。
9、 根據權利要求8所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在下殼體上 還設有卡子。
10、 根據權利要求9所述的一體式LED節(jié)能礦燈，其特征是在下殼體充 電孔對應的位置上設有充電孔檔塊。
專利摘要本實用新型公開了一種一體式LED節(jié)能礦燈，包括鏡片、上蓋、下殼體、電路板、LED發(fā)光二極管和電池，所述的電路板上的控制電路包括輕觸開關、主光源電路和節(jié)能光源電路，所述的主光源電路由主控芯片、電阻、穩(wěn)壓管和三極管與LED發(fā)光二極管串聯在一起，所述節(jié)能光源電路由LED發(fā)光二極管與主控芯片串聯，電池與主控芯片相連接，輕觸開關與主控芯片相連接，所述鏡片、上蓋、下殼體、電路板、電池封裝為一體，本實用新型由于采用新型的電路結構，輕觸開關控制兩種工作狀態(tài)，節(jié)能工作狀態(tài)和正常工作狀態(tài)，節(jié)能工作狀態(tài)時，只有兩個燈亮，這種模式可維持礦工在低照明要求時使用，能長時間保持一個較低的照度，大大節(jié)約了能源。
文檔編號F21V15/00GK201284924SQ200820148330
公開日2009年8月5日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權日2008年8月4日
發(fā)明者楊林霞, 王紀偉 申請人:鄭州鑫納爾科技有限公司