一種多功能臺(tái)燈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于照明工具領(lǐng)域，特別涉及一種多功能臺(tái)燈。
【背景技術(shù)】
[0002]臺(tái)燈早已成為人們生活學(xué)習(xí)的必需品，尤其對(duì)于需要在家學(xué)習(xí)的學(xué)生以及工作族。
[0003]目前傳統(tǒng)的臺(tái)燈在滿足了照明工具功能的同時(shí)，多使用開關(guān)電源進(jìn)行開合，傳統(tǒng)的臺(tái)燈所使用的開關(guān)電源的工作過程是通過“斬波”，即把輸入的直流電壓斬成幅值等于輸入電壓幅值的脈沖電壓來實(shí)現(xiàn)的。脈沖的占空比由開關(guān)電源的控制器來調(diào)節(jié)；一旦輸入電壓被斬成交流方波，其幅值就可以通過變壓器來升高或降低，通過增加變壓器的二次繞組數(shù)就可以增加輸出的電壓值，最后這些交流波形經(jīng)過整流濾波后就得到直流輸出電壓。
[0004]但使用上述臺(tái)燈所使用的開關(guān)電源的臺(tái)燈存在開關(guān)損耗、在斷開開關(guān)元件時(shí)會(huì)產(chǎn)生的沖擊電壓以及因電壓不穩(wěn)而導(dǎo)致的臺(tái)燈工作穩(wěn)定性差，其損耗高，功率密度低，工作壽命和可靠性低的問題；并且只起到照明工具作用的傳統(tǒng)臺(tái)燈，其底座閑置且占用空間，且無法滿足人們隨手記事及坐在桌前時(shí)的用紙需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)前述【背景技術(shù)】中的缺陷和不足，提出一種具有中間抽頭變壓器的共振變換器的開關(guān)電源的多功能臺(tái)燈，其損耗低，功率密度高，可提高臺(tái)燈的工作壽命和可靠性；并且可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)記事以及用紙需求。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]針對(duì)現(xiàn)有的臺(tái)燈存在的技術(shù)缺點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)一種多功能臺(tái)燈，包括臺(tái)燈底座、開關(guān)電源、燈架和燈罩，所述開關(guān)電源包括具有中間抽頭變壓器的共振變換器。
[0008]進(jìn)一步的，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為:包括輸入電壓Uin、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器 T，且具有 3 組副邊繞組，開關(guān)元件 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12、二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、電感L1、L2、L3。上述開關(guān)元件可為IGBT，二極管為快恢復(fù)二極管。
[0009]進(jìn)一步的，具體連接關(guān)系為:包括輸入電壓Uin、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器 T、開關(guān)元件 S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二極管 Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、電感L1、L2、L3和控制器，所述各開關(guān)管具有反并聯(lián)的寄生二極管和寄生電容，所述變壓器T具有3個(gè)副邊繞組，第一副邊繞組為N3、N4，第二副邊繞組為N5、N6，第三副邊繞組為N7、N8 ;
[0010]進(jìn)一步的，原邊繞組中間抽頭上半部分繞組的異名端連接二極管Dl的陽極，原邊繞組中間抽頭下半部分繞組的同名端連接二極管D2的陽極，原邊繞組中間抽頭上半部分繞組NI的同名端和原邊繞組中間抽頭下半部分繞組N2的異名端的連接點(diǎn)與輸入電壓Uin的正端相連接，輸入電壓Uin的負(fù)端連接二極管D1、D2的陰極；
[0011]進(jìn)一步的，第一輸出相的結(jié)構(gòu)為:輸入電壓Uin的正端連接開關(guān)元件S1、S3的集電極，輸入電壓Uin的負(fù)端連接開關(guān)元件S2、S4的發(fā)射極；開關(guān)元件SI的發(fā)射極連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極連接第一副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第一副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N3的異名端與第一副邊繞組中間抽頭下半部分繞組N4的同名端連接，且其連接點(diǎn)與電感LI的一端連接，第一副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D4的陽極連接，二極管D4的陰極連接開關(guān)元件S2的集電極；開關(guān)元件S3的發(fā)射極與開關(guān)元件S4的集電極相連接，且其連接點(diǎn)與電感LI的另一端以及負(fù)載相連接；
[0012]進(jìn)一步的，第二輸出相的結(jié)構(gòu)為:輸入電壓Uin的正端連接開關(guān)元件S5、S7的集電極，輸入電壓Uin的負(fù)端連接開關(guān)元件S6、S8的發(fā)射極；開關(guān)元件S5的發(fā)射極連接二極管D5的陽極，二極管D5的陰極連接第二副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第二副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N5的異名端與第二副邊繞組中間抽頭下半部分繞組N6的同名端連接，且其連接點(diǎn)與電感L2的一端連接，第二副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D6的陽極連接，二極管D6的陰極連接開關(guān)兀件S6的集電極；開關(guān)兀件S7的發(fā)射極與開關(guān)元件S8的集電極相連接，且其連接點(diǎn)與電感L2的另一端以及負(fù)載相連接；
[0013]進(jìn)一步的，第三輸出相的結(jié)構(gòu)為:輸入電壓Uin的正端連接開關(guān)元件S9、S11的集電極，輸入電壓Uin的負(fù)端連接開關(guān)元件S10、S12的發(fā)射極；開關(guān)元件S9的發(fā)射極連接二極管D7的陽極，二極管D7的陰極連接第三副邊繞組中間抽頭上半部分繞組的同名端，第三副邊繞組中間抽頭上半部分繞組N7的異名端與第三副邊繞組中間抽頭下半部分繞組NS的同名端連接，且其連接點(diǎn)與電感L3的一端連接，第三副邊繞組中間抽頭下半部分繞組的異名端與二極管D8的陽極連接，二極管D8的陰極連接開關(guān)元件SlO的集電極；開關(guān)元件Sll的發(fā)射極與開關(guān)元件S12的集電極相連接，且其連接點(diǎn)與電感L3的另一端以及負(fù)載相連接；控制器控制開關(guān)SI和S2交替導(dǎo)通、S3和S4交替導(dǎo)通、S5和S6交替導(dǎo)通、S7和S8交替導(dǎo)通、S9和SlO交替導(dǎo)通、Sll和S12交替導(dǎo)通，各輸出相通過各自電感L1、L2、L3和各開關(guān)元件的雜散電容構(gòu)成的共振回路，在各開關(guān)元件的端電壓為O時(shí)導(dǎo)通各開關(guān)元件，從而實(shí)現(xiàn)零電壓開通。
[0014]進(jìn)一步的，所述臺(tái)燈底座上設(shè)有卷紙固定架。
[0015]進(jìn)一步的，所述卷紙固定架為空心圓柱體。
[0016]進(jìn)一步的，所述的開關(guān)管為IGBT或MOSFET。
[0017]進(jìn)一步的，所述輸入電壓為蓄電池、燃料電池或光伏電池。
[0018]進(jìn)一步的，所述的各二極管為快恢復(fù)二極管或者肖特基二極管。
[0019]進(jìn)一步的，所述負(fù)載為三相交流負(fù)載或者三相整流電路。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述的多功能臺(tái)燈具有下列優(yōu)點(diǎn):
[0021]具有中間抽頭變壓器的共振變換器的開關(guān)電源的臺(tái)燈利用中間抽頭變壓器的形式可實(shí)現(xiàn)通過控制電路控制開關(guān)元件的開關(guān)頻率，使得輸出電壓成為預(yù)定值。
[0022]并且各開關(guān)元件接通時(shí)因?yàn)殡娏髁鬟^負(fù)方向，因此不產(chǎn)生開關(guān)損失。
[0023]而因?yàn)檫M(jìn)行了共振動(dòng)作，也不會(huì)產(chǎn)生斷開開關(guān)元件時(shí)的沖擊電壓。
[0024]在實(shí)現(xiàn)能量回饋的同時(shí)，利用電感和開關(guān)元件的寄生電容形成軟開關(guān)形式，沒有多余的功率電容，其損耗低，功率密度高，可提高臺(tái)燈的工作壽命和可靠性。
[0025]臺(tái)燈底座上的卷紙固定架，可滿足使用者隨時(shí)的用紙需求。
[0026]卷紙固定架的內(nèi)部空間可容納I到2根寫字筆，滿足使用者隨時(shí)都能記事的需求。
【附圖說明】
[0027]圖1:本發(fā)明的臺(tái)燈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2:本發(fā)明的具有中間抽頭變壓器的共振變換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3:開關(guān)元件S1、S2、S3、S4的控制脈沖時(shí)序圖。
[0030]圖4:本發(fā)明的臺(tái)燈卷紙固定架示意圖。
[0031 ] 其中，I一臺(tái)燈底座、2—開關(guān)電源、3—燈架、4一燈罩、5—卷紙固定架、Uin—輸入電壓、T一中間抽頭的變壓器、S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、Sll、S12—開關(guān)元件、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8—二極管、L1、L2、L3—電感、NI—原邊繞組中間抽頭上半部分繞組、N2—原邊繞組中間抽頭下半部分繞組、N3、N4—第一副邊繞組，N5、N6—第二副邊繞組，N7、N8—第三副邊繞組。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明的多功能臺(tái)燈包括臺(tái)燈底座1、開關(guān)電源2、燈架3和燈罩4，所述開關(guān)電源2包括具有中間抽頭變壓器的共振變換器，所述臺(tái)燈底座I上設(shè)有卷紙固定架5，根據(jù)日常用卷紙的規(guī)格，在本實(shí)施例中，以卷紙固定架5為高110mm、寬30mm的空心圓柱體，空心圓柱體的內(nèi)半徑為1mm為例，開關(guān)電源2與卷紙固定架5分別設(shè)置于臺(tái)燈底座上。
[0034]如圖2所示，本發(fā)明的臺(tái)燈中的電源開關(guān)2的三相共振變換器包括輸入電壓Uin、原邊和副邊都具有中間抽頭的變壓器T、開關(guān)元件S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、SlU S12、二極管Dl、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、電感L1、L2、L3和控制器，所述各開關(guān)管具有反并聯(lián)的寄生二極管和寄生電容，所述變壓器T具有3個(gè)副邊繞組，第一副邊繞組為N3、N4，第二副邊繞組為N5、N6，第三副邊繞組為N7、N8 ;