CN101742771B

CN101742771B - 一种便携式灯具及其调光电路和调光方法

Info

Publication number: CN101742771B
Application number: CN 200910189403
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 黄柯青
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd; Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2029-12-22
Also published as: CN101742771A

Abstract

本发明涉及一种便携式灯具及其调光电路和调光方法，该调光电路包括：电源部分，用于为所述灯具供电；按键部分，用于接收用户输入的开关信号、提高亮度信号及降低亮度信号；控制部分，用于根据所述开关信号开启或关断所述灯具，根据提高亮度信号在当前亮度的基础上增加变化亮度，并输出增加亮度后对应的脉宽调制信号，及根据降低亮度信号在当前亮度的基础上减小变化亮度，并输出减小亮度后对应的脉宽调制信号，所述变化亮度为预先设定的亮度；还包括开关管部分和驱动部分。实施本发明的技术方案，可根据预先设定变化亮度使灯具在当前亮度的基础上增加或减小变化亮度，从而实现灯具发光亮度连续可调。

Description

一种便携式灯具及其调光电路和调光方法

技术领域

本发明涉及照明技术领域，更具体地说，涉及一种便携式灯具及其调光电路和调光方法。

背景技术

便携式灯具作为移动照明工具，广泛用于铁路、电力、船舶、石油、石化、部队、野营、勘探、救灾等领域，而LED光源具有环保、安全、寿命长、节能等多项优点，因此，现在的便携式灯具多采用LED光源，但现有的便携式灯具只能发强光和弱光两档光，却不能实现发光亮度连续可调，这样，一方面难于满足不同的客户在不同的环境下对灯光的亮度有不同的需求，另一方面，也不利用环保和节约能源。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述便携式灯具只能发强光弱光两档光，不能实现发光亮度连续可调的缺陷，提供一种便携式灯具的调光电路，可实现发光亮度的连续可调。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种便携式灯具的调光电路，包括LED光源，还包括：

电源部分，用于为所述灯具供电；

按键部分，包括用于接收开关信号的第一按键、用于接收提高亮度信号的第二按键提及用于接收降低亮度信号的第三按键；

控制部分，用于根据所述开关信号开启或关断所述灯具，根据提高亮度信号在当前亮度的基础上增加变化亮度，并输出增加亮度后对应的脉宽调制信号，及根据降低亮度信号在当前亮度的基础上减小变化亮度，并输出减小亮度后对应的脉宽调制信号，所述变化亮度为预先设定的亮度；

开关管部分，用于将所述脉宽调制信号转换为驱动信号；

驱动部分，用于根据所述驱动信号驱动LED光源发出相应亮度的光。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，所述控制部分还用于在开启所述灯具时输出上次关灯前的脉宽调制信号。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，所述控制部分为单片机。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，所述开关管部分为三极管，所述三极管的基极连接单片机的输出端，其发射极接地，其集电极接驱动部分。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，所述驱动部分采用两个相互并联的恒流芯片，所述恒流芯片的接地端接所述三极管的集电极，其电源端接所述电源部分的正极输出端，其输出端接LED光源。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，所述电源部分为锂电池。

在本发明所述的便携式灯具的调光电路中，还包括储能部分，用于在所述电源部分瞬间掉电时，维持所述灯具的供电。

本发明还构造一种便携式灯具的调光方法，包括：

若判断第一按键按下，则开启所述灯具；

扫描第一按键、第二按键及第三按键；

判断第一按键是否再次按下，若是，则关闭所述灯具；若否，则进行下面的步骤；

判断第二按键是否按下，若是，则在当前亮度的基础上增加变化亮度，并输出增加变化亮度后对应亮度的光；若否，则进行下面的步骤；

判断第三按键是否按下，若是，则在当前亮度的基础上减小变化亮度，并输出减小变化亮度后对应亮度的光；

所述变化亮度为预先设定的亮度。

在本发明所述的便携式灯具的调光方法中，在开启所述灯具时输出上次关灯前亮度的光。

本发明还构造一种便携式灯具，包括以上所述的调光电路。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：

1.可根据预先设定变化亮度使灯具在当前亮度的基础上增加或减小变化亮度，从而实现灯具发光亮度连续可调。

2.每次开启灯具时，都输出上次关灯前亮度的光，使用户在开启灯具时不需要重新调整亮度，简单方便。

3.采用锂电池作为便携式灯具的电源，省去了整流电路和电压变换电路，因此更适合用于便携式灯具；

4.采用恒流驱动芯片来驱动LED光源，具有低功耗、温度补偿、自适应负载能力的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明便携式灯具调光电路实施例一的逻辑结构图；

图2是与图1对应的电路图；

图3是本发明便携式灯具调光方法实施例一的流程图；

具体实施方式

如图1所示，在本发明的便携式灯具调光电路实施例一的逻辑结构图中，该调光电路包括电源部分100、储能部分200、按键部分300、控制部分400、开关管部分600、驱动部分500和LED光源700，其中，电源部分100用于为所述灯具供电，包括为控制部分300、驱动部分500和LED光源700供电；储能部分200用于在所述电源部分100瞬间掉电时，维持所述灯具的供电；按键部分300用于接收用户输入的开关信号、提高亮度信号及降低亮度信号；控制部分400与按键部分300连接，用于根据所述开关信号开启或关断所述灯具，根据提高亮度信号在当前亮度的基础上增加变化亮度，并输出增加亮度后对应的脉宽调制信号，及根据降低亮度信号在当前亮度的基础上减小变化亮度，并输出减小亮度后对应的脉宽调制信号，所述变化亮度为预先设定的亮度，例如，将灯具发出最强的光定义为100％亮度的光，70％亮度的光即为为最强光亮度70％的光，变化亮度可以是5％亮度的光，即为最强光亮度5％的光，本发明并不限于预设定的变化亮度，可根据实际情况，设定变化亮度为1％、2％、6％、8％、10％、15％、20％等等；开关管部分600与控制部分400连接，用于将控制部分400输出的脉宽调制信号转换为驱动信号；驱动部分500与开关管部分600连接，用于根据开关管部分600输出的驱动信号驱动LED光源700发出相应亮度的光。

图2是与图1对应的最优电路原理图，下面将分别对该调光控制电路中的各个部分进行举例说明。

在电源部分100中，电源部分100采用3.7V锂电池，相比采用5V直流供电，省去了整流电路和电压变换电路，更适合用于便携式灯具中。

在储能部分200中，储能电容C1的正极连接锂电池的正极输出端，其负极连接锂电池的负极输出端。便携式灯具在使用过程中，难免会发生振动，就有可能导致锂电池在震动中瞬间掉电，这时，储能电容C1就可在锂电池瞬间掉电时，维持灯具的供电。电容C2连接在锂电池的两输出端之间，用于对锂电池输出的电压进行滤波。

控制部分400为单片机U1。

在按键部分300中，电阻R1的一端连接锂电池的正极输出端，其另一端连接单片机U1的第一脚(PB0)及按键SW1的一端，按键SW1的另一端接地；电阻R2的一端连接锂电池的正极输出端，其另一端连接单片机U1的第二脚(PB1)及按键SW2的一端，按键SW2的另一端接地；电阻R3的一端连接锂电池的正极输出端，其另一端连接单片机U1的第三脚(PB2)及按键SW3的一端，按键SW3的另一端接地。

开关管部分600采用三极管Q1，三极管Q1的基极连接单片机U1的第4脚(PB4)，其发射极接地。这里也可以采用MOS管等器件。

在驱动部分500中，两个型号为7035D的恒流芯片U2、U3并联连接，恒流芯片U2、U3的接地端分别连接三极管Q1的集电极，其电源端分别连接锂电池的正极输出端。

在LED光源700中，LED光源的正极连接锂电池的正极输出端，其负极分别连接恒流芯片U2、U3的输出端。

下面说明该调光电路的工作原理，在使用时，首先按下按键SW1，单片机U1的第一脚检测到低电平，同时由于单片机U1带有记忆功能，其第4脚输出上次关灯前所输出的脉宽调制信号，例如上次关灯前单片机U1的第4脚输出的是占空比为60％的脉宽调制信号，此时则保持输出占空比为60％的脉宽调制信号，三极管Q1在该脉宽调制信号的高电平时刻导通，其集电极输出低电平；在该脉宽调制信号的低电平时刻不导通，其集电极输出高电平，因此三极管Q1将该占空比为60％的脉宽调制信号转换为间隔高低电平输出的驱动信号，该驱动信号控制恒流芯片U2、U3的输出电流，从而使得LED光源发出亮度为60％的光。若此时检测到SW1再次按下，则单片机U1的第4脚停止输出脉宽调制信号，灯具关闭；若此时单片机U1的第二脚检测按键SW2按下，则单片机U1在当前亮度的基础上增加变化亮度，例如预设的变化亮度是10％，则此时当前亮度由60％变为70％，单片机U1的第4脚输出占空比为70％的脉宽调制信号，LED光源就可发出亮度为70％的光(三极管Q1及恒流芯片U2、U3的工作过程与前述类似，在此不做赘述)。若用户发现此时灯具的亮度还不够，可继续按下按键SW2，每按一次，便在当前亮度的基础上增加10％的亮度，若用户按下SW2三次后，当前亮度就变为90％。若此时单片机U1的第3脚检测到按下按键SW3，则单片机U1在当前亮度的基础上减小变化亮度10％，即此时当前亮度由90％变为80％，单片机U1的第4脚输出占空比为80％的脉宽调制信号，LED光源就可发出80％亮度的光(三极管Q1及恒流芯片U2、U3的工作过程与前述类似，在此不做赘述)。若用户发现此时灯具的亮度还太强，可继续按下按键SW3，每按一次，便在当前亮度的基础上减小10％的亮度。

从上可见，图2所示的电路可根据预先设定变化亮度使灯具在当前亮度的基础上增加或减小变化亮度，从而实现灯具发光亮度连续可调；而且，每次开启灯具时，都输出上次关灯前亮度的光，使用户在开启灯具时不需要重新调整亮度，简单方便；此外，可采用3.7V锂电池作为便携式灯具的电源，相比采用5V直流供电，省去了整流电路和电压变换电路，因此更适合用于便携式灯具；并且采用型号为7135D的恒流芯片来驱动LED光源，具有低功耗、温度补偿、自适应负载能力的优点。

图3是本发明便携式灯具调光方法实施例一的流程图，该调光方法包括以下步骤：

步骤S101.在初始化完成后，检测按键SW1是否按下，若是，则转步骤S102；若否，则结束；

步骤S102.输出上一次关灯前的亮度，若上次关灯前输出的亮度为60％，则此时保持输出亮度为60％的光；

步骤S103.重新扫描三个按键SW1、SW2和SW3；

步骤S104.检测按键SW1是否再次按下，若是，则转步骤S105；若否，则转步骤S106；

步骤S105.若按键SW1再次按下，则关闭灯具，然后结束；

步骤S106.检测按键SW2是否按下，若是，则转步骤S107；若否，则转步骤S108；

步骤S107.在当前亮度的基础上增加变化亮度，并输出增加变化亮度后对应亮度的光，例如预设的变化亮度为10％，则当前亮度由60％变为70％，并输出当前亮度为70％亮度的光，然后结束；

步骤S108.检测按键SW3是否按下，若是，则转步骤S109；若否，则结束；

步骤S109.在当前亮度的基础上减小变化亮度，并输出减小变化亮度后对应亮度的光，若按键SW3按下之前的亮度为90％，则当前亮度由90％变为80％，并输出当前亮度为80％亮度的光，然后结束。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims

1.一种便携式灯具的调光电路，包括LED光源，其特征在于，还包括：

电源部分，用于为所述灯具供电；

按键部分，包括用于接收开关信号的第一按键、用于接收提高亮度信号的第二按键以及用于接收降低亮度信号的第三按键；

开关管部分，用于将所述脉宽调制信号转换为驱动信号；

驱动部分，用于根据所述驱动信号驱动LED光源发出相应亮度的光；

所述控制部分为单片机，所述开关管部分为三极管，所述驱动部分采用两个相互并联的恒流芯片；其中，所述三极管的基极连接单片机的输出端，其发射极接地，其集电极接所述恒流芯片的接地端；所述恒流芯片的电源端接所述电源部分的正极输出端，所述恒流芯片的输出端接所述LED光源的负极；所述LED光源的正极连接所述电源部分的正极输出端。

2.根据权利要求1所述的便携式灯具的调光电路，其特征在于，所述控制部分还用于在开启所述灯具时输出上次关灯前的脉宽调制信号。

3.根据权利要求1所述的便携式灯具的调光电路，其特征在于，所述电源部分为锂电池。

4.根据权利要求1所述的便携式灯具的调光电路，其特征在于，还包括储能部分，用于在所述电源部分瞬间掉电时，维持所述灯具的供电。

5.一种便携式灯具，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的调光电路。