CN102313234A - 一体式微型防爆矿灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体式微型防爆矿灯，在矿灯主体的前部设置密闭式灯头圈，在灯头圈的后部依次设置灯头玻璃和碗状的聚光环；在聚光环的碗底中心位置设置有LED光源组；据光环的后部固定有电连接LED光源组的控制电路板；矿灯主体内后部设置有与控制电路板电连接的电池仓，在矿灯主体的上部设有与开关相连的按钮；矿灯主体的下部设有与电池仓电连接的充电锄头。该种防爆矿灯密封性好、使用方便。矿灯的控制电路板内置微处理器控制芯片，具有多种保护功能，智能管理充、放电过程，适合在各类矿灯充电设备上充电。整体结构体现了人性化的设计理念，轻巧美观，方便耐用。

Description

一体式微型防爆矿灯

技术领域

本发明属于矿用设备技术领域，涉及一种矿灯，尤其是一种适用于存在易燃、易爆可燃性气体混合物的环境中做移动照明用的一体式微型防爆矿灯。

背景技术

我国煤炭储量居世界第三位。中国煤的探明储量在1994年已接近10000亿吨。随着我国经济建设的告诉发展，对于矿产资源的需求越来越大，因此，矿产资源的开发就发展迅速，由于采矿为井下作业，尤其是煤炭行业，特别要采取各种安全生产措施及多种安全生产用具，以保障安全生产及人民生命财产不受损失，但是目前井下作业使用的工具有还比较落后，如煤炭行业的井下作业人员使用的矿灯是将电源、矿灯、矿帽做成分体式，重量很重，其其使用的蓄电池存在体积大、强腐蚀性，需要专人维护及污染环境等缺点，因此，如何为井下作业人员提供安全、轻便耐用、免维护及无污染的优质照明灯具是要解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种一体式微型防爆矿灯，该种矿灯采用一体式结构，具有良好的密封性，并且充、放电采用全自动管理电路，不但使用方便，而且便于维护。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种一体式微型防爆矿灯，包括矿灯主体，所述矿灯主体的前部设置密闭式灯头圈，在灯头圈的后部依次设置灯头玻璃和碗状的聚光环；在所述聚光环的碗底中心位置设置有LED光源组；所述据光环的后部固定有电连接LED光源组的控制电路板；所述矿灯主体内后部设置有与控制电路板电连接的电池仓，在矿灯主体的上部设有与开关相连的按钮；矿灯主体的下部设有与电池仓电连接的充电锄头。

上述矿灯主体后端设置有帽钩。

上述矿灯主体为圆筒体，其后半部稍向下弯折，后端面向下成斜面。

上述矿灯主体和灯头圈之间采用螺纹连接，所述灯头圈与灯头玻璃之间以及灯头玻璃与矿灯主体之间均设置有密封圈。

上述开关上还连接有短路保护器。

上述控制电路板成圆环状结构，在控制电路板布置有控制电路以及与所述控制电路电连接的电池插线座、光源组插线座和充电正负极插孔。

进一步，以上所述控制电路采用IC1实现，所述IC1采用集成电路IC SO-14。

上述控制电路还连接有电池保护电路，所述电池保护电路通过IC4A、IC4B、IC5、电阻R20、电阻16、电阻Rp12和电容Cp11实现对电池组的保护。

本发明具有以下有益效果：

本发明的一体式微型防爆矿灯密封性好、使用方便。矿灯的控制电路板内置微处理器控制芯片，具有多种保护功能，智能管理充、放电过程，适合在各类矿灯充电设备上充电。整体结构体现了人性化的设计理念，轻巧美观，方便耐用。

附图说明

图1为本发明的矿灯整体结构示意图；

图2为本发明的控制电路板5结构示意图；

图3为本发明的聚光杯3、LED光源组2和控制电路板5组装示意图；

图4为本发明控制电路板5上的控制电路图。

其中：1、灯头圈；2、LED光源组；3、聚光杯；4、灯头玻璃；5、控制电路板；6、按钮；7、开关；8、短路保护器；9、帽钩；10、电池仓；11、充电触头；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和图3，本发明的一体式微型防爆矿灯，包括矿灯主体101，该矿灯主体101的前部设置密闭式灯头圈1，在灯头圈1的后部依次设置灯头玻璃4和碗状的聚光环3。在聚光环3的碗底中心位置设置有LED光源组2。聚光环3的后部固定有电连接LED光源组2的控制电路板5；矿灯主体101内后部设置有与控制电路板5电连接的电池仓10，在矿灯主体101的上部设有与开关7相连的按钮6，并且在开关7上还连接有短路保护器8。矿灯主体101的下部设有与电池仓10电连接的充电锄头11。另外，为了便于使用方便，在本发明的优化方案中，可以在矿灯主体101后端设置有帽钩9。

图1所示的是本发明的其中一种实施例，矿灯主体101为圆筒体，其后半部稍向下弯折，后端面向下成斜面。这样当整个矿灯通过帽钩9卡在使用者的帽子上使，可以保证矿灯射出的光线照向使用者的前方或前下方。并且为了保证整个矿灯的防爆性能，矿灯主体101和灯头圈1之间采用螺纹连接，灯头圈1与灯头玻璃4之间以及灯头玻璃4与矿灯主体101之间均设置有密封圈。电池仓10中有可充电的电池，并且电池仓10的仓盖也设置有密封机构，以保证矿灯防爆的性能。

参见图2，以上控制电路板5成圆环状结构，在控制电路板5布置有控制电路以及与控制电路电连接的电池插线座102、光源组插线座103和充电正负极插孔104。

在控制电路板5上的控制电路包括IC1、IC2、IC3以及诸多电容、电阻、电感、二极管、三极管等电子元器件，以下结合电路图对其连接关系进行详细说明：

如图4所示，在本发明的最佳实施例中，IC1的1管脚通过二极管D5连接至电路的P+端，IC1的2、7管脚置空，IC1的3管脚和4管脚连接后通过电阻R14和三端可调分流基准源IC3接地(图中IC3的1管脚接地，3管脚连接电阻R14)；三端可调分流基准源IC3的一端(图中为IC3的2管脚)连接至IC1的9管脚；IC1的5管脚依次通过电阻R15、电阻R17和三极管Q4连接至电路CN1端的第3管脚，三极管Q4的基极连接电阻R17，三极管Q4的集电极连接至CN1端的第3管脚，三极管Q4的发射极通过电阻R13连接至IC1的11管脚，IC1的11管脚通过电容C8接地；IC1的6管脚通过电阻R8连接至三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极与电容C13的低电位端连接后接地，电容C13的高电位端连接至电阻R1的一端、电路的V+端和三极管Q3的集电极，电阻R1的另一端连接三极管Q3的基极，三极管Q3的发射极通过二极管D1连接三极管Q1的集电极且二极管D1的输入端与三极管Q3连接，且所述三极管Q1的集电极和三极管Q3的基极连接；三极管Q3的发射极和集电极之间还连接有IC2的两端(即图4中IC2的1、3管脚端)，且电阻R3连接在IC2的2、3管脚端；IC2的2管脚还连接至二极管D2的输出端，且二极管D2的输入端接地，并且电感L1和电容C14的串联电路与所述二极管D2并联，且电容C14的负极接地，正极通过电感L1连接IC2的2管脚，电容C14的正极还通过电阻R10和电阻R9连接至CN1的2管脚；所述电容C14的正极还依次通过电阻R23、CB1、CB2和电阻R24接地，其中CB1和CB2之间还通过电容C5连接至IC1的14管脚，且IC1的14管脚还通过电阻R12和电阻R11连接至电容C14的正极，电阻R12的下端以及IC1的14管脚还直接接地，IC1的13管脚还直接连接至CB1和CB2之间；所述IC1的8管脚通过电阻R4连接至三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极连接电路的P-端，三极管Q2的集电极通过电阻R5连接至CN1的1管脚；IC1的10管脚通过电容C11接地，且电容C11还并联有开关K1；IC1的11管脚通过电容C8接地；所述IC1的12管脚分别通过电容17和电阻R7接地，所述电阻R7的非接地端还通过电阻R6连接至CN1的1、4管脚，CN1的4管脚还连接至电阻R9上；IC1的14管脚还通过电容C2连接至三极管Q6的发射极，三极管Q6的基极和集电极之间连接有电阻R2，同时，三极管Q6的基极连接二极管D4的输出端，二极管D4的输入端接地，三极管Q6的集电极还连接至电路的V+端。

在本发明的最佳实施例种，以上IC1采用集成电路IC SO-14，IC2采用MOSFET SI4435，IC3采用基本电压源TL431。

本发明还为电池设置有电池保护电路，如图4所示，该电池保护电路包括IC4A、IC4B、IC5、电阻R20、电阻16、电阻Rp12和电容Cp11；所述IC5的1管脚连接至IC4B的a端，IC4B的c端连接至IC5的6管脚和电池保护电路的B-端，IC4B的b端连接至IC4A的c端；IC5的2管脚通过电阻R20连接至电池保护电路的p-端、IC4A的b端和控制电路的P-端；IC5的3管脚连接至IC4A的a端；IC5的4管脚置空；IC5的5、6管脚之间连接有电容Cp11，且IC5的5管脚通过电阻R16连接至控制电路的P+端；IC5的6管脚连接至电池保护电路的B-端；电池组的负极端连接至电池保护电路的B-端，正极端连接至控制电路的P+端。

在本发明的较佳实施例中，以上电池保护电路中，IC5采用FS326，IC4A和IC4B均采用FD9926A。

本发明的工作原理如下：

该种防爆矿灯充放电采用全自动电路管理，由软件控制，充电采用预充——恒流——恒压三段式充电方式，并具有2级过充保护功能，当电池电压和充电电流达到规定值或充电时间超过12小时，第一级充电保护动作，切断充电电流。当第一级过充保护因故未能动作时，由专用保护IC组成的第二级保护电路会在异常时自动切断电池回路。当电池电压低于规定值时，过放保护电路动作，矿灯自动熄灭，需重新充电后使用。当矿灯发生短路故障时，矿灯保护器会在15ms内切断电源，待故障解除后，重新打开开关，即可恢复照明。

Claims (8)

1.一种一体式微型防爆矿灯，其特征在于，包括矿灯主体(101)，所述矿灯主体(101)的前部设置密闭式灯头圈(1)，在灯头圈(1)的后部依次设置灯头玻璃(4)和碗状的聚光环(3)；在所述聚光环(3)的碗底中心位置设置有LED光源组(2)；所述据光环(3)的后部固定有电连接LED光源组(2)的控制电路板(5)；所述矿灯主体(101)内后部设置有与控制电路板(5)电连接的电池仓(10)，在矿灯主体(101)的上部设有与开关(7)相连的按钮(6)；矿灯主体(101)的下部设有与电池仓(10)电连接的充电锄头(11)。

2.根据权利要求1所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述矿灯主体(101)后端设置有帽钩(9)。

3.根据权利要求1所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述矿灯主体(101)为圆筒体，其后半部稍向下弯折，后端面向下成斜面。

4.根据权利要求1或3所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述矿灯主体(101)和灯头圈(1)之间采用螺纹连接，所述灯头圈(1)与灯头玻璃(4)之间以及灯头玻璃(4)与矿灯主体(101)之间均设置有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述开关(7)上还连接有短路保护器(8)。

6.根据权利要求1所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述控制电路板(5)成圆环状结构，在控制电路板(5)布置有控制电路以及与所述控制电路电连接的电池插线座(102)、光源组插线座(103)和充电正负极插孔(104)。

7.根据权利要求6所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述控制电路采用IC1实现，所述IC1采用集成电路IC SO-14。

8.根据权利要求7所述的一体式微型防爆矿灯，其特征在于，所述控制电路还连接有电池保护电路，所述电池保护电路通过IC4A、IC4B、IC5、电阻R20、电阻16、电阻Rp12和电容Cp11实现对电池组的保护。

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