CN103676681B - 单键开关控制电路及led手电筒 - Google Patents

Abstract

一种单键开关控制电路，包括：触发模块、即时驱动模块、稳压模块及开关管；上述单键开关控制电路采用触发模块的单键触发发出第一触发信号和第二触发信号，然后由即时驱动模块根据第一触发信号和第二触发信号控制开关管的导通与断开，从而控制LED1的导通与断开。在上述控制过程中，LED1的驱动需要小额的驱动电流，即采用小电流控制单键开关控制电路输出端的导通与断开，能够用小电流控制大电流，单键开关也就不会产生打火、氧化等现象。从而单键开关的寿命不会受到影响，并且单键开关的使用安全性也得到了提高。此外还提供一种使用寿命长、安全性高的LED手电筒。

Description

单键开关控制电路及LED手电筒

技术领域

本发明涉及开关控制电路，特别是涉及一种单键开关控制电路及LED手电筒。

背景技术

目前大多电子产品的电源控制开关均采用机械开关，而机械开关在接通时会瞬间产生很高的电流，在高电流的作用下，机械开关弹片的触点容易产生打火现象。机械开关弹片的触点在出现多次打火现象后，也就容易使触点氧化，从而导致开关接触不良，甚至是导致开关功能失效。因此，在电子产品的电源控制中，机械开关的使用寿命不长且安全性较低。

发明内容

基于此，提供一种使用寿命长、安全性高的单键开关控制电路。

一种单键开关控制电路，包括：触发模块、即时驱动模块、稳压模块及开关管；

所述触发模块包括输出端、第一输入端、第二输入端及接地端；所述即时驱动模块包括控制端、输出端及接地端；所述稳压模块包括输入端、第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端及控制端；

所述触发模块用于发出触发信号控制所述即时驱动模块的导通和断开，进而由所述即时驱动模块控制所述开关管的导通和断开；

所述触发模块的第一输入端用于与电源正极连接，所述触发模块的第二输入端用于与所述稳压模块的第一输出端连接，所述触发模块的输出端与所述即时驱动模块的控制端连接，所述触发模块的接地端接地；

所述即时驱动模块的输出端与所述开关管的控制端连接，所述即时驱动模块的接地端接地；

所述开关管的输入端用于与所述电源正极连接，所述开关管的输出端与所述稳压模块的输入端连接，所述稳压模块的第二输出端与所述即时驱动模块的控制端和所述触发模块的输出端的公共端连接，所述开关管的输出端和所述稳压模块的输入端的公共端用于与发光二极管LED1的正极连接，所述发光二极管LED1的负极接地；

其中，所述触发模块用于发出第一触发信号和第二触发信号，所述触发模块发出第一触发信号时，所述即时驱动模块根据所述第一触发信号控制所述开关管导通，所述稳压模块用于在所述开关管导通时，向所述即时驱动模块及所述触发模块提供稳定压降；所述触发模块发出第二触发信号时，所述即时驱动模块根据所述第二触发信号控制所述开关管断开。

在其中一个实施例中，所述触发模块包括单键开关S1、电解电容C2和三极管Q3；

所述电解电容C2的一端与所述三极管Q3的基极连接，所述电解电容C2的另一端与所述Q3的发射极连接后接地；

所述单键开关S1与所述三极管Q3的集电极的公共端为所述触发模块的第一输入端；

所述单键开关S1远离所述三极管Q3的一端为所述触发模块的输出端；

所述电解电容C2与所述三极管Q3基极的公共端为所述触发模块的第二输入端；

所述电解电容C2与所述三极管Q3发射极的公共端为所述触发模块的接地端；

其中，所述电解电容C2的饱和充电时间为所述触发模块发出第二触发信号的阈值时间。

在其中一个实施例中，所述触发模块还包括分压电阻R1和分压电阻R5，所述分压电阻R5一端所述三极管Q3的基极和所述电解电容C2的公共端连接，另一端与所述稳压模块的第一输出端连接；

所述分压电阻R1的一端用于与所述电源正极连接，另一端与所述单键开关S1和所述三极管Q3的集电极的公共端连接。

在其中一个实施例中，所述即时驱动模块包括电容C1和三极管Q2，所述电容C1的一端与所述三极管Q2的基极连接，所述电容C1的另一端与所述三极管Q2的发射极连接后接地，所述电容C1与所述三极管Q2基极的公共端为所述即时驱动模块的控制端，所述电容C1与所述三极管Q2发射极的公共端为所述即时驱动模块的接地端，所述三极管Q2的集电极为所述即时驱动模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述稳压模块包括分压电阻R4和二极管D1，所述二极管D1的正极与所述开关管的输出端连接，负极与所述分压电阻R4的一端连接，所述分压电阻R4的另一端与所述触发模块的输出端与所述即时驱动模块的控制端的公共端连接；所述分压电阻R4和二极管D1的公共端与所述触发模块的第二输入端连接。

在其中一个实施例中，还包括分压电阻R2和分压电阻R3，所述分压电阻R3的一端用于与所述电源正极连接，另一端与所述分压电阻R2连接，所述分压电阻R2的另一端与所述即时驱动模块的输出端连接，所述分压电阻R2和所述分压电阻R3的公共端与所述开关管的控制端连接。

在其中一个实施例中，还包括分压电阻R6，所述分压电阻R6的一端与所述开关管的输出端连接，另一端用于与所述发光二极管LED1的正极连接。

上述单键开关控制电路采用触发模块的单键触发发出第一触发信号和第二触发信号，然后由即时驱动模块根据第一触发信号和第二触发信号控制开关管的导通与断开，从而控制LED1的导通与断开。在上述控制过程中，LED1的驱动需要小额的驱动电流，即采用小电流控制单键开关控制电路输出端的导通与断开，能够小电流控制大电流，因而也就不会产生打火、氧化等现象。从而单键开关的寿命不会受到影响，并且单键开关的使用安全性也得到了提高。

此外还提供一种使用寿命长、安全性高的LED手电筒。

一种LED手电筒，包括灯筒、开关及上述单键开关控制电路，所述灯筒用于收容所述单键开关控制电路及LED，所述开关设置于所述灯筒上，并与所述触发模块连接，所述开关用于控制所述触发模块发出第一触发信号和第二触发信号。

上述LED手电筒采用单键开关控制电路，通过与单键开关控制电路连接的开关控制LED的导通与断开，因而只需要拨动或按压开关就能控制LED，避免了使用机械开关过程出现打火现象造成的开关氧化现象，因而能够提高LED手电筒的使用寿命及使用安全性。

附图说明

图1为单键开关控制电路的模块图；

图2为单键开关控制电路的原理图；

图3为LED手电筒的模块图。

具体实施方式

如图1所示，为单键开关控制电路的模块图。一种单键开关控制电路，包括：触发模块102、即时驱动模块104、稳压模块106及开关管108。

触发模块102包括输出端、第一输入端、第二输入端及接地端。

即时驱动模块104包括接地端、输出端及控制端。

稳压模块106包括输入端、第一输出端及第二输出端。

开关管108包括输入端、输出端及控制端。

触发模块102用于发出触发信号控制即时驱动模块104的导通和断开，进而由即时驱动模块104控制开关管108的导通和断开。

触发模块102的第一输入端用于与电源正极连接，触发模块102的第二输入端用于与稳压模块106的第一输出端连接，触发模块102的输出端与即时驱动模块104的控制端连接，触发模块102的接地端接地。

即时驱动模块104的输出端与开关管108的控制端连接，即时驱动模块104的接地端接地。

开关管108的输入端用于与电源正极连接，开关管108的输出端与稳压模块106的输入端连接，稳压模块106的第二输出端与即时驱动模块104的控制端和触发模块102的输出端的公共端连接，开关管108的输出端和稳压模块106的输入端的公共端用于与发光二极管LED1的正极连接，发光二极管LED1的负极接地。

其中，触发模块102用于发出第一触发信号和第二触发信号，触发模块102发出第一触发信号时，即时驱动模块104根据第一触发信号控制开关管108导通，稳压模块106用于在开关管108导通时，向即时驱动模块104及触发模块102提供稳定压降；触发模块102发出第二触发信号时，即时驱动模块104根据第二触发信号控制开关管108断开。

请结合图2。

触发模块102包括单键开关S1、电解电容C2和三极管Q3。

电解电容C2的一端与三极管Q3的基极连接，电解电容C2的另一端与Q3的发射极连接后接地。

单键开关S1与三极管Q3的集电极的公共端为触发模块102的第一输入端。

单键开关S1远离三极管Q3的一端为触发模块102的输出端。

电解电容C2与三极管Q3基极的公共端为触发模块102的第二输入端。

电解电容C2与三极管Q3发射极的公共端为触发模块102的接地端。

其中，电解电容C2的饱和充电时间为触发模块102发出第二触发信号的阈值时间。

触发模块102还包括分压电阻R1和分压电阻R5，分压电阻R5一端三极管Q3的基极和电解电容C2的公共端连接，另一端与稳压模块106的第一输出端连接。

分压电阻R1的一端用于与电源正极连接，另一端与单键开关S1和三极管Q3的集电极的公共端连接。

即时驱动模块104包括电容C1和三极管Q2，电容C1的一端与三极管Q2的基极连接，电容C1的另一端与三极管Q2的发射极连接后接地，电容C1与三极管Q2基极的公共端为即时驱动模块104的控制端，电容C1与三极管Q2发射极的公共端为即时驱动模块104的接地端，三极管Q2的集电极为即时驱动模块104的输出端。

稳压模块106包括分压电阻R4和二极管D1，二极管D1的正极与开关管108的输出端连接，负极与分压电阻R4的一端连接，分压电阻R4的另一端与触发模块102与即时驱动模块104控制端的公共端连接。分压电阻R4和二极管D1的公共端与触发模块102的第二输入端连接。

单键开关控制电路包括分压电阻R2和分压电阻R3，分压电阻R3的一端用于与电源正极连接，另一端与分压电阻R2连接，分压电阻R2的另一端与即时驱动模块104的输出端连接，分压电阻R2和分压电阻R3的公共端与开关管108的控制端连接。

基于上述所有实施例，单键开关控制电路的工作原理如下：

在没有触发单键开关S1时，开关管108断开，与开关管108的输出端依次串联的二极管D1、分压电阻R4、电容C1均未通电。因此，三极管Q2的基极电平为低电平，三极管Q2截止。与分压电阻R4、电容C1并联的分压电阻R5、电解电容C2也未通电，因此，三极管Q3的基极电平为低电平，三极管Q3截止，但三极管Q3的集电极通过电阻R1与电源正极连接，因而三极管Q3的集电极电平为高电平。

在上述状态下，由于三极管Q2截止，开关管108截止，LED1处于熄灭状态。

在第一次触发单键开关S1时，相当于将三极管Q3的集电极的高电平给了三极管Q2的基极，三极管Q2导通，因此，与三极管Q2连接的开关管108导通，因而与开关管108连接的LED1点亮。此时，电容C1短时间内被充电饱和，充电时间短到忽略不计。而电容C1的一端与三极管Q2的基极连接，因此，三极管Q2的基极电平保持为高电平，三极管Q2保持导通。开关管108导通后，从开关管108输出端输出的电压依次通过二极管D1、电阻R4持续为电容C1充电，维持三极管Q2的导通状态，从而LED1保持常亮。

另一方面，开关管108导通后，与开关管108的输出端依次串联的二极管D1、分压电阻R5、电解电容C2通电。电解电容C2在充电的过程中，电压逐渐升高，直至电解电容C2两端的电压达到三极管Q3导通的电压时，三极管Q3导通。因而，三极管Q3的集电极电平转换为低电平。电解电容C2达到三极管Q3的导通电压的时间即为触发模块102发出第二触发信号的阈值时间。

在第二次触发单键开关S 1时，由于在前一状态下，三极管Q3的集电极电平为低电平，因此，电容C1的上端电平被瞬间拉至低电平，因此，三极管Q2的基极电平转换为低电平，三极管Q2截止，开关管108截止，LED1熄灭。单键开关电路回到被触发前的状态。

上述单键开关控制电路采用触发模块102的单键触发发出第一触发信号和第二触发信号，然后由即时驱动模块102根据第一触发信号和第二触发信号控制开关管108的导通与断开，从而控制LED1的导通与断开。在上述控制过程中，LED1的驱动需要小额的驱动电流，即采用小电流控制单键开关控制电路输出端的导通与断开，能够用小电流控制大电流，单键开关也就不会产生打火、氧化等现象。从而单键开关的寿命不会受到影响，并且单键开关的使用安全性也得到了提高。

一种LED手电筒，包括灯筒202、开关204及上述单键开关控制电路206，灯筒202用于收容单键开关控制电路206及LED，开关202设置于灯筒202上，并与触发模块102（图3未示）连接，开关202用于控制触发模块发102出第一触发信号和第二触发信号。

上述LED手电筒采用单键开关控制电路206，通过与单键开关控制电路206连接的开关204控制LED的导通与断开，因而只需要拨动或按压开关204就能控制LED，避免了使用机械开关过程出现打火现象造成的机械开关氧化现象，因而能够提高LED手电筒的使用寿命及使用安全性。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种单键开关控制电路，其特征在于，包括：触发模块、即时驱动模块、稳压模块及开关管；

所述触发模块包括输出端、第一输入端、第二输入端及接地端；所述即时驱动模块包括控制端、输出端及接地端；所述稳压模块包括输入端、第一输出端和第二输出端；所述开关管包括输入端、输出端及控制端；

所述触发模块用于发出触发信号控制所述即时驱动模块的导通和断开，进而由所述即时驱动模块控制所述开关管的导通和断开；

所述触发模块的第一输入端用于与电源正极连接，所述触发模块的第二输入端用于与所述稳压模块的第一输出端连接，所述触发模块的输出端与所述即时驱动模块的控制端连接，所述触发模块的接地端接地；

所述即时驱动模块的输出端与所述开关管的控制端连接，所述即时驱动模块的接地端接地；

所述开关管的输入端用于与所述电源正极连接，所述开关管的输出端与所述稳压模块的输入端连接，所述稳压模块的第二输出端与所述即时驱动模块的控制端和所述触发模块的输出端的公共端连接，所述开关管的输出端和所述稳压模块的输入端的公共端用于与发光二极管LED1的正极连接，所述发光二极管LED1的负极接地；

其中，所述触发模块用于发出第一触发信号和第二触发信号，所述触发模块发出第一触发信号时，所述即时驱动模块根据所述第一触发信号控制所述开关管导通，所述稳压模块用于在所述开关管导通时，向所述即时驱动模块及所述触发模块提供稳定压降；所述触发模块发出第二触发信号时，所述即时驱动模块根据所述第二触发信号控制所述开关管断开；

所述触发模块包括单键开关S1、电解电容C2和三极管Q3；

所述电解电容C2的一端与所述三极管Q3的基极连接，所述电解电容C2的另一端与所述Q3的发射极连接后接地；

所述单键开关S1与所述三极管Q3的集电极的公共端为所述触发模块的第一输入端；

所述单键开关S1远离所述三极管Q3的一端为所述触发模块的输出端；

所述电解电容C2与所述三极管Q3基极的公共端为所述触发模块的第二输入端；

所述电解电容C2与所述三极管Q3发射极的公共端为所述触发模块的接地端；

其中，所述电解电容C2的饱和充电时间为所述触发模块发出第二触发信号的阈值时间。

2.根据权利要求1所述的单键开关控制电路，其特征在于，所述触发模块还包括分压电阻R1和分压电阻R5，所述分压电阻R5一端所述三极管Q3的基极和所述电解电容C2的公共端连接，另一端与所述稳压模块的第一输出端连接；

所述分压电阻R1的一端用于与所述电源正极连接，另一端与所述单键开关S1和所述三极管Q3的集电极的公共端连接。

3.根据权利要求1所述的单键开关控制电路，其特征在于，所述即时驱动模块包括电容C1和三极管Q2，所述电容C1的一端与所述三极管Q2的基极连接，所述电容C1的另一端与所述三极管Q2的发射极连接后接地，所述电容C1与所述三极管Q2基极的公共端为所述即时驱动模块的控制端，所述电容C1与所述三极管Q2发射极的公共端为所述即时驱动模块的接地端，所述三极管Q2的集电极为所述即时驱动模块的输出端。

4.根据权利要求1所述的单键开关控制电路，其特征在于，所述稳压模块包括分压电阻R4和二极管D1，所述二极管D1的正极与所述开关管的输出端连接，负极与所述分压电阻R4的一端连接，所述分压电阻R4的另一端与所述触发模块的输出端与所述即时驱动模块的控制端的公共端连接；所述分压电阻R4和二极管D1的公共端与所述触发模块的第二输入端连接。

5.根据权利要求4所述的单键开关控制电路，其特征在于，还包括分压电阻R2和分压电阻R3，所述分压电阻R3的一端用于与所述电源正极连接，另一端与所述分压电阻R2连接，所述分压电阻R2的另一端与所述即时驱动模块的输出端连接，所述分压电阻R2和所述分压电阻R3的公共端与所述开关管的控制端连接。

6.根据权利要求1所述的单键开关控制电路，其特征在于，还包括分压电阻R6，所述分压电阻R6的一端与所述开关管的输出端连接，另一端用于与所述发光二极管LED1的正极连接。

7.一种LED手电筒，其特征在于，包括灯筒、开关及上述权利要求1-6任意一项所述的单键开关控制电路，所述灯筒用于收容所述单键开关控制电路及LED，所述开关设置于所述灯筒上，并与所述触发模块连接，所述开关用于控制所述触发模块发出第一触发信号和第二触发信号。