CN103687126A - 灯具及灯具充电过压保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种灯具充电过压保护电路，以在灯具的充电电池充电时对所述灯具内充电电池及驱动电路进行过压保护，所述过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收充电电压，所述控制器通过所述第一电开关连接至所述第二电开关，所述第二电开关连接至所述充电电池及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。本发明实现了对所述灯具的过压保护。本发明还提供一种应用所述过压保护电路的灯具。

Description

灯具及灯具充电过压保护电路

技术领域

本发明涉及照明领域，尤其涉及一种灯具及灯具充电过压保护电路。

背景技术

通常，在传统的灯具中，为灯具内的光源提供电能的充电电池设置在所述灯具的电池腔内。当充电电池的电量用完后，需对所述充电电池进行充电后才能在此对所述光源提供电能。由于灯具的充电接口为通用型接口，当用户误将空载电源大于该充电电池的额定电压的充电器插入所述灯具的充电接口内来对所述充电电池进行充电时，则会损坏所述灯具。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灯具及灯具充电过压保护电路，以对所述灯具进行过压保护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种灯具充电过压保护电路，用于在灯具的充电电池充电时对所述灯具内充电电池及驱动电路进行过压保护，所述灯具充电过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收提供给所述充电电池的充电电压，所述控制器还连接至所述第一电开关的控制端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述充电接口，所述第二电开关的第二端连接至所述充电电池及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

其中，所述充电接口包括正极输入端及负极输入端，所述过压保护电路还包括第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一及第二分压电阻串联连接在所述充电接口的正极输入端与负极输入端之间，以对所述充电接口接收到的充电电压进行分压，以得到比较电压，所述第一及第二分压电阻之间的公共端连接至所述控制器的第一数据引脚，以将所述比较电压输出至所述控制器的第一数据引脚，所述控制器的第二数据引脚连接至所述第一电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述正极输入端，当所述充电电压大于预设电压时，所述比较电压大于所述控制器内存储的参考电压，所述控制器控制所述第一电开关截止，以使所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

其中，所述第一电开关为三极管，所述第二电开关为场效应管，所述第一电开关的控制端、第一端及第二端分别为基极、发射极及集电极，所述第二电开关的控制端、第一端及第二端分别为栅极、源极及漏极。

其中，所述过压保护电路还包括第一及第二二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述正极输入端，所述第一二极管的阴极连接至所述第二电开关的第一端，所述第二二极管的阳极连接至所述第一电开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接至所述负极输入端。

其中，所述过压保护电路还包括指示器，所述指示器连接至所述控制器，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器启动所述指示器进行报警。

本发明还提供一种灯具，包括充电接口、充电电池、灯具充电过压保护电路、光源及用于驱动所述光源的驱动电路，所述充电接口用于连接充电器，以接收所述充电器提供的充电电压，所述充电接口还连接至所述灯具充电过压保护电路，以将所述充电器提供的充电电压提供给所述灯具充电过压保护电路，所述灯具充电过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收所述充电电压，所述控制器还连接至所述第一电开关的控制端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制器，所述第二电开关的第一端连接至所述充电接口，所述第二电开关的第二端连接至所述充电电池及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

其中，所述充电接口包括正极输入端及负极输入端，所述灯具充电过压保护电路还包括第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一及第二分压电阻串联连接在所述充电接口的正极输入端与负极输入端之间，以对所述充电接口接收到的充电电压进行分压，以得到比较电压，所述第一及第二分压电阻之间的节点连接至所述控制器的第一数据引脚，以将所述比较电压输出至所述控制器的第一数据引脚，所述控制器的第二数据引脚连接至所述第一电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述正极输入端，当所述充电电压大于预设电压时，所述比较电压大于所述控制器内存储的参考电压，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而使所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

其中，所述过压保护电路还包括第一及第二二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述正极输入端，所述第一二极管的阴极连接至所述第二电开关的第一端，所述第二二极管的阳极连接至所述第一电开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接至所述负极输入端。

其中，所述驱动电路包括上拉电阻、第三电开关及启动开关，所述上拉电阻的第一端连接至所述充电电池的正极，所述上拉电阻的第二端连接至所述启动开关的第一端，所述启动开关的第二端连接至所述充电电池的负极，所述控制器的第三数据引脚连接至所述上拉电阻的第二端与所述启动开关的第一端之间，所述控制器的第四数据引脚连接至所述第三电开关的控制端，所述第三电开关的第一端连接至所述启动开关的第二端，所述第三电开关的第二端连接至所述光源，当所述充电电压小于所述预设电压，且所述启动开关被接通时，所述控制器驱动所述第三电开关导通，从而启动所述光源。

其中，所述灯具充电过压保护电路还包括指示器，所述指示器连接至所述控制器的第五数据引脚，当所述充电电压大于所述预设电压时，所述控制器启动所述指示器进行报警。

本发明一种灯具充电过压保护电路，用于在灯具的充电电池充电时对所述灯具内电池及驱动电路进行过压保护，所述过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收提供给所述充电电池的充电电压，所述控制器通过所述第一电开关连接至所述第二电开关。所述第二电开关连接至所述充电电池及所述驱动电路。当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述灯具的驱动电路之间的连接，以使所述充电电池及所述驱动电路均接收不到所述充电电压。本发明实现了在所述充电电池充电时对所述灯具的过压保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明灯具的较佳实施方式的框图；

图2是本发明灯具的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种灯具100。所述灯具100包括充电接口10、充电电池20、灯具充电过压保护电路30、驱动电路40及光源50。

所述充电接口10用于连接充电器（未示出），以接收所述充电器提供的充电电压。所述充电接口10还连接至所述灯具充电过压保护电路30，以将所述充电器提供的充电电压提供给所述灯具充电过压保护电路30。

所述灯具充电过压保护电路30还连接至所述充电电池20、所述驱动电路40及光源50。所述灯具充电过压保护电路30用于比较接收到的充电电压与其内存储的预设电压。当所述充电电压大于所述预设电压时，所述灯具充电过压保护电路30断开所述充电接口10与所述充电电池20之间的连接，以停止所述充电器对所述充电电池20进行充电，并进行报警。同时，所述灯具充电过压保护电路30还断开所述充电接口10与所述驱动电路40及所述光源50之间的连接，以防止所述充电电压提供给所述驱动电路40及所述光源50。所述驱动电路40及所述光源50处于非工作状态，从而实现了在所述灯具10的充电电池20充电时对所述充电电池20及所述驱动电路40及所述光源50的过压保护，从而实现了对所述灯具100的过压保护。

当所述充电电压小于所述预设电压时，所述灯具充电过压保护电路30将所述充电接口10连接至所述充电电池20，以使所述充电器对所述充电电池20进行充电。同时，所述灯具充电过压保护电路30将所述充电接口10连接至所述驱动电路40及所述光源50，以提供所述充电电压作为所述驱动电路40及所述光源50的工作电压。

请继续参考图2，所述灯具充电过压保护电路30包括控制器U1、第一电开关Q1及第二电开关Q2。所述控制器U1连接至所述充电接口10，以接收提供给所述充电电池20的充电电压。所述控制器U1还连接至所述第一电开关Q1的控制端。所述第一电开关Q1的第一端接地。所述第一电开关Q1的第二端连接至所述第二电开关Q2的控制端。所述第二电开关Q2的第一端连接至所述充电接口10。所述第二电开关Q2的第二端连接至所述充电电池20及所述光源50，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器U1控制所述第一电开关Q1截止，以控制所述第二电开关Q2截止，从而断开所述充电接口10与所述充电电池20及所述光源50之间的连接。

具体地，在本实施方式中，所述充电接口10包括正极输入端12及负极输入端14。所述灯具充电过压保护电路30还包括第一电阻R1（作为第一分压电阻）、第二电阻R2（作为第二分压电阻）、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、稳压二极管Z1及指示器如一扬声器K。所述第一及第二电阻R1及R2串联连接在所述正极输入端12与所述负极输入端14之间，以对所述充电接口10接收到的充电电压进行分压，得到比较电压。所述第一及第二电阻R1及R2之间的节点连接至所述控制器U1的第一数据引脚，以将所述比较电压输出至所述控制器U1的第一数据引脚。所述控制器U1的电压引脚连接至所述充电电池20的正极。所述控制器U1的接地引脚接地。所述控制器U1的第二数据引脚连接至所述第一电开关Q1的控制端。所述控制器U1的第三数据引脚连接至所述扬声器K。所述第一电开关Q1的第一端接地。所述第一电开关Q1的第二端连接至所述第二电开关Q2的控制端。所述第二电开关Q的第一端连接至所述第一二极管D1的阴极。所述第二电开关Q2的第二端连接至所述充电电池20的正极。所述第一二极管D1的正极连接至所述正极输入端12。所述第二二极管D2的正极连接所述充电电池20的负极。所述第二二极管D2的负极连接至所述负极输入端14。所述充电电池20的负极接地。所述第一电容C1的正极连接至所述充电电池20的正极。所述第一电容C1的负极连接至所述充电电池20的负极。所述第二电容C2连接至所述充电电池20的正极与负极之间。所述第三电阻R3连接至所述第二电开关Q2的控制端与所述第二电开关Q2的第一端之间。所述稳压二极管Z1的阳极接地。所述稳压二极管Z1的阴极连接至所述充电电池20的阳极，用于稳定所述充电电池20输出的电压。

所述驱动电路40包括第四电阻R4（作为上拉电阻）、第五电阻R5、第三电容C3、第四电容C4、第三电开关Q3、启动开关SW及恒流芯片U2。所述第四电阻R4的第一端连接至所述充电电池20的正极。所述第四电阻R4的第二端连接至所述启动开关SW的第一端。所述启动开关SW的第二端连接至所述充电电池20的负极。所述控制器U1的第三数据引脚连接至所述第四电阻R4的第二端与所述启动开关SW的第一端之间。所述控制器U1的第四数据引脚通过所述第五电阻R5连接至所述第三电开关Q3的控制端。所述第三电开关Q3的第一端连接至所述启动开关SW的第二端。所述第三电开关Q3的第二端连接至所述恒流芯片U2的第二端。所述恒流芯片U2的第三端连接至所述充电电池20的正极。所述第三电容C3连接至所述充电电池20的正极与所述第三电开关Q3的第二端之间。所述第四电容C4连接在所述启动开关SW的第一及第二端之间。

在本实施方式中，所述光源50为一发光二极管。所述发光二极管的正极连接至所述充电电池20的正极。所述发光二极管的负极连接至所述恒流芯片U2的第一端。

在本实施方式中，所述第一电开关Q1为NPN型三极管。所述第二电开关Q2为P沟道场效应管。所述第三电开关Q3为NPN型三极管。所述第一及第三电开关Q1及Q3的控制端、第一端及第二端分别为基极、发射极及集电极。所述第二电开关Q2的控制端、第一端及第二端分别为栅极、源极及漏极。在其他实施方式中，所述第一至第三电开关Q1-Q3也可以根据实际需要进行更换为其他电开关。

所述第一及第二电阻R1及R2为分压电阻，以对所述充电电压进行调节得到所述比较电压以便于所述控制器U1将所述比较电压与所述预设电压进行比较。所述第三及第四电阻R3及R4为上拉电阻。所述第五电阻R5为限流电阻。所述第一至第四电容C1-C4均起到滤波的作用。所述恒流芯片U2用于对稳定流过所述发光二极管的电流。故，在其他实施方式中，当无需对所述充电电压进行调节已便于所述控制器U1将其与所述预设电压进行比较时，所述第一及第二电阻R1及R2可以省略。所述第三至第五电阻R3-R5也可以省略。所述第一至第四电容C1-C4也根据省略。

当所述充电电池20电量用尽需要对所述充电电池进行充电时，所述充电器连接至所述充电接口10，所述充电器输出所述充电电压至所述充电接口10。所述第一及第二电阻R1及R2对所述充电电压进行分压后得到所述比较电压，并将所述比较电压输出至所述控制器U1的第一数据引脚。当所述充电电压大于所述预设电压时，所述比较电压大于所述控制器U1内存储的参考电压。所述控制器U1的第二数据引脚输出低电平信号作为第一控制信号至所述第一电开关Q1，以使所述第一电开关Q1处于截止状态。所述第二电开关Q2的控制端接收到高电平信号后也处于截止状态，从而断开了所述充电器与所述充电电池20之间的连接。此时，所述充电电池20仍处于电量用尽状态。所述启动开关SW无论处于是否被按压状态，所述驱动电路40均接收不到驱动信号而均处于非工作的状态。所述发光二极管处于熄灭状态，实现了对所述充电电池20、所述驱动电路40及光源50的过压保护。同时，所述控制器U1的第三数据引脚输出高电平信号至所述扬声器K来启动所述扬声器K进行报警。

当所述充电电压小于所述预设电压时，所述比较电压小于所述参考电压。所述控制器U1的第二数据引脚输出高电平信号作为第二控制信号至所述第一电开关Q1，以导通所述第一电开关Q1。所述第一电开关Q1的第二端输出低电平信号至所述第二电开关Q2的控制端，以导通所述第二电开关Q2，从而将所述充电器连接至所述充电电池20以对所述充电电池20进行充电。

当所述充电电池20充电完毕后，即可将所述充电器从所述充电接口10拔出，以停止对所述充电电池20进行充电。当需要点亮所述发光二极管时，按下所述启动开关SW使得所述启动开关SW的第一及第二端连接，所述第四电阻R4上有电流流过。所述控制器U1的第四数据引脚接收到低电平信号作为识别信号。所述控制器U1的第五数据引脚输出高电平信号作为驱动信号来驱动所述第三电开关Q3导通。所述恒流芯片U2来恒定流过所述发光二极管的电流。所述发光二极管发光。此时，所述驱动电路40及所述发光二极管的工作电压是由所述充电电池20提供的。在对所述充电电池20进行充电时，也可以点亮所述发光二极管，具体点亮所述发光二极管的原理不变，只是所述驱动电路40及所述发光二极管的工作电压为所述充电电压。

当不需要点亮所述发光二极管时，再次按下所述启动开关SW使所述启动开关SW的第一及第二端处于断开状态，所述第四电阻R4上没有电流流过。所述控制器U1的第四数据引脚接收到不到低电平信号。所述控制器U1的第五数据引脚不再输出驱动信号来驱动所述第三电开关Q3导通。所述第三电开关Q3处于截止状态。所述发光二极管处于熄灭状态。

本发明灯具100包括所述灯具充电过压保护电路30。所述灯具充电过压保护电路30包括控制器U1、第一电开关Q1及第二电开关Q2。所述控制器U1连接至所述灯具100的充电接口10，以接收充电电压，所述控制器U1通过所述第一电开关Q1连接至所述第二电开关Q2，所述第二电开关Q2连接至所述充电电池20及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器U1控制所述第一电开关Q1截止，以控制所述第二电开关Q2截止，从而断开所述充电接口10与所述充电电池20及所述驱动电路40之间的连接，以使所述充电电池20及所述驱动电路40均接收不到所述充电电压。本发明实现了对所述灯具100的过压保护。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯具充电过压保护电路，用于在灯具的充电电池充电时对所述灯具内充电电池及驱动电路进行过压保护，所述灯具充电过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收提供给所述充电电池的充电电压，所述控制器还连接至所述第一电开关的控制端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述充电接口，所述第二电开关的第二端连接至所述充电电池及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

2.根据权利要求1所述的灯具充电过压保护电路，其特征在于，所述充电接口包括正极输入端及负极输入端，所述过压保护电路还包括第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一及第二分压电阻串联连接在所述充电接口的正极输入端与负极输入端之间，以得到比较电压，所述第一及第二分压电阻之间的公共端连接至所述控制器的第一数据引脚，以将所述比较电压输出至所述控制器的第一数据引脚，所述控制器的第二数据引脚连接至所述第一电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述正极输入端，当所述充电电压大于预设电压时，所述比较电压大于所述控制器内存储的参考电压，所述控制器控制所述第一电开关截止，以使所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

3.根据权利要求2所述的灯具充电过压保护电路，其特征在于，所述第一电开关为三极管，所述第二电开关为场效应管，所述第一电开关的控制端、第一端及第二端分别为基极、发射极及集电极，所述第二电开关的控制端、第一端及第二端分别为栅极、源极及漏极。

4.根据权利要求3所述的灯具充电过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括第一及第二二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述正极输入端，所述第一二极管的阴极连接至所述第二电开关的第一端，所述第二二极管的阳极连接至所述第一电开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接至所述负极输入端。

5.根据权利要求1所述的灯具充电过压保护电路，其特征在于，所述过压保护电路还包括指示器，所述指示器连接至所述控制器，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器启动所述指示器进行报警。

6.一种灯具，包括充电接口、充电电池、灯具充电过压保护电路、光源及用于驱动所述光源的驱动电路，所述充电接口用于连接充电器，以接收所述充电器提供的充电电压，所述充电接口还连接至所述灯具充电过压保护电路，以将所述充电器提供的充电电压提供给所述灯具充电过压保护电路，所述灯具充电过压保护电路包括控制器、第一电开关及第二电开关，所述控制器连接至所述灯具的充电接口，以接收所述充电电压，所述控制器还连接至所述第一电开关的控制端，所述第一电开关的第一端接地，所述第一电开关的第二端连接至所述第二电开关的控制器，所述第二电开关的第一端连接至所述充电接口，所述第二电开关的第二端连接至所述充电电池及所述驱动电路，当所述充电电压大于预设电压时，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而控制所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

7.根据权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述充电接口包括正极输入端及负极输入端，所述灯具充电过压保护电路还包括第一分压电阻及第二分压电阻，所述第一及第二分压电阻串联连接在所述充电接口的正极输入端与负极输入端之间，以对所述充电接口接收到的充电电压进行分压，以得到比较电压，所述第一及第二分压电阻之间的公共端连接至所述控制器的第一数据引脚，以将所述比较电压输出至所述控制器的第一数据引脚，所述控制器的第二数据引脚连接至所述第一电开关的控制端，所述第二电开关的第一端连接至所述正极输入端，当所述充电电压大于预设电压时，所述比较电压大于所述控制器内存储的参考电压，所述控制器控制所述第一电开关截止，进而使所述第二电开关截止，从而断开所述充电接口与所述充电电池及所述驱动电路之间的连接。

8.根据权利要求7所述的灯具，其特征在于，所述灯具充电过压保护电路还包括第一及第二二极管，所述第一二极管的阳极连接至所述正极输入端，所述第一二极管的阴极连接至所述第二电开关的第一端，所述第二二极管的阳极连接至所述第一电开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接至所述负极输入端。

9.根据权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述驱动电路包括上拉电阻、第三电开关及启动开关，所述上拉电阻的第一端连接至所述充电电池的正极，所述上拉电阻的第二端连接至所述启动开关的第一端，所述启动开关的第二端连接至所述充电电池的负极，所述控制器的第三数据引脚连接至所述上拉电阻的第二端与所述启动开关的第一端之间，所述控制器的第四数据引脚连接至所述第三电开关的控制端，所述第三电开关的第一端连接至所述启动开关的第二端，所述第三电开关的第二端连接至所述光源，当所述充电电压小于所述预设电压，且所述启动开关被接通时，所述控制器驱动所述第三电开关导通，从而启动所述光源。

10.根据权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述灯具充电过压保护电路还包括指示器，所述指示器连接至所述控制器的第五数据引脚，当所述充电电压大于所述预设电压时，所述控制器启动所述指示器进行报警。

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