CN108131625A - 一种无线输电的阅读台灯 - Google Patents

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梁琴
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Abstract

本发明公开了一种无线输电的阅读台灯，包括灯座、灯头，所述灯头内设有LED灯，所述灯头通过灯臂与所述灯座连接，所述灯座内设有发送电路，所述灯头内设有接收回路。利用发送电路发送电磁波，然后利用接收回路接收该电磁波，从而产生感应电压，该感应电压点亮LED灯，该结构的阅读台灯通过无线输电技术对LED灯提供电能，避免了供电走线的窘困。该结构的台灯可用于人们的日常生活。

Description

一种无线输电的阅读台灯
技术领域
本发明涉及照明灯具技术领域，特别涉及一种台灯。
背景技术
现有的台灯包括灯座、灯头，所述灯头内设有LED灯，为了阅读方便，现有的灯头与灯座之间设有细长的灯臂，所述灯座上设有供电电源，所述供电电源通过导线与LED灯连接，由于灯臂细长，因此，现有的导线一般为裸露在外，十分不美观，而且，如果在灯臂内开设导线槽，则容易损坏灯臂。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有的阅读台灯的LED灯供电不方便。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种无线输电的阅读台灯，包括灯座、灯头，所述灯头内设有LED灯，所述灯头通过灯臂与所述灯座连接，所述灯座内设有发送电路，所述发送电路包括：振荡信号发生器和谐振功率放大器，所述谐振功率放大器包括：第一振荡线圈L1、第一振荡电容c1、开关管VT，所述第一电容c1与所述第一振荡线圈L1并接，所述第一电容c1与所述第一振荡线圈L1并接后与所述开关管VT串接，所述开关管VT的控制端与所述振荡信号发生器的输出端连接，所述灯头内设有接收回路，所述接收回路包括：第二振荡线圈L2、第二振荡电容c4、整流滤波电路，所述第二振荡线圈L2与所述第二振荡电容c4并接，所述第二振荡线圈L2与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述LED灯连接。
进一步，所述LED灯并接稳压管d。
进一步，所述开关管VT为大功率管TRF840。
进一步，所述灯座还设有用于根据距离而调节所述LED灯亮度的超声波距离传感器，所述超声波距离传感器包括：超声波振动片、接收器、控制电路，所述控制电路分别与所述超声波振动片、接收器、LED灯连接，所述超声波振动片、接收器均镶嵌在灯臂上。
进一步，所述控制电路设有用于控制所述超声波振动片、接收器和LED灯的单片机。
进一步，所述控制电路的发射电路包括：由NE555构成的多谐振荡器，所述多谐振荡器通过甲乙类功率放大电路与所述超声波振动片(11)连接。
进一步，所述控制电路的接收电路包括芯片CX20106A。
本发明的有益效果是：由振荡信号发生器发出控制信号，该控制信号通过控制所述开关管VT，使得谐振功率放大器发生谐振，并产生交替电磁场，该交替的电磁场作用在接收回路上，所述接收回路的第二振荡线圈L2和第二振荡电容c4产生谐振，从而使得第二振荡线圈L2的两端产生感应电压，该感应电压通过整流滤波电路后作用在LED灯上，从而点亮LED灯，该结构的阅读台灯通过无线输电技术对LED灯提供电能，避免了供电走线的窘困。该结构的台灯可用于人们的日常生活。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明创造的阅读台灯的结构示意图；
图2是发送电路和接收回路的电路连接示意图；
图3是触控结构的电路连接框图；
图4是发射电路的电路连接示意图；
图5是接收电路的电路连接示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参考图1和图2，一种无线输电的阅读台灯，包括灯座3、灯头1，所述灯头1内设有LED灯2，所述灯头1通过灯臂21与所述灯座3连接，所述灯座3内设有发送电路，所述发送电路包括：振荡信号发生器31和谐振功率放大器32，所述谐振功率放大器32包括：第一振荡线圈L1、第一振荡电容c1、开关管VT，所述第一振荡电容c1与所述第一振荡线圈L1并接，所述第一振荡电容c1与所述第一振荡线圈L1并接后一端与电源连接，另一端与所述开关管VT的漏极连接，所述开关管VT的源极对地连接。
所述振荡信号发生器31包括：NE555芯片、电阻r1、r2、电容c2、c3，所述NE555芯片的第四引脚MR分别连接所述NE555芯片的第八引脚VCC、电阻r1的一端，所述电阻r1的另一端分别连接所述NE555芯片的第七引脚DIS、电阻r2的一端，所述电阻r2的另一端分别连接所述NE555芯片的第六引脚TH、所述NE555芯片的第二引脚TR、所述电容c3的一端，所述电容c3的另一端对地连接，所述NE555芯片的第五引脚Vc通过所述电容c2对地连接，所述NE555芯片的第八引脚接电源，所述NE555芯片的第一引脚GND接地，所述NE555芯片的第三引脚Vo分别连接电阻r3的一端、所述开关管VT的栅极，所述电阻r3的另一端对地连接。
所述接收回路33包括：第二振荡线圈L2、第二振荡电容c4、整流滤波电路，所述第二振荡线圈L2与所述第二振荡电容c4并接，所述第二振荡线圈L2与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述LED灯2连接，所述LED灯2并接稳压管d。
在实际工作中，由NE555芯片组成的振荡信号发生器31发出控制信号，该控制信号通过控制所述开关管VT，使得谐振功率放大器32发生谐振，并产生交替电磁场，该交替的电磁场作用在接收回路33上，所述接收回路33的第二振荡线圈L2和第二振荡电容c4产生谐振，从而使得第二振荡线圈L2的两端产生感应电压，该感应电压通过整流滤波电路后作用在LED灯2上，从而点亮LED灯2，该结构的阅读台灯通过无线输电技术对LED灯2提供电能，避免了供电走线的窘困。该结构的台灯可用于人们的日常生活。
作为优化，所述开关管VT为大功率管TRF840。
参考图3，作为优化，所述灯座3还设有用于根据距离而调节所述LED灯2亮度的超声波距离传感器，所述超声波距离传感器由：超声波振动片11、接收器12、控制电路13，所述控制电路13由发射电路、接收电路、单片机、PWM调光电路组成，所述发射电路由多谐振荡器111和甲乙类功率放大电路112构成。所述超声波振动片11、接收器12均镶嵌在灯臂21上。
结合图4，所述多谐振荡器111包括：NE555定时器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1，所述第二电阻R2的上端连接所述NE555定时器U1的第八引脚，所述第二电阻R2的下端分别连接所述NE555定时器U1的第七引脚、第一电阻R1的上端，所述第一电阻R1的下端分别连接所述NE555定时器U1的第二、第六引脚、第一电容C1的正极，所述第一电容C1的负极对地连接，所述NE555定时器U1的第一引脚对地连接，所述NE555定时器U1的第四引脚连接节点EN，所述甲乙类功率放大电路112包括：第三、第四电阻R3、R4，第一、第二、第三功率三极管VT1、VT2、VT3、第一二极管D1，所述功率三极管VT1的发射极与所述第四电阻R4的上端连接，所述第四电阻R4的下端与所述第三功率三极管VT3的集电极连接，所述第一功率三极管VT1的集电极分别与所述第一二极管D1的负极、所述第三功率三极管VT3的基极连接，所述第一二极管D1的正极分别所述第三电阻R3的上端、第二功率三极管VT2的基极连接，所述第三电阻R3的下端与所述第二功率三极管VT2的集电极连接，所述第二功率三极管VT2的发射极分别与所述第三功率三极管VT3的发射极、所述超声波振动片11的上端连接，所述超声波振动片11的下端对地连接，所述第一功率三极管VT1的基极与所述NE555定时器U1的第三引脚连接。
通过调节第一、第二电阻R1、R2、第一电容C1的参数，可以使得所述NE555定时器U1的第三引脚输出40kHz的方波信号，该方波信号通过所述甲乙类功率放大电路112的功率放大后驱动所述超声波振动片11，使得超声波振动片11发出40kHz的超声波。
结合图5，所述接收电路包括芯片CX20106A，所述芯片CX20106A的信号输入端IN与所述接收器12的上端连接，所述接收器12的下端对地连接，所述芯片CX20106A的信号输出端与节点OUT-INT连接。
上述节点EN、OUT-INT均与单片机的GPIO口连接。所述单片机通过PWM调光电路与所述LED灯2连接，所述单片机内配置超声波测距算法，当单片机通过节点EN控制所述NE555定时器U1的第四引脚，通过高低电平可以控制所述多谐振荡器111是否发出40kHz的方波，继而控制超声波振动片11是否发出超声波，当超声波振动片11在某一时刻发出的一个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回来，就被接收器12所接受。这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出灯臂21与被测物体的距离。
距离计算公式：d＝s/2＝(c*t)/2
d为被测物与灯臂21的距离，s为声波的来回路程，c为声速，t为声波来回所用的时间。单片机通过被测物与灯臂21的距离d输出PWM波，该PWM波通过PWM调光电路对LED灯2的亮度进行调光。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种无线输电的阅读台灯，包括灯座(3)、灯头(1)，所述灯头(1)内设有LED灯(2)，所述灯头(1)通过灯臂(21)与所述灯座(3)连接，其特征在于，所述灯座(3)内设有发送电路，所述发送电路包括：振荡信号发生器(31)和谐振功率放大器(32)，所述谐振功率放大器(32)包括：第一振荡线圈L1、第一振荡电容c1、开关管VT，所述第一电容c1与所述第一振荡线圈L1并接，所述第一电容c1与所述第一振荡线圈L1并接后与所述开关管VT串接，所述开关管VT的控制端与所述振荡信号发生器(31)的输出端连接，所述灯头(1)内设有接收回路，所述接收回路包括：第二振荡线圈L2、第二振荡电容c4、整流滤波电路，所述第二振荡线圈L2与所述第二振荡电容c4并接，所述第二振荡线圈L2与所述整流滤波电路的输入端连接，所述整流滤波电路的输出端与所述LED灯(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述LED灯(2)并接稳压管d。
3.根据权利要求1所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述开关管VT为大功率管TRF840。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述灯座(3)还设有用于根据距离而调节所述LED灯(2)亮度的超声波距离传感器，所述超声波距离传感器包括：超声波振动片(11)、接收器(12)、控制电路(13)，所述控制电路(13)分别与所述超声波振动片(11)、接收器(12)、LED灯(2)连接，所述超声波振动片(11)、接收器(12)均镶嵌在灯臂(21)上。
5.根据权利要求4所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述控制电路(13)设有用于控制所述超声波振动片(11)、接收器(12)和LED灯(2)的单片机。
6.根据权利要求5所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述控制电路(13)的发射电路包括：由NE555构成的多谐振荡器(111)，所述多谐振荡器(111)通过甲乙类功率放大电路(112)与所述超声波振动片(11)连接。
7.根据权利要求6所述的一种无线输电的阅读台灯，其特征在于：所述控制电路(13)的接收电路包括芯片CX20106A。
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