CN108633135A - 一种便携式led营帐灯控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种便携式LED营帐灯控制电路，它包括充电稳压控制电路、充放电保护电路、升压与稳压电路、一键多功能电路、白灯常亮电路和红灯闪烁电路，充电稳压控制电路通过充放电保护电路与锂电池相连，充放电保护电路与升压与稳压电路相连，升压与稳压电路与一键多功能电路相连，一键多功能电路分别与白灯常亮电路及红灯闪烁电路相连。通过本发明的技术方案，可实现便携式LED灯具的多功能控制要求，只通过一个按键便可实现灯具关闭、白灯常亮和红灯闪烁等多个功能的切换，符合简约的设计要求，另外可满足稳定的光亮、较长的续航和应急充电等要求。
Description
技术领域
本发明涉及LED照明和锂电池充放电的控制电路，尤其是一种便携式LED营帐灯控制电路。
背景技术
随着人们对健康生活的追求，户外野营成为了一项喜闻乐见的项目。因此，当夜幕降临，拥有一款功能齐全、设计简约的营帐灯是极其有必要的。目前，市面上的大多数便携式LED灯具一般具有多种光效，结构设计比较复杂，按钮开关较多，耐用性较差，造成了较大的资源浪费与环境污染。考虑到一种便携式LED营帐灯控制电路，从作用来看，必须具备照明和警示作用；从可操作性和简约设计理念来看，尽可能减少按键。营帐灯可视为工作于野外的特殊灯具，照明和警示作用是必备的，其他光效或功能可能容易让人误解，甚至带来安全隐患。另外，营帐灯应具备操作简单的特点，黑暗中去操作多按键的灯会给使用者带来心理上的不安和操作上的不便。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种便携式LED营帐灯控制电路，通过充电稳压控制电路、充放电保护电路、升压与稳压电路、一键多功能电路、白灯常亮电路和红灯闪烁电路，实现了通过一个按键便可对灯具关闭、白灯常亮和红灯闪烁等多个功能进行切换，符合简约的设计要求，另外可满足稳定的光亮、较长的续航和应急充电等要求。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种便携式LED营帐灯控制电路，它包括充电稳压控制电路、充放电保护电路、升压与稳压电路、一键多功能电路、白灯常亮电路和红灯闪烁电路，充电稳压控制电路通过充放电保护电路与锂电池相连，充放电保护电路与升压与稳压电路相连，升压与稳压电路与一键多功能电路相连，一键多功能电路分别与白灯常亮电路及红灯闪烁电路相连；
充电稳压控制电路用于将太阳能电池板产生的不稳定电压稳定在一个电压值，来给锂电池充电；充电保护电路用于对锂电池的充放电进行保护；升压与稳压电路用于将锂电池的标准电压3.7V升压并稳定在5V，来对外设、LED的控制电路及供电电路实现5V供电；一键多功能电路用于一个按键控制白灯常亮和红灯闪烁两种功能的切换与关闭；白灯常亮电路由主电路供电，且采用并联方式实现白色LED常亮；红灯闪烁电路用于实现红色LED按照一定频率闪烁。
进一步地，充电稳压控制电路包含可调集成稳压器LM317T。
进一步地，充电保护电路包含锂电池保护集成芯片DW01A和双功率场效应管8205A，两者配合使用可避免锂电池因过充电、过放电、电路过大导致电池寿命缩短或电池被损坏的问题。
进一步地，升压与稳压电路包含1A同步整流升压芯片PS7516和5V稳压管1N4733。
进一步地，一键多功能电路包含十进制计数/分配器CD4017和四双向模拟开关CD4066。
进一步地，红灯闪烁电路包含若干个三极管9014、电阻和电容。
有益效果：
1.针对安全隐患的问题，本发明可满足照明和警示的控制要求；LED照明系统采用并联方式，降低了由于单颗LED损坏对整个电路的影响，提高了灯具可靠性；LED照明系统配备白光常亮和红光闪烁两种功能：白光常亮功能起到照明作用，功率和亮度较高；红光闪烁功能起到警示作用，功率较低，亮度较高，且能长时间工作。
2.针对可操作性和简约设计理念，本发明通过一个按键便可实现灯具关闭、白灯常亮和红灯闪烁等多个功能的切换，同时配备太阳能充电和USB应急充电功能。
附图说明
图1是本发明一实施例的LED营帐灯控制电路的原理框图；
图2是本发明一实施例的LED营帐灯控制电路的主电路原理图；
图中：1-充电稳压控制电路、2-充放电保护电路、3-升压与稳压电路、4-一键多功能电路、5-白灯常亮电路、6-红灯闪烁电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本实施例提出一种便携式LED营帐灯控制电路，如图1所示，它包括充电稳压控制电路1、充放电保护电路2、升压与稳压电路3、一键多功能电路4、白灯常亮电路5和红灯闪烁电路6，充电稳压控制电路1通过充放电保护电路2与锂电池相连，充放电保护电路2与升压与稳压电路3相连，升压与稳压电路3与一键多功能电路4相连，一键多功能电路4分别与白灯常亮电路5及红灯闪烁电路6相连。
图1中，太阳能电池板提供5V的直流电压，由于光照强度和角度问题，电压会存在波动。当低于一定范围时，充电稳压控制电路1将停止工作，不会有电压输出；当处于或者高于特定范围时，该电路将电压稳定在5V。DC/5V充电器通过充放电保护电路2对锂电池充电，同时也可对下游电路供电。充放电保护电路2主要是为了防止锂电池的过充和欠充，当电压不足或者电压过大时，充放电保护电路2会控制场效应管切断电路。通过升压与稳压电路3将锂电池标准的3.7V电压升压到下游电路和LED控制电路的工作电压5V，同时提供5V的应急充电USB接口。一键多功能电路4主要控制白灯常亮和红灯闪烁两种功能的切换与关闭。白灯常亮电路5由主电路供电，且采用并联方式实现白色LED常亮；红灯闪烁电路6用于实现红色LED按照一定频率闪烁。
图2中，太阳能电池板(GT)提供电压VCC，此电压存在微弱波动，但在一定时间内可看作是直流电压。LM317T是常见的可调式三端集成稳压器，通过配置调节第一电阻R1和第二电阻R2的参数便可得到所需电压。为得到较稳定的电压值，LM317T输入输出端和调控端分别并联了第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3进行滤波。为保护LM317T芯片，在2、3端并联第一二极管D1，在1、2端并联第二二极管D2。对锂电池(BAT)充电过程中，当锂电池电压超过特定值时，锂电池保护芯片DW01A(IC2)的OC脚输出信号使双功率场效应管8025A(MOSFET)的充放电控制MOS管M2关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏；当锂电池电压降到特定值时，锂电池保护芯片DW01A(IC2)的OD脚输出信号使双功率场效应管8025A(MOSFET)的充放电控制MOS管M1关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏。DW01A(IC2)的CSI脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOS管的导通电压剧增，CSI脚电压迅速升高，DW01A(IC2)输出信号使充放电控制MOS管迅速关断，从而实现过流或短路保护。PS7516(IC2)同步整流升压芯片可将锂电池电压或者VDD电压升高并稳定在5V，以对外设USB(OUT3)、LED的控制电路及其供电电路实现5V供电。CD4017(IC3)是常见的十进制计数/分配器，与四双向模拟开关CD4066(IC4)组成了一键(S)多功能电路4，即每按一次按键(S)切换一个CD4017脚的高电平输出，继而完成一种功能。其中，CD4017(IC3)的Q0脚(IC3_3)制空，表示系统处在关闭状态；Q1脚(IC3_2)与CD4066的13控制脚(CONA)相连，若Q1脚(IC3_2)输出高电平，则使CD4066的开关SAI/O(IC4_1)与SAO/I(IC4_2)闭合，由SAO/I(IC4_2)输出OUT1供电白灯常亮电路5；同理，Q2脚(IC3_4)与CD4066的5控制脚(CONB)相连，若Q2脚(IC3_4)输出高电平，则使CD4066的开关SBI/O(IC4_4)与SBO/I(IC4_3)闭合，由SBO/I(IC4_3)输出供电红灯闪烁电路6；Q3脚(IC3_7)通过二极管(D4)接地且与CD4017的15脚(RST)相连，若Q3脚(IC3_7)输出高电平，则使CD4017复位，完成一个循环。在SBI/O(IC4_4)与SBO/I(IC4_3)闭合的情况下，通过对称的第四电容C4和第五电容C5不断的充电放电过程，使第二三极管VQ2和第三三极管VQ3中的电流按照一定频率增减，继而使通过第一三极管VQ1发射极的电流按照一定频率增减，输出OUT2供电红灯闪烁电路6，最终使红色LED按照一定频率闪烁，通过配置第七至第十电阻R7-R10的阻值大小来调节闪烁频率。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：它包括充电稳压控制电路(1)、充放电保护电路(2)、升压与稳压电路(3)、一键多功能电路(4)、白灯常亮电路(5)和红灯闪烁电路(6)，所述充电稳压控制电路(1)通过所述充放电保护电路(2)与锂电池相连，所述充放电保护电路(2)与所述升压与稳压电路(3)相连，所述升压与稳压电路(3)与所述一键多功能电路(4)相连，所述一键多功能电路(4)分别与所述白灯常亮电路(5)及所述红灯闪烁电路(6)相连；
所述充电稳压控制电路(1)用于将太阳能电池板产生的不稳定电压稳定在一个电压值，来对锂电池充电；所述充电保护电路(2)用于对锂电池的充放电进行保护；所述升压与稳压电路(3)用于将锂电池的标准电压3.7V升压并稳定在5V，来对外设、LED的控制电路及供电电路实现5V供电；所述一键多功能电路(4)用于一个按键控制白灯常亮和红灯闪烁两种功能的切换与关闭；所述白灯常亮电路(5)由主电路供电，且采用并联方式实现白色LED常亮；所述红灯闪烁电路(6)用于实现红色LED按照一定频率闪烁。
2.根据权利要求1所述的便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：所述充电稳压控制电路(1)包含可调集成稳压器LM317T。
3.根据权利要求1所述的便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：所述充电保护电路(2)包含锂电池保护集成芯片DW01A和双功率场效应管8205A。
4.根据权利要求1所述的便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：所述升压与稳压电路(3)包含1A同步整流升压芯片PS7516和5V稳压管1N4733。
5.根据权利要求1所述的便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：所述一键多功能电路(4)包含十进制计数/分配器CD4017和四双向模拟开关CD4066。
6.根据权利要求1所述的便携式LED营帐灯控制电路，其特征在于：所述红灯闪烁电路(6)包含若干个三极管9014、电阻和电容。
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