CN110986007A - 一种便携式紫外发生装置及便携式紫外发生挂件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式紫外发生装置，涉及紫外发生设备领域，包括UV灯珠，用以产生紫外光；电源接收模块，用以接收电源供电；角度检测模块，用以检测所述便携式紫外发生装置的倾斜角度；整流模块，用以给UV灯珠提供恒定电流；所述电源接收模块与所述角度检测模块电连接，用以当所述便携式紫外发生装置的倾斜角度满足设定要求时，将所述角度检测模块导通，所述角度检测模块与所述整流模块电连接，所述整流模块与所述UV灯珠电连接。本发明轻便易于携带，且具有较高的安全性和可靠性。本发明还公开了一种便携式紫外发生挂件。

Description

一种便携式紫外发生装置及便携式紫外发生挂件
技术领域
本发明涉及紫外发生设备领域，尤其涉及一种便携式紫外发生装置及便携式紫外发生挂件。
背景技术
现有的紫外发生设备笨重不便于携带，即使市面上存在一些体型较小的紫外发生装置，但是该类紫外发生装置多数采用移动电源供电，体积大且重量较大，另外现有的紫外发生装置均没有设置有防护措施，容易误操作，导致发出的紫外光照射周边人员的眼睛，存在安全隐患。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种便携式紫外发生装置和便携式紫外发生挂件，轻便易于携带，且具有较高的安全性和可靠性。
本发明第一方面提供一种便携式紫外发生装置，包括
UV灯珠，用以产生紫外光；
电源接收模块，用以接收电源供电；
角度检测模块，用以检测所述UV灯珠的倾斜角度；
整流模块，用以给UV灯珠提供恒定电流；
所述电源接收模块与所述角度检测模块电连接，用以当所述便携式紫外发生装置的倾斜角度满足设定要求时，将所述角度检测模块导通，所述角度检测模块与所述整流模块电连接，所述整流模块与所述UV灯珠电连接。
可选地，所述电源模块包括正极接线和负极接线，所述正极接线与所述角度检测模块串联，所述角度检测模块与所述整流模块串联，所述整流模块与所述UV灯珠电连接，所述整流模块和所述UV灯珠均与所述负极接线电连接。
通过将正极接线与所述角度检测模块串联，电源电流通过正极接线流入，流经角度检测模块，若角度检测模块检测出本发明的倾斜角度满足设定要求，则角度检测模块导通，电流经角度检测模块流入到整流模块，然后整流模块对电流进行整流滤波处理，使得输出给UV灯珠的电流为恒流，电流流经整流模块和UV灯珠后，回到负极接线，构成完整电路回路。
可选地，所述角度检测模块包括检测芯片和三极管，所述三极管的发射极与所述正极接线串联，所述三极管的基极通过电阻R1与所述检测芯片的输出引脚串联，所述三极管的集电极与所述整流模块串联。
三极管起到电路通断开关的作用，将三极管的发射极与正极接线连接，三极管的集电极与整流模块连接，三极管的基极通过电阻与检测芯片的输出引脚连接，当检测芯片检测到本发明的倾斜角度满足设定要求时，通过检测芯片的输出引脚向三极管的基极输出低电压，使得三极管处于饱和区，让三极管的发射极与集电极短路，使得与集电极连接的整流模块获得电流，为避免三极管的输出引脚对三级管的基极造成破坏，因此检测芯片和三极管的基极之间需要串联一个限流用的电阻R1。
可选地，所述整流模块包括电感、二极管和LED驱动芯片，所述三极管的集电极与所述电感串联，所述电感与所述二极管串联，所述二极管与所述LED驱动芯片电连接，所述LED驱动芯片与所述UV灯珠电连接，所述LED驱动芯片与所述负极接线连接。
电感和二极管能够对流入到LED驱动芯片的电流进行滤波、防浪涌和单向导通，通过LED驱动芯片对电流进行恒流处理，然后向UV灯珠提供恒流，保证UV灯珠工作时不受电源电压波动的影响，延长UV灯珠的使用寿命。
可选地，所述UV灯珠为多个，多个所述UV灯珠串联。因为整流模块保证了UV灯珠的工作电流为恒流，所以为了提高UV灯珠的杀菌消毒效果，可以将多个UV灯珠串联，保证每个UV灯珠都能正常工作的同时，提高紫外线强度。
可选地，所述电源接收模块为电源接头，多个所述电源接头并联。
电源接收模块设置为电源接头，电源接头可以为常见能做为电源接头的类型，例如USB 2.0/3.0接头、USB Type-C接头、DC接口、Mini USB接头、快充接头、安卓手机用接头、苹果手机用接头等。这样设计可以省去本发明的内部电源，让本发明可以将安卓手机、苹果手机、笔记本电脑、充电宝等其他带电产品作为外接电源，不需要本发明自身安装电源，从而使得本发明更加轻便，易于携带。
可选地，本发明还包括外壳，所述外壳包覆在所述电源接收模块、角度检测模块、所述整流模块和所述UV灯珠外，所述电源接收模块伸出所述外壳，所述外壳设有照射用开口，所述UV灯珠与所述开口对应。
外壳对电源接收模块、角度检测模块、整流模块和UV灯珠有保护作用，便于携带使用，电源接收模块伸出所述外壳，可以与电源上设有的充电接口进行配合实现对本发明供电，UV灯珠通过外壳的照射用开口将紫外光射出，实现紫外杀菌消毒。
本发明另一方面还提供了一种便携式紫外发生挂件，包括基座和以上所述的便携式紫外发生装置，所述基座上设有能够容纳所述电源接收模块的凹槽，用于使所述便携式紫外发生装置与所述基座插接。
当所述便携式紫外发生装置不使用的时候，可以将电源接收模块插入到基座的凹槽上，实现基座与所述便携式紫外发生装置的插接，利用基座对电源接收模块进行保护，避免在携带本发明的时候电源接收模块直接暴露在外导致的电源接收模块的损坏，使得便携式紫外发生装置更加经久耐用。
可选地，所述基座还包括外环，所述外环与所述基座转动连接，当所述便携式紫外发生装置与所述基座插接时，所述外环环绕在所述便携式紫外发生装置的外侧。
这样设置能够实现当不使用便携式紫外发生装置时，将便携式紫外发生装置插接在所述基座上，所述外环环绕所述便携式紫外发生装置外，对便携式紫外发生装置进行限位，避免便携式紫外发生装置从基座中滑出；当需要使用便携式紫外发生装置时，再将外环转动，让便携式紫外发生装置能够从基座中拔出使用。
可选地，所述基座还包括底板，所述底板与所述便携式紫外发生装置插接在所述基座时的位置对应，用于稳定所述便携式紫外发生装置。底板对于基座插接时的便携式紫外发生装置起到支撑稳定的作用，避免便携式紫外发生装置插接进基座时剧烈晃动，避免插入到基座中的电源接收模块与便携式紫外发生装置发生断裂或损坏，影响使用。
本发明提供的技术方案中，便携式紫外发生装置设置有电源接收模块，用于从电源接收电能供本发明工作，电源接收模块将电能传输到角度检测模块，通过角度检测模块判断本发明是否处于预设的倾斜角度，如果处于预设的倾斜角度时，角度检测模块才向整流模块供电，使得整流模块可以向UV灯珠提供恒定电流，让UV灯珠稳定工作，发出紫外光，实现利用紫外光消毒杀菌。因此相对于现有技术，本发明能够更加安全耐用，在本发明处于非预设的倾斜角度状态时，即使本发明打开状态或通电状态下，UV灯珠也不会工作，避免因误操作导致的紫外光灼伤人员眼睛的事故，同时利用整流模块，保证了UV灯珠的工作电流为恒定电流，使得UV灯珠在工作时不受电源接收模块处电源电压变化的影响，保证了UV灯珠的使用寿命。
附图说明
图1为本发明第一实施例的电路结构示意图；
图2为本发明第二实施例的电路结构示意图；
图3为图2中第二实施例的电路示意图；
图4为图2中第二实施例的结构轴测示意图；
图5为本发明第二实施例的另一种优选地结构的轴测示意图；
图6为本发明第三实施例的便携式紫外发生装置与基座插接过程中的结构示意图；
图7为图6中第三实施例的便携式紫外发生装置与基座已经插接时的结构示意图。
附图标记
电源接收模块101，角度检测模块102，整流模块103，UV灯珠104，外壳105，检测芯片1021，三极管1022，LED驱动芯片1031，开口1041，基座200，凹槽201，外环202，底板203，凸起204。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明第一实施例电路结构示意图，本发明第一实施例的便携式紫外发生装置，包括：
UV(紫外)灯珠104，用以产生紫外光，是紫外光的光源，本实施例中优选地采用UVLED作为UV灯珠104；
电源接收模块101，用以接收电源供电；
角度检测模块102，用以检测UV灯珠104的倾斜角度，本实施例中的角度检测模块102可以是通过精度较低的机械防倒开关实现该功能的模块，也可以是通过微处理器实现精确检测实现该功能的模块；
整流模块103，用以给UV灯珠104提供恒定电流；
电源接收模块101与角度检测模块102电连接，用以当便携式紫外发生装置的倾斜角度满足设定要求时，将角度检测模块102导通，角度检测模块102与整流模块103电连接，整流模块103与UV灯珠104电连接。电源接收模块101、角度检测模块102、整流模块103和UV灯珠104构成完整回路。
本实施例的工作原理是在本实施例中设置电源接收模块101，用于从电源接收电能供本实施例工作，该电源指所有能够提供电能的装置，优选的包括蓄电池、充电锂电池、可作为电源供电的手机(利用手机OTG功能)等。电源接收模块101将电能传输到角度检测模块102，通过角度检测模块102判断本实施例是否处于预设的倾斜角度，如果处于预设的倾斜角度时，角度检测模块102才向整流模块103供电，使得整流模块103可以向UV灯珠104提供恒定电流，让UV灯珠104稳定工作，发出紫外光，实现利用紫外光消毒杀菌。如果角度检测模块102判断本实施例的倾斜角度不满足设定要求时，角度检测模块102不导通，电能不能传输至整流模块103，整流模块103便不向UV灯珠104提供恒定电流来驱使UV灯珠104工作，本实施例不会发出紫外光。
因此相对于现有技术，本实施例更加便携、安全和耐用，本实施例不需要配备电池，进一步简化了本实施例的结构，减少了本实施例的体积和重量，提高了携带的便利性。
另外当本实施例不处于设定要求的倾斜角度状态时，即使本实施例处于打开状态或通电状态下，UV灯珠104也不会工作，避免因误操作导致的紫外光照射人员眼睛的事故，安全可靠。优选地，本实施例的设定要求为UV灯珠104向下时本实施例的倾斜角度，优选地倾斜角度为0度到-180度之间，这样能够保证UV灯珠104向下照射，避免照射眼睛。
同时利用整流模块103，保证了UV灯珠104的工作电流为恒定电流，使得UV灯珠104在工作时不受电源接收模块101处电源电压变化的影响，保证了UV灯珠104的使用寿命。
本实施例也可以与其他产品进行组合，例如将本实施例安装在笔、粉底盒、杯子等日常用品上进行组合使用。
上面对本发明第一实施例中的便携式紫外发生装置进行了描述，下面在本发明第一实施例基础上进一步优化的第二实施例进行描述，请参阅图2至图5，具体的，本发明第二实施例的电源模块包括正极接线和负极接线，正极接线与角度检测模块102串联，角度检测模块102与整流模块103串联，整流模块103与UV灯珠104电连接，整流模块103和UV灯珠104均与负极接线电连接。正极接线和负极接线之间设有电容C5，电容C5与角度检测模块102、整流模块103和UV灯珠104并联。
通过将正极接线与角度检测模块102串联，电源电流通过正极接线流入，流经角度检测模块102，若角度检测模块102检测出本实施例的倾斜角度满足设定要求，则角度检测模块102导通，电流经角度检测模块102流入到整流模块103，然后整流模块103对电流进行整流滤波处理，使得输出给UV灯珠104的电流为恒流，电流流经整流模块103和UV灯珠104后，回到负极接线，构成完整电路回路。
本实施例中优选地，角度检测模块102包括检测芯片1021和三极管1022，三极管1022采用PNP型三极管1022，三极管1022的发射极与正极接线串联，三极管1022的基极通过电阻R1与检测芯片1021的输出引脚串联，三极管1022的集电极与整流模块103串联。
三极管1022起到电路通断开关的作用，将三极管1022的发射极与正极接线连接，三极管1022的集电极与整流模块103连接，三极管1022的基极通过电阻与检测芯片1021的输出引脚连接，当检测芯片1021检测到本实施例的倾斜角度满足设定要求时，通过检测芯片1021的输出引脚向三极管1022的基极输出低电压，使得三极管1022处于饱和区，让三极管1022的发射极与集电极短路，使得与集电极连接的整流模块103获得电流，为避免三极管1022的输出引脚的对基极造成破坏，因此检测芯片1021和三极管1022的基极之间需要串联一个限流用的电阻R1。
具体的，本实施例的检测芯片1021可以采用JR1901芯片，将正极接线与检测芯片1021的VDD引脚连接，然后将检测芯片1021的输出引脚(OUT引脚)与三极管1022的基极连接，基极与输出引脚之间串联有一个电阻R1，检测芯片1021的其他引脚接线方式如下：将检测芯片1021的GND引脚一端与K_IN引脚通过一个开关K1串联，同时开关K1与GND引脚之间与公共接地端连接；SLH引脚通过电阻R2与电容C1与VDD引脚串联，电阻R2与电容C1之间与公共接地端连接；STG引脚通过电阻R3与VDD引脚串联，电阻R3与STG引脚之间通过电阻R4与公共接地端连接。
通过上述引脚的连接，实现检测芯片1021对本实施例的倾斜角度的检测，当检测芯片1021检测出本实施例的倾斜角度符合设定要求，检测芯片1021的输出引脚输出低电压，使得三极管1022的发射级和集电极短路，三极管1022将正极接线与整流模块103导通，整流模块103开始工作。
可选地，整流模块103包括电感L1、二极管D1和LED驱动芯片1031，三极管1022的集电极与电感串联，电感L1与二极管D1串联，二极管D1与LED驱动芯片1031电连接，LED驱动芯片1031与UV灯珠104电连接，LED驱动芯片1031与负极接线连接。
电感L1和二极管D1能够对流入到LED驱动芯片1031的电流进行滤波、防浪涌和单向导通，通过LED驱动芯片1031对电流进行恒流处理，然后向UV灯珠104提供恒流，保证UV灯珠104稳定工作不受电压波动的影响，延长UV灯珠104的使用寿命同时保证了杀菌的一致性。
优选地，UV灯珠104为多个，多个UV灯珠104串联。UV灯珠104的数量具体地为1+N个，其中N为大于等于1的正整数，优选地N为1或2。因为整流模块103保证了UV灯珠104的工作电流为恒流，所以为了提高UV灯珠104的杀菌消毒效果，可以将多个UV灯珠104串联，功率不变且保证每个UV灯珠104都能正常工作的同时，提高紫外线强度，提升杀菌效率。
具体的，本实施例的整流模块103和UV灯珠104的电路如图3所示，本实施例中的LED驱动芯片1031可以为BP1808芯片，具体电路连接结构如下：角度检测模块102的三极管1022的集电极与电感L1和二极管D1的正极串联，二极管D1的负极与负极接线通过极性电容CE1连接，二极管D1的负极通过电阻R5与OVP引脚连接，OVP引脚与电阻R5之间通过电阻R6与负极接线连接，电感L1与二极管D1的正极之间与SW引脚连接，二极管D1的负极与电阻R5之间与VOUT引脚连接，CS引脚与UV灯珠104的正极连接，UV灯珠104的负极与负极连线连接，UV灯珠104的正极与CS引脚之间通过两个并联的直流负反馈电阻RS1和RS2，与VOUT引脚和二极管D1的负极之间连接，VDD引脚、COMP引脚和DIM引脚，分别通过电容C2、电容C3和电容C4与负极接线连接，GND引脚直接与负极接线连接，负极接线与公共接地端连接。
优选地，电源接收模块101为电源接头，电源接头可以为常见能做为电源接头的类型，例如USB 2.0/3.0接头、USB Type-C接头、DC接口、Mini USB接头、快充接头等。优选地，采用手机通用的接头类型，例如USB Type-C接头、Mini USB接头、Micro USB和快充接头，这样便能够将本实施例与手机连接，利用手机的OTG(On-The-Go)功能，实现通过手机作为电源为本实施例提供电能，这样设计可以省去本实施例的电源，使得本实施例更加轻便，易于携带。而且通过电源接头，能够将充电宝或手机作为电源供电，由于手机和充电宝是常用电子设备，使用本实施例需要再携带额外的电子设备，从而提高了本实施例的便利性，能够增加本实施例的使用频率从而减少细菌对人的伤害。本实施例也可以将本实施例的接头设为多个，优选地为4个，4个电源接头并联，具体结构参阅图5。
本实施例还包括外壳105，外壳105包覆在电源接收模块101、角度检测模块102、整流模块103和UV灯珠104外，电源接收模块101伸出外壳105，外壳105设有照射用开口1041，UV灯珠104与开口1041对应。
外壳105对电源接收模块101、角度检测模块102、整流模块103和UV灯珠104有保护作用，便于携带使用，电源接收模块101伸出外壳105，可以与电源上设有的充电接口进行配合接通，实现从电源获取电能来对本实施例供电，UV灯珠104通过外壳105的照射用开口1041将紫外光射出，实现紫外杀菌消毒。本实施例中的外壳105可以采用方形，椭圆形，葫芦形等任意形状。
参阅图6和图7，本发明第三实施例还提供了一种采用上述实施例，尤其是采用第二实施例的便携式紫外挂件，包括基座200和第二实施例的便携式紫外发生装置，基座200上设有能够容纳电源接收模块101的凹槽201，用于使便携式紫外发生装置与基座200插接。同时基座200上还可设置挂钩、吊环等便于使用者携带的结构，进一步提高本实施例的便携性。
当便携式紫外发生装置不使用的时候，可以将电源接收模块101插入到基座200的凹槽201上，实现基座200与便携式紫外发生装置的插接，利用基座200对电源接收模块101进行保护，避免在携带本本实施例的时候电源接收模块101直接暴露在外导致的电源接收模块101的损坏，使得便携式紫外发生装置更加经久耐用。
基座200还包括外环202，外环202与基座200转动连接，当便携式紫外发生装置与基座200插接时，外环202环绕在便携式紫外发生装置的外侧。这样设置能够实现当不使用便携式紫外发生装置时，将便携式紫外发生装置插接在基座200上，外环202环绕便携式紫外发生装置外，对便携式紫外发生装置进行限位，避免便携式紫外发生装置从基座200中滑出；当需要使用便携式紫外发生装置时，再将外环202转动，让便携式紫外发生装置能够从基座200中拔出使用。
优选地，本实施例的基座200还包括底板203，底板203与便携式紫外发生装置插接在基座200时的位置对应，用于稳定便携式紫外发生装置。底板203对于基座200插接时的便携式紫外发生装置起到支撑稳定作用，避免便携式紫外发生装置插接进基座200时剧烈晃动，避免插入到基座200中的电源接收模块101与便携式紫外发生装置发生断裂或损坏，影响使用。
优选地，底板203上靠近便携式紫外发生装置的一侧还设有凸起204，在便携式紫外发生装置上设有与凸起204能够卡扣配合的凹孔，实现了底板203与便携式紫外发生装置能够实现卡扣连接。在当便携式紫外发生装置与基座200插接的时候，凸起204与凹孔卡扣配合，限制便携式紫外发生装置移动，将基座200和固定，使得便携式紫外发生装置与基座200的结合更加稳定牢固，避免便携式紫外发生装置从基座200中脱落丢失。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，例如本文中所用的“机构”，也即“组件”或“部件”等，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种便携式紫外发生装置，其特征在于，包括
UV灯珠，用以产生紫外光；
电源接收模块，用以接收电源供电；
角度检测模块，用以检测所述便携式紫外发生装置的倾斜角度；
整流模块，用以给UV灯珠提供恒定电流；
所述电源接收模块与所述角度检测模块电连接，用以当所述便携式紫外发生装置的倾斜角度满足设定要求时，将所述角度检测模块导通，所述角度检测模块与所述整流模块电连接，所述整流模块与所述UV灯珠电连接。
2.根据权利要求1所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，所述电源模块包括正极接线和负极接线，所述正极接线与所述角度检测模块串联，所述角度检测模块与所述整流模块串联，所述整流模块与所述UV灯珠电连接，所述整流模块和所述UV灯珠均与所述负极接线电连接。
3.根据权利要求2所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，所述角度检测模块包括检测芯片和三极管，所述三极管的发射极与所述正极接线串联，所述三极管的基极通过电阻R1与所述检测芯片的输出引脚串联，所述三极管的集电极与所述整流模块串联。
4.根据权利要求3所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，所述整流模块包括电感、二极管和LED驱动芯片，所述三极管的集电极与所述电感串联，所述电感与所述二极管串联，所述二极管与所述LED驱动芯片电连接，所述LED驱动芯片与所述UV灯珠电连接，所述LED驱动芯片与所述负极接线连接。
5.根据权利要求1所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，所述UV灯珠为多个，多个所述UV灯珠串联。
6.根据权利要求1所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，所述电源接收模块为电源接头，多个所述电源接头并联。
7.根据权利要求1所述的便携式紫外发生装置，其特征在于，还包括外壳，所述外壳包覆在所述电源接收模块、角度检测模块、所述整流模块和所述UV灯珠外，所述电源接收模块伸出所述外壳，所述外壳设有照射用的开口，所述UV灯珠与所述开口对应。
8.一种便携式紫外发生挂件，其特征在于，包括基座和权利要求1-7任意一项所述的便携式紫外发生装置，所述基座上设有能够容纳所述电源接收模块的凹槽，用于使所述便携式紫外发生装置与所述基座插接。
9.根据权利要求8所述的便携式紫外发生挂件，其特征在于，所述基座还包括外环，所述外环与所述基座转动连接，当所述便携式紫外发生装置与所述基座插接时，所述外环环绕在所述便携式紫外发生装置的外侧。
10.根据权利要求8所述的便携式紫外发生挂件，其特征在于，所述基座还包括底板，所述底板与所述便携式紫外发生装置插接在所述基座时的位置对应，用于稳定所述便携式紫外发生装置。
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