CN203026922U - 一种手电筒欠压自动关机开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手电筒欠压自动关机开关。由电源接通控制单元和电源电压监控单元、欠压关机执行单元组成，电源接通控制单元的一电源端与电池相连接，电源接通控制单元的输出端与电源电压监控单元的一电源端、欠压关机执行单元的一电源端相连接，用于为电源电压监控单元、欠压关机执行单元提供工作电源，电源电压监控单元的输出端与欠压关机执行单元的输入端相连接，电源接通控制单元的另一电源端和电源电压监控单元的另一电源端、欠压关机执行单元的另一电源端相连接。本实用新型设有电池放电保护电路，保证了充电电池的放电容量和使用寿命。

Description

一种手电筒欠压自动关机开关

技术领域

本实用新型涉及一种手电筒，特别是涉及手电筒的自动电子开关。 

背景技术

现用的手电筒，一般都由一壳体、一开关、一灯泡组成，壳体用于实现电池的安装和灯光的调焦，开关用于实现电路的接通与断开，灯泡用于发出光源。手电筒一般使用的都是普通的、一次性的干电池，随着技术的发展，可充电电池的性能和价格得到了人们的认可，以及顺应环保的要求，可充电电池在手电筒中的应用越来越普及。 

用在手电筒中的可充电电池，一般为镍镉充电电池和镍氢充电电池，镍镉充电电池容量一般比较偏低，同样价格也是比较低。镍氢充电电池同体积可以做到比镍镉充电电池有较大的容量。镍镉充电电池和镍氢充电电池对于充放电都有比较严格的技术要求，以确保电池的使用寿命达到其设计的循环次数。 

对于充电电池的充电来说，市场上一般都有与其相适应的现成的充电器，可以相对地保证充电电池的充电质量要求。当充电电池用于手电筒时，由于现有的手电筒都没有电池放电保护装置，因此，在日常的使用过程中，无法保证充电电池的放电要求，这样就会导致充电电池的经常过量放电，从而就会影响 到充电电池的放电容量和使用寿命。 

实用新型内容

为了克服现有手电筒不能监控充电电池的放电状态的不足之处，本实用新型提供一种手电筒欠压自动关机开关，不仅可以监控充电电池的放电状态，而且当电池电压的数值低于设定值时，自动停止电池的工作。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述的欠压自动关机开关由电源接通控制单元和电源电压监控单元、欠压关机执行单元组成，其中： 

电源接通控制单元，用于实现电路的接通；电源电压监控单元，用于实时监测电池电压的数值并产生一电源欠压输出信号；欠压关机执行单元，用于实现当电池电压的数值低于设定值时，自动停止电池的工作； 

电源接通控制单元的一电源端与电池的一端连接，电源接通控制单元的输出端与电源电压监控单元的一电源端、欠压关机执行单元的一电源端相连接，用于为电源电压监控单元、欠压关机执行单元提供工作电源； 

电源电压监控单元的输出端与欠压关机执行单元的输入端相连接；电源接通控制单元的另一电源端和电源电压监控单元的另一电源端、欠压关机执行单元的另一电源端与电池的另一端连接。 

本实用新型提供的技术所完成的手电筒欠压自动关机开关，设有充电电池放电保护电路，可以克服现有的手电筒不能监控充电电池的放电状态的不足之处，不仅可以监控充电电池的放电状态，而且当充电电池电压的数值低于设定 值时，自动停止充电电池的工作，避免了充电电池的过放电，保证了充电电池的放电容量和使用寿命。 

附图说明

图1为本实用新型涉及的手电筒欠压自动关机开关的电路原理方框图； 

图2为本实用新型涉及的手电筒欠压自动关机开关的具体电路图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。 

图1为本实用新型涉及的手电筒欠压自动关机开关的电路原理方框图。 

图1中，所述的欠压自动关机开关由电源接通控制单元1和电源电压监控单元2、欠压关机执行单元3组成，其中： 

电源接通控制单元1，用于实现电路的接通，电源电压监控单元2，用于实时监测电池电压的数值并产生一电源欠压输出信号，欠压关机执行单元3，用于实现当电池电压的数值低于设定值时，自动停止电池的工作。 

电源接通控制单元1的一电源端11与电池E的一端连接，电源接通控制单元1的输出端12与电源电压监控单元2的一电源端21、欠压关机执行单元3的一电源端31相连接，用于为电源电压监控单元2、欠压关机执行单元3提供工作电源。 

电源电压监控单元2的输出端22与欠压关机执行单元3的输入端32相连接。电源接通控制单元1的另一电源端13和电源电压监控单元2的另一电源端23、欠压关机执行单元3的另一电源端33与电池E的另一端连接。 

图2为本实用新型涉及的手电筒欠压自动关机开关的具体电路图，为了说明的方便和具体，在图2中还画出了除手电筒欠压自动关机开关以外的手电筒工作电路中的电池E和灯泡L俩部分。其中，灯泡L与电源电压监控单元2、欠压关机执行单元3并接，通过电源接通控制单元1连接与电池E两端。 

所述的电源接通控制单元1包括按钮AN1、双线圈磁保持继电器的线圈L1、双线圈磁保持继电器的常开触点K。电源接通控制单元1中的按钮AN1的一端与双线圈磁保持继电器的线圈L1的一端相连接，AN1的另一端与电池的正极和双线圈磁保持继电器的常开触点K的一端连接，双线圈磁保持继电器的线圈L1的另一端与电池的负极相连接。当按下按钮AN1后，双线圈磁保持继电器的线圈L1得电吸合，双线圈磁保持继电器的常开触点K依靠继电器磁钢保持在吸合状态，电源电压监控单元2和欠压关机执行单元3，以及灯泡L经常开触点K与电池E相接通。 

所述的电源电压监控单元2包括电压比较器集成电路IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1。电源电压监控单元2中的电压比较器集成电路IC1的第10脚、电阻R1、电阻R2的一端通过常开触点K的另一端与电池的正极连接，电压比较器集成电路IC1的第5脚、电阻R3的一端、稳压二极管Z1的正极与电池的负极相连接，电阻R1与稳压二极管Z1的连接端、电阻R2与电阻R3 的连接端分别与电压比较器集成电路IC1的第3脚、第4脚相连接。 

电阻R1与稳压二极管Z1的连接端输入至电压比较器集成电路IC1的第3脚，即同相输入端，可用“+”表示，用作比较两个电压时，依靠稳压二极管Z1的固定电压做为参考电压。电阻R2与电阻R3的连接端输入至电压比较器集成电路IC1的第4脚，即反相输入端，可用“-”表示，作为一个待比较的信号电压。在电池电压高于电池设计额定值时，设定待比较的信号电压高于参考电压。当“-”端电压高于“+”端时，电压比较器集成电路IC1的输出端第1脚为低电位。当手电筒的电池E驱动灯泡L工作一段时间以后，电池E的电压数值下降，当“+”端电压高于“-”端时，电压比较器集成电路IC1的输出端第1脚为高电位。 

所述的欠压关机执行单元3包括按钮AN2、双线圈磁保持继电器的线圈L2、电阻R4、电阻R5、三极管T。欠压关机执行单元3中的电阻R4的一端与电源电压监控单元2中的电压比较器集成电路IC1的第1脚相连接，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、三极管T的基极相连接，三极管T的集电极与双线圈磁保持继电器的线圈L2的一端、按钮AN2的一端相连接，按钮AN2的另一端、三极管T的发射极与电池的负极相连接，电阻R5的另一端、双线圈磁保持继电器的线圈L2的另一端与电池的正极连接。 

在电池充满电刚开始工作时，待比较的信号电压高于参考电压，电压比较器集成电路IC1的输出端第1脚为低电位，三极管T处于截止状态，不能导通，双线圈磁保持继电器的线圈L2不能得电吸合，双线圈磁保持继电器的常开触点 K依靠继电器磁钢继续保持在吸合状态。当手电筒的电池E驱动灯泡L工作一段时间以后，电池E的电压数值下降，当“+”端电压高于“-”端时，电压比较器集成电路IC1的输出端第1脚为高电位，三极管T导通，双线圈磁保持继电器的线圈L2得电吸合，双线圈磁保持继电器的常开触点K翻转，处于断开状态，自动停止电源(电池)E的工作。 

同时，在日常的使用中，也可以通过操作按钮AN2，使得双线圈磁保持继电器的线圈L2得电吸合，双线圈磁保持继电器的常开触点K翻转，处于断开状态，手动停止电池E的工作。 

所述的双线圈磁保持继电器为TQ-L2型继电器，或者采用JMW-1M、JMW-272MA规格的双线圈磁保持继电器。 

所述的比较器可以采用LM311、LM319、LM239、LM339、LM324、、LM711等器件。 

Claims (4)

1.一种手电筒欠压自动关机开关，其特征在于：

所述的欠压自动关机开关由电源接通控制单元(1)和电源电压监控单元(2)、欠压关机执行单元(3)组成，其中：

电源接通控制单元(1)，用于实现手电筒灯泡电路的接通；

电源电压监控单元(2)，用于实时监测电池电压的数值并产生一电源欠压输出信号；

欠压关机执行单元(3)，用于实现当电池电压的数值低于设定值时，自动停止电池的工作；

电源接通控制单元(1)的一电源端(11)与电池E的一端连接，电源接通控制单元(1)的输出端(12)与电源电压监控单元(2)的一电源端(21)、欠压关机执行单元(3)的一电源端(31)相连接，用于为电源电压监控单元(2)、欠压关机执行单元(3)提供工作电源；

电源电压监控单元(2)的输出端(22)与欠压关机执行单元(3)的输入端(32)相连接；电源接通控制单元(1)的另一电源端(13)和电源电压监控单元(2)的另一电源端(23)、欠压关机执行单元(3)的另一电源端(33)与电池E的另一端连接。

2.根据权利要求1所述的手电筒欠压自动关机开关，其特征在于：

所述的电源接通控制单元(1)包括按钮AN1、双线圈磁保持继电器的线圈L1、双线圈磁保持继电器的常开触点K；

所述的电源电压监控单元(2)包括电压比较器集成电路IC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1；

所述的欠压关机执行单元(3)包括按钮AN2、双线圈磁保持继电器的线圈L2、电阻R4、电阻R5、三极管T；其中：

电源接通控制单元(1)中的按钮AN1的一端与双线圈磁保持继电器的线圈L1的一端相连接，按钮AN1的另一端与电池的正极和双线圈磁保持继电器的常开触点K的一端连接，双线圈磁保持继电器的线圈L1的另一端与电池的负极相连接；

电源电压监控单元(2)中的电压比较器集成电路IC1的第10脚、电阻R1、电阻R2的一端通过常开触点K的另一端与电池的正极连接，电压比较器集成电路IC1的第5脚、电阻R3的一端、稳压二极管Z1的正极与电池的负极相连接，电阻R1与稳压二极管Z1的连接端、电阻R2与电阻R3的连接端分别与电压比较器集成电路IC1的第3脚、第4脚相连接；

欠压关机执行单元(3)中的电阻(R4)的一端与电源电压监控单元(2)中的电压比较器集成电路IC1的第1脚相连接，电阻R4的另一端与电阻R5的一端、三极管T的基相连接，三极管T的集电极与双线圈磁保持继电器的线圈L2的一端、按钮AN2的一端相连接，按钮AN2的另一端、三极管T的发射极与电池的负极相连接，电阻R5的另一端、双线圈磁保持继电器的线圈L2的另一端与电池的正极连接。

3.根据权利要求2所述的手电筒欠压自动关机开关，其特征在于：

所述的双线圈磁保持继电器为TQ-L2型继电器。

4.根据权利要求2所述的手电筒欠压自动关机开关，其特征在于：

所述的电压比较器集成电为LM319。

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