CN203744076U

CN203744076U - 一种车内阅读灯

Info

Publication number: CN203744076U
Application number: CN201420084169.5U
Authority: CN
Inventors: 蔡艳超; 房居祥; 史强; 宋江涌
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2024-02-26

Abstract

本实用新型公开了一种车内阅读灯，包括LED光源和电源，还包括有触摸开关电路、同步触发及延时电路、调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路，其中，触摸开关电路通过调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路和同步触发及延时电路相连接，同步触发及延时电路通过电源连接LED光源。该保护视力的车内阅读灯采用了触摸开关控制，可在开灯后其亮度由暗逐渐变亮；关灯时亮度逐渐变暗，减小对眼睛的刺激，可检测环境光线强度，自动或手动调整灯光亮度，使眼睛不易疲劳，保护视力，使用十分方便。

Description

一种车内阅读灯

技术领域

本实用新型涉及车辆辅助装置，涉及一种照明灯，尤其涉及一种车内阅读灯。

背景技术

随着经济水平的不断提高，汽车在人们生活中扮演着越来越重要的角色。尤其是长途旅行，在长时间的乘车过程中，读书学习是打发时间的一种方式。所以越来越多的汽车在设计时都装上了阅读灯。但是，车内灯光的亮度是否合适，会极大地影响阅读者的视力健康。而且周围环境光线强度的大小不同，所要求的最佳光线亮度也不同。随着科技日新月异的发展，特别是自动控制系统的发展，给汽车带来了很多舒适的环境，用户对汽车内的内阅读灯的要求也越来越高，因此，设计一种自动调节亮度的车内阅读灯，是申请人关注的课题之一。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种自动调节亮度的车内阅读灯，采用触摸开关控制，可在开灯后其亮度由暗逐渐变亮；关灯时亮度逐渐变暗；可检测环境光线强度，自动调整灯光亮度，并可手动调光。

为了实现上述任务，本实用新型的技术解决方案予以实现：

一种车内阅读灯，包括LED光源和电源，其特征在于，还包括有触摸开关电路、同步触发及延时电路、调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路，其中，触摸开关电路通过调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路和同步触发及延时电路相连接，同步触发及延时电路通过电源连接LED光源。

本实用新型的其他特点是：

所述的同步触发及延时电路至少包括有单结晶体管、晶闸管、多个电阻、电容和电位器。

所述的调光缓变控制电路至少包括有三极管、电阻和电容。

所述的测光电路至少包括有三极管、电容、电位器和光敏电阻。

所述的触摸开关电路至少包括有双上升沿D触发定时器、电容、电阻和触摸金属片。

所述的LED光源包括有电容、电阻、四只整流二极管、6只白发白LED。

本实用新型的车内阅读灯，具有以下优点：

1、采用触摸开关控制，可在开灯后其亮度由暗逐渐变亮；关灯时亮度逐渐变暗，减小对眼睛的刺激。

2、可检测环境光线强度，自动或手动调整灯光亮度，使眼睛不易疲劳，保护视力，使用十分方便。

3、使用LED（发光二极管）作为光源，使用寿命大大延长，LED作为一种半导体器件耗电相当低，超低功耗（单管0.03-0.06瓦），电光功率转换接近100%。一般来说LED的工作电压是2-3.6V，工作电流是0.02-0.03A；这就是说，它消耗的电能不超过0.1W，相同照明效果比传统光源节能80%以上，不仅省钱同时也符合国家节能减排的要求，是未来社会照明的一大趋势。

4、使用非常灵活，不仅应用于汽车，而且还可以作为其它学习、办公场所使用。

附图说明

图1为本实用新型的车内阅读灯的原理结构框图。

图2为本实用新型的车内阅读灯电路原理图。

图3为触摸开关电路电原理图。

图4为CD4013的外引脚排列图。其中，1脚是原码输出端，2脚是反码输出端，3脚是时钟输入端，4脚是直接复位端，5脚是数据输入端，6脚是直接复位端，脚接地，8脚是直接复位端，9脚是数据输入端，10脚是直接复位端，11脚是时钟输入端，12脚是反码输出端，13脚是原码输出端，14脚是电源；

图5为同步触发及延时电路的电原理图。

图6为调光缓变电路的电原理图。

图7为测光电路的电原理图。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例给出一种车内阅读灯，包括LED光源和电源，其特征在于，还包括有触摸开关电路、同步触发及延时电路、调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路，其中，触摸开关电路通过调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路和同步触发及延时电路相连接，同步触发及延时电路通过电源连接LED光源。

各个电路的功能如下：

（1）同步触发电路：通过电容上的充放电速度，来改变晶闸管触发相位角，使得晶闸管的导通角不同，从而使LED灯泡的亮度也不同。同时，改变可变电阻器的阻值或改变三极管的内阻，即可改变容得充放电速度，达到调光的目的。

（2）调光缓变控制电路：通过电容的充放电，来控制三极管的截止和饱和，使其内阻随着三极管的截止和饱和改变，来控制LED灯泡渐亮渐灭。

（3）测光电路：光敏电阻采集外界光线的强弱，来改变电阻值大小，从而达到自动调节灯泡亮暗的过程，同时可以保证当光线强度突然变化时，灯泡的亮度不会突然变化。

（4）触摸开关电路：触摸开关电路是由D触发器CD4013及其外围元件组成的单稳态触发器和双稳态触发器构成，每触发一次金属片，触发器的输出状态就翻转一次，控制晶闸管的导通、关断，从而控制了台灯的开关。

（5）LED光源电路：依靠LED的发光特性提供照明所需亮度，照度应在100Ix以上。

本实施例中，同步触发及延时电路至少包括有单结晶体管VU1、晶闸管VTH1、电阻R1-R7、电容C1和电位器RP1。

调光缓变控制电路包括三极管9014、电阻R8、R9、电容C2。

测光电路包括三极管VT3、电容C3、电位器RP2、RP3、光敏电阻RL。

触摸开关电路包括双上升沿D触发定时器（CD4013）、电容、电阻、触摸金属片

LED光源电路包括电容C1、C2、电阻、四只整流二极管、6只白发白LED。

上述各电路采用的元器件如表1所示。

表1：元器件表

序号	名称	代号	规格型号	数量	备注
						1	电阻	R0	RJX-0.25W-10K-Ⅱ	1
2	电阻	R1	RJX-0.25W-51k-Ⅱ	1
						3	电阻	R2	RJX-0.25W-2.4k-Ⅱ	1
4	电阻	R3	RJX-0.25W-91-Ⅱ	1
						5	电阻	R4	RJX-0.25W-300-Ⅱ	1
6	电阻	R5	RJX-0.25W-510k-Ⅱ	1
						7	电阻	R6	RJX-0.25W-20k-Ⅱ	1
8	电阻	R7	RJX-0.25W47K-Ⅱ	1
						9	电阻	R8	RJX-0.25W-510k-Ⅱ	1
10	电阻	R9、R10	RJX-0.25W-5.1K-Ⅱ	2
						11	电阻	R11、R13	RJX-0.25W-5.1M-Ⅱ	2
12	电阻	R12	RJX-0.25W-2M-Ⅱ	1
						13	电阻	R14、R15	RJX-0.25W-100K-Ⅱ	2

14	电阻	R16	RJX-0.25W-1K-Ⅱ	1
					15	电阻	R17	RJX-0.25W-20K-Ⅱ
16	电位器	RP1	WXW3-0.25W-510K-Ⅱ	1
					17	电位器	RP1	WXW3-0.25W-100K-Ⅱ	1
18	电位器	RP1	WXW3-0.25W-10K-Ⅱ	1
					19	集成块	IC1	CD4013	1	CC4013
20	发光二极管	LED	红/Φ5	1
					21	发光二极管	D1-D6	白发白/Φ5	40
22	三极管	VT2、VT3	9014	2
					23	稳压管	Vs	IN4742	1
24	瓷片电容	C1	CC4-0.47u-Ⅱ	2
					25	电解电容	C2	CD-25V-220μF-Ⅱ	1
26	电解电容	C3	CD-25V-470μF-Ⅱ	1
					27	瓷片电容	C4	CC4-0.22u-Ⅱ	1
28	瓷片电容	C5	CC4-0.33u-Ⅱ	1
					29	电解电容	C6	CD-400V-4.7μF-Ⅱ	1
30	单结晶体管	VU1	BT33F	1
					31	晶闸管	VTH1、2	BT169	2
32	触摸片	M	自制	1

参照图2，电路接通电源后，LED灯并没有立刻发光，而是当人体接触触摸开关时，在高电平触摸脉冲的作用下晶闸管导通，12V电源通过电阻R向电容C充电，电容C两端电压逐渐升高，使三极管VT2基极电压逐渐升高，VT2由截止渐渐向饱和过度，其内阻逐渐由高变低，此时电容C两端电压逐渐升高，单结晶体管震荡产生的尖峰脉冲触发晶闸管VTH1导通，LED灯逐渐变亮，同时测光电路可自动检测环境光线的强度，自动调节灯光的亮度，并可根据个人喜好调节带开关的电位器RP1进行手动调光，当人体再一次接触触摸开关时，触摸脉冲由高电平跳变到低电平，此时晶闸管VTH2截止，电容C2通过电阻R8放电，C2两端电压逐渐降低，使VT2基极电压逐渐降低，VT2由饱和逐渐向截止过度，其内阻逐渐有低变高，LED灯由亮渐灭，达到了调光缓变的目的，使眼睛不易疲劳，保护视力。

参照图3，触摸开关电路工作原理如下：M是触摸电极片，手指摸一下触摸电极片M，人体泄漏的交流电在电阻R12上的压降，其正半周信号进入CD4013A的3脚即单稳态电路的CP端，使单稳态电路翻转进入暂态，其输出端Q即1脚由原来的低电平跳变为高电平，此高电平经R13向C4充电，使4脚即R端电位上升，当上升到复位电平时，单稳态电路复位，1脚恢复低电平。所以每触摸一次触摸电极片M，1脚就输出一个固定宽度的正脉冲。此正脉冲将直接加到CD4013B的3脚即双稳态电路的CP端，使双稳态电路翻转一次，其输出端Q即1脚电平就改变一次。

图中的双上升沿D触发定时器（CD4013）是一种中规模集成电路，只要在外部配上适当的阻容元件，就可以方便的构成触摸开关电路，在工业控制定时电子乐器及防盗报警等方面应用很广。外引脚排列图如图4。

同步触发及延时电路如图5所示，包括单结晶体管、晶闸管、电阻、电容、和电位器，其工作原理如下：

在交流电的每半个周期内，当电容C1上充电电压达到单结晶体管VU1的导通电压时，单结晶体管VU1由截止变为导通，电容C1通过VU1放电，其放电电流在电阻如R3上形成一个尖脉冲，触发晶闸管VTH1导通，灯泡点亮。C1放完电，交流电的下一个半周到来后又对C1充电，重复上述过程。在交流电过零时，C1上电压也为零，这就保持了触发脉冲与交流电同步。C1的充放电速度不同，晶闸管VTH1的触发相位角也不同，使得晶体管VTH1的导通角不同，从而使灯泡的亮度也不同。因此，改变带开关的电位器RP1阻值或改变晶闸管VTH1、单结晶体管VU1的内阻，即可改变电容C1的充放电速度，达到调光的目的。带开关的电位器RP1用于手动调光，打开S(S闭合)，调节电阻R5的阻值大小,使电容两端大小改变，即可改变灯光亮度。当单结晶体管VU1及电容均已确定时，改变电阻R3的阻值可以调节脉冲宽度，达到调光的目的。

调光缓变电路如图6所示。包括三极管9014（VT2）、电阻R1、R2和电容C2。当12V电源电压通过R1向C2充电，C2两端电压逐渐升高使VT2的基极电压逐渐升高，VT2由截止渐渐向饱和过度，其内阻逐渐由高变低，LED灯由暗渐亮。当断开电源时，C2通过R8放电，VT2的基极电压渐渐降低，LED灯由亮渐暗，实现了渐亮、渐灭的功能。

测光电路如图7所示，包括三极管VT3、电容C3、电位器RP2、RP3、光敏电阻RL。其作用是，当光线较强时，光敏电阻RL的阻值变小，三极管VT3的基极电位降低，其内阻变大，使触发电路的电容充放电速度变慢，LED灯的亮度降低；当光线较暗时，调整过程相反，LED灯亮度升高。电容C3和电位器RP3组成延时电路，可以保证当光线突然变化时，LED灯的亮度不会突然变化。

Claims

1.一种车内阅读灯，包括LED光源和电源，其特征在于，还包括有触摸开关电路、同步触发及延时电路、调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路，其中，触摸开关电路通过调光缓变电路、测光电路、自动和手动调光电路和同步触发及延时电路相连接，同步触发及延时电路通过电源连接LED光源。

2.如权利要求1所述的车内阅读灯，其特征在于，所述的同步触发及延时电路至少包括有单结晶体管、晶闸管、多个电阻、电容和电位器。

3.如权利要求1所述的车内阅读灯，其特征在于，所述的调光缓变控制电路至少包括有三极管、电阻和电容。

4.如权利要求1所述的车内阅读灯，其特征在于，所述的测光电路至少包括有三极管、电容、电位器和光敏电阻。

5.如权利要求1所述的车内阅读灯，其特征在于，所述的触摸开关电路至少包括有双上升沿D触发定时器、电容、电阻和触摸金属片。

6.如权利要求1所述的车内阅读灯，其特征在于，所述的LED光源包括有电容、电阻、四只整流二极管、6只白发白LED。