CN206422595U - 投影仪断电自动保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了投影仪断电自动保护装置，包括滤波电路（1）、电源比较电路（2）、延时比较电路（3）、处理器（4）、切换开关组件（5）、蓄电池（6）以及蓄电池充电电路（7），延时比较电路（3）由长延时模块（31）和短延时模块（32）组成，切换开关组件（5）由控制继电器J1和控制继电器J2组成。本实用新型设置了电源比较电路、长延时模块和短延时模块，达到了在非正常断电情况下对投影仪的延时保护，实现了投影仪的断电自动保护，延长了投影仪的使用寿命。

Description

投影仪断电自动保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种断电保护装置，特别是涉及投影仪断电自动保护装置。

背景技术

投影仪作为一种现代多媒体设备，越来越来广泛地应用于现代教育、办公以及家庭娱乐等多种领域。投影仪的结构精密、价格昂贵，在使用过程中须按照使用说明进行操作，在正常使用过程中，投影仪灯泡会产生大热量，需要投影仪风扇持续工作进行散热，如果灯泡得不到有效地散热，将会导致灯泡损坏。在正常使用过程中关闭投影仪后，投影仪内部的控制电源仍然会持续工作数分钟，确保将灯泡产生的热量排除机外，降低投影仪内部，特别是灯泡的温度，以达到不损坏灯泡的目的。

在投影仪在使用过程中可能会遇到突然断电的情况，在现有的投影仪中并没有断电保护电路，因此，在突然断电的情况下，投影仪的散热风扇会马上停止工作，灯泡产生的热量无法及时排出机外，导致灯泡温度过热而损坏，投影仪的寿命较低，只能进行维修。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种投影仪断电自动保护装置，能够实现投影仪的断电自动保护，延长投影仪的使用寿命。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：投影仪断电自动保护装置，包括滤波电路，它还包括电源比较电路、延时比较电路、处理器、切换开关组件、蓄电池以及蓄电池充电电路；

其中，所述的滤波电路的输入端与市电连接，滤波电路的输出端与电源比较电路的输入端相连，延时比较电路由长延时模块和短延时模块组成，长延时模块和短延时模块的输出端分别与处理器的输入接口相连，长延时模块和短延时模块的电源输入端分别与电源比较电路的输出端相连，处理器的输出端设置有两个输出接口，分别为高电平输出接口和低电平输出接口，蓄电池充电电路的输入端与市电相连，蓄电池充电电路的输出端与蓄电池相连，投影仪分别与市电以及蓄电池电联；

切换开关组件由控制继电器J1和控制继电器J2组成，控制继电器J1的线圈J1C一端与高电平输出接口相连，线圈J1C的另一端与投影仪连接，控制继电器J2的线圈J2C的一端与低电平输出接口相连，线圈J2C的另一端与投影仪连接；

控制继电器J1的常开触点J1A和常闭触点J1B并联接入市电与投影仪连接的电路中，控制继电器J2的常开触点J2A连接在蓄电池与投影仪的电路中，控制继电器J2的常闭触点J2B连接在蓄电池充电电路的输出端。

所述的蓄电池为6.0V镍镉电池组，镍镉电池可重复500次以上的充放电，经济耐用。其内部抵制力小，既内阻很小，可快速充电，又可为负载提供大电流，而且放电时电压变化很小，是一种非常理想的直流供电电池。与其它类型的电池比较，镍镉电池可耐过充电或过放电。镍镉电池的放电电压根据其放电装置有所差异，每个单元电池(Cell)大约是1.2V，电池容量单位为Ah(安时)、mAh(毫安时)，放电终止电压的极限值称为“放电终止电压”，镍镉电池的放电终止电压为1.0/cell(cell为每一单元电池)。自放电率低，镍镉电池在长时间放置的情况下，特性也不会劣化，充分充电后可完全恢复原来的特性，它可在－20℃+60℃的温度范围内使用。由于单元电池采用金属容器，坚固耐用；采用完全密封的方式，不会出现电解液泄漏现象，无须补充电解液。

所述的滤波电路为LC滤波电路。

所述的处理器的型号为STM32F103CX，属于32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。它包含了多个计时单元和计算单元，本实用新型处理器的主要用于断电时间分别与长延时模块、短延时模块的时间分析计算并控制市电、蓄电池与投影仪的通断。

所述的市电与投影仪之间设置有绿色的发光二极管LED1。

所述的蓄电池与投影仪之间设置有蓝色的发光二极管LED2。

本实用新型的有益效果是：

（1）、设置了电源比较电路，外部电源电压（市电）通过整流、滤波后的电压与设定的基准电压通过电压比较器进行比较，比较器输出端控制与电源切换电路连接，实现在外部电源正常时，由外部电源供电，在外部电源断电时，由电池供电电路对投影仪进行供电，实现了投影仪的断电自动保护，延长了投影仪的使用寿命；

（2）、外部电源正常时，外部电源通过供电电路给蓄电池充电，当充到设定电压时，停止继续给蓄电池充电，防止蓄电池过充，延长了投影仪的使用寿命；

（3）、设置了长延时模块和短延时模块，当检测到电源断电时，在切换到电池供电电路对投影仪供电前，需延时几秒钟，让投影仪进入关闭状态，在恢复供电时，进入待机状态；当电池供电电路对投影仪进行供电后，投影仪内部的散热风扇将持续工作，由于电池容量有限，一直供电会使电池过度放电，从而影响使用寿命，通过长延时模块，在几分钟后停止对投影仪进行供电，将电源切回外部电源供电的状态，达到了在非正常断电情况下对投影仪的延时保护，有效地提高了投影仪的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型延时比较电路与处理器连接的电路图；

图3为本实用新型电源比较电路的电路图；

图4为本实用新型切换开关组件的连接示意图；

图5为本实用新型蓄电池充电电路的电路图；

图6为本实用新型工作的流程图。

图中，1-滤波电路，2-电源比较电路，3-延时比较电路，4-处理器，5-切换开关组件，6-蓄电池，7-蓄电池充电电路，31-长延时模块，32-短延时模块。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，投影仪断电自动保护装置，包括滤波电路1，它还包括电源比较电路2、延时比较电路3、处理器4、切换开关组件5、蓄电池6以及蓄电池充电电路7；

其中，所述的滤波电路1的输入端与市电连接，滤波电路1的输出端与电源比较电路2的输入端相连，延时比较电路3由长延时模块31和短延时模块32组成，长延时模块31和短延时模块32的输出端分别与处理器4的输入接口相连，长延时模块31和短延时模块32的电源输入端分别与电源比较电路2的输出端相连，处理器4的输出端设置有两个输出接口，分别为高电平输出接口和低电平输出接口，蓄电池充电电路7的输入端与市电相连，蓄电池充电电路7的输出端与蓄电池6相连，投影仪分别与市电以及蓄电池6电联；

如图2所示，长延时模块31和短延时模块32均采用SMOS缓冲器组成的电容式充放电时间延时电路，该电路为现有电路，其中长延时模块31中的上拉电阻R8电阻大于短延时模块32的上拉电阻R9。

如图3所示，电源比较电路2由电阻R14以及比较器IC组成，比较器IC的控制信号由处理器4提供，比较器IC上外接参考电压U0。

切换开关组件5由控制继电器J1和控制继电器J2组成，控制继电器J1的线圈J1C一端与高电平输出接口相连，线圈J1C的另一端与投影仪连接，控制继电器J2的线圈J2C的一端与低电平输出接口相连，线圈J2C的另一端与投影仪连接；

如图4所示，控制继电器J1的常开触点J1A和常闭触点J1B并联接入市电与投影仪连接的电路中，控制继电器J2的常开触点J2A连接在蓄电池6与投影仪的电路中，控制继电器J2的常闭触点J2B连接在蓄电池充电电路7的输出端。

所述的蓄电池为6.0V镍镉电池组。

所述的滤波电路1为LC滤波电路，由电感L和电容C4组成，用于滤去整流输出电压中的纹波，尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑。

所述的处理器的型号为STM32F103CX。

作为优选的，所述的市电与投影仪之间设置有绿色的发光二极管LED1，所述的蓄电池与投影仪之间设置有蓝色的发光二极管LED2，分别用于显示投影仪的供电指示，绿色为市电接通状态，蓝色为蓄电池供电状态。

如图5所示，作为优选的，蓄电池充电电路7为防过充充电电路，其主要有以下部分组成：（1）、降压整流电路：由变压器T、整流二极管D4、D5组成。（2）、SCR1可控硅触发电路：由电阻R1、二极管D1、可控硅SCR1组成。（3）、大电充电电路：整流电路及可控硅SCR1。（4）、小电流充电电路：由整流电路、二极管D3、电阻R4、电位器W2组成。（5）、大电流切断电路：由电阻R1、R2可控硅SCR2、稳压管DW、电位器W1以及电阻R5等组成。其防止过充电的原理是：当SCR1被触发导通后即对蓄电池进行大电流充电。当充电电压升高到规定的上限值时，由于预先调节W1使电位器W1的滑动点与地之间的电压等于稳压管DW的稳压值与可控硅触发电压之和，所以这时可控硅SCR2被触发导通。SCR2导通后，SCR1触发电路受蓄电池电压反向偏置而关断。此后，电源通过D3、R4、W2对蓄电池进行小电流充电。调节W2使电流限制在允许荡围内。

本实用新型中外接电源为220V，50Hz的市电，通过电压比较电路，可以判断外接电源是否出现断电。外接电源与电池的充电电路相连接，在外接电源正常情况下，外接电源通过充电电路给充电电池充电。当电压比较电路检测到外接电源断电时，将启动长延时电路和短延时电路，当短延时电路结束后，切换开关电路，由电池供电电路供电，当长延时电路结束后，切换开关电路，断开电池供电电路连接，由外接电源电路供电。

本实用新型的工作原理及工作过程为：

如图6所示，外接电源经过整流、滤波后变为直流电压U，在电压比较器电路的参考电压U0进行比较，若U>U0，即外接电源工作正常时，切换开关电路不切换，仍由外接电源通过充电电路给充电电源进行充电。若U<U₀，表明外接电源出现断电，这时触发短延时电路（延时时间为T_s）和长延时电路（延时时间为T_L）工作，当时间t≤T_s时，这时切换开关不切换，仍由外接电源供电，此时投影仪处于关机状态，当T_s＜t＜T_L时，切换开关动作，切断外接电源供电电路，由充电电池通过电池供电电路为投影仪供电，此时投影仪处于待机状态，设备内部风扇工作，对灯泡进行散热。当时间t≥T_L时，切换开关动作，切断充电电池供电电路，由外接电源供电电路供电。

可见，本实用新型结构简单，无须对投影仪内部电路和外部结构进行改造，通过电源电压检测电路检测电源是否出现断电状况。当出现断电时，进行短时延以后，切换到电池供电电路为投影仪供电，投影仪这时处于待机状态，其机内风扇会进行工作持续散热，有效地保护设备，电池供电几分钟以后，切换到主电源供电电路，保护电池不会过度放电，影响寿命。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.投影仪断电自动保护装置，包括滤波电路（1），其特征在于：它还包括电源比较电路（2）、延时比较电路（3）、处理器（4）、切换开关组件（5）、蓄电池（6）以及蓄电池充电电路（7）；

其中，所述的滤波电路（1）的输入端与市电连接，滤波电路（1）的输出端与电源比较电路（2）的输入端相连，延时比较电路（3）由长延时模块（31）和短延时模块（32）组成，长延时模块（31）和短延时模块（32）的输出端分别与处理器（4）的输入接口相连，长延时模块（31）和短延时模块（32）的电源输入端分别与电源比较电路（2）的输出端相连，处理器（4）的输出端设置有两个输出接口，分别为高电平输出接口和低电平输出接口，蓄电池充电电路的输入端与市电相连，蓄电池充电电路的输出端与蓄电池（6）相连，投影仪分别与市电以及蓄电池（6）电联；

切换开关组件（5）由控制继电器J1和控制继电器J2组成，控制继电器J1的线圈J1C一端与高电平输出接口相连，线圈J1C的另一端与投影仪连接，控制继电器J2的线圈J2C的一端与低电平输出接口相连，线圈J2C的另一端与投影仪连接；

控制继电器J1的常开触点J1A和常闭触点J1B并联接入市电与投影仪连接的电路中，控制继电器J2的常开触点J2A连接在蓄电池（6）与投影仪的电路中，控制继电器J2的常闭触点J2B连接在蓄电池充电电路的输出端。

2.根据权利要求1所述的投影仪断电自动保护装置，其特征在于：所述的蓄电池（6）为6.0V镍镉电池组。

3.根据权利要求1所述的投影仪断电自动保护装置，其特征在于：所述的滤波电路（1）为LC滤波电路。

4.根据权利要求1所述的投影仪断电自动保护装置，其特征在于：所述的处理器的型号为STM32F103CX。

5.根据权利要求1所述的投影仪断电自动保护装置，其特征在于：所述的市电与投影仪之间设置有绿色的发光二极管LED1。

6.根据权利要求1或2所述的投影仪断电自动保护装置，其特征在于：所述的蓄电池（6）与投影仪之间设置有蓝色的发光二极管LED2。