CN207024539U - 一种自发电发光乒乓球 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自发电发光乒乓球，包括由两个半球形的乒乓球壳体粘接构成的乒乓球本体，每个乒乓球壳体的内表面上均粘接有呈网状布设的多块串联的PVDF压电薄膜，每个乒乓球壳体内底部均设置有集成电路板和发光二极管，集成电路板上设置有用于将多块PVDF压电薄膜所产生的电能供给给发光二极管的电能转换电路，电能转换电路包括依次连接的整流电路、第一滤波电路、稳压电路、第二滤波电路、储能电路和发光二极管供电电路。本实用新型结构简单，质量轻，使用性能好，节能环保，保证了乒乓球所发的光能够使人方便地判断乒乓球的运动角度和路线，使用寿命长，便于推广使用。
Description
技术领域
本实用新型属于体育用品技术领域，具体涉及一种自发电发光乒乓球。
背景技术
乒乓球作为中国的“国球”，由于其开展的条件不苛刻，可参与性强，运动强度适中而得到了中国人的普遍喜爱。在学校、小区、运动场等地方，乒乓球桌几乎随处可见，打乒乓球的人更多，上至六七十岁的老人，下至五六岁的小孩。但是，大多数乒乓球桌是室外的，没有照明设备，或者照明光线不明亮，因此，很多上班族在下班吃完晚饭之后打不了几局就不能继续了，因为傍晚时分光线变暗导致不太容易判断乒乓球的运动角度和路线，会影响正常水平的发挥，而且打几局之后，会由于注意力太集中于看乒乓球而导致眼睛不舒服。
为了解决以上问题，申请号为201310622081.4的中国专利公开了一种夜用发光乒乓球，在乒乓球内层设置有至少两颗LED灯、单片机、压力传感器和锂电池，所述单片机分别连接LED灯、压力传感器和锂电池,锂电池为LED灯、单片机和压力传感器供电。但是，这项专利还存在的不足之处在于：1、锂电池是有一定寿命的，其直接影响了这种发光乒乓球的使用寿命；2、如果乒乓球被丢弃，里面的锂电池就可能污染环境；3、单片机、压力传感器、锂电池较大，增加了乒乓球的质量，影响了乒乓球的使用性能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种自发电发光乒乓球，其结构简单，质量轻，使用性能好，节能环保，保证了乒乓球所发的光能够使人方便地判断乒乓球的运动角度和路线，使用寿命长，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种自发电发光乒乓球，包括由两个半球形的乒乓球壳体粘接构成的乒乓球本体，其特征在于：每个所述乒乓球壳体的内表面上均粘接有呈网状布设的多块串联的PVDF压电薄膜，每个所述乒乓球壳体内底部均设置有集成电路板和发光二极管，所述集成电路板上设置有用于将多块PVDF压电薄膜所产生的电能供给给发光二极管的电能转换电路，所述电能转换电路包括依次连接的整流电路、第一滤波电路、稳压电路、第二滤波电路、储能电路和发光二极管供电电路，所述第一滤波电路包括并联接在整流电路的正极输出端与负极输出端之间的极性电容C3和非极性电容C4，所述稳压电路由5V稳压芯片构成，所述5V稳压芯片的输入端与极性电容C3的正极连接，所述5V稳压芯片的接地端与整流电路的负极输出端连接且接地，所述第二滤波电路包括极性电容C5，所述极性电容C5的正极与5V稳压芯片的输出端连接，所述极性电容C5的负极与整流电路的负极输出端连接且接地，所述储能电路包括并联接在极性电容C5的正极与负极之间的非极性电容C6，所述发光二极管供电电路包括电阻R1，所述电阻R1的一端与非极性电容C6与5V稳压芯片的输出端的连接端连接，所述电阻R1的另一端与发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极与整流电路的负极输出端连接且接地。
上述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述整流电路为桥式整流电路，所述桥式整流电路由开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4组成，所述开关二极管D1的阴极与开关二极管D4的阳极连接且为所述桥式整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D2的阴极与开关二极管D3的阳极连接且为所述桥式整流电路的第二交流输入端，所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接且为所述桥式整流电路的正极输出端，所述开关二极管D1的阳极与开关二极管D2的阳极连接且为所述桥式整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜的两个交流输出端分别与所述桥式整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。
上述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述整流电路为梯形二倍压整流电路，所述梯形二倍压整流电路由开关二极管D5、开关二极管D6、非极性电容C1和非极性电容C2组成，所述非极性电容C1的一端为所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D5的阴极为所述梯形二倍压整流电路的第二交流输入端，所述非极性电容C1的另一端与开关二极管D5的阳极和开关二极管D6的阴极连接，所述开关二极管D5的阴极与非极性电容C2的一端连接，所述开关二极管D6的阳极与非极性电容C2的另一端连接，所述非极性电容C2与开关二极管D6的阳极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的正极输出端，所述非极性电容C2与开关二极管D5的阴极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜的两个交流输出端分别与所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。
上述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述5V稳压芯片为芯片LM7805，所述芯片LM7805的第1引脚为其输入端且与极性电容C3的正极连接，所述芯片LM7805的第2引脚为其接地端且与整流电路的负极输出端连接且接地，所述芯片LM7805的第3引脚为其输出端且与极性电容C5的正极连接。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理，发电发光部分的质量轻，不影响乒乓球的使用性能。
2、本实用新型的多块PVDF压电薄膜呈网状布设在乒乓球壳体的内表面上，因此不遮挡发光二极管发出的光，保证了乒乓球所发的光能够使人方便地判断乒乓球的运动角度和路线。
3、本实用新型的发电发光部分不需要开关，能够保证乒乓球在一个回合的时间内持续发光，且不需要电池，既节能又环保，又延长了发光乒乓球的使用寿命。
4、本实用新型能够在没有灯光或者光线较暗的场所使用，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本实用新型的结构简单，质量轻，使用性能好，节能环保，保证了乒乓球所发的光能够使人方便地判断乒乓球的运动角度和路线，使用寿命长，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型实施例1和实施例2中乒乓球壳体的立体图。
图2为图1的俯视图。
图3为本实用新型实施例1和实施例2中电能转换电路的电路原理框图。
图4为本实用新型实施例1中电能转换电路的电路原理图。
图5为本实用新型实施例2中电能转换电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—乒乓球壳体； 2—PVDF压电薄膜； 3—集成电路板；
4—发光二极管； 5—整流电路； 6—第一滤波电路；
7—稳压电路； 8—第二滤波电路； 9—储能电路；
10—发光二极管供电电路。
具体实施方式
实施例1
如图1、图2和图3所示，本实用新型的自发电发光乒乓球，包括由两个半球形的乒乓球壳体1粘接构成的乒乓球本体，每个所述乒乓球壳体1的内表面上均粘接有呈网状布设的多块串联的PVDF压电薄膜2，每个所述乒乓球壳体1内底部均设置有集成电路板3和发光二极管4，所述集成电路板3上设置有用于将多块PVDF压电薄膜2所产生的电能供给给发光二极管4的电能转换电路，所述电能转换电路包括依次连接的整流电路5、第一滤波电路6、稳压电路7、第二滤波电路8、储能电路9和发光二极管供电电路10，结合图4所述第一滤波电路6包括并联接在整流电路5的正极输出端与负极输出端之间的极性电容C3和非极性电容C4，所述稳压电路7由5V稳压芯片构成，所述5V稳压芯片的输入端与极性电容C3的正极连接，所述5V稳压芯片的接地端与整流电路5的负极输出端连接且接地，所述第二滤波电路8包括极性电容C5，所述极性电容C5的正极与5V稳压芯片的输出端连接，所述极性电容C5的负极与整流电路5的负极输出端连接且接地，所述储能电路9包括并联接在极性电容C5的正极与负极之间的非极性电容C6，所述发光二极管供电电路10包括电阻R1，所述电阻R1的一端与非极性电容C6与5V稳压芯片的输出端的连接端连接，所述电阻R1的另一端与发光二极管4的阳极连接，所述发光二极管4的阴极与整流电路5的负极输出端连接且接地。
如图4所示，本实施例中，所述整流电路5为桥式整流电路，所述桥式整流电路由开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4组成，所述开关二极管D1的阴极与开关二极管D4的阳极连接且为所述桥式整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D2的阴极与开关二极管D3的阳极连接且为所述桥式整流电路的第二交流输入端，所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接且为所述桥式整流电路的正极输出端，所述开关二极管D1的阳极与开关二极管D2的阳极连接且为所述桥式整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜2的两个交流输出端分别与所述桥式整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。
如图4所示，本实施例中，所述5V稳压芯片为芯片LM7805，所述芯片LM7805的第1引脚为其输入端且与极性电容C3的正极连接，所述芯片LM7805的第2引脚为其接地端且与整流电路5的负极输出端连接且接地，所述芯片LM7805的第3引脚为其输出端且与极性电容C5的正极连接。
本实施例中的自发电发光乒乓球使用时，乒乓球壳体1受到球拍击打或与乒乓球桌触碰产生变形时，多块PVDF压电薄膜2产生交流电，通过整流电路5整流成直流电，再经过第一滤波电路6滤波后，由稳压电路7稳压到5V，再经过第二滤波电路8滤波后，由储能电路9将能量储存起来，再将电能经过发光二极管供电电路10中的电阻R1分压后缓慢释放给发光二极管4，使发光二极管4发光并持续数秒，即自发电发光乒乓球在整个回合中都发光。
实施例2
如图5所示，本实施例与实施例1不同的是：所述整流电路5为梯形二倍压整流电路，所述梯形二倍压整流电路由开关二极管D5、开关二极管D6、非极性电容C1和非极性电容C2组成，所述非极性电容C1的一端为所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D5的阴极为所述梯形二倍压整流电路的第二交流输入端，所述非极性电容C1的另一端与开关二极管D5的阳极和开关二极管D6的阴极连接，所述开关二极管D5的阴极与非极性电容C2的一端连接，所述开关二极管D6的阳极与非极性电容C2的另一端连接，所述非极性电容C2与开关二极管D6的阳极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的正极输出端，所述非极性电容C2与开关二极管D5的阴极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜2的两个交流输出端分别与所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。其余结构均与实施例1相同。
本实施例中的自发电发光乒乓球使用时的工作过程与实施例1相同，所不同的是整流电路5的工作原理。且中，所述梯形二倍压整流电路的工作原理为:当PVDF压电薄膜2的输出电压为正半周时，开关二极管D5导通，开关二极管D6截止，多块PVDF压电薄膜2产生的交流电经非极性电容C1和开关二极管D5形成回路，对非极性电容C1充电，由于充电回路电阻很小，根据峰值整流的原理可知，非极性电容C1被充电至峰值并基本保持不变。此时开关二极管D6处于截止状态，非极性电容C2不被充电；当PVDF压电薄膜2的输出电压为负半周时，开关二极管D5截止，开关二极管D6导通。这时非极性电容C1在正半周充的电压值和多块PVDF压电薄膜2产生的交流电电压同极性相加，其最大值为这样经过几个充电周期之后，非极性电容C2上的电压基本上就是了，从而实现了二倍压整流的目的。与实施例1中的桥式整流电路相比，本实施例中的梯形二倍压整流电路，电能转换效率更高，保证了发光二极管4能够更加稳定可靠地发光。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种自发电发光乒乓球，包括由两个半球形的乒乓球壳体(1)粘接构成的乒乓球本体，其特征在于：每个所述乒乓球壳体(1)的内表面上均粘接有呈网状布设的多块串联的PVDF压电薄膜(2)，每个所述乒乓球壳体(1)内底部均设置有集成电路板(3)和发光二极管(4)，所述集成电路板(3)上设置有用于将多块PVDF压电薄膜(2)所产生的电能供给给发光二极管(4)的电能转换电路，所述电能转换电路包括依次连接的整流电路(5)、第一滤波电路(6)、稳压电路(7)、第二滤波电路(8)、储能电路(9)和发光二极管供电电路(10)，所述第一滤波电路(6)包括并联接在整流电路(5)的正极输出端与负极输出端之间的极性电容C3和非极性电容C4，所述稳压电路(7)由5V稳压芯片构成，所述5V稳压芯片的输入端与极性电容C3的正极连接，所述5V稳压芯片的接地端与整流电路(5)的负极输出端连接且接地，所述第二滤波电路(8)包括极性电容C5，所述极性电容C5的正极与5V稳压芯片的输出端连接，所述极性电容C5的负极与整流电路(5)的负极输出端连接且接地，所述储能电路(9)包括并联接在极性电容C5的正极与负极之间的非极性电容C6，所述发光二极管供电电路(10)包括电阻R1，所述电阻R1的一端与非极性电容C6与5V稳压芯片的输出端的连接端连接，所述电阻R1的另一端与发光二极管(4)的阳极连接，所述发光二极管(4)的阴极与整流电路(5)的负极输出端连接且接地。
2.按照权利要求1所述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述整流电路(5)为桥式整流电路，所述桥式整流电路由开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3和开关二极管D4组成，所述开关二极管D1的阴极与开关二极管D4的阳极连接且为所述桥式整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D2的阴极与开关二极管D3的阳极连接且为所述桥式整流电路的第二交流输入端，所述开关二极管D3的阴极与开关二极管D4的阴极连接且为所述桥式整流电路的正极输出端，所述开关二极管D1的阳极与开关二极管D2的阳极连接且为所述桥式整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜(2)的两个交流输出端分别与所述桥式整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。
3.按照权利要求1所述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述整流电路(5)为梯形二倍压整流电路，所述梯形二倍压整流电路由开关二极管D5、开关二极管D6、非极性电容C1和非极性电容C2组成，所述非极性电容C1的一端为所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端，所述开关二极管D5的阴极为所述梯形二倍压整流电路的第二交流输入端，所述非极性电容C1的另一端与开关二极管D5的阳极和开关二极管D6的阴极连接，所述开关二极管D5的阴极与非极性电容C2的一端连接，所述开关二极管D6的阳极与非极性电容C2的另一端连接，所述非极性电容C2与开关二极管D6的阳极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的正极输出端，所述非极性电容C2与开关二极管D5的阴极连接的一端为所述梯形二倍压整流电路的负极输出端；串联后的多块PVDF压电薄膜(2)的两个交流输出端分别与所述梯形二倍压整流电路的第一交流输入端和第二交流输入端连接。
4.按照权利要求1所述的一种自发电发光乒乓球，其特征在于：所述5V稳压芯片为芯片LM7805，所述芯片LM7805的第1引脚为其输入端且与极性电容C3的正极连接，所述芯片LM7805的第2引脚为其接地端且与整流电路(5)的负极输出端连接且接地，所述芯片LM7805的第3引脚为其输出端且与极性电容C5的正极连接。
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| CN109450294A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-03-08 | 南通理工学院 | 一种扇贝型风振发电装置 |
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