CN216960260U

CN216960260U - 一种led手电筒电路

Info

Publication number: CN216960260U
Application number: CN202220640941.1U
Authority: CN
Inventors: 刘忠艳; 乔付; 缪伟捷
Original assignee: Lingnan Normal University
Current assignee: Lingnan Normal University
Priority date: 2022-03-23
Filing date: 2022-03-23
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2032-03-23

Abstract

一种LED手电筒电路,涉及照明技术领域。该电路包括太阳能电池板，太阳能电池板的一端接地，另一端连接开关SW的一端，开关SW的另一端连接高频脉冲变压器T的线圈L1和L2之间的接线端；高频脉冲变压器T的线圈L2的另一端连接电阻R的一端，电阻R的另一端连接晶体三极管VT的基极，晶体三极管VT的集电极连接高频脉冲变压器T的一个同名端；晶体三极管VT的发射极接地；高频脉冲变压器T的另一个同名端连接二极管D的阳极，二极管D的阴极同时连接电容C的一端和灯LED1的阳极；电容C的另一端和灯LED1的阴极同时连接高频脉冲变压器T的另一个异名端。满足了对在使用太阳能电池对手电筒进行正常供电的电路的需求。

Description

一种LED手电筒电路

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域。

背景技术

手电筒作为便携式照明工具被人们广泛使用，如，被应用于工人进行机器设备维修作业时的照明、野外作业时的照明或应急照明等。现有的手电筒一般都是使用干电池供电或者是使用蓄电池供电。但是使用干电池或蓄电池存在缺点，一是干电池没电后通常随意丢弃，尤其是落入土地后污染土壤，造成环境污染；二是使用干电池后电池数量消耗较大，造成资源浪费。

随着人类越来越重视对环境的保护以及对清洁能源的重视，使用清洁能源实现对手电筒的供电是当前的主流，尤其是随着太阳能供电的发展，太阳能供电应用到生活中的方方面面。但是由于手电筒的体积小巧，太阳能电池板的尺寸有很大限制，有时太阳能电池板产生的电量不足以满足手电筒的需求，因此，设计一款能够在使用太阳能电池对手电筒进行正常供电的电路是十分必要的。

发明内容

本实用新型是为了满足在使用太阳能电池对手电筒进行正常供电的电路的需求，提供了一种LED手电筒电路。

本实用新型采用的技术方案是：

一种LED手电筒电路，该电路包括太阳能电池板，该电路还包括开关SW、电阻R、晶体三极管VT、高频脉冲变压器T、二极管D、电容C和灯LED1；高频脉冲变压器T包括线圈L1、L2和L3；

太阳能电池板的一端接地，另一端连接开关SW的一端，开关SW的另一端连接高频脉冲变压器T的线圈L1和L2之间的接线端；高频脉冲变压器T的线圈L2的另一端连接电阻R的一端，电阻R的另一端连接晶体三极管VT的基极，晶体三极管VT的集电极连接高频脉冲变压器T的一个同名端；晶体三极管VT的发射极接地；高频脉冲变压器T的另一个同名端连接二极管D的阳极，二极管D的阴极同时连接电容C的一端和灯LED1的阳极；电容C的另一端和灯LED1的阴极同时连接高频脉冲变压器T的另一个异名端。

所述晶体三极管VT的型号为3DD13001。

有益效果：本实用新型是一个完整的产品，由于手电筒上的太阳能电池板的尺寸有限制，有时太阳能电池板产生的电量不足以满足手电筒的需求，本电路中的太阳能电池板吸收阳光进行光电转换后输出直流电，由于采用的太阳能电池板的尺寸的限制，存储的电能有时电量不足，不能维持手电筒正常照明，太阳能电池板的电能通过高频脉冲变压器T升压后得到升压的电压，再经过二极管对灯LED进行供电，而且，该方式比较省电，免去了频繁更换干电池或蓄电池的烦恼，满足了对在使用太阳能电池对手电筒进行正常供电的电路的需求。

除此之外，该电路的供电方式比较简单，还会为保护环境做出一份贡献。

附图说明

图1是一种LED手电筒电路的电路结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、参照图1具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种LED手电筒电路，该电路包括太阳能电池板，该电路还包括开关SW、电阻R、晶体三极管VT、高频脉冲变压器T、二极管D、电容C和灯LED1；高频脉冲变压器T包括线圈L1、L2和L3；

晶体三极管VT的型号为3DD13001。

太阳能电池板是将光能转换为电能的装置（光伏效应），发电时，太阳能利用光伏效应将太阳能电池板上的光子转换为直流电，供直流负荷使用或蓄电池组进行储存。

有时不能保证太阳能电池板所在的室内光线充足，因此，太阳能电池板产生的电能不一能够及时满足手电筒的需求，因此，需要本实施方式中的LED手电筒电路，对太阳能电池板产生的直流电进行升压，从而满足手电筒的用电需求。

如图1所示，整个电路采用太阳能电池板供电，由于白色发光二极管(灯LED1)的导通电压通常为2.8～3.6V，若由于太阳能电池板尺寸的限制导致直接去点亮LED1是根本不可能的事情，所以必须得采用中间环节——直流升压电路，只有将电压升高到3V以上，才能点亮白色发光二极管(灯LED1)。

升压电路具体由高频脉冲振荡器和整流电路两部分组成。晶体三极管VT、电阻器R、高频脉冲变压器T的线圈L1及L2等构成了高频脉冲振荡器，将太阳能电池板提供的直流电逆变成为高频脉冲交流电，并经脉冲变压器T升压后从其线圈L3两端输出高频脉冲交流电。该高频脉冲交流电经二极管D整流、电容器C滤波后，输出≥2.8V的直流电压，驱动白色发光二极管(灯LED1)发光。

实际上，这里的高频脉冲振荡器和整流电路组成了一个典型的自激振荡反激式直流变换器。其具体的工作过程是：闭合电源开关SW，太阳能电池板通过线圈L2和电阻器R向晶体三极管VT提供基极电流Ib，VT开始导通，集电极电流IC增大。由于线圈L1（注意：线圈旁边的黑点表示同名端）串接在VT的集电极回路中，电感中电流不能突变，所以集电极电流IC开始按指数规律上升，线圈L1上的电压极性为上负下正。随着线圈L1中的电流逐渐增大，脉冲变压器T的磁通亦增大，这会在线圈L2中感应出上负下正的电压，这个电压使得VT的Ib进一步增大，导致IC又进一步增大。如此形成强烈正反馈，引起“雪崩”过程，VT会迅速进入饱和导通状态（饱和条件：β×Ib》IC）。这时线圈L3中亦会感应出上负下正的电压，因整流二极管D不能导通，电源能量将转变成为电磁能，而暂时存储在脉冲变压器T中。

VT进入饱和状态后，由于线圈L1中的电感电流不能突变，集电极电流仍将按指数规律上升（接近线性上升），虽然线圈L2上的感应电压亦有所增加，但此时的集电极电流已不受Ib控制。这时会出现两种情况：一种是VT的IC达到最大值后开始减小，线圈L2上的感应电压亦开始减小，导致Ib由增大逆变减小;另一种是当VT的IC上升到一定值后，脉冲变压器T的磁通趋向饱和，磁通增大减慢，导致线圈L2上的感应电压开始减小，使得VT的Ib亦开始减小。其结果，都会导致β×Ib≤IC。

于是，VT开始退出饱和，IC减小，T中磁通也减小，线圈L2会感应出上正下负的电压（正好与前面相反）。这个电压反而使VT的Ib进一步减小，导致IC又进一步减小，如此又形成强烈正反馈，引起“雪崩”过程，导致VT迅速进入截止状态。VT截止后，T中存储的磁能只能通过线圈L3释放，在L3两端感应出较高的上正下负电压，使整流二极管D导通，向电容器C充电，并在其充电电压超过白色发光二极管(灯LED1)的正向压降时，驱动白色发光二极管(灯LED1)点亮发光。显然，电磁能又被变换成为电能。

由上可知，脉冲变压器T还具有储能作用。当脉冲变压器T中存储的磁能释放后，电路工作状态又回到初始状态，如此周而复始，便完成了升压任务。由于晶体三极管VT始终工作在高速开关状态下，其本身基本不消耗电源能量，所以这个升压电路的效率较高。

由于手电筒上的太阳能电池板的尺寸有限制，有时太阳能电池板产生的电量不足以满足手电筒的需求，本电路中的太阳能电池板吸收阳光进行光电转换后输出直流电，由于采用的太阳能电池板的尺寸的限制，存储的电能有时电量不足，不能维持手电筒正常照明，太阳能电池板的电能通过高频脉冲变压器T升压后得到升压的电压，再经过二极管对灯LED进行供电，而且，该方式比较省电，免去了频繁更换干电池或蓄电池的烦恼，满足了对在使用太阳能电池对手电筒进行正常供电的电路的需求。

本实用新型是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对本实用新型进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情况或具体情况，可以对本实用新型做各种修改，而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方式。

Claims

1.一种LED手电筒电路，该电路包括太阳能电池板，其特征在于，该电路还包括开关SW、电阻R、晶体三极管VT、高频脉冲变压器T、二极管D、电容C和灯LED1；高频脉冲变压器T包括线圈L1、L2和L3；

2.根据权利要求1所述的一种LED手电筒电路，其特征在于，晶体三极管VT的型号为3DD13001。