CN2606246Y - 磁悬浮地球灯 - Google Patents

Abstract

一种磁悬浮地球灯涉及地球形工艺台灯相关技术，本技术包括底座、灯头及灯柱。底座顶部通过灯柱连接设有产生磁力的电磁线圈，电磁线圈与底座之间设有球体，球体中设有磁铁。为使悬浮的球体转动，在球体的下方设有磁性转台，磁性转台朝向球体的磁性为N极和S极，磁性转台与设于底座中的电动机轴相接。在磁悬浮地球灯的电磁线圈顶部，灯柱上设有灯头及灯罩。本实用新型结构简单，球体可悬浮于底座之上，趣味性强。

Description

磁悬浮地球灯

技术领域

本实用新型涉及工艺品及灯具领域，特别涉及地球形工艺台灯相关技术。

背景技术

现有技术中，其台灯种类极多，就地球造型工艺灯方面来说有以下三种：一种是静止支撑的地球形灯；另一种是静止支撑带灯光照射的地球形灯；还有一种地球可转动的地球形灯。前两种灯相对简单，最后一种灯是球体安装于马达上，由马达带动球体转动。这些已有技术相对来说，功能单一，趣味性不够。

技术内容

本实用新型目的是针对现有技术的不足，设计一种结构简单、趣味性强的磁悬浮地球灯。

本实用新型目的可通过以下技术方案实现。

一种磁悬浮地球灯，包括底座，灯头及灯柱，所述底座顶部通过灯柱连接设有产生磁力的电磁线圈，电磁线圈与底座之间悬浮设有球体，球体中朝向电磁线圈的一面设有一个磁铁，电磁线圈与磁铁的相互作用，使球体悬浮。磁悬浮地球灯的底座顶部、球体的下方设有磁性转台，磁性转台与设于底座中的电动机轴相接，磁性转台上磁铁的磁性为N极和S极，对称分设于磁性转台中心的两边。球体中与磁性转台相对应的一面，对称设有扭力磁铁N极与S极。磁悬浮地球灯中的电磁线圈磁力的控制电路设于底座中，控制电路的电信号发射电路及接收电路分别设于灯柱的两边，其通断由球体的高低来控制。接收电路与比较电路相接，比较电路的输出放大电路及电控制电路相接，放大电路接电磁线圈，电控制电路接电动机及电磁线圈，电磁线圈又通过磁场感应电路与接收电路相接。在磁悬浮地球灯的电磁线圈顶部，灯柱上设有灯头及灯罩。

本实用新型技术进步在于，球体可悬浮于底座之上，结构简单，趣味性强。

附图说明

图1为本实用新型的主体示意图；

图2为本实用新型的爆炸示意图；

图3为本实用新型的电路原理图；

图4为本实用新型的磁路工作原理图；

图5为本实用新型的转台及球体的磁铁安装示意图。

图6为本实用新型的电路原理框图。

具体实施方法

磁悬浮地球灯，包括底座1，灯头2及灯柱3，底座1顶部通过灯柱连接，设有产生磁力的电磁线圈4，电磁线圈与底座1之间设有球体5，球体中设有磁铁。这样控制电磁线圈电流强度，可以使球体悬浮。为使球体旋转，在磁悬浮地球灯的底座顶部、球体的下方设有磁性转台6，磁性转台6与设于底座中的电动机轴10相接，磁性转台6的磁性为N极和S极，对称分设于磁性转台中心的两边。球体5与磁性转台相对应的一面，对称设有磁铁S极与N极。

磁悬浮地球灯中所述电磁线圈4磁力的控制电路7(如图3所示)设于底座1中，控制电路7的电信号发射电路70及接收电路71的发射端与接收端分别设于灯柱3的30及31两处，接收电路71与比较电路72及放大电路73相接，接收电路71将接收到的信号传送到比较电路72与基准信号比较，经比较电路72对比后产生的控制信号送放大电路73放大；放大电路73控制电磁线圈4的磁场强度，以控制球体悬浮高低。电磁线圈5接收电路之间接有负反馈电路74，负反馈电路以增加控制精度。

磁悬浮地球灯的电磁线圈顶部，灯柱上设有灯头2的灯管20及灯罩21。

本技术的具体实施例工作过程如下：

1)电子线路工作原理

当发射与接收管之间无阻挡时，发射管发出的红外光，最大程度地接收管接收，此时，I₂电流最大，接收管工作于饱和区域，发射极A点的电压测量值10.5V.DC。在接收管的三种工作区域：截止区、放大区、饱和区之中，通过这唯一最高的电压，输入到后续的比较电路，作出相应的控制。

当发射管与接收管之间全挡住时，发射管发出的红外光，最小程度地被接收管接收，电流最小，接收管截止，只有极微的反向漏电流通过，可以忽略不计。此时，A点的电压测量值为0.01V.DC，后续电路据此作出相应的控制。

当发射与接收管之间部分挡住时，接收管工作于放大状态。此时，通过其中的电流介于饱和状态时的和截止状态时的中间值。此时，A点的电压测量值为0.6-1.2V。它区别于以上a.b。可以作为第三种状态，去启动后续电路作出相应的动作。这三种不同的工作状态，全由可调电阻VR1调整。所以，接收管的工作点的调整，至关重要。

2)放大电路

运算放大器LM358与周围电路组成中间逻辑控制电路。

在红外发射光未被挡住时(不挡)

LM358的5脚为高电平时，电压为10.7V；16V.DC电源电压经电阻R7(2K)与R8(3.9K)分压后，Q2的基极电压约为10V，Q2的发射极约10.7V，这10.7V经R12(100K)分压后约为5V，这5V电压作为LM358的6脚，用作一个输入端。由于运放的“+”端5脚电压大于“-”即端6脚电压(10.7＞5V)故运放的输出端7脚输出高电压，约为14.6V。而这14.6V电压又给Q2发射极提供更高的电压，经R12与R11分压后，运放6脚约为7V，略提高了2V，但5脚的10.7V，稳定地使运放输出7脚为高电压，这过程在通电之后，很快完成。此时，Q2的发射极电压高于基极电压，故导通，经过R9限流之后，使Q5导通，使Q4截止，Q1基极为高电位，Q1截止，故马达继电器不吸合，马达不转。

在红外线发射光全挡住时(部分挡)

分析如上相同，顺序为红外接收管的发射极电压为低，约为0.01V—运放5脚低电位—运放7脚低电位，约为0.7V-Q2截止Q5截止，Q1截止，Q3截止马达不转。

当红外线光被部分挡住时(半挡)

接收管正常工作，发射极电压约为1V左右——运放7脚输出低电压——运放6脚随之下降，当运放6脚与7脚成“雪崩”式下降时(正反馈)，5脚的电压由于电容C3及接收管的发射极电位一定范围的稳定，使运放的5脚电位维持在1——2V左右，而7脚与6脚，电容C4之间维持一种动态正反馈，充放电过程，故7脚维持在1-2V左右。——Q2截止，Q2集电极为0.5V——Q5成为一个开路器件——Q4导通——Q1导通——Q4导通——Q1导通——马达继电器通电——马达旋转。

另一运放(由端脚1、2、3组成外围电路)：

这是一个同相直流放大器，它将7脚电压的波动，经放大后去控制Q3的工作，以控制Q3的电流。

电子镇流器工作原理

正反馈“雪崩”过程

当SWI开关合上后，电源电压迅速加到变压器的2端，由于感性元件电流不能突变，容性元件两端电压不能突变，故在3脚也相应迅速产生高压，约为8V左右。此时基极也产生使三极管导通所必需的0.7V左右的电压，该管迅速导通，产生的电流流经变压器2-3。由电流的突变，经过电磁感应，在次级产生很高的脉冲电压。同时也耦合到三极管基极，使三极管更加进入深度放大状态，产生的集电极电流更大，继而经过变压器耦合，使这6端的电压更高，直到击穿荧光内电离层，产生辉光放电，启动荧光灯管发光。

稳定发光过程

冷光源是一个具有负阻特性的器件，在启动之后，负载20(荧光灯)变为负阻，于是荧光灯维持一段时间的低压发光，由于在变压器中电流渐渐变为平稳，三极管Q6的正反馈过程中止，继而由导通变截止状态，在又经过一段时间的截止之后，由于变压器中电流的变化微小的变动，又引起“雪崩”式正反馈过程。详细描述如上a所讲，在荧光灯稳定工作后，Q6集电极电压及变压器6端电压波形。

当球体置于发射管与接收管之间，并且挡住一部分的水平发射光线时，电子线路产生相应控制(如上所述工作原理)产生如下动作：同步马达8旋转，带动磁性转盘上的磁极N′和S′旋转，而N′、S′分别与N″、S″磁性相吸。同时，由于上端电磁圈有增加的电流通过(由电路产生)，电磁感应产生磁场，这磁场吸引球体上端磁铁50向上，当这向上的吸力与马达上的磁铁，对球体产生向下的力相等时，球体悬浮，由于马达旋转，所以，球体也就跟着旋转。

图2中32为电磁线圈壳，22为灯管座，11、12为底座盖。

Claims (5)

1、一种磁悬浮地球灯，包括底座，灯头及灯柱，其特征在于：所述底座顶部通过灯柱连接设有产生磁力的电磁线圈，电磁线圈与底座之间设有球体，球体中设有磁铁。

2、根据权利要求1所述的磁悬浮地球灯，其特征在于：所述底座顶部、球体的下方设有磁性转台，磁性转台朝向球体的磁性为N极和S极，对称分设于磁性转台中心的两边；磁性转台与设于底座中的电动机轴相接，球体中与磁性转台相对应的一面，对称设有两个朝向磁性转台方向的极性为S极与N极的磁铁。

3、根据权利要求1或2所述的磁悬浮地球灯，其特征在于：所述电磁线圈磁力的控制电路设于底座中，控制电路的电信号发射电路及接收电路的发射端与接收端分别设于灯柱的两边，接收电路与比较电路相接，比较电路的输出与及放电路及电控制电路相接，放大电路接电磁线圈，电控制电路接电动机及电磁线圈，电磁线圈又通过磁场感应电路与接收电路相接。

4、根据权利要求1或2所述的磁悬浮地球灯，其特征在于：磁悬浮地球灯的电磁线圈顶部，灯柱上设有灯头及灯罩。

5、根据权利要求1或2所述的磁悬浮地球灯，其特征在于：所述电磁线圈磁力的控制电路中与电源接有开关、电子镇流器及灯头。

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