便攜式臺燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種便攜式臺燈，包括：電源、電壓產(chǎn)生電路和燈組，所述燈組包括第一LED陣列和第二LED陣列，電壓產(chǎn)生電路的輸入端連接到電源，電壓產(chǎn)生電路的輸出端連接到第一LED陣列，第二LED陣列連接在所述電源和地電位之間。本實用新型的便攜式臺燈，第二LED陣列為恒亮陣列，提供基本照明，第一LED陣列為調(diào)光陣列，通過對頻率信號的調(diào)節(jié)改變第一LED陣列的亮度，進而調(diào)節(jié)燈組的亮度；電壓產(chǎn)生電路的輸出端有電容器，電容器上的電壓不能突變，因此燈組的亮度緩慢變化。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及照明領域，特別涉及一種臺燈。 便攜式臺燈

【背景技術】
[0002] 臺燈是日常生活所必需的照明裝置，學生寫作業(yè)或者看書讀報都需要臺燈照明。 LED(發(fā)光二極管)的出現(xiàn)為臺燈帶來了飛躍式發(fā)展，由于LED是直流供電，工作電壓等級低， 亮度高，因此，便攜式臺燈普遍采用LED照明，通過外置電池來給LED供電。
[0003] 但現(xiàn)有的便攜式LED臺燈的照明時間受電池自身原因限制，照明時間短，而且調(diào) 光電路通過傳統(tǒng)的串并聯(lián)電阻器實現(xiàn)分壓分流，進而達到調(diào)光的目的，這種方式浪費了大 量電能，進一步縮短了電池供電時間。
[0004] 因此，提供一種供電持續(xù)時間長、調(diào)光性能好的便攜式臺燈是目前亟待解決的問 題。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型提出一種便攜式臺燈，解決了現(xiàn)有的便攜式臺燈供電時間短的問題。
[0006] 本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：
[0007] -種便攜式臺燈，包括：電源、電壓產(chǎn)生電路和燈組，所述燈組包括第一 LED陣列 和第二LED陣列，電壓產(chǎn)生電路的輸入端連接到電源，電壓產(chǎn)生電路的輸出端連接到第一 LED陣列，第二LED陣列連接在所述電源和地電位之間；
[0008] 所述電源為電池組，其電壓為10-20V，所述電池組包括η個串聯(lián)連接的電池；與相 應電池并聯(lián)連接的η個短接開關；以及，與相應電池并聯(lián)耦接的η個短接控制電路，其中所 述每個短接控制電路接收相應電池兩端電壓，并根據(jù)相應電池兩端電壓提供控制信號，用 以將相應短接開關導通或斷開；所述短接控制電路包括：比較器，具有同相輸入端、反相輸 入端和輸出端；偏置電路，具有正端和負端，其正端耦接至比較器的同相輸入端；其中所述 電池和短接開關并聯(lián)耦接在比較器的同相輸入端和偏置電路的負端之間，所述短接開關包 括耦接至所述比較器輸出端的控制端；所述短接開關為M0SFET晶體管；
[0009] 所述第一 LED陣列包括兩列串聯(lián)連接的LED串，所述第二LED陣列也包括兩列串 聯(lián)連接的LED串，四個LED串并排排列，第一 LED陣列的LED串設置兩邊，第二LED陣列的 LED串設置在第一 LED陣列的中間；
[0010] 所述電壓產(chǎn)生電路包括：
[0011] 電感器，其一端連接至所述電源；
[0012] 第二開關管和第三開關管，第二開關管和第三開關管的源極連接在一起且連接至 電感器的另一端，第二開關管的漏極連接至地電位，第三開關管的漏極連接到電容器和第 一 LED陣列的第一端，所述電容器的另一端連接到地電位和第一 LED電路的第二端；
[0013] 開關驅(qū)動器，其為德州儀器公司UC3714芯片，基于控制端輸入的時鐘信號產(chǎn)生兩 路互補的開關驅(qū)動信號，一路耦接至所述第二開關管柵極，另一路耦接至所述第三開關管 柵極；
[0014] 頻率發(fā)生電路，包括鎖相環(huán)，其連接至晶振；低通濾波器，連接至鎖相環(huán)的輸出端； 壓控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環(huán)，另一 路輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關驅(qū)動器的控制端；
[0015] 所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器，所述3倍頻器、6 倍頻器和9倍頻器分別通過第一調(diào)節(jié)開關、第二調(diào)節(jié)開關和第三調(diào)節(jié)開關連接至所述鎖相 環(huán)；
[0016] 所述第一調(diào)節(jié)開關、第二調(diào)節(jié)開關和第三調(diào)節(jié)開關與燈座上的按鈕相連接。
[0017] 可選地，所述第二開關管和第三開關管為M0SFET晶體管。
[0018] 可選地，所述晶振振蕩頻率為100MHz。
[0019] 本實用新型的有益效果是：
[0020] (1)第二LED陣列為恒亮陣列，提供基本照明，第一 LED陣列為調(diào)光陣列，通過對頻 率信號的調(diào)節(jié)改變第一 LED陣列的亮度，進而調(diào)節(jié)燈組的亮度；
[0021] (3)電壓產(chǎn)生電路的輸出端有電容器，電容器上的電壓不能突變，因此燈組的亮度 緩慢變化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本實用新型便攜式臺燈的電路圖；
[0024] 圖2為圖1中第一 LED陣列和第二LED陣列的結(jié)構示意圖；
[0025] 圖3為圖1中電源的電路圖。

【具體實施方式】
[0026] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0027] 如圖1所示，本實用新型的一種便攜式臺燈，包括：電源1、電壓產(chǎn)生電路20和燈 組，燈組包括第一 LED陣列80和第二LED陣列90,電壓產(chǎn)生電路20的輸入端連接到電源 1，電壓產(chǎn)生電路20的輸出端連接到第一 LED陣列80,第二LED陣列90連接在所述電源1 和地電位之間。
[0028] 具體地，所述電壓產(chǎn)生電路20包括：電感器21，其一端連接至所述電源1 ;第二開 關管22和第三開關管23,第二開關管22和第三開關管23的源極連接在一起且連接至電 感器21的另一端，第二開關管22的漏極連接至地電位，第三開關管23的漏極連接到電容 器25和第一 LED陣列80的第一端，所述電容器25的另一端連接到地電位和第一 LED電路 80的第二端；開關驅(qū)動器24,其為德州儀器公司UC3714芯片，基于控制端輸入的時鐘信號 產(chǎn)生兩路互補的開關驅(qū)動信號，一路耦接至所述第二開關管22柵極，另一路耦接至所述第 三開關管23柵極；頻率發(fā)生電路40,包括鎖相環(huán)41，其連接至晶振100 ;低通濾波器42,連 接至鎖相環(huán)41的輸出端；壓控振蕩器43,其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環(huán)，另 一路輸出至放大器45,放大器45的輸出端輸出第一頻率信號Π且連接到所述開關驅(qū)動器 24的控制端。優(yōu)選地，所述晶振100的振蕩頻率為100MHz。
[0029] 所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器45、6倍頻器46和9倍頻器47, 3倍頻 器、6倍頻器和9倍頻器分別通過第一調(diào)節(jié)開關51、第二調(diào)節(jié)開關52和第三調(diào)節(jié)開關53連 接至鎖相環(huán)41 ;所述第一調(diào)節(jié)開關51、第二調(diào)節(jié)開關52和第三調(diào)節(jié)開關53與燈座上的按 鈕相連接，按鈕上標識有亮度值，例如1、2、3檔，通過操作燈座的按鈕控制相應的調(diào)節(jié)開關 的導通和關斷，控制第一頻率信號Π，實現(xiàn)電壓產(chǎn)生電路20輸出電壓的調(diào)節(jié)，進而調(diào)節(jié)第 一 LED陣列80的亮度。
[0030] 如圖2所示，所述第一 LED陣列80包括兩列串聯(lián)連接的LED串，所述第二LED陣 列90也包括兩列串聯(lián)連接的LED串，四個LED串并排排列，第一 LED陣列的LED串設置在 兩邊，第二LED陣列的LED串設置在第一 LED陣列的中間。第二LED陣列90連接在所述電 源1和地電位之間，其兩端的供電電壓恒定為電源電壓，因此第二LED陣列90為恒亮陣列， 提供基本照明；第一 LED陣列為調(diào)光陣列，通過對頻率信號Π的調(diào)節(jié)改變第一 LED陣列的 亮度，進而調(diào)節(jié)燈組的亮度。而且，電壓產(chǎn)生電路20的輸出端有電容器25,電容器上的電壓 不能突變，因此燈組的亮度緩慢變化。
[0031] 如圖3所示，電源1為電池組117,其電壓為10-20V，電池組包括η個串聯(lián)連接的 電池（211、221、……、2nl)，其中η為自然數(shù)；與相應電池并聯(lián)連接的η個短接開關（212、 222、……、2η2);以及與相應電池并聯(lián)耦接的η個短接控制電路（213、223、……、2η3)，所 述每個短接控制電路接收相應電池兩端電壓，并根據(jù)相應電池兩端電壓提供控制信號，用 以將相應短接開關導通或斷開，從而在相應電池兩端電壓很低時將該電池短接。圖3中的 短接控制電路（213、223、……、2η3)結(jié)構相同，短接控制電路213包括：比較器2101，具有 同相輸入端、反相輸入端和輸出端；偏置電路2102,具有正端和負端，其正端耦接至比較器 2101的同相輸入端；其中電池211和短接開關212并聯(lián)耦接在比較器2101的同相輸入端 和偏置電路102的負端之間，所述短接開關212包括耦接至所述比較器2101輸出端的控制 端。在所述電池組電壓短接控制電路213運行時，比較器2101比較其電池211兩端電壓與 偏置電路2102提供的電壓。當電池211的電源耗盡或損壞，使得其兩端電壓低于偏置電路 2102提供的電壓水平時，比較器2101將短接開關212導通，以電池211，從而最小化該電池 通路的電阻。所述短接開關可以是三極管、M0SFET晶體管等全控型晶體管。
[0032] 優(yōu)選地，所述第二開關管22和第三開關管23為M0SFET晶體管。
[0033] 本實用新型的便攜式臺燈，第二LED陣列為恒亮陣列，提供基本照明，第一 LED陣 列為調(diào)光陣列，通過對頻率信號的調(diào)節(jié)改變第一 LED陣列的亮度，進而調(diào)節(jié)燈組的亮度；電 壓產(chǎn)生電路的輸出端有電容器，電容器上的電壓不能突變，因此燈組的亮度緩慢變化。
[〇〇34] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種便攜式臺燈，其特征在于，包括：電源、電壓產(chǎn)生電路和燈組，所述燈組包括第 一 LED陣列和第二LED陣列，電壓產(chǎn)生電路的輸入端連接到電源，電壓產(chǎn)生電路的輸出端連 接到第一 LED陣列，第二LED陣列連接在所述電源和地電位之間； 所述電源為電池組，其電壓為10-20V，所述電池組包括η個串聯(lián)連接的電池；與相應電 池并聯(lián)連接的η個短接開關；以及，與相應電池并聯(lián)耦接的η個短接控制電路，其中所述每 個短接控制電路接收相應電池兩端電壓，并根據(jù)相應電池兩端電壓提供控制信號，用以將 相應短接開關導通或斷開；所述短接控制電路包括：比較器，具有同相輸入端、反相輸入端 和輸出端；偏置電路，具有正端和負端，其正端耦接至比較器的同相輸入端；其中所述電池 和短接開關并聯(lián)耦接在比較器的同相輸入端和偏置電路的負端之間，所述短接開關包括耦 接至所述比較器輸出端的控制端；所述短接開關為MOSFET晶體管； 所述第一 LED陣列包括兩列串聯(lián)連接的LED串，所述第二LED陣列也包括兩列串聯(lián)連 接的LED串，四個LED串并排排列，第一 LED陣列的LED串設置兩邊，第二LED陣列的LED 串設置在第一 LED陣列的中間； 所述電壓產(chǎn)生電路包括： 電感器，其一端連接至所述電源； 第二開關管和第三開關管，第二開關管和第三開關管的源極連接在一起且連接至電感 器的另一端，第二開關管的漏極連接至地電位，第三開關管的漏極連接到電容器和第一 LED 陣列的第一端，所述電容器的另一端連接到地電位和第一 LED電路的第二端； 開關驅(qū)動器，其為德州儀器公司UC3714芯片，基于控制端輸入的時鐘信號產(chǎn)生兩路 互補的開關驅(qū)動信號，一路耦接至所述第二開關管柵極，另一路耦接至所述第三開關管柵 極； 頻率發(fā)生電路，包括鎖相環(huán)，其連接至晶振；低通濾波器，連接至鎖相環(huán)的輸出端；壓 控振蕩器，連接至低通濾波器輸出端，其輸出端一路通過倍頻器電路反饋至鎖相環(huán)，另一路 輸出至放大器，放大器的輸出端連接到所述開關驅(qū)動器的控制端； 所述倍頻器電路包括并聯(lián)連接的3倍頻器、6倍頻器和9倍頻器，所述3倍頻器、6倍頻 器和9倍頻器分別通過第一調(diào)節(jié)開關、第二調(diào)節(jié)開關和第三調(diào)節(jié)開關連接至所述鎖相環(huán)； 所述第一調(diào)節(jié)開關、第二調(diào)節(jié)開關和第三調(diào)節(jié)開關與燈座上的按鈕相連接。
2. 如權利要求1所述的便攜式臺燈，其特征在于，所述第二開關管和第三開關管為 MOSFET晶體管。
3. 如權利要求1所述的便攜式臺燈，其特征在于，所述晶振振蕩頻率為100MHz。
【文檔編號】F21V23/04GK203836622SQ201420191611
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】劉澤淼 申請人:劉澤淼