發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路，該控制電路中包括儲存電能的鋰電池芯BAT、照明燈LED和發(fā)電花鼓G；市售鋰電池芯BAT由單節(jié)鋰電池和充放電管理電路組成，IN為充電輸入端，OUT為電能輸出端正極，GND為輸出端負(fù)極，GND在電路中接地；LED照明燈由三只1W的大功率發(fā)光二極管各串聯(lián)一只限流電阻R7后再并聯(lián)構(gòu)成；其特征是：該控制電路中還包括橋式整流電路、觸發(fā)電路和光控電路；照明燈由鋰電池供電，發(fā)電花鼓為鋰電池充電；當(dāng)環(huán)境光線黑暗到一定程度并且自行車處于行駛狀態(tài)時照明燈自動點亮；當(dāng)環(huán)境光線明亮或自行車處于停止?fàn)顟B(tài)時照明燈自動熄滅；不管自行車推行或騎行速度快慢，照明燈亮度恒定。
【專利說明】
發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及控制電路，具體涉及一種發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電花鼓是將永磁式交流發(fā)電機(jī)與自行車花鼓集成到一起制成的發(fā)電裝置，額定車速時輸出交流電壓為6V(有效值，峰值近9V)、功率2.4W。目前，高檔自行車普遍采用發(fā)電花鼓作為照明電源，騎行時花鼓轉(zhuǎn)動發(fā)電，供應(yīng)照明燈工作。由于這種發(fā)電花鼓的輸出電壓與車輪轉(zhuǎn)速成正比，因此存在以下問題:在推行或騎行速度較慢時，發(fā)電花鼓輸出電壓低，照明燈亮度低，看不清路面;而在快速騎行時，又因輸出電壓過高，常常燒毀照明燈泡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:提供一種發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路，對自行車發(fā)電花鼓輸出電能進(jìn)行儲存、穩(wěn)壓及照明自動控制，不管自行車的速度如何照明燈的亮度是不變的，推行時不會因亮度低看不清路面，也不會在快速騎行時因發(fā)電花鼓電壓太高把燈泡燒毀。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:該發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路中包括儲存電能的鋰電池芯MT、照明燈LED和發(fā)電花鼓G;市售鋰電池芯BAT由單節(jié)鋰電池和充放電管理電路組成，IN為充電輸入端，OUT為電能輸出端正極，GND為輸出端負(fù)極，GND在電路中接地；LED照明燈由三只IW的大功率發(fā)光二極管各串聯(lián)一只限流電阻R7后再并聯(lián)構(gòu)成;其特征是:該控制電路中還包括橋式整流電路、觸發(fā)電路和光控電路;二極管Dl — D4接成橋式整流電路，其兩個交流輸入端接發(fā)電花鼓G的兩個輸出端，橋式整流電路的正極接鋰電池芯BAT的充電輸入端IN，負(fù)極接地;二極管D5、電容Cl、電阻Rl、R2、R3，三極管Vl、V2構(gòu)成觸發(fā)電路，發(fā)電花鼓G的一個輸出端接二極管D5的陽極，D5的陰極接電容CI的正極，CI的負(fù)極接地，Cl的正極串聯(lián)電阻Rl后接三極管Vl (NPN型)的基極，Vl的發(fā)射極接地，Vl的集電極串聯(lián)電阻R2后接三極管V2(PNP型)基極，三極管V2的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極OUT，三極管V2的集電極接可變電阻VR，三極管V2的發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R3;電阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏電阻Rg、三極管V3、V4，照明燈LED構(gòu)成光控電路，可變電阻VR串聯(lián)電阻R4和光敏電阻Rg后接地，電阻R4與光敏電阻Rg的連接點接三極管V3(NPN型)的基極，三極管V3的發(fā)射極接地，三極管V3的集電極串聯(lián)電阻R5后接三極管V4 (PNP型)的基極，三極管V4的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極OUT，三極管V4的集電極串聯(lián)電阻R6后接三極管V3的基極，三極管V4的集電極同時串聯(lián)電阻R7后接LED照明燈的陽極，LED照明燈的陰極接地。
[0005]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、照明燈由鋰電池供電，而鋰電池由發(fā)電花鼓充電，本方案采用市售鋰電池芯作為儲能元件，其內(nèi)部除了含有一節(jié)鋰電池外還含有防止過充電和過放電的控制電路，使單節(jié)鋰電池電壓穩(wěn)定在3.7—4.2V之間，這樣照明燈由鋰電池供電的電壓基本上是穩(wěn)定的，所以不管自行車的速度快慢如何照明燈的亮度幾乎都是恒定的;推行或騎行速度慢時發(fā)電花鼓電壓低，照明燈由鋰電池供電，騎行速度快時發(fā)電花鼓電壓升高，它一方面為照明燈供電，另一方面為鋰電池充電。
[0006]2、本方案采用光控電路和觸發(fā)電路，當(dāng)環(huán)境光線黑暗到一定程度并且自行車處在行駛(推行或騎行)狀態(tài)時，照明燈自動開啟，自行車停止行駛后照明燈延遲一段時間自動關(guān)閉，不需人為操控開關(guān)去控制；當(dāng)環(huán)境光線明亮或者自行車處于停止?fàn)顟B(tài)時，照明燈都不會點亮。
[0007]3、本方案LED照明燈由三只IW的大功率發(fā)光二極管各串聯(lián)一只限流電阻R7后再并聯(lián)構(gòu)成，尚效、節(jié)能、壽命長。
[0008]4、三極管V3、V4、電阻R6接成帶有回滯特性的觸發(fā)電路，可以防止因環(huán)境光線小幅度變化引起的照明燈閃爍。
[0009]5、電容Cl除了對發(fā)電花鼓G的觸發(fā)電壓濾波外，還具有延遲關(guān)燈功能，即在夜間自行車剛剛行駛結(jié)束，照明燈會因Cl上電能不會立即釋放完而延遲一段時間后才熄滅，可為自行車存放、加鎖等帶來便利。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，該發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路中包括儲存電能的鋰電池芯BAT、照明燈LED和發(fā)電花鼓G ；市售鋰電池芯BAT由單節(jié)鋰電池和充放電管理電路組成，IN為充電輸入端，OUT為電能輸出端正極，GND為輸出端負(fù)極，GND在電路中接地;LED照明燈由三只IW的大功率發(fā)光二極管各串聯(lián)一只限流電阻R7后再并聯(lián)構(gòu)成;其特征是:該控制電路中還包括橋式整流電路、觸發(fā)電路和光控電路;二極管Dl — D4接成橋式整流電路，其兩個交流輸入端接發(fā)電花鼓G的兩個輸出端，橋式整流電路的正極接鋰電池芯BAT的充電輸入端IN，負(fù)極接地;二極管D5、電容Cl、電阻Rl、R2、R3，三極管Vl、V2構(gòu)成觸發(fā)電路，發(fā)電花鼓G的一個輸出端接二極管D5的陽極，D5的陰極接電容CI的正極，CI的負(fù)極接地，Cl的正極串聯(lián)電阻Rl后接三極管Vl (NPN型)的基極，Vl的發(fā)射極接地，Vl的集電極串聯(lián)電阻R2后接三極管V2(PNP型)基極，三極管V2的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極OUT，三極管V2的集電極接可變電阻VR，三極管V2的發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R3;電阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏電阻Rg、三極管V3、V4，照明燈LED構(gòu)成光控電路，可變電阻VR串聯(lián)電阻R4和光敏電阻Rg后接地，電阻R4與光敏電阻Rg的連接點接三極管V3(NPN型)的基極，三極管V3的發(fā)射極接地，三極管V3的集電極串聯(lián)電阻R5后接三極管V4(PNP型)的基極，三極管V4的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極OUT，三極管V4的集電極串聯(lián)電阻R6后接三極管V3的基極，三極管V4的集電極同時串聯(lián)電阻R7后接LED照明燈的陽極，LED照明燈的陰極接地。
[0012]自行車行駛時，車輪轉(zhuǎn)動發(fā)電花鼓發(fā)電，由兩個輸出端子輸出交流電;橋式整流電路將發(fā)電花鼓G輸出的交流電整流成直流電，接到鋰電池芯BAT的輸入端IN，為鋰電池充電；自行車行駛時，發(fā)電花鼓G發(fā)出的交流電經(jīng)D5半波整流為電容Cl充電，電流經(jīng)電阻Rl、R2使三極管Vl、V2導(dǎo)通，A點得電，為后續(xù)光控電路供電；在自行車停止?fàn)顟B(tài)時，電容Cl電壓為O，三極管Vl、V2截止，A點失電，光控電路不工作；照明燈LED的亮滅受兩個因素控制，一是自行車是否行駛，二是環(huán)境光線亮度;在自行車行駛、A點得電的情況下，環(huán)境光線越暗，光敏電阻Rg阻值越大，B點電位越高，當(dāng)環(huán)境光線黑暗到一定程度，B點電位升高到0.5V(0.5V為V3硅管的死區(qū)電壓)時，三極管V3、V4相繼導(dǎo)通，C點電位升高，照明燈LED得電點亮；同時C點電位升高后通過電阻R6為三極管V3提供更大的基極反饋電流，產(chǎn)生回滯特性，使V3、V4深度飽和導(dǎo)通，避免燈光閃爍;可變電阻VR用來調(diào)節(jié)在合適的環(huán)境亮度時點亮照明燈;在自行車行駛、A點得電的情況下，如果環(huán)境光線明亮，因光敏電阻Rg阻值較小，使B點電位低于0.5V，三極管V3、V4都截止，照明燈LED熄滅;在自行車停止、A點失電的情況下，不管環(huán)境光線明暗如何B點電位都為O，三極管V3、V4都不會導(dǎo)通，照明燈LED都不會點亮。
[0013]總之，當(dāng)環(huán)境光線黑暗到一定程度，并且在自行車行駛的情況下，照明燈會自動點亮;反之，當(dāng)環(huán)境光線明亮或者自行車處于停止?fàn)顟B(tài)時照明燈會自動關(guān)閉，不需人為開關(guān)控制。當(dāng)然，在環(huán)境光線較暗的前提下，自行車剛剛騎行結(jié)束，由于電容Cl上儲存有電能，需要一段時間才能釋放完，因此照明燈會延遲一段時間熄滅(時間長短取決于Cl容量大小，當(dāng)Cl容量為20yF時，延遲時間大約為10秒)，恰好為自行車存放、加鎖等帶來很大方便。
【主權(quán)項】
1.發(fā)電花鼓儲能穩(wěn)壓與照明燈控制電路，該控制電路中包括儲存電能的鋰電池芯BAT、照明燈LED和發(fā)電花鼓G;市售鋰電池芯BAT由單節(jié)鋰電池和充放電管理電路組成，IN為充電輸入端，OUT為電能輸出端正極，GND為輸出端負(fù)極，GND在電路中接地;LED照明燈由三只IW的大功率發(fā)光二極管各串聯(lián)一只限流電阻R7后再并聯(lián)構(gòu)成;其特征是:該控制電路中還包括橋式整流電路、觸發(fā)電路和光控電路;二極管Dl — D4接成橋式整流電路，其兩個交流輸入端接發(fā)電花鼓G的兩個輸出端，橋式整流電路的正極接鋰電池芯BAT的充電輸入端IN，負(fù)極接地;二極管05、電容(:1、電阻1?1、1?2、1?，三極管￥1、￥2構(gòu)成觸發(fā)電路，發(fā)電花鼓G的一個輸出端接二極管D5的陽極，D5的陰極接電容Cl的正極，Cl的負(fù)極接地，Cl的正極串聯(lián)電阻Rl后接三極管Vl NPN型的基極，Vl的發(fā)射極接地，Vl的集電極串聯(lián)電阻R2后接三極管V2 PNP型基極，三極管V2的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極OUT，三極管V2的集電極接可變電阻VR，三極管V2的發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R3;電阻VR、R4、R5、R6、R7，光敏電阻Rg、三極管V3、V4，照明燈LED構(gòu)成光控電路，可變電阻VR串聯(lián)電阻R4和光敏電阻Rg后接地，電阻R4與光敏電阻Rg的連接點接三極管V3 NPN型的基極，三極管V3的發(fā)射極接地，三極管V3的集電極串聯(lián)電阻R5后接三極管V4 PNP型的基極，三極管V4的發(fā)射極接鋰電池芯BAT的輸出端正極0UT，三極管V4的集電極串聯(lián)電阻R6后接三極管V3的基極，三極管V4的集電極同時串聯(lián)電阻R7后接LED照明燈的陽極，LED照明燈的陰極接地。
【文檔編號】H05B33/08GK105898936SQ201610425390
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】劉洪恩
【申請人】淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院