发明名称 一种矿用防爆LED应急灯
摘要 本发明公开了一种矿用防爆LED应急灯,采用防爆箱体(11)、灯头壳(6)作为散热的渠道,在结构上采用铝合金外壳外面加散热耆片的方式,利用空气的自然对流散热;电路部分包括井下交流电(12)、电压检测电路(13)、整流滤波电路和芯片启动电路(14)、蓄电池充放电电路(15)、蓄电池组(16)、输出开关(17)、LED恒流驱动电路(18)和LED灯组(19);采用LED作为光源,具有发光效率高、耗电量少、安全可靠性强、环保等优良特性;防爆箱体的结构紧凑,散热效果好,因此本发明的安全可靠性高;采用LED恒流驱动,改变蓄电池由于电压改变而出现亮度不均匀的现象,提高了LED的使用寿命。
申请公布号 CN102869171B 申请公布日期 2014.12.24
申请号 CN201210382703.6 申请日期 2012.09.20
申请人 中国矿业大学 发明人 李中凯;郭强;崔海龙;白涛;王瑞;千红涛
分类号 H05B37/02(2006.01)I 主分类号 H05B37/02(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 一种矿用防爆LED应急灯,其特征在于,所述矿用防爆LED应急灯的机械机构包括箱盖(1)、透明件(2)、防护网(3)、灯头壳(6)、螺栓轴(7)、支撑座(8)、固定螺钉(9)、连接螺栓(10)、防爆箱体(11),所述防爆箱体(11)、灯头壳(6)作为散热的渠道,在结构上采用铝合金外壳外面加散热耆片的方式,利用空气的自然对流散热,并且灯头可以绕所述螺栓轴(7)上下仰俯转动,灯头也可绕所述固定螺钉(9)左右水平转动,以满足不同场合、不同位置的照明需要;电路部分包括井下交流电(12)、电压检测电路(13)、整流滤波电路和芯片启动电路(14)、蓄电池充放电电路(15)、蓄电池组(16)、输出开关(17)、LED恒流驱动电路(18)和LED灯组(19);所述井下交流电(12)通过所述整流滤波电路和芯片启动电路(14)进行降压、整流、滤波后得到稳定的直流电压,通过所述蓄电池充放电电路(15)中的充电电路对所述蓄电池组(16)进行充电,井下交流电(12)另一路输出给所述电压检测电路(13),在所述井下交流电(12)正常供电时,所述电压检测电路(13)检测不到电压变化,输出开关(17)不通,当所述井下交流电(12)断电后,所述电压检测电路(13)驱动所述输出开关(17)打开,使所述蓄电池组(16)经由所述LED恒流驱动电路(18)使LED灯组(19)自动点亮,以实现矿井下的应急照明;所述蓄电池充放电电路(15)中的充电电路由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R9、NPN型三极管Q1和PNP型三极管Q2、N沟道金属氧化半导体场效应管Q3、可变电阻Rx、熔断器F1、运算发大器LM358、发光二极管DS15和防反充二极管D1组成;所述充电电路采用防反充二极管D1防止蓄电池向充电电源反向充电;采用运算放大器LM358的1、2、3管脚控制充电,正常工作情况下,LM358的1管脚为高电位,三极管Q1导通,三极管Q2导通,MOS管Q3导通,开始充电,蓄电池充电时,发光二极管DS15亮起,当电压达到过充点7.2V时,LM358控制1管脚为低电位,三极管Q1不通,三极管Q2不通,MOS管不通,充电过程停止;其中,电阻R1一端连接5V电源,另一端与电阻R2一端、运算发大器LM358的管脚3相接在一起,电阻R2的另一端直接接地,电阻R3的一端连接电源正极,电阻R3的另一端连接可变电阻Rx的一端,可变电阻Rx的另一端直接接地,接运算发大器LM358的管脚2连接可变电阻Rx进行电阻调节,运算发大器LM358的管脚4接5V电源,运算发大器LM358的管脚8直接接地,运算发大器LM358的管脚1连接电阻R4的一端,电阻R4的另一端连接NPN型三极管Q1的基极,NPN型三极管Q1的发射极直接接地,NPN型三极管Q1的集电极连接电阻R6的一端,电阻R6的另一端、电阻R5的一端、PNP型三极管Q2的基极连接在一起,电阻R5的另一端和PNP型三极管Q2的发射极连接电源正极,PNP型三极管Q2的集电极连接电阻R7的一端,电阻R7的另一端、电阻R8的一端、N沟道金属氧化半导体场效应管Q3的栅极连接在一起,电阻R8的另一端直接接地,N沟道金属氧化半导体场效应管Q3的漏极和发光二极管DS15的负极连接在一起并接地,N沟道金属氧化半导体场效应管Q3的源级和熔断器F1的一端连接在一起并且接地,熔断器F1的另一端连接蓄电池组的一端,蓄电池组的另一端和防反充二极管D1的负极连接在一起并与电源正极连接,防反充二极管D1的正极与电阻R9的一端连接在一起并连接稳压输入端,电阻R9的另一端与发光二极管DS15的正极连接在一起;所述蓄电池充放电电路(15)中的放电电路由电阻R10、R11、R12、R13、R14和R15、三极管NPN型Q4、N沟道金属氧化半导体场效应管Q5和可变电阻Rx2组成;放电保护由LM358的5、6、7管脚实现;正常放电情况下,LM358的7管脚为低电位,三极管Q4不通,MOS管Q5导通,负载输出正常;当电压达到过放点3.9V时,LM358的7管脚位高电位时,三极管Q4导通,MOS管Q5不通,负载端无输出;其中,电阻R10一端连接5V电源,电阻R10的另一端、电阻R11的一端和运算发大器LM358的管脚6连接在一起,电阻R11的另一端和可变电阻Rx2的一端连接在一起并且接地,可变电阻Rx2的另一端连接电阻R12的一端,电阻R12的另一端连接电源正极,运算发大器LM358的管脚5连接可变电阻Rx2,对可变电阻Rx2进行调节,运算发大器LM358的管脚4直接接地,运算发大器LM358的管脚8连接5V电源,运算发大器LM358的管脚7连接电阻R13的一端,电阻R13的另一端连接三极管Q4的基极,三极管Q4的发射极与MOS管Q5的漏极连接在一起并且接地,MOS管Q5源级连接输出,MOS管Q5的栅极、三极管Q4的集电极、电阻R15的一端连接在一起,电阻R15的另一端连接输出和电源正极;所述LED恒流驱动电路(18)包括控制元件MC34063及外围元件:电容C1、电容C2、电容C3,一个电感L,一个二极管SD,一个电阻R16;当流过LED的电流变化时,假设变大,此时R16上的电压变大,反馈给IC,IC通过内部电路调节,LX的输出开关信号的占空比减小,输出电压减小,流过LED的电流减小,反之亦然,这样起到电流调节的目的;其中,电容C1的正极与IC的VIN管脚连接并连接输入,电容C1的负极接地,IC的LX管脚、二极管SD的负极、电感L的一端连接在一起,二极管SD的正极和电阻R16的一端、电容C3的负极连接在一起并且接地,电感L的另一端、电容C2的正极、负载LEDx的一端、电容C3的正极连接在一起并且连接输出,负载LEDx的另一端、电阻R16的另一端、电容C2的负极、IC的FB管脚连接在一起,IC的管脚CE连接输入。
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