CN104080224A - 一种供电电路及灯具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电电路，用于对电灯供电，该供电电路包括依次串联的整流滤波模块，高压保护模块及恒压模块，整流滤波模块连接外界交流发电机，以接收外界交流电，并将该交流电转换为直流电压，高压保护模块接收该直流电压，并根据该直流电压处于导通或截止的状态，恒压模块经所述高压保护模块接收直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，从而对所述电灯进行保护性供电。另，还公开了具有该供电电路的灯具。采用本发明实施例提供的供电电路及灯具，达到了在无市电供电，锂电池电力不足的情况下，应急给一些电器产品，如灯具供电的目的。该供电电路通过高压保护模块的作用，增加了该灯具的实用性，从而给该灯具安全供电。

Description

一种供电电路及灯具

技术领域

本发明涉及供电电路领域，尤其涉及一种供电电路及灯具。

背景技术

目前，现在灯具产品多数采用锂电池供电，因而多数有相应的配套充电器对该锂电池充电，以保证该灯具持续发光。在野外或其他无市电供给的条件下，通常通过手摇发电机对该灯具供电。但由于人力无法均匀的摇动发电机，导致该发电机输出的电压不稳定，易烧毁充电器而无法对该灯具供电。如若锂电池电力不足，或发电机输出电压不稳，将导致灯具熄灭，给用户不便，甚至危及人身安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种供电电路及灯具，所述供电电路对所述灯具中的电灯进行安全供电。

本发明的实施例提供了一种供电电路，用于对电灯供电，所述供电电路包括依次串联的整流滤波模块，高压保护模块及恒压模块，所述整流滤波模块连接外界交流发电机，以接收外界交流电，并将所述交流电转换为直流电压，所述高压保护模块接收所述直流电压，并根据所述直流电压处于导通或截止的状态，所述恒压模块经所述高压保护模块接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，从而对所述电灯进行保护性供电。

其中，所述整流滤波模块的第一输出端接地，所述高压保护模块的第一端连接至所述整流滤波模块的第二输出端，以接收所述直流电压，所述高压保护模块的第二端连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述恒压模块的输入端连接至所述高压保护模块的第三端，以接收所述直流电压，所述恒压模块的输入端还连接至外界直流电源端以启动所述恒压模块，所述恒压模块的输出端连接至所述电灯的第一端，所述电灯的第二端连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述恒压模块输出恒定的方波电压信号，以对所述电灯供电，当所述直流电压值大于第一预设值时，所述高压保护模块将所述恒压模块短路，当所述直流电压值小于所述第一预设值时，所述高压保护模块导通，所述恒压模块接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，并对所述电灯进行供电。

其中，所述高压保护模块包括开关管和稳压管，所述开关管的控制端连接至所述整流滤波模块的第二输出端和所述稳压管的正极，所述稳压管的负极连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述开关管的第一端连接至所述整流滤波模块的第二输出端，以接收所述直流电压，所述开关管的第二端连接至所述恒压模块的输入端，当所述直流电压值大于所述稳压管的所述第一预设值时，所述开关管截止，当所述直流电压值小于所述稳压管的所述第一预设值时，所述开关管导通，所述稳压管相当于断路。

其中，所述恒压模块包括单片机、电感、第一二极管、第二二极管及第一电容，所述单片机的输入端连接至所述开关管的第二端和所述外界直流电源端，所述单片机的输出电流设置端悬空，所述单片机的开关端连接至所述外界直流电源端，所述单片机的输出端经所述电感连接至所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接至所述电灯的第一端，所述第二二极管的正极连接至所述单片机的输出端，所述第二二极管的负极连接至所述稳压管的负极，所述第一电容的正极连接至所述第一二极管的正极，所述第一电容的负极连接至所述稳压管的负极，所述单片机的反馈端连接至所述外界直流电源端，以使得所述单片机输出适当电压值的恒定的所述方波电压信号，当所述单片机输出高电平信号对所述电灯供电时，所述电感及所述第一电容处于充电状态，当所述单片机输出低电平信号时，所述电感及所述第一电容放电，以对所述电灯继续供电，所述第二二极管、所述电感及所述第一电容构成电流回路，所述单片机的接地端接地。

其中，所述恒压模块还包括第一电阻，第二电阻，第三电阻，所述单片机的开关端经所述第一电阻连接至所述外界直流电源端以限流，所述第二电阻的第一端连接至所述第一二极管的负极，所述第二电阻的第二端经所述第三电阻连接于所述第二二极管的负极，所述第二电阻的第二端还连接于所述单片机反馈端，当所述第二电阻第二端处的分压值大于所述单片机的内部第二预设值时，所述单片机控制输出占空比减小的所述方波电压信号，当所述第二电阻第二端处的分压值小于所述单片机的内部所述第二预设值时，所述单片机控制输出占空比增大的所述方波电压信号，以得到适当电压值的所述直流电压，从而对所述电灯稳定供电。

其中，所述恒压模块还包括第二电容及第三电容，所述第二电容连接于所述外界直流电源端与所述稳压管的负极之间，以缓冲所述直流电压，所述第三电容并联于所述第二电阻的两端，以滤波。

其中，所述恒压模块还包括第四电阻、第五电阻，第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述电灯的第二端经所述第四电阻连接于所述第二二极管的负极，所述第五电阻、第六电阻及第七电阻均并联于所述第四电阻的两端，所述第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻均用于提高所述单片机的误差精度，增加所述单片机的功率，所述单片机的输出电流设置端经所述第八电阻连接于所述单片机的输入端，所述第八电阻用于限流。

其中，所述外界交流发电机为三相交流发电机，所述整流滤波模块包括整流桥和第四电容，所述整流桥的三个输入端分别对应连接所述三相交流发电机的三个输出端，所述整流桥的第一输出端接地，所述整流桥的第二输出端连接至所述开关管的第一端，所述第四电容连接于所述整流桥的第一与第二输出端之间。

其中，所述开关管为NPN三极管，所述开关管的控制端、第一端及第二端分别对应为所述NPN三极管的基极、集电极及发射极。

另，本发明实施例还提供了一种灯具，所述灯具包括上述供电电路及所述电灯，所述供电电路用于对所述电灯供电。

采用本发明实施例提供的供电电路及灯具，达到了在无市电供电，锂电池电力不足的情况下，应急给一些电器产品，如灯具供电的目的。该供电电路通过高压保护模块的作用，增加了该灯具的实用性，从而给该灯具安全供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种供电电路的原理框图；

图2是本发明实施例提供的基于图1所示的供电电路的模块示意图；

图3是本发明实施例提供的基于图2所示的供电电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考附图对本发明的实施例进行描述。本发明实施例提供一种灯具，该灯具包括供电电路100及电灯200，所述供电电路100用于对所述电灯200供电。参见图1，为本发明中实施例提供的一种供电电路100的原理框图。所述供电电路100包括依次串联的整流滤波模块10，高压保护模块20及恒压模块30，所述整流滤波模块10连接外界交流发电机，以接收外界交流电，并将所述交流电转换为直流电压，所述高压保护模块20接收所述直流电压，并根据所述直流电压处于导通或截止的状态，所述恒压模块30经所述高压保护模块20接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，从而对所述电灯200进行保护性供电，进而达到通过外界交流发电机给所述电灯200安全供电的目的。

具体的，参见图2，是本发明实施例提供的基于图1所示的供电电路的模块示意图。所述整流滤波模块10的第一输出端接地，所述高压保护模块20的第一端连接至所述整流滤波模块10的第二输出端，以接收所述直流电压，所述高压保护模块20的第二端连接至所述整流滤波模块10的第一输出端，所述恒压模块30的输入端连接至所述高压保护模块20的第三端，以接收所述直流电压，所述恒压模块30的输入端还连接至外界直流电源端VD以启动所述恒压模块30，所述恒压模块30的输出端连接至所述电灯200的第一端，所述电灯200的第二端连接至所述整流滤波模块10的第一输出端，所述恒压模块30输出恒定的方波电压信号，以对所述电灯200供电。当所述直流电压值大于第一预设值时，所述高压保护模块20将所述恒压模块30短路，当所述直流电压值小于所述第一预设值时，所述高压保护模块20导通，所述恒压模块30接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，并对所述电灯200进行供电。

参见图3，为本发明实施例提供的基于图2所示的供电电路100的电路图，以对图2所示的供电电路100模块示意图作进一步的完整和限定。所述高压保护模块20包括开关管Q1和稳压管ZD，所述开关管Q1的控制端连接至所述整流滤波模块10的第二输出端和所述稳压管ZD的正极，所述稳压管ZD的负极连接至所述整流滤波模块10的第一输出端，所述开关管Q1的第一端连接至所述整流滤波模块10的第二输出端，以接收所述直流电压，所述开关管Q1的第二端连接至所述恒压模块30的输入端，当所述直流电压值大于所述稳压管ZD的所述第一预设值时，所述开关管Q1截止，当所述直流电压值小于所述稳压管ZD的所述第一预设值时，所述开关管Q1导通，所述稳压管ZD相当于的断路。本实施方式中，所述稳压管ZD的稳压值为15V，即所述第一预设值为15V。所述开关管Q1为NPN三极管，所述开关管Q1的控制端、第一端及第二端分别对应为所述NPN三极管的基极、集电极及发射极，所述NPN三极管的基极与集电极之间连接第九电阻R9，以限流。在其他实施方式中，所述稳压管ZD的稳压值可根据所述供电电路100的具体工作电压而选择确定。所述开关管Q1可为其他PNP三极管或其他场效应管。

所述恒压模块30包括单片机U1、电感L1、第一二极管D1、第二二极管D2及第一电容C1，所述单片机U1的输入端VCC连接至所述开关管Q1的第二端和所述外界直流电源端VD，所述单片机U1的输出电流设置端OCSET悬空，所述单片机U1的开关端EN连接至所述外界直流电源端VD，所述单片机U1的两个输出端OUT连接，并经所述电感L1连接至所述第一二极管D1的正极，所述第一二极管D1的负极连接至所述电灯200的第一端，所述第二二极管D2的正极连接至所述单片机U1的输出端，所述第二二极管D2的负极连接至所述稳压管ZD的负极，所述第一电容C1的正极连接至所述第一二极管D1的正极，所述第一电容C1的负极连接至所述稳压管ZD的负极，所述单片机U1的反馈端FB连接至所述外界直流电源端VD，以使得所述单片机U1输出适当电压值的恒定的所述方波电压信号，此时该供电电路100无反馈。当所述单片机U1输出高电平信号对所述电灯200供电时，所述电感L1及所述第一电容C1处于充电状态，当所述单片机U1输出低电平信号时，所述电感L1及所述第一电容C1放电，以对所述电灯200继续供电。所述第二二极管D2，所述电感L1及所述第一电容C1构成电流回路，从而保护所述电感L1及第一电容C1。所述单片机U1的两个接地端VSS连接并接地。本实施方式中，所述单片机U1的型号为AP1538。在其他实施方式中，可根据需要选择其他适当的单片机U1的型号类型，能达到输出方波电压信号即可。

所述恒压模块30还包括第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，所述单片机U1的开关端EN经所述第一电阻R1连接至所述外界直流电源端VD以限流，所述第一电阻R1用于限流。所述第二电阻R2的第一端连接至所述第一二极管D1的负极，所述第二电阻R2的第二端经所述第三电阻R3连接于所述第二二极管D2的负极，所述第二电阻R2的第二端还连接于所述单片机U1的反馈端FB，以提供分压于所述单片机U1的反馈端FB。当所述第二电阻R2第二端处的分压值大于所述单片机U1的内部第二预设值时，所述单片机U1控制输出占空比减小的所述方波电压信号，当所述第二电阻R2第二端处的分压值小于所述单片机U1的内部所述第二预设值时，所述单片机U1控制输出占空比增大的所述方波电压信号，以得到适当电压值的所述直流电压，从而对所述电灯200稳定供电。

所述恒压模块30还包括第二电容C2及第三电容C3，所述第二电容C2连接于所述外界直流电源端VD与所述稳压管ZD的负极之间，以缓冲所述直流电压，避免所述直流电压直接输入到所述单片机U1上，从而保护所述单片机U1。所述第三电容C3并联于所述第二电阻R2的两端，以滤波。

所述恒压模块30还包括第四电阻R4、第五电阻R5，第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8，所述电灯200的第二端经所述第四电阻R4连接于所述第二二极管D2的负极，所述第五电阻R5、第六电阻R6及第七电阻R7均并联于所述第四电阻R4的两端，所述第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6及第七电阻R7均用于提高所述单片机U1的误差精度，增加所述单片机U1的功率。所述单片机U1的输出电流设置端OCSET经所述第八电阻R8连接于所述单片机U1的输入端VCC，所述第八电阻R8用于限流。在其他实施方式中，可根据所述单片机U1的需要，选择是否需要设置所述第五电阻R5，第六电阻R6及第七电阻R7，或设置更多的其他电阻。

所述外界交流发电机为三相交流发电机，所述整流滤波模块10包括整流桥D3和第四电容C4，所述整流桥D3的三个输入端a，b及c分别对应连接所述三相交流发电机的三个输出端，所述整流桥D3的第一输出端接地，所述整流桥D3的第二输出端连接至所述开关管Q1的第一端，所述第四电容C4连接于所述整流桥D3的第一与第二输出端之间。本实施方式中，所述外界交流发电机为手摇三相发电机，以达到在野外无市电交流电也能对所述电灯200供电的目的。

本发明实施方式中，所述手摇三相发电机所输出的交流电压为5～10V，最高可达22V。该交流电压经所述整流桥D1及所述第四电容C4的整流滤波处理，输出所述直流电压，所述直流电压经所述高压保护模块20中的开关管Q1和稳压管ZD的保护作用处理，输入到所述恒压模块30，经所述恒压模块30处理得到3.7V左右，电流为750mA的所述直流电压，从而对所述电灯200进行保护供电。为了使得所述电灯200常亮，所述供电电路100还包括电池，所述电池的正极连接至所述电灯200的第一端，所述电池的负极连接至所述电灯200的第二端。所述电池为3.2V锂电池。

采用本发明实施例提供的供电电路100及灯具，达到了在无市电充电，锂电池电力不足的情况下，应急给一些电器产品，如灯具供电的目的。该供电电路100通过高压保护模块20的作用，增加了该灯具的实用性，从而给该灯具安全充电。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供电电路，用于对电灯供电，其特征在于，所述供电电路包括依次串联的整流滤波模块，高压保护模块及恒压模块，所述整流滤波模块连接外界交流发电机，以接收外界交流电，并将所述交流电转换为直流电压，所述高压保护模块接收所述直流电压，并根据所述直流电压处于导通或截止的状态，所述恒压模块经所述高压保护模块接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，从而对所述电灯进行保护性供电。

2.如权利要求1所述的一种供电电路，其特征在于，所述整流滤波模块的第一输出端接地，所述高压保护模块的第一端连接至所述整流滤波模块的第二输出端，以接收所述直流电压，所述高压保护模块的第二端连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述恒压模块的输入端连接至所述高压保护模块的第三端，以接收所述直流电压，所述恒压模块的输入端还连接至外界直流电源端以启动所述恒压模块，所述恒压模块的输出端连接至所述电灯的第一端，所述电灯的第二端连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述恒压模块输出恒定的方波电压信号，以对所述电灯供电，当所述直流电压值大于第一预设值时，所述高压保护模块将所述恒压模块短路，当所述直流电压值小于所述第一预设值时，所述高压保护模块导通，所述恒压模块接收所述直流电压，并调节所述直流电压至适当电压值，并对所述电灯进行供电。

3.如权利要求2所述的一种供电电路，其特征在于，所述高压保护模块包括开关管和稳压管，所述开关管的控制端连接至所述整流滤波模块的第二输出端和所述稳压管的正极，所述稳压管的负极连接至所述整流滤波模块的第一输出端，所述开关管的第一端连接至所述整流滤波模块的第二输出端，以接收所述直流电压，所述开关管的第二端连接至所述恒压模块的输入端，当所述直流电压值大于所述稳压管的所述第一预设值时，所述开关管截止，当所述直流电压值小于所述稳压管的所述第一预设值时，所述开关管导通，所述稳压管相当于断路。

4.如权利要求3所述的一种供电电路，其特征在于，所述恒压模块包括单片机、电感、第一二极管、第二二极管及第一电容，所述单片机的输入端连接至所述开关管的第二端和所述外界直流电源端，所述单片机的输出电流设置端悬空，所述单片机的开关端连接至所述外界直流电源端，所述单片机的输出端经所述电感连接至所述第一二极管的正极，所述第一二极管的负极连接至所述电灯的第一端，所述第二二极管的正极连接至所述单片机的输出端，所述第二二极管的负极连接至所述稳压管的负极，所述第一电容的正极连接至所述第一二极管的正极，所述第一电容的负极连接至所述稳压管的负极，所述单片机的反馈端连接至所述外界直流电源端，以使得所述单片机输出适当电压值的恒定的所述方波电压信号，当所述单片机输出高电平信号对所述电灯供电时，所述电感及所述第一电容处于充电状态，当所述单片机输出低电平信号时，所述电感及所述第一电容放电，以对所述电灯继续供电，所述第二二极管、所述电感及所述第一电容构成电流回路，所述单片机的接地端接地。

5.如权利要求4所述的一种供电电路，其特征在于，所述恒压模块还包括第一电阻，第二电阻，第三电阻，所述单片机的开关端经所述第一电阻连接至所述外界直流电源端以限流，所述第二电阻的第一端连接至所述第一二极管的负极，所述第二电阻的第二端经所述第三电阻连接于所述第二二极管的负极，所述第二电阻的第二端还连接于所述单片机反馈端，当所述第二电阻第二端处的分压值大于所述单片机的内部第二预设值时，所述单片机控制输出占空比减小的所述方波电压信号，当所述第二电阻第二端处的分压值小于所述单片机的内部所述第二预设值时，所述单片机控制输出占空比增大的所述方波电压信号，以得到适当电压值的所述直流电压，从而对所述电灯稳定供电。

6.如权利要求5所述的一种供电电路，其特征在于，所述恒压模块还包括第二电容及第三电容，所述第二电容连接于所述外界直流电源端与所述稳压管的负极之间，以缓冲所述直流电压，所述第三电容并联于所述第二电阻的两端，以滤波。

7.如权利要求6所述的一种供电电路，其特征在于，所述恒压模块还包括第四电阻、第五电阻，第六电阻、第七电阻及第八电阻，所述电灯的第二端经所述第四电阻连接于所述第二二极管的负极，所述第五电阻、第六电阻及第七电阻均并联于所述第四电阻的两端，所述第四电阻、第五电阻、第六电阻及第七电阻均用于提高所述单片机的误差精度，增加所述单片机的功率，所述单片机的输出电流设置端经所述第八电阻连接于所述单片机的输入端，所述第八电阻用于限流。

8.如权利要求7所述的一种供电电路，其特征在于，所述外界交流发电机为三相交流发电机，所述整流滤波模块包括整流桥和第四电容，所述整流桥的三个输入端分别对应连接所述三相交流发电机的三个输出端，所述整流桥的第一输出端接地，所述整流桥的第二输出端连接至所述开关管的第一端，所述第四电容连接于所述整流桥的第一与第二输出端之间。

9.如权利要求3所述的一种供电电路，其特征在于，所述开关管为NPN三极管，所述开关管的控制端、第一端及第二端分别对应为所述NPN三极管的基极、集电极及发射极。

10.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括权利要求1～9任一项所述的供电电路及所述电灯，所述供电电路用于对所述电灯供电。