CN104853466A - 一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能*** - Google Patents

一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其由频闪管VG，恒流LED驱动器QX，触发升压电路，脉冲驱动电路，场效应管Q5，串接在场效应管Q5的漏极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的可控二极管D3，串接在场效应管Q5的源极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的LED灯组，串接在触发升压电路与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的光束激发式逻辑放大电路，串接在触发升压电路与光束激发式逻辑放大电路之间的门极驱动电路组成；本发明采用门极驱动电路，可以提高本发明的驱动效果，并且使本发明更加节能。

Description

一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***
技术领域
本发明涉及电子节能领域，具体是指一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***。
背景技术
目前，无论是发生空难或是海难，救生筏都是必不可少的救生器械。而作为救生筏的电能就必须要节约，以确保用于发出求救信号的闪光警示灯能更为持久的工作。以往的救生筏灯采用海水电池来点燃两只3V、0.25A的小电珠，其中一只作为求救信号，另一只则作为筏内照明。然而，要维持8h的照明和求救电能，至少需要海水电池具有4Ah(安时)的容量。由于海水电池的体积较为庞大，且救生筏灯的能耗较高，因此不仅导致了传统救生筏的体积较大、质量较重，而且还会严重影响小电珠的亮度及电能的有效使用时间。
发明内容
本发明的目的在于克服目前救生筏的亮度不足以及电能损耗较大的缺陷，提供一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其由频闪管VG，恒流LED驱动器QX，触发升压电路，与该触发升压电路和频闪管VG相连接的脉冲驱动电路，栅极与该恒流LED驱动器QX的DRV管脚相连接、漏极依次经电感L和电阻R5后与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接、而源极接地的场效应管Q5，串接在场效应管Q5的漏极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的可控二极管D3，串接在场效应管Q5的源极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的LED灯组，串接在触发升压电路与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的光束激发式逻辑放大电路，以及串接在触发升压电路与光束激发式逻辑放大电路之间的门极驱动电路组成。
进一步的，该门极驱动电路由三极管Q6，三极管Q7，场效应管Q8，单向晶闸管D8，负极与三极管Q7的基极相连接、正极则与触发升压电路相连接的电容C8，与电容C8相并联的电阻R17，一端与电容C8的正极相连接、另一端则与三极管Q7的发射极相连接的同时接地的电阻R16，一端与三极管Q6的集电极相连接、另一端则与电容C8的正极相连接的电阻R15，串接在三极管Q6的集电极和基极之间的电阻R18，N极与三极管Q7的集电极相连接、P极则经电阻R19后与场效应管Q8的栅极相连接的二极管D7，正极与三极管Q7的发射极相连接、负极则经电阻R20后与场效应管Q8的栅极相连接的电容C9，正极与电容C9的负极相连接、负极则与单向晶闸管D8的P极相连接的电容C10，以及正极与单向晶闸管D8的控制极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的电容C11组成；所述三极管Q6的基极与三极管Q7的集电极相连接、其发射极则与二极管D7的P极相连接、其集电极则与光束激发式逻辑放大电路相连接；所述场效应管Q8的漏极接地、其源极则与单向晶闸管D9的N极相连接。
所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D6后与三极管Q6的集电极相连接的电阻R10，正极与电阻R10和二极管D6的连接点相连接、负极与三极管Q6的集电极相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的同相端相连接的电阻R11，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R12，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R13，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R14组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的反相端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，而其输出端则与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接，其负极输入端则与电容C11的负极相连接；极性电容C5的正极则与触发升压电路相连接。
所述的触发升压电路由变压电路，脉波调变器AX，负极与脉波调变器AX的FB管脚相连接、正极经二极管D1后与脉波调变器AX的VIN管脚相连接的电容C2，P极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接、N极则经电阻R9后与脉波调变器AX的FBSW管脚相连接的二极管D4，正极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接、负极与电容C8的正极相连接的电容C3，以及一端与脉波调变器AX的EN管脚相连接、另一端则顺次经电池BT和按钮SA后与变压电路相连接的电阻R7组成。
所述变压电路包括变压器T1、变压器T2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、三极管Q1和三极管Q2；其中，变压器T1原边的非同名端与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的发射极与脉波调变器AX的VIN管脚相连接，三级管Q1的基极则与电容C2的正极相连接；电容C1串接在三极管Q1的基极与变压器T1原边的同名端之间；变压器T1原边的同名端还经按钮SA和电池BT后接地；变压器T1副边的非同名端经电阻R1后与变压器T2原边的同名端相连接，变压器T1副边的同名端则分别与三极管Q2的基极和脉波调变器AX的VOUT管脚相连接；三极管Q2的集电极则经电阻R2后与变压器T2原边的非同名端相连接，三极管Q2的发射极则经电阻R6后与脉波调变器AX的LX管脚相连接，同时，该三极管Q2的发射极还与极性电容C5的正极相连接。
所述的脉冲驱动电路包括：微波探测器A、二极管D2、电阻R3、电阻R4、可变电阻R8、三极管Q3、三极管Q4及电容C4；其中，微波探测器A的输入端与变压器T2副边的非同名端相连接，其输出端则经二极管D2后与三极管Q3的集电极相连接；三极管Q3的基极经电阻R3后与变压器T2的同名端相连接，三级管Q3的发射极则经电阻R4后与三极管Q4的集电极相连接；三极管Q4的基极与变压器T2副边的同名端相连接；可变电阻R8则串接在三极管Q4的基极与发射极之间；电容C4的一端与微波探测器A的输出端相连接，其另一端则与三极管Q4的发射极相连接；所述频闪管VG则与电容C4相并联；同时，三极管Q4的发射极还与场效应管Q5的漏极相连接。
为了确保使用效果，所述的脉波调变器AX优选为ISL97632型调变器，而所述的微波探测器A优选为TX982型探测器，所述的恒流LED驱动器QX则优选为QX5241型驱动器来实现。
本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明采用恒流LED驱动器来作为电能触发核心，彻底改变了传统救生筏节能灯的电路结构，不仅其整体结构较为简单，而且其制作和维护非常方便。
(2)本发明不仅能使频闪管VG的亮度为传统小电珠亮度的30倍以上，而且还能有效的降低其能耗，使得其耗电仅为传统小电珠的1/50。
(3)本发明不仅能显著的延长照明时间，使其工作时间可连续达50小时以上，而且还能有效的防止外部电磁干扰。
(4)本发明还具有微波感应功能，能在发出警示闪光的同时发出和接收微波信号，有利于救援。
(5)本发明采用门极驱动电路作为辅助驱动器，由此则可以进一步提高本发明的驱动效果，并且使本发明更加节能。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，本发明由频闪管VG，恒流LED驱动***，触发升压电路、脉冲驱动电路，光束激发式逻辑放大电路，以及串接在触发升压电路和光束激发式逻辑放大电路之间的门极驱动电路组成。
其中，恒流LED驱动***包括恒流LED驱动器QX，场效应管Q5、电感L、电阻R5、可控二极管D3及LED灯组。连接时，场效应管Q5的栅极与恒流LED驱动器QX的DRV管脚相连接，其漏极依次经电感L和电阻R5与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接，而其源极则接地。同时，电感L和电阻R5的连接点还直接与恒流LED驱动器QX的CSN管脚相连接。
可控二极管D3在串接在场效应管Q5的漏极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间，LED灯组串接在场效应管Q5的源极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间。所述脉冲驱动电路则分别与触发升压电路和频闪管VG相连接。为了确保使用效果，该恒流LED驱动器QX优先采用QX5241型号来实现。
所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D6后与门极驱动电路相连接的电阻R10，正极与电阻R10和二极管D6的连接点相连接、负极与门极驱动电路相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的同相端相连接的电阻R11，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R12，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R13，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R14组成。
所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的反相端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，而其输出端则与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接，其负极输入端则与门极驱动电路相连接；极性电容C5的正极则与触发升压电路相连接。
所述的触发升压电路则包括脉波调变器AX、二极管D1、二极管D4、电容C2、电容C3、电阻R7、电阻R9、电池BT、按钮SA及变压电路。其中，电容C2的负极与脉波调变器AX的FB管脚相连接、其正极经二极管D1后与脉波调变器AX的VIN管脚相连接。二极管D4的P极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接，其N极则经电阻R9后与脉波调变器AX的FBSW管脚相连接；电容C3的正极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接、其负极则与门极驱动电路相连接；电阻R7的一端与脉波调变器AX的EN管脚相连接、另一端则依次经电池BT和按钮SA后与所述的变压电路相连接。为了更好的实施本发明，该脉波调变器AX优选为ISL97632型调变器。
变压电路用于将电池BT的电压进行升压处理，其包括变压器T1、变压器T2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、三极管Q1和三极管Q2。其中，变压器T1原边的非同名端与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的发射极与脉波调变器AX的VIN管脚相连接，三级管Q1的基极则分别与按钮SA(即，该三极管Q1的基极与按钮SA和电容C2的连接点相连接)和电容C2的正极相连接。电容C1串接在三极管Q1的基极与变压器T1原边的同名端之间，变压器T1原边的同名端顺次经按钮SA和电池BT后接地。变压器T1副边的非同名端经电阻R1后与变压器T2原边的同名端相连接，变压器T1副边的同名端则分别与三极管Q2的基极和脉波调变器AX的VOUT管脚相连接。三极管Q2的集电极则经电阻R2后与变压器T2原边的非同名端相连接，三极管Q2的发射极则经电阻R6与脉波调变器AX的LX管脚相连接。同时，该三极管Q2的发射极还与极性电容C5的正极相连接。
所述的脉冲驱动电路包括：微波探测器A、二极管D2、电阻R3、电阻R4、可变电阻R8、三极管Q3、三极管Q4及电容C4。其中，微波探测器A用于接收外界环境中的微波信息，同时由三极管Q3、三极管Q4和电容C4所产生的脉冲电压也经该微波探测器A向外界发出频闪管VG闪烁的微波信息。该微波探测器A的输入端与变压器T2副边的非同名端相连接，其输出端则经二极管D2后与三极管Q3的集电极相连接；三极管Q3的基极经电阻R3后与变压器T2的同名端相连接，三级管Q3的发射极则经电阻R4后与三极管Q4的集电极相连接；三极管Q4的基极与变压器T2的同名端相连接。
可变电阻R8则串接在三极管Q4的基极与发射极之间；电容C4的一端与微波探测器A的输出端相连接，其另一端则与三极管Q4的发射极相连接；所述频闪管VG则与电容C4相并联。同时，场效应管Q5的漏极还与三极管Q4的发射极相连接。为了确保使用效果，该微波探测器A优选为TX982集成电路来实现。
该门极驱动电路由三极管Q6，三极管Q7，场效应管Q8，单向晶闸管D8，电阻R15，电阻R16，电阻17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电容C8，电容C9，电容C10，电容C11以及二极管D7组成。
连接时，电容C8的负极与三极管Q7的基极相连接、其正极则与电容C3的负极相连接，电阻R17则与电容C8相并联，该电阻R17和电容C8则形成一个整形器，其可对输入信号进行整形处理。
另外，电阻R16的一端与电容C8的正极相连接、其另一端则与三极管Q7的发射极相连接的同时接地，电阻R15的一端与三极管Q6的集电极相连接、其另一端则与电容C8的正极相连接，电阻R18则串接在三极管Q6的集电极和基极之间，二极管D7的N极与三极管Q7的集电极相连接、其P极则经电阻R19后与场效应管Q8的栅极相连接。该二极管D7，三极管Q7以及三极管Q6则构成一个放大器，而电阻R16则为分压电阻，其可以分担一部分电压，从而保护该放大器免受高压损坏。
该电容C9的正极与三极管Q7的发射极相连接、其负极则经电阻R20后与场效应管Q8的栅极相连接，电容C10的正极与电容C9的负极相连接、其负极则与单向晶闸管D8的P极相连接，电容C11的正极与单向晶闸管D8的控制极相连接、其负极则与与非门IC3的负极输入端相连接。
所述三极管Q6的基极需要与三极管Q7的集电极相连接、其发射极则与二极管D7的P极相连接、其集电极则分别与极性电容C7的负极以及二极管D6的N极相连接；所述场效应管Q8的漏极接地、其源极则与单向晶闸管D9的N极相连接。该三极管Q7优先采用NPN型三极管，而三极管Q6则优先采用PNP型三极管，这样则可以提供足够的门极电流，以便更好的触发场效应管Q8进行驱动。同时，为了消除可能出现的振荡现象，该门极驱动电路中的电容C9、电容C10以及电阻R20则形成一个阻尼滤波器，其用于消除振荡现象。
如上所述，便可以很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其由频闪管VG，恒流LED驱动器QX，触发升压电路，与该触发升压电路和频闪管VG相连接的脉冲驱动电路，栅极与该恒流LED驱动器QX的DRV管脚相连接、漏极依次经电感L和电阻R5后与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接、而源极接地的场效应管Q5，串接在场效应管Q5的漏极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的可控二极管D3，串接在场效应管Q5的源极与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的LED灯组，以及串接在触发升压电路与恒流LED驱动器QX的VIN管脚之间的光束激发式逻辑放大电路组成；其特征在于：在触发升压电路与光束激发式逻辑放大电路之间还串接有门极驱动电路；该门极驱动电路由三极管Q6，三极管Q7，场效应管Q8，单向晶闸管D8，负极与三极管Q7的基极相连接、正极则与触发升压电路相连接的电容C8，与电容C8相并联的电阻R17，一端与电容C8的正极相连接、另一端则与三极管Q7的发射极相连接的同时接地的电阻R16，一端与三极管Q6的集电极相连接、另一端则与电容C8的正极相连接的电阻R15，串接在三极管Q6的集电极和基极之间的电阻R18，N极与三极管Q7的集电极相连接、P极则经电阻R19后与场效应管Q8的栅极相连接的二极管D7，正极与三极管Q7的发射极相连接、负极则经电阻R20后与场效应管Q8的栅极相连接的电容C9，正极与电容C9的负极相连接、负极则与单向晶闸管D8的P极相连接的电容C10，以及正极与单向晶闸管D8的控制极相连接、负极则与光束激发式逻辑放大电路相连接的电容C11组成；所述三极管Q6的基极与三极管Q7的集电极相连接、其发射极则与二极管D7的P极相连接、其集电极则与光束激发式逻辑放大电路相连接；所述场效应管Q8的漏极接地、其源极则与单向晶闸管D9的N极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述光束激发式逻辑放大电路主要由功率放大器P1，与非门IC1，与非门IC2，与非门IC3，负极与功率放大器P1的同相端相连接、正极经光二极管D5后接地的极性电容C5，一端与极性电容C5的正极相连接、另一端经二极管D6后与三极管Q6的集电极相连接的电阻R10，正极与电阻R10和二极管D6的连接点相连接、负极与三极管Q6的集电极相连接的极性电容C7，一端与与非门IC1的负极输入端相连接、另一端与功率放大器P1的同相端相连接的电阻R11，串接在功率放大器P1的反相端与输出端之间的电阻R12，一端与与非门IC1的输出端相连接、另一端与与非门IC3的负极输入端相连接的电阻R13，正极与与非门IC2的输出端相连接、负极与与非门IC3的负极输入端相连接的电容C6，以及一端与极性电容C7的正极相连接、另一端与与非门IC2的负极输入端相连接的电阻R14组成；所述与非门IC1的正极输入端与功率放大器P1的反相端相连接，其输出端与与非门IC2的正极输入端相连接；与非门IC3的正极输入端与功率放大器P1的输出端相连接，而其输出端则与恒流LED驱动器QX的VIN管脚相连接，其负极输入端则与电容C11的负极相连接；极性电容C5的正极则与触发升压电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述的触发升压电路由变压电路，脉波调变器AX，负极与脉波调变器AX的FB管脚相连接、正极经二极管D1后与脉波调变器AX的VIN管脚相连接的电容C2，P极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接、N极则经电阻R9后与脉波调变器AX的FBSW管脚相连接的二极管D4，正极与脉波调变器AX的SDIN管脚相连接、负极与电容C8的正极相连接的电容C3，以及一端与脉波调变器AX的EN管脚相连接、另一端则顺次经电池BT和按钮SA后与变压电路相连接的电阻R7组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述变压电路包括变压器T1、变压器T2、电阻R1、电阻R2、电阻R6、电容C1、三极管Q1和三极管Q2；其中，变压器T1原边的非同名端与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的发射极与脉波调变器AX的VIN管脚相连接，三级管Q1的基极则与电容C2的正极相连接；电容C1串接在三极管Q1的基极与变压器T1原边的同名端之间；变压器T1原边的同名端还经按钮SA和电池BT后接地；变压器T1副边的非同名端经电阻R1后与变压器T2原边的同名端相连接，变压器T1副边的同名端则分别与三极管Q2的基极和脉波调变器AX的VOUT管脚相连接；三极管Q2的集电极则经电阻R2后与变压器T2原边的非同名端相连接，三极管Q2的发射极则经电阻R6后与脉波调变器AX的LX管脚相连接，同时，该三极管Q2的发射极还与极性电容C5的正极相连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述的脉冲驱动电路包括：微波探测器A、二极管D2、电阻R3、电阻R4、可变电阻R8、三极管Q3、三极管Q4及电容C4；其中，微波探测器A的输入端与变压器T2副边的非同名端相连接，其输出端则经二极管D2后与三极管Q3的集电极相连接；三极管Q3的基极经电阻R3后与变压器T2的同名端相连接，三级管Q3的发射极则经电阻R4后与三极管Q4的集电极相连接；三极管Q4的基极与变压器T2副边的同名端相连接；可变电阻R8则串接在三极管Q4的基极与发射极之间；电容C4的一端与微波探测器A的输出端相连接，其另一端则与三极管Q4的发射极相连接；所述频闪管VG则与电容C4相并联；同时，三极管Q4的发射极还与场效应管Q5的漏极相连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述的脉波调变器AX为ISL97632型调变器。
7.根据权利要求5所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述的微波探测器A为TX982型探测器。
8.根据权利要求5所述的一种基于门极驱动的光束激发式恒流脉冲救生筏节能***，其特征在于，所述的恒流LED驱动器QX为QX5241型驱动器。
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