一種提高led燈中電池組壽命的系統的製作方法
2023-12-05 11:52:26 2
一種提高led燈中電池組壽命的系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高LED燈中電池組壽命的系統，包括電池盒控制器和LED燈組，電池盒控制器包括有：直流電源BT，輕觸開關S，單片機IC，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路，直流電源BT，單片機IC分別與直流電源，輕觸開關S，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路相連接。本實用新型取得的有益效果是：提高輸出電壓，以達到工作電壓，減少限流電阻的無用功消耗，從而降低能耗，節約電池的使用時間。
【專利說明】一種提高LED燈中電池組壽命的系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於節能領域，具體涉及通過單片機控制達到節能目的的電池組節能系統。
【背景技術】
[0002]在我國大力倡導節能環保的今天，有一份的節能就是有一份的貢獻，智能控制領域，雖然整體一個系統耗電量不是很多，但是，當大範圍的應用中就會有比較顯著地節電效果和節能意義，當我們在街道上看到如LED組成的霓虹燈工作時，會有很強的增加視覺的效果，但是現有LED供電設計中對於LED燈組較多時，為了保證LED供電電壓和電流和保護LED正常工作，採用的主要方式是:增加電源電壓，同時在LED燈組串聯限流電阻，這種方式可以保證LED正常工作，但是串聯限流電阻必然帶來限流電阻的能耗，減少電池使用壽命。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是:提高輸出電壓，以達到工作電壓，減少限流電阻的無用功消耗，從而降低能耗，節約電池的使用時間。
[0004]為解決上述技術問題本實用新型所採用的技術方案是:一種提高LED燈中電池組壽命的系統，包括電池盒控制器和LED燈組，其特徵在於:電池盒控制器包括有:直流電源BT，輕觸開關S，單片機1C，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路，直流電源BT，單片機IC分別與直流電源，輕觸開關S，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路相連接。
[0005]其中單片機連接有外部晶振電路能夠提供較高頻率方波和較為穩定的工作狀態，單片機內部集成有定時器和分頻器，可以通過掃描溢出，來精確任意設定控制器的開啟和關閉時間，單片機ROM中可以寫入客戶需要的各種閃爍機碼，設置輕觸開關，通過閉合時的單片機輸入出口的電平變化，開啟控制器，順序轉換多種燈跳模式，長按(大於3秒)可以關閉控制器，由於3節AA電池的工作範圍在4.5V-2.7V之間，電池使用的早期，由於電池電壓比較高，經過DC-DC轉換輸出的電壓也比較高，LED燈串就比較明亮，隨著電池電壓的降低，LED就會明顯變暗，為了解決這個問題，在控制器不斷電的情況下，程序設定了隨著時間改變自動增加佔空比的功能，確保LED亮度基本不變。由於採用的3節AA電池，所以輸出電壓只有4.5V，為了點亮正常工作電壓3V左右的綠藍LED，需要將若干個LED並聯，為了達至IJ設計電流，往往還要串聯電阻，在電阻上浪費了能量。單片機輸出可變化佔空比的150KHZ的方波，配合外圍電阻電容二極體三極體，就能得到升高的電壓，確保不用串聯電阻就能輸出合適的電壓供給LED工作，避免了電能的浪費。
[0006]優選地，DC-DC升壓電路由兩個電阻R3、R4，兩個電容C4、C5，色環帶磁芯電感LI，開關二極體D2，開關三極體Ql連接組成，連接方式為:單片機輸出埠依次串聯連接電阻R3，R4後接地，單片機輸出埠連接電容C4的一個極板，另一塊極板連接到三極體的基極，R3和R4之間並接一根導線到三極體基極，三極體發射極接地線，直流電源連接電感LI，電感LI另一端連接三極體Ql集電極、二極體D2正極，二極體負極與地線之間連接電容C5。
[0007]優選地，限流濾波防反接供電迴路由二極體D1，電阻R2和電容C3連接組成，連接方式為:二極體Dl正極連接直流電源正極，二極體Dl負極通過電阻R2連接到單片機埠，二極體負極通過電容C3後接地。
[0008]優選地，以上所述電阻採用碳膜電阻，所述電容採用瓷片電容。
[0009]本實用新型能夠達到的有益效果是:通過升壓電路將一個較低的直流電壓變壓後輸出一個較大的電壓，根據三極體的開斷時間，避開人眼所能覺察到的LED燈關閉，不必在LED燈管加裝限流電阻，增加輸出電壓，減少了限流電阻的無效功耗，從而實現了節能的效果，如果大範圍的推廣，就能起到很好的節能價值。
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型電路連接圖。
[0012]圖2是DC-DC等效升壓電路。
【具體實施方式】
[0013]如圖1所示的電路連接圖，包括電池盒控制器I和LED燈組2，電池可控制器I由單片機連接由電容Cl、C2，晶振Y組成的晶振電路模塊，直流電源BT，由輕觸S和電阻Rl組成的按鍵模塊，由電阻R2、電容C3和二極體Dl組成的限流濾波防反接供電電路，由電阻R3、R4，電容C4、C5，三極體Ql，二極體D2和色環帶磁芯電感組成的DC-DC升壓電路。
[0014]如圖2所不的等效DC-DC升壓電路,輸入一個較低的直流電壓,通過一部分時間的開關S閉合，向電感L在充電,然後再斷開開關S,輸出電壓就是UI+UL,輸出電壓大於輸入電壓，實現了生壓。
[0015]在圖1實際使用的線路中，圖2中的開關換成了開關三極體，利用單片機輸出的具有一定頻率具有一定佔空比的高頻矩形波，控制三極體的飽和導通和截止，Uo=Ui/l-D, (D是佔空比。實際應用中，在4節電池6V供電的情況下，將輸出電壓升高到24V，就需要單片機輸出佔空比為75%的矩形波，如單片機程序控制的方波輸出是在0-75%之間變化的，變化的速率小於5毫秒,輸出的電壓在6V-24V之間變化,這樣有一段時間輸出電壓低於燈串LED的工作電壓，這段時間所產生的電流很小，或者根本沒有電流，這樣等於短時間關閉了電源，但由於電壓變化非常快，變化速率大於人眼的視覺停留時間，因此人眼感覺不到LED變暗或者不亮，達到了節能的效果。
[0016]上述內容描述了本方案的主要特徵和創新點。本領域的技術人員應該了解,本方案不受上述實施例的限制。在不脫離本創新點和保護範圍的前提下，本方案還會有各種變化，如改變電阻和電容的類型，電感的類型，這些變化和改進都將落入本方案要求保護的範圍內。本方案要求保護的範圍由所附的權利要求書及其等效物限定。
【權利要求】
1.一種提高LED燈中電池組壽命的系統，包括電池盒控制器和LED燈組，其特徵在於:電池盒控制器包括有:直流電源BT，輕觸開關S，單片機1C，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路，單片機IC分別與直流電源BT，輕觸開關S，外部振蕩電路，限流濾波防反接供電迴路，DC-DC升壓電路相連接。
2.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於=DC-DC升壓電路由兩個電阻R3、R4，兩個電容C4、C5，色環帶磁芯電感LI，開關二極體D2，開關三極體Ql連接組成，連接方式為:單片機輸出埠依次串聯連接電阻R3，R4後接地，單片機輸出埠連接電容C4的一個極板，另一塊極板連接到三極體的基極，R3和R4之間並接一根導線到三極體基極，三極體發射極接地線，直流電源連接電感LI，電感LI另一端連接三極體Ql集電極、二極體D2正極，二極體負極與地線之間連接電容C5。
3.根據權利要求1所述的系統，其特徵在於:限流濾波防反接供電迴路由二極體D1，電阻R2和電容C3連接組成，連接方式為:二極體Dl正極連接直流電源正極，二極體Dl負極通過電阻R2連接到單片機埠，二極體負極通過電容C3後接地。
4.根據權利要求2或3所述的系統，其特徵在於:電阻採用碳膜電阻。
5.根據權利要求2或3所述的系統，其特徵在於:電容採用瓷片電容。
【文檔編號】H05B37/02GK203618178SQ201320500931
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年8月16日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】宋丹楓 申請人:浙江世宸工貿有限公司