一种自适应充电的金属手电筒的制作方法

【技术领域】

本实用新型涉及一种照明技术领域，具体是一种用于日常生活中的自适应充电的金属手电筒。

背景技术：

随着社会经济水平不断提高，伴随着广大消费者的生活水平不断提高。与此同时，伴随广大消费者在日常生活使用各种各样的电子产品已经成为消费者生活中重要组成部分。手电筒已经成为消费者日常生活中必不可少的生活用品。led手电筒因具有小巧玲珑，携带方便以及经济实惠等技术特点，而深受消费者的喜爱，已经广泛应用于日常生活中。市场现有大部分的充电手电筒对自带蓄电池的充电电路，大部分都是采用简易的电容降压式充电方式，没有充电控制功能。如果充电时间过短，蓄电池充不满电。如果充电时间过长，蓄电池被过充电，使蓄电池容量下降，导致蓄电池过早的损坏，从而使充电手电筒提前报废，使得用户在使用过程中，不容易掌握充电时间，难以把握对充电电量的控制，从而导致缩短手电筒使用寿命和因大量报废的铅酸蓄电池而造成严重污染周围环境。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种不仅能够延长手电筒的使用寿命，而且还能够避免因大量报废的铅酸蓄电池而造成严重污染周围环境的现象发生的自适应充电的金属手电筒。

为此解决上述技术问题，本实用新型中的技术方案所提供一种自适应充电的金属手电筒，其包括手电筒外壳，安装在手电筒外壳上端的外壳灯罩，安装在手电筒外壳的下端的外壳后盖；安装在手电筒外壳上端与外壳灯罩之间的反光杯，安装在反光杯内部的led灯板，安装在反光杯上面的钢化玻璃，安装在反光杯与外壳灯罩之间的第一密封圈，安装在外壳灯罩与手电筒外壳上端之间的第二密封圈；安装在手电筒外壳内部的电池保护支架，安装在电池保护支架内部的电池，安装在电池保护支架上端面的灯板固定座，安装在灯杯固定座上面的led灯板；安装在电池下端的电池安装支架，安装在电池安装支架与电池之间的充电头；安装在手电筒外壳的led按钮和指示灯，安装在外壳后盖后端面的强力磁铁，安装在强力磁铁与外壳后盖之间的胶贴，设置于电池保护支架上控制电路板，所述控制电路板内部设置有用于自动调整充电电流实现恒流充电和恒压充电的自适应充电电路，该自适应充电电路包括直接与外设电源连接的降压电路，连接在外设电源两端的充电指示电路和整流电路，连接在整流电路一端的开关器件，连接在开关器件上的控制电路，连接在控制电路上电压采样电路，并联连接在电压采样电路两端的蓄电池，连接在蓄电池一端的照明开关，以及并联连接在照明开关与蓄电池之间的照明模块。

进一步限定，所述的整流电路包括ac电源，连接在ac电源上的加压电容c1,并联连接在加压电容c1两端的降压电阻r1,分别并联连接在ac电源两端的二极管d1至二极管d4,二极管d1与二极管d2串联连接，二极管d3与二极管d4串联连接。

进一步限定，所述的充电指示电路包括直接连接在加压电容c1一端的电阻r2，连接在电阻r2另一端上的发光二极管led1。

进一步限定，所述的电压采样电路包括直接连接在整流电路一端的三极管q1,连接在三极管q1集电极端与基极端之间的电阻r3。

进一步限定，所述的控制电路包括连接在三极管基极端上的三端精密的稳压电源tl431，连接在稳压电源tl431上的电阻r4,电阻r5,电阻r4与电阻r5串联连接，以及并联连接在电阻r4与电阻r5两端的蓄电池bat1；稳压电源tl431内部集成有一个2.5v的基准电压源，该基准电压源与稳压电源tl431内部运算放大器的反相输入端连接；稳压电源tl431内部运算放大器的同相输入端ref接外部的输入电压，当与同相端连接的外部输入电压低于基准电压2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出低电平，稳压电源tl431内部三极管截止；若外部输入电压高于2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出高电平，稳压电源tl431内部三极管导通。

本实用新型的有益技术效果：所述控制电路板内部设置有用于自动调整充电电流实现恒流充电和恒压充电的自适应充电电路，该自适应充电电路包括直接与外设电源连接的降压电路，连接在外设电源两端的充电指示电路和整流电路，连接在整流电路一端的开关器件，连接在开关器件上的控制电路，连接在控制电路上电压采样电路，并联连接在电压采样电路两端的蓄电池，连接在蓄电池一端的照明开关，以及并联连接在照明开关与蓄电池之间的照明模块。在此结构中，通过控制电路板内部的电路调节蓄电池的荷电状态的变化，自动调整充电电流，实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电，解决了现有技术中因大量报废的铅酸蓄电池而造成严重污染周围环境的现象发生，与此同时，延长手电筒蓄电池的使用寿命。与现有技术手电筒相互比较，本实用新型还具有结构简单，工作可靠，成本低的目的。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本实用新型中一种自适应充电的金属手电筒的立体示意图；

图2为本实用新型中一种自适应充电的金属手电筒的立体分解图；

图3为本实用新型中自适应充电电路的方框原理图；

图4为本实用新型中自适应充电电路的原理图；

图5为本实用新型中稳压电源tl431的原理图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参考图1至图5所示，下面结合实施例说明一种自适应充电的金属手电筒，其包括手电筒外壳1，安装在手电筒外壳1上端的外壳灯罩2，安装在手电筒外壳1的下端的外壳后盖3；安装在手电筒外壳1上端与外壳灯罩2之间的反光杯4，安装在反光杯4内部的led灯板5，安装在反光杯4上面的钢化玻璃6，安装在反光杯4与外壳灯罩2之间的第一密封圈7，安装在外壳灯罩2与手电筒外壳1上端之间的第二密封圈8；安装在手电筒外壳1内部的电池保护支架9，安装在电池保护支架9内部的电池10，安装在电池保护支架9上端面的灯板固定座11，安装在灯杯固定座11上面的led灯板5；安装在电池10下端的电池安装支架13，安装在电池安装支架13与电池10之间的充电头14；安装在手电筒外壳1外围的led按钮15和指示灯16，安装在外壳后盖3后端面的强力磁铁17，安装在强力磁铁17与外壳后盖3之间的胶贴18，设置于电池保护支架13上控制电路板19。

所述控制电路板19内部设置有用于自动调整充电电流实现恒流充电和恒压充电的自适应充电电路，该自适应充电电路包括直接与外设电源连接的降压电路，连接在外设电源两端的充电指示电路和整流电路，连接在整流电路一端的开关器件，连接在开关器件上的控制电路，连接在控制电路上电压采样电路，并联连接在电压采样电路两端的蓄电池，连接在蓄电池一端的照明开关，以及并联连接在照明开关与蓄电池之间的照明模块。

所述的整流电路包括ac电源，连接在ac电源上的加压电容c1,并联连接在加压电容c1两端的降压电阻r1,分别并联连接在ac电源两端的二极管d1至二极管d4,二极管d1与二极管d2串联连接，二极管d3与二极管d4串联连接。

所述的充电指示电路包括直接连接在加压电容c1一端的电阻r2，连接在电阻r2另一端上的发光二极管led1。所述的电压采样电路包括直接连接在整流电路一端的三极管q1,连接在三极管q1集电极端与基极端之间的电阻r3。

所述的控制电路包括连接在三极管基极端上的三端精密的稳压电源tl431，连接在稳压电源tl431上的电阻r4,电阻r5,电阻r4与电阻r5串联连接，以及并联连接在电阻r4与电阻r5两端的蓄电池bat1；稳压电源tl431内部集成有一个2.5v的基准电压源，该基准电压源与稳压电源tl431内部运算放大器的反相输入端连接；稳压电源tl431内部运算放大器的同相输入端ref接外部的输入电压，当与同相端连接的外部输入电压低于基准电压2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出低电平，稳压电源tl431内部三极管截止；若外部输入电压高于2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出高电平，稳压电源tl431内部三极管导通。

所述电池采用单体浮充电压一般是2.23v至2.27v的铅酸蓄电池构成。所述电池采用由两个单体铅酸蓄电池串联连接构成，充电电压稳定在4.46v至4.54v为宜。在简易的电容降压式充电方式的基础上增加一个由降压电路、充电指示电路和整流电路构成了普通的电容降压式充电单元。电容降压式充电单元通过开关器件给蓄电池充电，电压采样电路，控制电路和开关器件构成了充电自适应控制电路，随着蓄电池的荷电状态的变化，实现恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电方式。

电容c1为降压电容，r1为关断市电电源后的电容c1电荷泄放电阻。二极管d1至二极管d4构成了全波整流电路。电阻r2和发光二极管led1构成了充电指示电路。k1为手电筒的照明开关，市电经过降压整流后通过三极管q1对蓄电池bat1充电，电阻r4和电阻r5构成了蓄电池电压采样电路，采样电路和三端精密的稳压电源tl431构成了功率三极管q1的控制电路，构成闭环反馈系统，该闭环反馈系统主要用来实现恒流和恒压充功能。

稳压电源tl431的内部集成有一个2.5v的基准电压源，基准电压与稳压电源tl431内部运算放大器的反相输入端连接。稳压电源tl431内部运算放大器的同相输入端ref接外部的输入电压，当与同相端连接的外部输入电压低于基准电压2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出低电平，稳压电源tl431内部三极管截止；若外部输入电压高于2.5v时，稳压电源tl431内部运算放大器输出高电平，稳压电源tl431内部三极管导通。随着同相输入端电压微小的变化，通过稳压电源tl431内部三极管的电流也将跟着变化。

电阻r4和电阻r5构成了电压采样电路，电压采样电路的输出端与稳压电源tl431内部运算放大器的同相输入端ref连接。充电过程中，当蓄电池电压还没有达到正常电压时，电压采样电路的输出电压低于2.5v，稳压电源tl431内部运算放大器输出低电平，稳压电源tl431内部三极管截止，三极管q1的基极电压为高电平，三极管q1导通，对蓄电池进行恒流充电。当蓄电池电压接近正常电压时，稳压电源tl431开始切入工作，进入恒压充电状态。此时，当蓄电池电压vbat高于正常电压时，稳压电源tl431内部运算放大器的同相端电压也增加，通过稳压电源tl431内部三极管q1的电流也跟着增加三极管q1的基极电流降低,三极管q1工作在放大区，工作点从a点向b点方向移动。三极管q1的集电极-发射极之间的压vce增加，从而导致蓄电池电压vbat降低，而达到平衡状态。反之，当蓄电池电压vbat低于正常电压时，稳压电源tl431内部运算放大器的同相端电也降低，通过稳压电源tl431内部三极管q1的电流也跟着降低,三极管q1的基极电流增大,三极管q1的工作点从a点向c点方向移动,三极管q1的集电极-发射极之间的电压vce减小,从而导致蓄电池电压vbat升高而达到平衡状态。

电容c1采用1uf/400v的cbb电容,泄放电阻r1采用470kω/1w的水泥电阻,二极管d1至三极管d4采用高反压、大电流的1n4007，三极管q1采用npn型三极管tip41，与功率三极管q1集电极连接的限流电阻r3取值470ω，分压阻r4取值82kω，分压阻r5取100kω，恒压充电电压为4.55v。

综上所述，因所述控制电路板19内部设置有用于自动调整充电电流实现恒流充电和恒压充电的自适应充电电路，该自适应充电电路包括直接与外设电源连接的降压电路，连接在外设电源两端的充电指示电路和整流电路，连接在整流电路一端的开关器件，连接在开关器件上的控制电路，连接在控制电路上电压采样电路，并联连接在电压采样电路两端的蓄电池，连接在蓄电池一端的照明开关，以及并联连接在照明开关与蓄电池之间的照明模块。在此结构中，通过控制电路板内部的电路调节蓄电池的荷电状态的变化，自动调整充电电流，实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电，解决了现有技术中因大量报废的铅酸蓄电池而造成严重污染周围环境的现象发生，与此同时，延长手电筒蓄电池的使用寿命。与现有技术手电筒相互比较，本实用新型还具有结构简单，工作可靠，成本低的目的。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。