可携式照明装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种可携式照明装置。该可携式照明装置包括电源、控制器和负载电路。控制器包含电源输入端，该电源输入端经由第一开关与电源电性连接。负载电路与控制器的电源输出端电性连接，且可产生反馈信号。控制器至少依据第一开关的状态及反馈信号，经由电源输出端调节提供给负载电路的电能。本实用新型专利技术可携式照明装置可以提高电路设计与应用的灵活性，且可延长可携式照明装置的使用寿命。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种照明装置，尤其涉及一种可携式照明装置。
技术介绍
可携式照明装置，如家用手电筒， 一般采用白炽灯(incandescent lamp)来 照明。近年来，发光二极管(Light Emitting Diode， LED)逐渐发展为液晶显示 器(Liquid Crystal Display, LCD)背光、家用照明灯具及街灯的光源。由于 LED相较于白炽灯具有较佳的发光效率及较长的使用寿命，故使用LED作为手电 筒的光源亦逐渐普遍。传统的手电筒需要电池作为供电。然而，在打开(turn on)手电筒的瞬间， 施加至灯的突波(surge power)将会损害灯，进而降低灯的使用寿命。最常见的 解决方式是在灯与电池间加入一限流电阻(current limiting resistor),以避 免瞬间施加至灯的大电流。然而，在电路中新增电阻所增加的功耗会严重縮短电 池寿命。LED在导通发光时，通常会有一介于3. 2伏(Volts, V)至4. 0V间的正向电 压。 一个家用碱性电池通常提供1.5V电压。因此，在现有的LED手电筒中， 一个 家用碱性电池通常仅提供1. 5V电压，因此需要3个碱性电池才足以对LED供电。 图la所示为现有手电筒内的电子电路100的示意图。电子电路100使用以3个串 联的碱性电池所形成的电池组110，作为电子电路100的电源，该电池组110藉 由开关120提供能量以驱动一LED 130，该LED 130具有3. 2V的正向电压且导通 电流为100mA。该电子电路100在LED 130与电池组110之间设置一限流电阻140 (例如，13欧姆(0hm))。在上述条件下，限流电阻140上的功率消耗为0. 13瓦特(Watt， W)，而LED 130上则消耗0. 32W。由此可知，LED 130的功率仅为全部功率的71 % ，换言之， 限流电阻140吸收由电池组110所提供的部分能量，因此电池组110需要供应更 多能量，以维持LED 130的亮度，这将造成电池组110的使用寿命随之降低。若LED 130因为制程或其他因素而在导通时具有4.0V的正向电压，则位于 LED 130与电池组110间的13欧姆限流电阻140将会限制流经LED 130的电流为 约38. 5mA，换言之，此时LED 130的亮度将仅为原始设计规划亮度(亦即流经LED 130的电流为100mA)的38.5%。另一方面，若将该限流电阻140改为5欧姆， 虽然可使正向电压为4. 0V的LED 130的亮度达到原始设计的亮度(即流经LED 130 的电流为lOOmA)，但对于其他正向电压较低(例如3.2V)的LED,则可能产生 过电流现象，使得流经这些LED的电流增加(例如260mA)，将对这些LED产生 不利影响。请参考图lb，其显示使用图la所示的现有电路以两个1.5V碱性电池配合限 流电阻驱动电流为100mA的LED的实验数据。由实验数据可知，使用现有电路的 电池寿命仅为100分钟。更进一步，若使用者更换不同功率规格的LED,则此种使用限流电阻的电路 设计将面临实际应用上的限制。例如，若使用者希望获得IO倍的功率，而将额定 电流为100mA的LED更换为1A的LED,然而由于限流电阻是预先设计且固定的， 故流经LED的电流将不变，故无法符合使用者的期望。此外，由于电池组的配置 需同时考量手电筒的机构设计，故通常无法任意更换电池数目以改变电源供应量。 总而言之，对于以电池驱动的手电筒应用而言，此种限流电阻既不实用又缺乏效 率，对于电路设计与应用的灵活性造成困扰。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于提供一种可携式照明装置，可以提高电路 设计与应用的灵活性，且可延长可携式照明装置的使用寿命。为解决上述技术问题，本技术提供的可携式照明装置包括一种简单的控 制电路，其可以克服现有技术的问题。即使电池电压低至例如l.OV，该控制器仍 可以极少数的元件操作，将电压升高至足以驱动LED。反之，若所提供的电池电 压高至例如6.0V，该控制器也可以极少数的元件操作，将电压降低至驱动LED所 需的电压。该控制电路可包含集成电路(IC)、功率电感及其他电子元件，以形成 升压(boost)、降压(buck)或降升压(buck-boost)转换器，以提供功率至LED。 该升压/降压/升降压转换器的高转换效率可延长电池的使用寿命，也可降低电池 数目，可减轻可携式照明装置的重量。另外，本技术可在不需更改设计的情况下，应用于不同功率规格的LED，因此大幅降低电路应用的限制，且可延长LED 的使用寿命，从而延长可携式照明装置的使用寿命。根据本技术的一个实施例，提供一种可携式照明装置，该可携式照明装 置包括电源、控制器和负载电路。控制器包含电源输入端，该电源输入端经由第 一开关与电源电性连接。负载电路与控制器的电源输出端电性连接，且可产生反 馈信号。控制器至少依据第一开关的状态及反馈信号，经由电源输出端调节提供 给负载电路的电能。与现有技术相比，本技术的可携式照明装置利用控制电路调节提供给负 载电路的电能，可延长电池的使用寿命，也可降低电池数目，可减轻可携式照明 装置的重量。另外，本技术可在不需更改设计的情况下，应用于不同功率规 格的LED，因此大幅降低电路应用的限制，且可延长LED的使用寿命，从而延长可携式照明装置的使用寿命。以下结合附图和具体实施例对本技术的技术方案进行详细的说明，以使本实 用新型的特性和优点更为明显。附图说明图la所示为现有技术手电筒的电路示意图。图lb所示为图la的现有电路中驱动一LED的电池的使用时间的实验数据。 图2所示为根据本技术的一个实施例的可携式照明装置的电子电路示例 性电路示意图。图3所示为根据本技术的另一实施例的可携式照明装置的电子电路示例 性电路示意图。图4a所示为根据图3所示实施例的电子电路内的控制器的电路示意图。 图4b是根据图3所示实施例的电子电路的时序图。图5所示为根据本技术的又一实施例的可携式照明装置的电子电路的示 例性电路示意图。图6所示为根据本技术的再一实施例的可携式照明装置的电子电路的示 例性电路示意图。图7所示为根据图6所示实施例的电子电路内的控制器的电路示意图。图8所示为根据本技术的一个实施例的电子电路中驱动一LED的电池的使用时间的实验数据。具体实施方式以下将对本技术的实施例给出详细的说明。虽然本技术将结合实施 例进行阐述，但应理解为这并非意指将本技术限定于这些实施例。相反，本 技术意在涵盖由后附权利要求项所界定的本技术精神和范围内所定义的 各种可选项、可修改项和等同项。请参考图2，其为根据本技术一个实施例的可携式照明装置的电子电路 200的示例性电路示意图。在一个实施例中，可携式照明装置为手电筒。电子电 路200包括电池电源(VBatt) 210、开关220、发光元件230、感测元件240、控 制器250及电感L1。在一个实施例中，电池电源210是一个或多个碱性电池。在 一个实施例中，发光元件230为LED。在一个实施例中，控制器250为一集成电 路(IC)。在一个实施例中，控制器250的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可携式照明装置，其特征在于，包括：　电源；　控制器，其包含电源输入端，该电源输入端经由第一开关与所述电源电性连接；以及　负载电路，其与所述控制器的电源输出端电性连接，且可产生反馈信号，所述控制器至少依据所述第一开关的状 态及所述反馈信号，经由所述电源输出端调节提供给所述负载电路的电能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林永霖，李勝泰，
申请(专利权)人：凹凸电子武汉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]