高集成度的矿灯电源管理电路.pdfVIP

第35卷 第4期 太 原 科 技 大 学 学 报 Vo1．35 No．4 2014年 8月 JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Aug．2014 文章编号：1673—2057(2014)04—0267—04 高集成度的矿灯 电源管理电路 王丽芳，宋仁旺，闫晓梅 (太原科技大学复杂系统与计算智能实验室，太原030024) 摘 要：采用高集成度的芯片设计 出一种新型的矿灯电源管理电路。主要通过锂电池充电芯片 TP4056的恒流 一恒压模式对锂 电池进行充电，通过矿灯专用芯片SN3135对主辅一体式的LED进行恒 流驱动，主辅灯的工作状态可以通过 自动和手动两种切换功能来实现。电路具有过充、过放、温度保护 和充电状态指示的功能。实验表明：该矿灯电源管理电路结构简单、性能稳定、成本低 ，能够满足井下使 用要求。 关键词：矿灯；LED；SN3135；TP4056；锂 电池 中图分类号：TD611 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1673-2057．2014．04．006 矿灯是煤矿工人必备的井下照明工具，属于一 模块、锂ac池充ac模块和放电模块部分，原理框图 种特殊的防爆产品，其安全性能和质量与煤矿安全 如图1所示 。 生产息息相关。通过对瓦斯爆炸矿难事故的调查 帚匿 匾 圆 和统计得出，有相当一部分的矿难事故是由矿工随 身携带的矿灯电路的散热、保护措施和工艺处理不 温度调节_卜—__J L—一过充保护 当引起的。因此，研究开发技术先进、具有多重功 图 1 矿灯 电源管理 电路 的原理框 图 能、安全可靠的新型矿灯电源管理系统势在必行。 Fig．1Blockdiagram ofmillerpowermanagementcircuit 本文设计了一种高集成度的锂电池 LED矿灯 AC-DC模块主要把220V的交流电转化为直 电源管理电路。首先对锂 电池采用恒流-恒压模式 流电压(5．6V)，为锂 电池充电模块提供直流电源， 进行充电，然后锂电池作为电源，驱动主辅一体的 本文主要针对帽式的矿灯，所以直流电压 由充电架 ELD灯。锂 电池的充电电流和LED的驱动电流都 直接提供；锂电池充电模块采用恒流一恒压充电模式 可以通过外围的电阻进行设置。当电池充满时，充 的集成芯片：当电池电压低于2．9V时，说明此时 电电路 自动关断，具有过充的保护功能；当温度升 电池处于深度放 电状态，进入预充电阶段，充电电 高时，芯片能够及时对充电电流做出相应的调整， 流为恒流充电时的 10％；当电池电压充到大于2．9 电路具有温度保护功能；放电时，电池 电压小于3．4 V小于4．2V时，则进行恒定大电流充电，以减小充 V时，主光源 自动灭，具有过放的保护功能。实验 电时间；当恒流充电将电池电压充到4．2V时，电 表明：辅灯照明时间36h，充电时间小于 10h，主灯 池仍然没有充饱和，这时需要采用恒定电压来进行 照明时间为25h，主灯在 1m范围内，光照度不小