[发明专利]LED矿灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明光源，尤其是用LED做发光体的矿灯。

背景技术

现有比较新颖的矿灯灯头内安装有两只或多只LED，这是将多只LED组合为一盏矿灯，如《组合式发光二极管矿灯》(专利申请号：200510073248.1)中所描述的，这多只LED为直接并联且是连续供电的。矿灯的这种供电方式没有利用人眼对光线有“峰值探测器”效能而采取相应措施提高灯光亮度，因而对电能的利用水平不高。

现有矿灯蓄电池一般是直接对外供电的，电量足则电压高、电流大，电量不足则电压降低、电流减小，如果电压降低一半，则电流也要减少一半，这对矿灯的工作状况有一定影响。解决办法一般是在矿灯中增设稳压电路，如《新型锂电LED矿灯》(专利申请号：200620068669.5)中所描述的，当电池电压降到原电压约一半时电源电线途中的电能损耗就是一个不容轻视的问题。

矿灯是矿工在井下的个人基本装备，有报道说南非采矿业已在矿灯灯头中设置了ID卡类信息设备，这可便于矿山企业对上下并人员信息管理和意外事件时的搜救工作。但在非常严重突发事件时的剧烈运动中，灯头易随安全帽一起丢失，信息设备本身的安全性不好。

发明内容

为了解决现有矿灯对电能的利用率不高和矿工个人信息设备安全性不好问题，本发明提供一种LED矿灯，用这种LED矿灯能解决现有矿灯对电能的利用率不高和矿工个人信息设备安全性不好问题。

本发明解决其问题所采取的技术方案是：

在一盏LED矿灯的灯头内设置有一只LED器件和一只控制器。这只LED器件中有不少于三颗但不多于40颗的LED管芯。这只控制器中有信号电路、计数驱动电路、功率控制电路。所述功率控制电路的控制电极与所述LED器件中的LED管芯一一对应连接。

所述控制器对这只LED器件中用于主光源的LED管芯进行同步交替供电与截止或轮流交替供电与截止。对每一颗主光源LED管芯交替供电与截止的频率≥24Hz/S。

当LED管芯数量少时，所述控制器中也可不设计数驱动电路，由信号电路直接驱动功率控制电路。

所述LED矿灯的蓄电池输出端前设置有稳压器。

将无源信息芯片设置在所述LED矿灯的蓄电池上部，有源信息芯片设置在所述LED矿灯的蓄电池侧面。

所述LED器件中至少有两颗LED管芯(一白一红)作为辅光源。辅光源与有源信息芯片的电源用同一只开关控制。

本发明LED矿灯的作用原理是：

人眼对光线的强弱程度有“峰值探测器”效能。有研究表明：超过一定值的脉动直流驱动的LED于人眼中比同值连续直流电流驱动的LED更亮，在某些条件下亮度超过达30％(《LED驱动电路设计与应用》122-123页，人民邮电出版社2006年12月版)。人眼对光线也有视觉残留效应，视觉残留时间虽然不到0.1秒，但闪烁频率≥24Hz/S的光线于人眼感觉不到其在闪烁。当电流的间断时间值适当小时LED可以对人眼表现为“连续”发光。

现利用设置在灯头中的控制器，对矿灯灯头内这只LED器件中用于主光源的LED管芯的额定电流进行频率≥24Hz/S的同步交替供电与截止，或轮流对多颗LED管芯的额定电流进行频率≥24Hz/S的交替供电与截止，使这只LED器件按频率≥24Hz/S进行发光，这给人眼的感觉是这些LED管芯在同时连续发光。本发明LED矿灯的亮度比这只LED器件中同样数量LED管芯直接并联且连续供电时的总亮度高些。

我们知道：直流电在输送途中，适当提高电压有利于减小电能在输送途中的损失。在矿灯蓄电池这样的低电压小容量电源中保持其输出电压稳定的意义尤其重要，特别是当蓄电池电压能降到原电压约一半的状况下尤其如此。现在蓄电池输出端前设置了稳压器，可使电能在输送途中的损耗保持恒定，也有利于改善灯头中控制器的工作状况。

无源信息芯片和有源信息芯片设置在所述LED矿灯中，可以加强对矿工个人信息管理：在正常情况时，可在井口设置信息读出装置，从矿工所携带LED矿灯内的无源信息芯片中读出上下井人员的信息；当在井下遇到突发事件时，矿工可打开LED矿灯内的有源信息芯片向外发送信息，以利于救援人员搜救。

本发明LED矿灯的有益效果是，充分利用了电流脉冲对LED发光亮度的提升作用，解决了现有矿灯对电能利用率不高的问题，矿灯的亮度有一定提高；解决了现有矿灯低压蓄电池在输送电能过程中的电能损耗偏大的问题；解决了矿工个人信息设备安全性不好的问题，便于矿山企业对上下井人员的信息管理和利于突发事件时的搜救工作。

附图说明