[实用新型]双超级电容发光笔电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电子笔的电路，尤其是一种用于电子白板的发光笔的双超级电容发光笔电路。 

技术背景

在基于图像处理的电子白板系统中，用到发光笔。这种发光笔一般进行红外光发射来指示位置。在这种笔中必须有电源供应。现有产品一般采用一次性电池或可充电电池作为电源，有以下缺点：1.普通电池或充电电池在生产过程中和废弃后有严重的环境污染；2.普通电池作为耗材使用费用较高，为了便于电池更换笔的结构较复杂；3.电池存在运输和存储的安全隐患；4.充电电池的使用寿命较短，在使用的后期容量迅速下降。在专利号ZL201020629312.6，名称为“采用超级电容器的电子笔”中国实用新型专利中提供了一种不采用化学电池而采用超级电容器作为电源的电子笔技术方案，这种电子笔具有无污染，可以超快速充电，寿命极长，重量轻的优点。但在其技术方案的应用中也有一些问题需要解决。阐述如下：一般充电电源利用计算机USB接口的5V电源，而目前普通超级电容的额定电压在2.7V。这样如果采用两个超级电容串联后充电，则每个电容的分压为2.5V，无法充分利用其容量，且串联方式极易出现两电容电压不平衡造成过 压损害；而如果用并联或单个超级电容充电作为唯一的供电电源，则也有问题，就是虽然发光管的正向导通电压较低，但光笔中的控制电路一般需要2V以上的工作电压，这样超级电容的放电区间仅为2.7V-2V＝0.7V，同样不能充分利用超级电容的容量，放电时间过短。目前已有的产品设计中以增加超级电容容量的办法来延长放电时间，但这增大了产品体积，同时成本也相应增大，这对于发光笔产品是很大的弊端。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种在超级电容总容量和总体积基本不变的前提下，大幅度延长放电时间的电路方案。 

为达到上述目的，本实用新型的双超级电容发光笔电路，包括充电电路1、控制电路2、发光驱动电路3、主超级电容5，所述充电电路1连到主超级电容5并可为其充电；另外还包括副超级电容4，所述充电电路1也连到所述副超级电容4并为其充电，所述主超级电容5连到所述发光驱动电路3为其独立供电，所述副超级电容4连到所述控制电路2为其独立供电，所述主超级电容5的容量大于所述副超级电容4，且所述的主超级电容5其容量大于10法拉，所述的副超级电容4其容量小于主超级电容的1/10。 

充电时，主、副超级电容都得到充电；工作时，发光驱动电路由主超级电容供电，而控制电路由副超级电容供电。发光笔中一般采用正向导通电压较低的LED，特别是红外发射管，其正向导通电压低于1.3V，而工作电流较大，约为50mA。而控制电路一般采用MCU 等逻辑电路，电耗较低，一般小于1mA，但工作电压在2V或更高。采用本实用新型的电路方案，主超级电容在电压降到1.5V左右仍然可以很好地为发光驱动电路3供电，从而放电区间增加到1.2V左右；而副超级电容虽然容量较低，且放电区间小于0.7V(2.7V-2.0V)，但由于控制电路2耗电小，因此仍然能够维持更长的放电时间，所以笔的总体放电工作时间仅取决于主超级电容。据此，相比于仅有一组超级电容的方式，本实用新型的放电时间可以延长约70％。 

附图说明

图1是本实用新型的双超级电容发光笔电路结构示意图； 

图2是本实用新型的一个实施例的具体电路原理图； 

图中：充电电路1，控制电路2，发光驱动电路3，副超级电容4，主超级电容5，发光二极管6，副隔离二极管7，主隔离二极管8，充电限流电阻9，充电稳压块10。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。 

图1给出了本实用新型的双超级电容发光笔电路的电路结构图，充电电源输入端Power连到充电电路1，充电电路1连到副超级电容4和主超级电容5并可同时为其充电；控制电路2的电源端连到副超级电容4，从而可以独立工作，它接受来自笔上的控制信号，并发送信号到发光驱动电路3使其驱动发光二极管6；发光驱动电路3的电源端连到主超级电容5从而获得独立供电。