一种智能便携式护眼照明书桌灯的制作方法

1.本技术涉及led灯控制技术领域，尤其是涉及一种智能便携式护眼照明书桌灯。


背景技术：

2.最新的研究资料表明，日光灯容易造成儿童近视，这是因为，日光灯发生的冷荧光带灰蓝色调，在这种光线下，书本上的文字图案缺乏鲜明的轮廓，容易导致阅读者眼睛疲劳，久而久之，诱发近视或加深近视程度。白炽灯的光源是发热的灯丝,他的发光是恒定的,没有日光灯的闪烁和电磁污染,是健康的学习用灯光.
3.现有的学习照明使用led台灯，是蓝光晶片发光，通过荧光粉调色的光源，并且只有一种led光源或两种led光源发光，与自然光的光谱相差太大，无法实现真正的护眼健康光谱，容易造成视觉疲劳，护眼效果差，不能真正有效防止近视。
4.再者，现有的学生经常需要使用手机才能完成作业，而手机光源光谱与自然光光谱相差很大，严重影响眼睛视力。


技术实现要素：

5.为了改善光源无法实现真正的护眼，又能防止手机光源对视力的影响的问题，本技术提供一种智能便携式护眼照明书桌灯。
6.本技术提供的一种智能便携式护眼照明书桌灯，采用如下的技术方案：一种智能便携式护眼照明书桌灯，包括
7.光源组合电路，包括多种波长和色温的led光源组合，用于发出近似健康自然光的连续光谱；
8.功能选择电路，与所述光源组合电路连接，用于对所述光源组合电路进行不同光谱组合；
9.驱动电路，与所述光源组合电路连接，用于将5v电压转换为恒流电源，并同时完成与led光源的电压和电流的匹配；
10.调光控制电路，与所述驱动电路连接，用于对驱动电路输出电流进行调节,实现四种驱动电流；
11.开关控制电路，分别与所述驱动电路、所述调光控制电路、所述功能选择电路连接，用于在应急和充电的情况下,对其他电路进行开关控制；
12.应急切换电路，与所述开关控制电路连接，用于切换充电器电源与电池电源；
13.充电宝电路，与所述应急切换电路连接，用于给所述应急切换电路进行供电；
14.应急调光电路，与所述驱动电路连接，用于实现应急采样电路的调节, 增加调光范围；
15.充电器电源，分别为所述应急调光电路、所述应急切换电路、所述充电宝电路提供电源。
16.优选的，所述光源组合电路包括主光源和选择光源，所述选择光源至少四组，所述
主光源包括串联的第一波长红光光源组和第二波长红光光源组，所述选择光源包括第三波长红光光源组、第四波长的绿光光源组、第一色温的黄光光源组和第二色温的白光光源组，所述第一波长红光光源组包括若干个并联设置的第一波长红光光源，所述第二波长红光光源组包括若干个并联设置的第二波长红光光源，所述第三波长红光光源组包括若干个并联设置的第三波长红光光源，所述第四波长的绿光光源组包括若干个串联后并联设置的第四波长的绿光光源，所述第一色温黄光光源组包括若干个串联后并联设置的第一色温黄光光源，所述第二色温白光光源组包括若干个串联后并联设置的第二色温白光光源。
17.优选的，所述功能选择电路包括轻触开关sw2、控制芯片u5、n沟道 mos管q7、n沟道mos管q8、n沟道mos管q9、n沟道mos管q10、n沟道三极管q11、二极管d9、d10、d11、d12、d13、d14、d15、d16、d17、d18、 d19、d20，指示灯ld3、指示灯ld4、指示灯ld5、均流电阻r45、r46、r47、 r48和电容c22，所述n沟道mos管q10的漏极d接电阻r48，所述n沟道 mos管q10的栅极g和源极s之间串联电阻r42，所述n沟道mos管q10 的栅极g的另一路接所述二极管d15和所述二极管d19的节点，所述二极管d19的阴极接所述二极管d20的阴极，所述二极管d20的阳极就所述控制芯片u5的a脚，所述控制芯片u5的a脚分两路，一路与所述指示灯ld3 相连，另一路与二极管d9的阳极相连，所述d9的阴极与所述二极管d10 的阳极和所述二极管d11的阳极相连后接所述电阻r36；
18.所述n沟道mos管q9的栅极g和源极s之间串联电阻r41，所述n沟道mos管q7的栅极g的另一路接所述二极管d14和所述二极管d18的节点；所述二极管d18的阳极与所述二极管d19的阳极连接后接所述控制芯片u5 的b脚，所述控制芯片u5的b脚分两路，一路连接所述二极管d10的阳极，另一路接所述指示灯ld4；
19.所述n沟道mos管q8的栅极g和源极s之间串联电阻r40，所述n沟道mos管q7的栅极g的另一路接所述二极管d13和所述二极管d17的节点，所述二极管d17的阳极接所述控制芯片u5的c脚，所述控制芯片u5的c 脚分两路，一路连接所述二极管d11的阳极，另一路所述指示灯ld5；
20.所述n沟道mos管q7的栅极g和源极s之间串联电阻r39，所述n沟道mos管q7的栅极g的另一路接所述二极管d12和所述二极管d16的节点，所述二极管d12的阳极与所述二极管d13的阳极、所述二极管d14的阳极、所述二极管d15的阳极连接后再与所述n沟道三极管q11的b极连接；
21.所述n沟道mos管q10的s极与所述n沟道mos管q9的s极、所述n 沟道mos管q8的s极、所述n沟道mos管q7的s极相连后接led的负极；
22.所述控制芯片u5的nc脚和a脚之间串接电阻r31和电阻r32，电阻 r32另一端连接所述指示灯ld3、ld4、ld5；
23.所述控制芯片u5的key脚连接所述轻触开关sw2，所述轻触开关sw2 分两路，一路接地，另一路接电阻r31和电阻r32的节点；
24.所述均流电阻r45的另一端接第二波长红光光源组，所述均流电阻r46 的另一端接第三波长绿光光源组，所述均流电阻r47的另一端接第二色温白光光源组，所述均流电阻r48的另一端接所述第二色温黄光光源组，所述控制芯片u5的vdd脚和sg脚之间串接所述电容c22，所述控制芯片u5 的vdd脚再分三路，第一路接所述电阻r38，第二路接所述调光控制电路的vdd脚，第三路接所述开关控制电路的二极管d1的阴极。
25.优选的，所述调光控制电路包括控制芯片u4和按键开关sw3,所述控制芯片u4的key脚和所述控制芯片u4的md脚之间串联有按键开关sw3 和电阻r30且同时接地，所述调光控制电路的控制芯片u4的vdd脚和sg 脚间串联有电容c21且同时接地去除电源端的干扰和电源噪声,所述控制芯片u4的vdd还分两路，一路接所述功能选择电路，另一路接开关电路的二极管d1，所述控制芯片u4的a脚、b脚和c脚分别串联二极管d6和电阻r18、二极管d7和电阻r19、二极管d8和电阻r20后并联再接所述驱动电路的芯片u3的fb脚。
26.优选的，所述开关控制电路,包括按键sw1,开关芯片u2、p沟道mos 管q1、n沟道三极管q2、电阻r7、r8、r9和二极管d1，所述开关芯片u2 的gnd脚和key脚串接有开关芯片u2且同时接地,所述开关芯片u2的vcc 脚接所述充电宝电路,所述开关芯片u2的p2脚分两路,一路接所述应急切换电路的电阻r59,另一路接电阻r7,所述电阻r7的另一端接电阻r8与n 沟道三极管b极的节点,所述电阻r8的另一端接所述n沟道三极管的e极, 所述n沟道三极管的c极分两路,一路通过接电阻r9,另一路接p沟道mos 管q1的g极,所述p沟道mos管q1的s极分两路,一路接电阻r9的另一端,另一路接所述应急切换电路的p沟道mos管q22和p沟道mos管q21, 所述p沟道mos管q1的d极分两路,一路及二极管d1后接所述调光控制电路和所述功能选择电路,另一路接所述驱动电路。
27.优选的，所述应急切换电路包括p沟道mos管q21、q22，三极管q24、q26、q27，电阻r51、r53、r54、r59
‑
r63和电容c31，所述p沟道mos管 q21的s极并联后分三路，第一路接电阻r15，第二路接电阻r58和p沟道 mos管q22的节点，第三路接开关电路的mos光q1与电阻r9的节点，所述p沟道mos管q21的g极一端接电阻r15，另一端接三极管q24的c极，三极管q24的b极接电阻r54和电容c31的节点，三极管q24的e极接接 r54的另一端后接地，所述p沟道mos管q21的d极并联后分四路，第一路接tc1,第二路接电阻c31与电阻r63的节点，第三路接所述充电宝电路的芯片u7的vin脚，第四路接电容c32与所述应急调光电路的电阻r28 的节点。
28.优选的，所述应急调光电路包括n沟道mos管q6、电阻r27、电阻r28、电流取样电阻r13和电流取样电阻r12，所述n沟道mos管q6的g极和s 极串联电阻r27，所述n沟道mos管q6的g极通过电阻r28与所述充电宝电路的芯片u7的vin脚相连，所述n沟道mos管q6的s极通过电阻r12 与所述驱动电路的电阻r23连接，所述n沟道mos管q6的d极接电阻r13 后与电阻r12和电阻r13的节点连接后接地。
29.优选的，所述充电宝电路内置有3.7v电池。
30.优选的，所述调光控制电路连接有调光键，所述功能选择电路连接有功能键，所述开关控制电路连接有开关键。
31.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：本技术通过对解眼睛近视成因的研究，对不同可见光对人体作用和影响分析，通过对学生学习环境的的了解，长达10年的研究基础上产生的；本技术通过利用多种波长的led光源，进行有效组合，实现发出近似健康自然光的连续光谱，通过简单的操作和提示，让学生根据需要，选择有利于学生视力保护、有助于视力恢复、有助于减缓视觉疲劳、有处于防止手机光源危害的对应照明光谱。通过外加光谱的方式，让学生在使用手机时，防止手机光源对视力的影响。通过简单的操作和提示，让学生根据环境和需要，选择适用的亮度。利用现有手机充电器，5v安全电压，作为工作电源，实现照明和充电宝功能集成；可以充电，又能应急，安全可靠、方便实用。
32.本技术有助于学生视力保护，有助于学生视力纠正；有助于防止学生亚健康、有利于学生身体发育；有利于减少学生视觉疲劳、有利于学生提高视觉调节能力、有力于提高学习效率。有利防止学习使用手机时，手机光源对视力的危害。省了充电宝、省了护眼仪、省了其他应急照明。使用手机充电器、让学生使用更加安全和方便。
附图说明
33.图1是本技术智能便携式护眼照明书桌灯的结构示意图。
34.图2是本技术智能便携式护眼照明书桌灯的电路图。
35.附图标记说明：1、光源组合电路；2、功能选择电路；3、驱动电路； 4、调光控制电路；5、应急切换电路；6、充电宝电路；7、开关控制电路； 8、应急调光电路；9、充电器电源。
具体实施方式
36.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
37.本技术实施例公开一种智能便携式护眼照明书桌灯。参照图1，一种智能便携式护眼照明书桌灯包括光源组合电路1，功能选择电路2，驱动电路3，调光控制电路4，应急切换电路5，充电宝电路6、开关控制电路7，应急调光电路8，充电器电源9，所述功能选择电路2与所述光源组合电路 1相连，所述调光控制电路4与所述驱动电路3相连，所述开关控制电路7 与所述调光控制电路4和所述驱动电路3相连，所述应急切换电路5与所述开关控制电路7相连，所述应急调光电路8与所述驱动电路3相连，所述驱动电路3与所述光源组合电路1相连，所述充电宝电路6与所述应急切换电路5相连，所述充电器电源9为所述应急切换电路5、所述充电宝电路6、所述应急调光电路8提供电源。所述功能选择电路2连接功能键，所述调光控制电路4连接调光键，所述开关控制电路7连接开关键。所述充电器电源9采用手机充电器，5v安全电压作为工作电源，实现照明和充电宝功能集成；可以充电，又能应急，安全可靠、方便实用。
38.所述光源组合电路1，由多种led光源进行有效组合，实现恒流驱动，由主光源和和四组选择光源，根据使用需要，利用功能选择电路2，进行不同光谱组成，实现不同照明功能选择，利用多种光源实现利于视力保护的连续光谱。主光源为人体健康光源，可促进血液循环，有利于新陈代谢，由两种不同波长的第一波长红光光源组和第二波长红光光源组串联而成，第一波长红光光源组的红光rl1
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rl16并联，为690波长红光，利于提高血管的弹性；第二波长红光光源组的红光rm1
‑
rm16并联，为660波长红光，利于提高视觉细胞感光能力。在具体使用时，可以根据需要选择不同波长和色温，根据功率大小，进行多个并联和串联。只要驱动电路3工作，光源都工作。四组选择光源包括第三波长红光光源组、第四波长的绿光光源组、第一色温的黄光光源组和第二色温的白光光源组，第三波长红光光源组rd1
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rd27为630波长的红光，有利于皮肤呼吸；第四波长的绿光光源组，g1
‑
g27，550波长的绿光，利于眼睛放松；第一色温的黄光光源组， y1
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y27，3000k的黄光，利于防菌、防眩；第二色温的白光光源组，w1
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w27， 6000k的白光，利于提高视物的层次感。这里都是9并3串。在具体使用时，可以根据需要选择不同波长和色温，根据功率大小，进行多个并联和串联。
39.功能选择电路22，与光谱组合电路1，实现4种照明功能光谱组合。由轻触开关sw2，控制芯片u5，n沟道mos管q7
‑
q10，n沟道三极管q11，二极管d9
‑
d20，指示led ld3
‑
ld5，电阻
r31、r32、r36
‑
r42，r45
‑
r48，电容c22组成。芯片u5工作原理，上电待机off状态，点按sw2，a输出高电平,其他低电平；再点按
‑
b输出高电平,其他低电平；再点按
‑
c输出高电平,其他低电平。实现对有利于学生视力保护、有助于视力恢复、有助于减缓视觉疲劳、有处于防止手机光源危害的对应照明光谱不同需要选择。
40.循环模式：off
‑
>a
‑
>b
‑
>c
‑
>off
‑
>a
‑
>b
‑
>c
‑
>off。
41.u5在off状态时，q11关断，d12
‑
d15导通,mos管q7
‑
q10，导通，全部光源工作，实现一种照明光谱组合。指示灯不亮，表明一种照明状态。
42.第一种：点按sw2，u5的a脚为高电平，q11导通，d16、d20导通， q7、q10导通，第三波长红光光源组、选第二色温黄光光源组、主光源工作，ld3亮，表明一种照明状态。
43.第二种：点按sw2，u5的b脚为高电平，q11导通，d16、d18、d19 导通，q7、q9、q10导通，第三波长红光光源组、第一色温白光光源组、选第二色温黄光光源组、主光源工作，ld4亮，表明一种照明状态。
44.第三种：点按sw2，u5的c脚为高电平，q11导通，d16、d17导通， q7、q9、q10导通，第三波长红光光源组、第四波长绿光光源组、主光源工作，ld5亮，表明一种照明状态。
45.第四种：点按sw2 u5 off状态，依次循环。电阻r45
‑
r48分别对四组选择光源起均流作用。
46.驱动电路3，普通的可调光恒流升压驱动电路3，工作电压3.6
‑
24v，外置mos,恒流反馈电压0.25v。
47.调光控制电路4，对驱动电路3输出电流进行调节。实现四种驱动电流。ic u4的工作原理与芯片u5一样，通过按键sw3选择u4不同状态，通过r18、r19、r20与r23的分压不同，实现不同电流驱动，从而实现不同亮度无频闪调光需求。
48.应急切换电路5，实现充电器5v和电池升压5v电源的相互切换，实现优先使用充电器电源9。防止应电压误差，形成电流倒灌，防止对充电器和充电宝电路6的损坏。由p沟道mos管q21、q22，三极管q24、q26、 q27，电阻r51、r53、r54、r59
‑
r63，电容c31组成。在用电池供电过程中，一旦输入充电器有电(5v)，电阻r62通过电阻r63分压大于0.7v,n 沟道q27导通，则电阻r60电压降到0，三极管q26关断，则p沟道mos 管q22以二极管状态工作，s极电压在4.5v，驱动电路33工作电压为4.5v。经过电阻r53对电容c31(0.1uf)一定时间充电，电阻r54两端电压达到 0.7v，n沟道三极管q24导通，三极管q21导通，驱动电路33工作电压为 5v，提高效率。所述应急切换电路的d极连接type c充电口。
49.改切换电路的输出电压，既p沟道mos管q22的s极的电压供给照明使用，只有在开灯，使用电池电源时，p沟道mos管q22才导通，提高电池电量的利用率。实现对手机充电器和电池充电电路的保护，提高电池电量的利用率。
50.充电宝电路6由ip5306ic控制的常用充电宝电路6，对手机等设备可直接充电，有充电提示功能。
51.开关控制电路7，由按键sw1,开关芯片u2，p沟道mos管q1，n沟道三极管q2，二极管d1，电阻r7
‑
r9组成。开关芯u2是功耗ic,直接用电池供电。开关芯片u2工作原理，上电待机p2为低电平，处于关灯状态；点按sw1，p2输出高电平,开灯；再点按，p2输出低电平,关灯；再点按
‑
p2 输出高电平,开灯；依次循环。开灯过程，当u2的p2脚是高电平时，r8通过r7分压大于0.7v,n沟道q2导通，q1的g极为低电压，则q1导通，驱动启动3和相关控制电路工作，反之，
当p2为低电平时，q1关断，相关电路不工作。二极管d1是用来降低控制ic u4和u5的供电电压，让其在 4.5v工作，防止ic被损坏。在应急和充电的情况下、实现简单的开关功能。
52.应急调光电路88，由n沟道mos管q6、电阻r27、r28、和电流取样电阻r13，r12组成。当输入充电器有电(5v)时，r27通过r28分压大于2.0v,n沟道q6mos管导通，驱动电流通过r13和r12并联采样，驱动电流变大,电流i＝0.25/r13\\r12。当输入充电器没电时，n沟道mos管q6关断，驱动电流通过r12采样，电流变小，电流i＝0.25/r12。这里只是降低了采样电流，如果需要更低调光，直接拔出输入线，利用调光电路，通过按键 sw3，实现更多亮度调节。实现应急采样电流的调节，增加调光范围。
53.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。