基于LED冷光源技术的NiMH电池矿灯系统的设计与实现.pdf

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1、36<电气开关)(2010．No．3)文章编号：1004—289X(2010)03—0036—03基于LED冷光源技术的NiMH电池矿灯系统的设计与实现张留昌，孟晓平，王作文(1．济宁职业技术学院，山东济宁272037；2．西南石油大学，四川成都610500)摘要：针对目前矿灯系统存在的问题，设计了一种应用1W白光LED冷光源技术的NiMH电池矿灯系统，并对其光效性能进行了分析和设计，研究了该工作电路的实现方法。应用表明，该光源系统结构合理、工作电路简单、光效高，各项指标均满足煤矿技术标准和使用要求。关键词：LED冷光源；镍氢电池；矿灯系统中图分类号：TD62文献标识码：BD

2、esignandRealizationofNiMHBatteryCapLampSystemBasedonLEDColdPhotosoureeTechnologyZHANGLiu．chang，MENGXiao-ping2WANGZuo．weft2，(1．JiningVocationalTechnologyCollege，Jining272037，China；2．SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：InviewofthequestionsaboutthecaplampsystemaNiMHbatter

3、ycaplampsystembasedon1WLEDcoldphotosourceisdesigned，andthelightingefectofcaplampisexpoundedanddesigned，Therealizationmethodofpowercircuitisstudied．TheresultshowsthattheLEDcoldphotosourcesystemstructureisreasonable，circuitsimple，hghtingefecthigh，thesystemcanbeusedtomeetthetechnicalstandardsa

4、ndapplyrequirementsofmine．Keywords：LEDcoldphot0s0urce；NiMHbattery；caplampsystem陷，如：光效低、寿命短、工作电流较大，约0．7A，灯泡1引言的钨丝温度较高，在煤矿井下击碎时容易引起瓦斯爆矿灯是煤矿、化学矿山以及在隧道内工作人员随炸，安全性较低。身携带的照明工具，同时也是一种发生意外事故后的随着半导体LED光源的问世及其制造技术的提应急照明工具⋯。目前，我国矿灯的种类较多，主要高，LED光源逐渐应用于矿灯领域，特别是功率型的有铅酸矿灯、碱性矿灯、锂电矿灯，其中碱性矿灯以镍白光LED，与传统白炽灯泡相比

5、，有工作温度低、工作氢(NiMH)电池为电源的矿灯为主，老式铅酸矿灯电流小(20—400mA)、耗电量低(仅为白炽灯的1／3)、由于体积大、对人体有腐蚀性等缺点逐渐被新型节能、寿命长等优点，已被矿灯界所公认。免维护矿灯如NiMH电池矿灯、锂电池矿灯所取代。本文以1W白光LED在5AhNiMH电池矿灯系统由于NiMH电池矿灯以能量密度大，充电次数多，免维中的应用为例，就其光效的提高进行设计和研究。护，无污染等优点，在热稳定性方面要优于锂电池矿2矿灯系统的设计灯。传统矿灯的光源均采用白炽灯泡，但有一定的缺矿灯系统主要由灯头、光源(主、辅光源)、耐酸阻燃电缆、本安短路保护器和高容量

6、镍氢蓄电池组等主基金项目：山东省教育厅科技计划项目(J05C63)要部件组成。灯头内设置LED主、辅光源。电路采用(电气开关>(2010．No．3)37的本质安全防爆组件即所说的保护器，是由光控半导3．2光源特征体元件、检测控制模块、发光二极管和电子开关联接，要使LED发挥更好的光效，结构和色温都要有一用环氧树脂密封，串联在电缆负极线上。蓄电池组是定的要求。’采用高比能量的单体电池，按串联法连接在一起，外包虽然LED较普通白炽灯泡有很多优点，但LED绝缘塑料套，NiMH电池LED冷光源矿灯系统原理框用于照明一直受到色温的限制，如刺眼、眩晕，同时色图见图1。矿灯光源系统的基本参

7、数如表1所示。温的偏差较大，这给使用带来一定的限制，特别是煤矿井下，因此在使用中要选择合适色温的LED，并且色1nE{PrL温要一致，通过煤矿井下的实际应用，一般选用55o0k_I⋯⋯⋯l左右LED色温比较理想。l电压检测nLM3475主控电路电流检测I通常对于煤矿井下使用的矿灯，为达到国家对矿灯的标准，如放电开始时，1m处照度为12001x，放电结NiMH电池LE。玲光源L束时，照度为8001x，同时中心要有一定的光斑面积等。目前，国内矿灯行业应用的大功率1wLED，光效图1NiblH电池LED冷光源