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1、摘要：传统手电筒使用普通干电池作为能源,长期放置会出现漏液現象,从而导致产品损坏,且干电池使用完后处置不当会造成环境污染.环保健身手电筒不使用干电池,內置高效机械发电装置,节约能源,且不污染环境,可随时使用.体现了当今社会倡导的绿色环保概念和以人为本的设计理念. 此手电筒的最大优点就是不用电，采用手压发电原理工作，经整流后，作为LED发光照明时的电源，手压1分钟可以照明1小时，5-8分钟可以持续照明5个小时。射出的光线接近自然光，亮度高，射程可以达到10-20米。只要用手轻轻压一压，就会立即产生电压电流使灯泡投射出纯白光亮，老人、小孩都能使用。关键词： LED手电筒 齿轮 锂电池 发电机 整流
2、电路 LED控制驱动电路 General dry battery is used as power supply for traditional flash-light . Leakage will happen over a long period of time and damage the product. Besides, improper disposal of dry battery will cause pollution to environment. Environmental-friendly flashlight is provided with a built-in h
3、igh-efficient generator in substitution of dry battery, to save energy without producing any pollution to environment . It is easily operated at any time, reflecting the green and environmental-oriented design principles. This flashlight biggest merit does not use electricity, uses the hand to press
4、 the electricity generation principle work, after the rectification, took when LED illumination illumination the power source, the hand presses 1 minute to be possible to illuminate for 1 hour, 5-8 minute may illuminate continually for 5 hours.Projects the light close natural light, brightness is hi
5、gh, the firing distance may amount to 10-20 meter.So long as presses gently with the hand, can produce the voltage electric current immediately. Enable the light bulb to project pure white luminous, the old person, the children all can use.Key word: LED flashlight tube wheel lithium battery generato
6、r commutation electric circuit LED control actuation electric circuit前 言 本文研究课题的主要内容是针对现在使用最广泛的手电筒，它是通过各类电池来发光，而电池主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池，一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池，其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。 废弃在自然界电池中的汞进入土壤或水源，再通过农作物进入人体，损伤人的肾脏。在微生物的作用下，无机汞可以转化成甲基汞，聚集在鱼类的身体里，人食用了这种鱼后，甲基汞会进入人的大脑细胞，使人的神经系统
7、受到严重破坏，重者会发疯致死。著名的日本水俣病就是甲基汞所致。电池中的镉渗出污染土地和水体，最终进入人体使人的肝和肾受损，也会引起骨质松软，重者造成骨骼变形。汽车废电池中含有的酸和重金属铅泄漏到自然界可引起土壤和水源污染，最终对人体造成危害。我们常用的手电筒大多需要一次性电池来供电，电池是很浪费的，电量用完了电筒就不工作，就需要购买新的电池，但是在遇到夜晚工作或出行的时候就麻烦了。并且我们常用的手电筒体积比较大，根本就不便于随身携带，常放于家中，需要用的时候就要回家去拿，又浪费时间又不方便。所以基于这样的情况，我们研究并开发了一种新的产品环保健身无电手电筒。本课题的主要工作是环保健身无电手电筒
8、的结构设计和完成产品的各项技术指标，争取在电压幅值或其他方面超过现有的水平。围绕产品的设计，在整个设计过程中应用计算机辅助技术，计算机辅助设计包括的内容很多，如：计算机仿真、计算机辅助绘图、计算机辅助设计过程管理等。在产品造型设计中，综合运用了计算机辅助设计。包括带有创造性的设计（方案的构思、工作原理的拟定等）和非创造性的工作，如绘图、设计计算等。创造性的设计需要发挥人的创造性思维能力，创造出以前不存在的设计方案，这项工作由课题组共同研究讨论来完成。非创造性的工作是一些繁琐重复性的计算分析和信息检索，借助计算机来完成。目 录 题目 环保健身无电手电筒一、环保健身无电手电筒的简介 （一）LED手
9、电筒的分类 1 1. LED手电筒的类型 1 2.手动充电LED手电筒 1 3. 采用三只电池的多灯头型1 4. 单灯头大功率LED手电筒2 5. 塑料壳可充电LED手电筒2（二）LED手电筒的工作原理 2二、环保健身LED手电筒的基本结构（一）齿轮齿条 21.齿轮的构造22.齿轮的基本参数43.齿条的特点7（二）外壳 81.外壳材料分析82.外壳的加工及加工工艺注意事项93.外壳形状的设计10（三）弹簧101.弹簧刚度与弹簧特性的关系122.圆柱螺旋扭转弹簧有关参数标准13（四）LED发光管17 1. LED在照明领域的前景17 2.LED的结构及发光原理.213.LED的特点214.单色光
10、LED的种类及其发展历史225.单色光LED的应用236.白光LED的开发 237.大功率LED灯驱动电源的技术方案和功能模块 25（五）锂电池的介绍 311.锂电池的概念 312.锂电池的特点 323.锂电池的结构 324.锂电池的充放电要求 32三、内部电路（一）整个内部电路的分析 35（二）充电电路的分析 36（三）整流电路的分析 37（四）LED驱动控制 39 1.驱动LED的并联电路 39参考文献 42致谢 43一、环保健身无电电筒的简介环保健身手电筒既是LED手压式手电筒，采用LED发光二极管、锂电池、齿轮等零件组成的。 1.LED手电筒的类型 目前市场上各类照明用手电筒，主要有塑
11、料手电筒、LED手电筒、铁手电筒、铝合金手电筒、不锈钢手电筒、手摇手电筒、环保手电筒、电蚊拍手电筒等许多种类。这里我们重点了解下LED手电筒的分类。目前常见的LED手电筒有小巧的钥匙扣型、多灯头型、单灯头大功率型等。从电源的类型来看，有采用一只AA电池或一只AAA电池，有的采用三只AAA电池，也有的采用三个纽扣电池的，还有采用手动发电的等等。1.小巧型LED手电筒 小巧型LED手电筒是指采用一个AA电池或AAA电池的多灯头小手电筒，或是采用三个纽扣电池的袖珍手电筒或者钥匙扣手电筒。这类小巧型LED手电筒的聚光效果也较差，耗电还较大，但在城市中用于临时应急照明或夜间看物等并非长时间使用的情况下，
12、还是有一定的实用价值。这种电筒由于使用时间不多，常常是存放起来临时使用，因此最好采用密封较好的碱性电池（一般可以存放两三年不致失效），不要用普通碳性电池，以免长时间不用会流出电解液而损坏手电筒。 2.手动充电LED手电筒手动充电LED手电筒有两种类型。一类是这种手电筒中有一个活动的圆柱形磁体，在手摇动时能在一个线圈中滑动，线圈产生电流并经整流后对蓄电池充电，点亮一个LED发光。另一烊是用手压带动发电机转动的手电筒，这种手电筒的价格更低，但是这类手动发电的LED手电筒大多可靠性不好。 3.采用三只电池的多灯头型灯头（即LED）数从十几个至二三十个，多的达到四十多个灯头。电筒的外壳大多是采用铝合金制造，电筒的开关有的设置在尾部，有的设置在侧前部位，侧前部开关用起来较方便些。由于高亮度LED的燃点电压约在3V左右，所以这种用三个AAA电池的LED手电筒不需要进行升压就能直接点亮，因此电源的效率较高，仅有很小的能量消耗在限流电阻上。需注意的是，并不是LED数量越多就越好。还要注意的是，要看看灯头后面是否有质量较好的反光膜，它能把LED散射的光线反射出来，可以提高手电筒亮度的20%30%这种多灯头手电筒的主要缺点是聚光效果不太好，明显不如普通手电筒的聚光效果好，因此照射到远距离物体上时就显得不够亮。 4.单灯头大功
