王丽芳，宋仁旺，闫晓梅(太原科技大学复杂系统与计算智能实验室，太原 030024)

矿灯是煤矿工人必备的井下照明工具，属于一种特殊的防爆产品，其安全性能和质量与煤矿安全生产息息相关。通过对瓦斯爆炸矿难事故的调查和统计得出，有相当一部分的矿难事故是由矿工随身携带的矿灯电路的散热、保护措施和工艺处理不当引起的。因此，研究开发技术先进、具有多重功能、安全可靠的新型矿灯电源管理系统势在必行。

本文设计了一种高集成度的锂电池LED矿灯电源管理电路。首先对锂电池采用恒流-恒压模式进行充电，然后锂电池作为电源，驱动主辅一体的LED灯。锂电池的充电电流和LED的驱动电流都可以通过外围的电阻进行设置。当电池充满时，充电电路自动关断，具有过充的保护功能；当温度升高时，芯片能够及时对充电电流做出相应的调整，电路具有温度保护功能；放电时，电池电压小于3.4 V时，主光源自动灭，具有过放的保护功能。实验表明：辅灯照明时间36 h，充电时间小于10 h，主灯照明时间为25 h，主灯在1 m范围内，光照度不小于1200 Lm，满足井下使用要求。

1 矿灯电源管理电路的原理

矿灯电源管理电路由3部分构成：AC-DC转化模块、锂电池充电模块和放电模块部分，原理框图如图1所示。

图1 矿灯电源管理电路的原理框图

AC-DC模块主要把220 V的交流电转化为直流电压(5.6 V)，为锂电池充电模块提供直流电源，本文主要针对帽式的矿灯，所以直流电压由充电架直接提供；……