ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ СВЕТОИЗЛУЧЕНИЕМ И ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЕЕ ШАР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ КИСТИ Российский патент 2012 года по МПК A63B21/22 H05B33/08 

Предпосылки изобретения

Область техники настоящего изобретения

Настоящее изобретение относится к цепи управления светоизлучением, и в частности к цепи управления светоизлучением, используемой в шаре для тренировки кисти.

Уровень техники настоящего изобретения

Шар для тренировки кисти (как раскрыто в патенте США №4150580) использует гироскопический эффект и сильное взаимодействие, возникающее при вращении под действием эксцентрично приложенной силы и инерциального эффекта, так что пользователь держит в руке и вращает оболочку шара для тренировки руки и кисти. Шар для тренировки кисти широко применяется для упражнения для развития силы кисти, в особенности упражнений, касающихся силы пальцев, выносливости кистей и мышечной силы предплечий, бицепсов, трицепсов, связок, и плеч.

Для того чтобы сделать использование шара для тренировки кисти более интересным, светоизлучающие диоды (СИДы) для излучения лучей света могут быть установлены на шар для тренировки кисти. Катушки и магнит установлены в шаре для тренировки кисти, и магнитное поле магнита изменяется из-за вращения шара для тренировки кисти, в результате чего катушки генерируют электрическую энергию для того, чтобы питать СИДы, излучающие свет. Кроме того, в известном из уровня техники способе для получения различных эффектов свечения программируемый контроллер или микропроцессор присоединен к множеству СИДов, имеющих различные цвета. Специальные программы записаны в котроллер, и СИДы под управлением логической программы периодически загораются и гаснут для того, чтобы производить различные эффекты свечения (как раскрыто в патенте США №7101315).

Однако множество СИДов и контроллеров являются нагрузкой для цепи. Большая нагрузка и большее сопротивление, таким образом, вызывают более низкую яркость СИДов. Сверх того, сам контроллер требует значительного количества электрической энергии для работы. Другими словами, большая часть электрической энергии, генерируемой индукционными катушками, потребляется контроллером, что приводит, таким образом, к еще меньшей яркости световых лучей, испускаемых СИДом, так что эффект от световых лучей дополнительно ухудшается.

Кроме того, программируемый контроллер или микропроцессор имеют высокую стоимость, чем обычное пассивное устройство. Например, использование программируемого контроллера или микропроцессора значительно увеличит стоимость производства шара для тренировки кисти.

Таким образом, для изготовления шара для тренировки кисти с различными эффектами свечения и мерцания был приспособлен программируемый контроллер или микропроцессор, что ухудшает интенсивность свечения СИДов и увеличивает стоимость шара для тренировки кисти.

Краткое изложение сущности изобретения

В известном из уровня техники светоизлучающем варианте шара для тренировки кисти, при использовании программируемого контроллера или микропроцессора для управления периодическим включением или выключением множества СИДов, увеличивалась стоимость или даже уменьшалась интенсивность свечения. Ввиду вышеизложенных проблем, в настоящем изобретении предлагается цепь управления светоизлучением, примененная к шару для тренировки кисти.

Настоящее изобретение предлагает цепь управления светоизлучением, которая содержит первый транзистор, второй транзистор, первый резистор, второй резистор, третий резистор, первый СИД и второй СИД.

Первый транзистор имеет первый вывод, второй вывод и вывод управления. Второй транзистор имеет первый вывод, второй вывод и вывод управления. Первый резистор имеет первый вывод и второй вывод. Второй резистор имеет первый вывод и второй вывод. Третий резистор имеет первый вывод и второй вывод. Первый СИД имеет первый анод и первый катод. Второй СИД имеет второй анод и второй катод.

На первый вывод второго транзистора, первый вывод первого резистора и первый вывод второго резистора приходит питающее напряжение. Первый вывод первого транзистора электрически соединен со вторым выводом первого резистора. Второй вывод первого транзистора электрически соединен с первым анодом первого СИДа. Вывод управления первого транзистора электрически соединен с первым выводом третьего резистора и вторым выводом второго транзистора. Вывод управления второго транзистора электрически соединен со вторым выводом второго резистора и вторым анодом второго СИДа. Первый катод первого СИДа, второй катод второго СИДа и второй вывод третьего резистора заземлены.

Настоящее изобретение предлагает светоизлучающее устройство, содержащее генерирующую электричество цепь и цепь управления светоизлучением. Генерирующая электричество цепь содержит индукционную катушку и выпрямительный и фильтрующий контур. Индукционная катушка используется для получения индуцированного напряжения. Выпрямительный и фильтрующий контур используется для преобразования индуцированного напряжения в выходное напряжение. Цепь управления светоизлучением является аналогичной изложенной выше цепи управления светоизлучением.

Настоящее изобретение предлагает шар для тренировки кисти, который содержит оболочку и вращающийся шар. Вращающийся шар находиться внутри оболочки. Упомянутое выше светоизлучающее устройство расположено на вращающемся шаре. Светоизлучающее устройство содержит генерирующую электричество цепь и цепь управления светоизлучением. Напряжение, питающее цепь управления светоизлучением, генерируется посредством генерирующей электричество цепи шара для тренировки кисти. Величина напряжения генерирующей электричество цепи изменяется в зависимости от угловой скорости шара для тренировки кисти, так что первый светоизлучающий элемент и второй светоизлучающий элемент генерируют три характерных свечения, соответствующие низкому уровню угловой скорости, среднему уровню угловой скорости и высокому уровню угловой скорости соответственно, для того, чтобы представлять диапазоны угловой скорости, с которыми пользователь вращает шар для тренировки кисти. Кроме того, благодаря настоящему изобретению стоимость цепи управления светоизлучением может быть значительно снижена и нагрузка цепи управления светоизлучением уменьшена, в результате чего возрастет яркость световых лучей СИДов.

Краткое описание графических материалов

Настоящее изобретение полностью понятно из подробного описания, приведенного здесь только в качестве примера и, таким образом, не ограничивающего настоящее изобретения, где:

на фиг.1A представлена эквивалентная схема первого варианта осуществления цепи управления светоизлучением;

на фиг.1B представлена эквивалентная схема второго варианта осуществления цепи управления светоизлучением;

на фиг.1C представлена эквивалентная схема третьего варианта осуществления цепи управления светоизлучением;

на фиг.1D представлена эквивалентная схема четвертого варианта осуществления цепи управления светоизлучением;

на фиг.1E представлена эквивалентная схема пятого варианта осуществления цепи управления светоизлучением;

на фиг.2A представлена эквивалентная схема первого вариант осуществления генерирующей электричество цепи;

на фиг.2B представлена эквивалентная схема второго варианта осуществления генерирующей электричество цепи;

на фиг.2C представлена эквивалентная схема третьего варианта осуществления генерирующей электричество цепи;

на фиг.2D представлена эквивалентная схема четвертого варианта осуществления генерирующей электричество цепи;

на фиг.3A представлено структурное трехмерное изображение шара для тренировки кисти;

на фиг.3B представлено покомпонентное трехмерное изображение шара для тренировки кисти;

на фиг.3C представлено подробное покомпонентное трехмерное изображение шара для тренировки кисти;

на фиг.3D представлено подробное покомпонентное трехмерное изображение шара для тренировки кисти; и

на фиг.4 представлен график зависимости между угловой скоростью вращающегося шара и напряжением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Отдельные признаки и преимущества настоящего изобретения будут раскрыты далее в подробностях в подробном описании, содержание которого будет достаточным любому специалисту в данной области техники для понимания технического содержания настоящего изобретения и соответственно для осуществления настоящего изобретения. Кроме того, согласно содержанию, раскрытому в описании, формуле и приложенных графических материалах, любой специалист в данной области техники легко поймет задачи и преимущества настоящего изобретения.

На фиг.1A представлена эквивалентная схема первого варианта осуществления цепи управления светоизлучением. Согласно фиг.1A цепь управления светоизлучением 100 содержит первый транзистор 112, второй транзистор 114, первый резистор 122, второй резистор 124, третий резистор 126, первый СИД 132 и второй СИД 134. Цепь управления светоизлучением 100 получает питающее напряжение (напряжение VCC) и определяет, в зависимости от величины напряжения VCC, какой СИД зажечь - первый 132 или второй 134.

Первый транзистор 112 имеет первый вывод, второй вывод и вывод управления. Второй транзистор имеет первый вывод, второй вывод и вывод управления. В этом варианте осуществления первый транзистор 112 может быть PNP биполярным плоскостным транзистором (БПТ). Первый вывод первого транзистора является первым эмиттером 112e. Второй вывод первого транзистора является первым коллектором 112с. Вывод управления первого транзистора является первой базой 112b. Первый вывод второго транзистора является вторым эмиттером 114e. Второй вывод второго транзистора является вторым коллектором 114c. Вывод управления второго транзистора является второй базой 114b.

Первый резистор 122 имеет первый вывод 122a и второй вывод 122b. Второй резистор 124 имеет первый вывод 124a и второй вывод 124b. Третий резистор 126 имеет первый вывод 126a и второй вывод 126b.

Первый СИД 132 имеет первый анод 132a и первый катод 132b. Второй СИД 134 имеет второй анод 134a и второй катод 134b. Когда разность напряжений между первым анодом 132a и первым катодом 132b больше, чем напряжение прямого смещения первого СИДа 132, происходит включение первого СИДа 132. Второй СИД 134 функционирует подобным образом. При включении первый СИД 132 и второй СИД 134 излучают лучи различных цветов, при этом напряжение прямого смещения второго СИДа 134 больше, чем напряжение прямого смещения первого СИДа 132. Например, первый СИД 132 излучает красный свет, а второй СИД 134 излучает голубой свет. Кроме упомянутых цветов первый СИД 132 и второй СИД 134 могут также излучать лучи света разных цветов. Например, первый СИД 132 излучает оранжевый цвет, а второй СИД 134 излучает белый цвет. Другими словами, так как напряжение прямого смещения второго СИДа 134 больше, чем напряжение прямого смещения первого СИДа 132, это попадает под настоящее изобретение.

Первый вывод 122a первого резистора 122 и первый вывод 124a второго резистора 124 используются для приема напряжения VCC.

Первый эмиттер 112e электрически связан со вторым выводом 122b первого резистора 122. Первая база 112b электрически связана с третьим резистором 126. Первый коллектор 112с электрически связан с первым СИДом 132.

Второй эмиттер 114e используется для приема напряжения VCC. Вторая база 114b электрически соединена со вторым выводом 124b второго резистора 124 и вторым СИДом 134. Второй коллектор 114c электрически соединен с первой базой 112b и первым выводом 126a третьего резистора 126.

Первый катод 132b, второй катод 134b и второй вывод 126b третьего резистора 126 заземлены.

Когда напряжение VCC меньше, чем первое пороговое значение, первый СИД 132 и второй СИД 134 выключены. Когда напряжение VCC превышает первое пороговое значение, напряжение VCC является достаточным для включения первого СИДа 132, и первый СИД 132 излучает красный свет. Первое пороговое значение приблизительно равно напряжению прямого смещения первого СИДа 132 плюс напряжение на первом эмиттере 112e и первом коллекторе 112c, плюс напряжение на первом резисторе 122.

Когда напряжение VCC продолжает расти и достигает второго порогового значения, то есть напряжение VCC является достаточным для включения второго СИД 134, второй СИД 134 излучает голубой свет и первый СИД 132 все еще продолжает излучать красный свет. Напряжение VCC в это время приблизительно равно напряжению на втором резисторе 124 плюс напряжение прямого смещения второго СИДа 134.

Когда напряжение VCC продолжает расти и достигает третьего порогового значения, то есть напряжение на втором резисторе 124 больше, чем критическое напряжение второго транзистора 114, второй транзистор 114 включается. В это время ток течет к третьему резистору 126 через второй транзистор 114, так что напряжение на двух выводах третьего резистора 126 существенно увеличивается, то есть напряжение между первым эмиттером 112e и первой базой 112b первого транзистора 112 значительно уменьшиться. Таким образом, первый транзистор 112 будет отключен. В это время второй СИД 134 продолжает излучать свет. Однако первый СИД 132 выключен. Другими словами, только второй СИД 134 будет излучать свет.

Когда первый СИД 132 выключен, нагрузка цепи управления светоизлучением 100 уменьшиться, в результате чего второй СИД 134 будет светить ярче.

На фиг.1B представлена эквивалентная схема второго варианта осуществления цепи управления светоизлучением. Хотя упомянутая выше конструкция имеет только один первый СИД 132 и один второй СИД 134, настоящее изобретение не ограничивается этим. Для увеличения яркости светового излучения или эстетических ощущений от конструкции может быть установлено большее количество первых СИДов 132 и вторых СИДов 134. В частности, два первых СИДа 132, 132' могут быть соединены параллельно. Первые аноды 132a, 132a' первых СИДов 132, 132' присоединены вместе к первому коллектору 112c. Оба первых катода 132b, 132b' первых СИДов 132, 132' заземлены. Два вторых СИДа 134, 134' могут также быть соединены параллельно. Вторые аноды 134a, 134a' вторых СИДов 134, 134' присоединены вместе ко второму выводу 124b второго резистора 124. Оба вторых катода 134b, 134b' вторых СИДов 134, 134' заземлены.

На фиг.1C представлена эквивалентная схема третьего варианта осуществления цепи управления светоизлучением. Кроме упомянутых выше режимов соединения специалист в данной области техники может подсоединить больше количество первых СИДов 132 и вторых СИДов 134 согласно идее настоящего изобретения. В частности, три первых СИДа 132, 132', 132'' могут быть соединены параллельно. Первые аноды 132a, 132a', 132a'' первых СИДов 132, 132', 132'' присоединены вместе к первому коллектору 112c. Все первые катоды 132b, 132b', 132b'' первых СИДов 132, 132', 132'' заземлены. Три вторых СИДа 134, 134', 134'' могут также быть соединены параллельно. Вторые аноды 134a, 134a', 134a'' вторых СИДов 134, 134', 134'' присоединены вместе ко второму выводу 124b второго резистора 124. Все вторые катоды 134b, 134b', 134b'' вторых СИДов 134, 134', 134'' заземлены.

На фиг.1D представлена эквивалентная схема четвертого варианта осуществления цепи управления светоизлучением. Хотя первый транзистор 112 и второй транзистор 114 являются PNP биполярными плоскостными транзисторами, специалист в данной области техники может заменить PNP биполярные плоскостные транзисторы на металл-оксид-полупроводник структуры р типа (МОП) согласно идее этого варианта осуществления. В этом варианте осуществления МОП структуры р типа заменяют PNP биполярные плоскостные транзисторы. Иначе говоря, первый исток 112s эквивалентен первому эмиттеру 112e, первый затвор 112g эквивалентен первой базе 112b, и первый сток 112d эквивалентен первому коллектору 112c. Аналогично, второй исток 114s эквивалентен второму эмиттеру 114e, второй затвор 114g эквивалентен второй базе 114b, и второй сток 114d эквивалентен второму коллектору 114c. Кроме того, другие элементы цепи управления светоизлучением 100 аналогичны элементам, изображенным на фиг.1A. Такой способ также может быть применен и на фигурах 1B и 1C.

На фиг.1Е представлена эквивалентная схема пятого варианта осуществления цепи управления светоизлучением. В этом варианте осуществления второй резистор 124 может быть переменным резистором. Посредством изменения величины сопротивления переменного резистора можно регулировать третье пороговое значение. При уменьшении величины сопротивления переменного резистора для включения второго транзистора 114 необходимо большее напряжение VCC, то есть третье пороговое значение будет выше. Напротив, чем выше будет величина сопротивления переменного резистора, тем ниже будет третье пороговое значение. Если третье пороговое значение стало выше, потребуется более высокая угловая скорость для того, чтобы второй СИД 134 отдельно излучал голубой свет. Иначе говоря, пользователь изменяет пороговое значение для излучения голубого света посредством регулировки величины сопротивления переменного резистора. Использование переменного резистора может быть осуществлено в любом варианте осуществления на фигурах 1A-1D.

Цепь управления светоизлучением 100 согласно настоящему изобретению определяет, который из двух СИДов, первый 132 или второй 134, включать в зависимости от величины напряжения VCC. Цепь управления светоизлучением 100 может заменить известный из уровня техники программируемый контроллер или микропроцессор. Кроме того, в цепи управления светоизлучением 100 используются только два транзистора (БПТ или МОП) и три резистора. Таким образом, стоимость цепи управления светоизлучением 100 намного ниже, чем стоимость известного из уровня техники программируемого контроллера или микропроцессора. Кроме того, цепь управления светоизлучением 100 использует довольно незначительное количество элементов, так что потребление электрической энергии будет намного ниже, чем у известного из уровня техники программируемого контроллера или микропроцессор. При использовании одинакового источника питания яркость лучей света, излучаемых СИДами, приводимыми в действие цепью управления светоизлучением 100 в соответствии с настоящим изобретением, намного больше, чем яркость лучей света, излучаемых СИДами, приводимыми в действие программируемым контроллером или микропроцессором.

На фиг.2A представлена эквивалентная схема первого варианта осуществления генерирующей электричество цепи. Генерирующая электричество цепь 200 содержит индукционную катушку 211, выпрямляющий и фильтрующий контур. Выпрямляющий и фильтрующий контур содержит выпрямительный диод 221 и фильтрующий конденсатор 231.

Индукционной катушкой 211 может быть индуктор. Когда создается относительное движение между индукционной катушкой 211 и ферромагнитным элементом (например, магнитом), магнитное поле на индукционной катушке 211 изменяется, в результате чего индукционная катушка 211 создает индуцированное напряжение. Когда изменение магнитного поля на индукционной катушке 211 представляет собой синусоиду, индуцированное напряжение является напряжением переменного тока (АС).

Выпрямительный диод 221 используется для преобразования переменного напряжения в напряжением постоянного тока (DC). В этом варианте осуществления, когда используется только один выпрямительный диод 221, цепь может назваться однополупериодным выпрямителем.

Специалист в данной области техники может использовать двухполупериодный выпрямитель для замены вышеупомянутого однополупериодного выпрямителя. На фиг.2B представлена эквивалентная схема второго варианта осуществления генерирующей электричество цепи. В этом варианте осуществления генерирующая электричество цепь 200 содержит четыре выпрямительных диодов 221, 222, 223, 224. Когда индуцированное напряжение является положительным напряжение, ток проходит через выпрямительные диоды 221, 224 и фильтрующий конденсатор 231. Когда индуцированное напряжение является отрицательным напряжением, ток проходит через выпрямительные диоды 222, 223 и фильтрующий конденсатор 231.

Кроме того, выпрямитель с выводом от средней точки может также использоваться для замены однополупериодного выпрямителя. На фиг.2C представлена эквивалентная схема третьего варианта осуществления генерирующей электричество цепи. Генерирующая электричество цепь 200 содержит два выпрямительных диода 221, 222. Когда индуцированное напряжение является положительным напряжением, ток, генерируемый верхней половиной индукционной катушки 211, проходит через выпрямительный диод 221 и фильтрующий конденсатор 231. Когда индуцированное напряжение является отрицательным напряжением, ток, генерируемый нижней половиной индукционной катушки 211, проходит через выпрямительный диод 222 и фильтрующий конденсатор 231.

На фиг.2D представлена эквивалентная схема четвертого варианта осуществления генерирующей электричество цепи. Хотя генерирующая электричество цепь 200 на фигурах 2A, 2B и 2C содержит только фильтрующий конденсатор 231, специалист в данной области техники может подсоединить фильтрующий резистор 232 параллельно фильтрующему конденсатору 231 для достижения лучшего эффекта фильтрации.

Посредством упомянутых выше индукционной катушки 211, выпрямительного диода 221 и фильтрующего конденсатора 231 генерирующая электричество цепь 200 генерирует напряжение постоянного тока VCC и питает напряжением постоянного тока VCC цепь управления светоизлучением 100, в результате чего цепь управления светоизлучением 100 излучает лучи света различных цветов согласно величине напряжение VCC.

Цепь управления светоизлучением 100 и генерирующая электричество цепь 200 могут использоваться в различных устройствах, в которых происходит вращение, таких как, например, шар для тренировки кисти согласно настоящему изобретению. Однако настоящее изобретение не ограничивается этим. Светоизлучающее устройство согласно настоящему изобретению может использоваться во всех устройствах, в которых происходит вращение, таких как велосипеды, роликовые коньки или йо-йо. Энергия вращения, производимая вращением, может быть преобразована в электрическую энергию. Чем выше угловая скорость, тем выше будет величина напряжения электропитания. Светоизлучающее устройство согласно настоящему изобретению может осуществлять излучение лучей света, имеющих различные цвета в зависимости от величины напряжения, то есть в зависимости от угловой скорости.

На фигурах 3A и 3B изображен шар для тренировки кисти, в котором используется упомянутое выше светоизлучающее устройство. На фиг.3A представлено структурное трехмерное изображение шара для тренировки кисти. На фиг.3B представлено покомпонентное трехмерное изображение шара для тренировки кисти. Согласно фигурам 3A и 3B шар для тренировки кисти 300 содержит оболочку 310 и вращающийся шар 350.

Оболочка 310 содержит верхний корпус оболочки 320 и нижний корпус оболочки 330. В верхнем конце верхнего корпуса оболочки 320 выполнено отверстие. Верхний корпус оболочки 320 и нижний корпус оболочки 330 сконфигурированы приблизительно в виде полых полусферических корпусов оболочки. Верхний корпус оболочки 320 и нижний корпус оболочки 330 могут быть объединены для образования полости. Верхний корпус оболочки 320 и нижний корпус оболочки 330 могут быть цветными прозрачными корпусами оболочки. При включении и выключении вышеупомянутых первого СИДа 132 и второго СИДа 134 прозрачные корпуса оболочки будут показывать различные цвета соответственно.

Наружное кольцо 340 установлено между нижней кромкой верхнего корпуса оболочки 320 и верхней кромкой нижней оболочки корпуса 330, и отверстия для вала вращения 342 выполнены на двух противоположных концах наружного кольца 340 соответственно. Ферромагнитный элемент 344 прикрепляется относительно наружного кольца 340. Ферромагнитный элемент 344 может быть, кроме прочего, магнитом.

Вращающийся шар 350 расположен в полости, образованной верхним корпусом оболочки 320 и нижним корпусом оболочки 330. На противоположных сторонах вращающегося шара 350 установлены валы вращения 352. Два вала вращения 352 могут входить в отверстия для валов вращения 342 соответственно. Вращающийся шар 350 вращается вокруг оси, вдоль которой проходят валы вращения 352.

Согласно фиг.3C схемная плата 360 установлена на вращающемся шаре 350. Упомянутые выше цепь управления светоизлучением 100 и генерирующая электричество цепь 200 расположены на схемной плате 360. Первый СИД 132 и второй СИД 134 цепи управления светоизлучением 100 установлены вертикально на схемной плате 360. Первый СИД 132 и второй СИД 134 могут проходить через отверстия в центре вращающегося шара 350. Элементы 221, 221' могут вращаться относительно ферромагнитного элемента 344 для генерирования индуцированного напряжения, которое затем выпрямляется и фильтруется для получения напряжения VCC. Напряжение VCC поступает в цепь управления светоизлучением 100. Цепь управления светоизлучением 100 управляет первым СИДом 132 или вторым СИДом 134 в зависимости от величины напряжения VCC. Иначе говоря, шар для тренировки кисти 300 излучает различные лучи света в зависимости от различных угловых скоростей.

Согласно фиг.3D два первых СИДа 132, 132' и два вторых СИДа 134, 134' расположены на схемной плате 360. Использование двух первых СИДов 132, 132' и двух вторых СИДов 134, 134' будет более понятно со ссылкой на фиг.1B, описание которой опущено здесь.

На фиг.4 представлен график зависимости между угловой скоростью вращающегося шара и напряжением. На фиг.4 ось абсцисс представляет собой угловую скорость вращающегося шара, а ось ординат представляет собой напряжение VCC.

Когда шар для тренировки кисти 300 находится в положении покоя, то есть угловая скорость вращающегося шара 350 равна нулю, напряжение VCC также равняется нулю. При постепенном увеличении угловой скорости вращающегося шара 350 как вращающегося предмета напряжение VCC также будет постепенно возрастать.

В случае если угловая скорость вращающегося шара 350 будет продолжать расти и достигнет низкого уровня угловой скорости, то есть напряжение VCC превысит первое пороговое значение, напряжение VCC будет достаточным для включения первого СИДа 132.

Если угловая скорость вращающегося шара 350 будет продолжать расти и достигнет среднего уровня угловой скорости, то есть напряжение VCC превысит второе пороговое значение, напряжение VCC будет достаточным для включения второго СИДа 134, при этом второй СИД 134 будет излучать голубой свет и первый СИД 132 будет по-прежнему излучать красный. Поскольку первый СИД 132 и второй СИД 134 излучают красный и голубой свет одновременно, под воздействием визуального явления послесвечения, генерируемого посредством высокоскоростного вращения, будет казаться, что светоизлучающее устройство излучает пурпурный свет между красным и голубым светом.

Если угловая скорость вращающегося шара 350 будет непрерывно расти и достигнет высокого уровня угловой скорости, то есть напряжение VCC превысит третье пороговое значение, напряжение на втором резисторе 124 станет выше, чем критическое напряжение второго транзистора 114, и второй транзистор 114 включиться, вследствие чего первый транзистор 112 отключится. В это время первый СИД 132 выключится. Однако второй СИД 134 будет продолжать излучать свет. Другими словами, только второй СИД 134 будет излучать свет.

При отключении первого СИДа 132 уменьшиться нагрузка цепи управления светоизлучением 100, так что напряжение VCC значительно возрастет и свечение второго СИДа 134 станет ярче. Поскольку напряжение VCC значительно возросло, напряжение на втором резисторе 124 также возрастет в аналогичной пропорции. Иначе говоря, напряжение на втором резисторе 124 в это время будет значительно больше, чем критическое напряжение второго транзистора 114. Таким образом, даже если угловая скорость вращающегося шара 350 начнет уменьшаться, второй транзистор 114 все еще включен и второй СИД 134 будет продолжать излучать голубой свет.

Если угловая скорость вращающегося шара 350 будет продолжать снижаться и напряжение VCC станет ниже четвертого порогового значения, то есть напряжение VCC будет недостаточным для включения второго СИДа 134, второй СИД 134 не будет больше излучать свет. При этом второй транзистор 114 выключится и первый транзистор 112 включится, в результате чего первый СИД 132 включится и будет излучать свет. Иначе говоря, начальный голубой свет, излучаемый вторым СИДом 134, будет непосредственно заменен красным светом, излучаемым первым СИДом 132.

Шар для тренировки кисти согласно настоящему изобретению может излучать красный свет при низком уровне угловой скорости, излучать пурпурный свет при среднем уровне угловой скорости и излучать голубой свет при высоком уровне угловой скорости, для того, чтобы пользователь понимал текущее значение угловой скорости в зависимости от излучаемых лучей света.

Заявленное изобретение относится к цепи управления светоизлучением и использующему ее шару для тренировки кисти. Шар для тренировки кисти содержит светоизлучающее устройство. Светоизлучающее устройство содержит генерирующую электричество цепь и цепь управления светоизлучением. Генерирующая электричество цепь генерирует электрическую энергию из кинетической энергии вращения шара для тренировки кисти и питает электрической энергией цепь управления светоизлучением. Цепь управления светоизлучением содержит первый и второй светоизлучающие элементы. Согласно величине выходного напряжения от генерирующей электричество цепи включается первый светоизлучающий элемент для излучения красного света, или включается второй светоизлучающий элемент для излучения голубого света, который совместно с красным образует пурпурный свет благодаря визуальному явлению послесвечения, или первый светоизлучающий элемент выключается для значительного увеличения напряжения для того, чтобы голубой свет стал ярче. Технический результат заключается в возможности производить различные эффекты свечения в зависимости от различных диапазонов угловых скоростей шара для тренировки кисти, что позволяет определять пользователю текущее значение угловой скорости в зависимости от излучаемого света. 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Шар для тренировки кисти, использующий цепь управления светоизлучением, содержащий:
оболочку, соединенную с ферромагнитным элементом; и
вращающееся тело, расположенное в оболочке и содержащее светоизлучающее устройство, при этом светоизлучающее устройство содержит:
генерирующую электричество цепь, содержащую:
индукционную катушку получения индуцированного напряжения; и
выпрямительный и фильтрующий контур для преобразования индуцированного напряжения в выходное напряжение; и
цепь управления светоизлучением для приема выходного напряжения, при этом цепь управления светоизлучением содержит:
первый транзистор, имеющий первый вывод, второй вывод и вывод управления;
второй транзистор, имеющий первый вывод, второй вывод и вывод управления, причем на первый вывод второго транзистора приходит выходное напряжение, и второй вывод второго транзистора электрически соединен с выводом управления первого транзистора;
первый резистор, имеющий первый вывод и второй вывод, при этом на первый вывод первого резистора приходит выходное напряжение, и второй вывод первого резистора электрически соединен с первым выводом первого транзистора;
второй резистор, имеющий первый вывод и второй вывод, при этом на первый вывод второго резистора приходит выходное напряжение, и второй вывод второго резистора электрически соединен с выводом управления второго транзистора;
третий резистор, имеющий первый вывод и второй вывод, при этом первый вывод третьего резистора электрически соединен со вторым выводом второго транзистора и выводом управления первого транзистора, и второй вывод третьего резистора заземлен;
первый светоизлучающий диод (СИД), имеющий первый анод и первый катод, при этом первый анод электрически соединен со вторым выводом первого транзистора, и первый катод заземлен; и
второй СИД, имеющий второй анод и второй катод, при этом второй анод электрически соединен со вторым выводом второго транзистора и выводом управления второго транзистора, второй катод заземлен, и напряжение прямого смещения второго СИДа больше, чем напряжение прямого смещения первого СИДа;
при этом когда величина выходного напряжения больше, чем первое пороговое значение, первый СИД включен, когда величина напряжения больше, чем второе пороговое значение, первый СИД и второй СИД включены одновременно, и когда величина напряжения больше, чем третье пороговое значение, первый СИД выключается и выходное напряжение резко повышается.

2. Шар для тренировки кисти, использующий цепь управления светоизлучением, по п.1, отличающийся тем, что, если после того как величина напряжения превысила третье пороговое значение, величина напряжения упадет ниже, чем четвертое пороговое значение, второй СИД выключается и первый СИД включается.

3. Шар для тренировки кисти, использующий цепь управления светоизлучением, по п.1, отличающийся тем, что первый транзистор и второй транзистор представляют собой PNP биполярные плоскостные транзисторы (БИТ), первый вывод первого транзистора является первым эмиттером, второй вывод первого транзистора является первым коллектором, вывод управления первого транзистора является первой базой, первый вывод второго транзистора является вторым эмиттером, второй вывод второго транзистора является вторым коллектором, и вывод управления второго транзистора является второй базой.

4. Шар для тренировки кисти, использующий цепь управления светоизлучением, по п.1, отличающийся тем, что первый транзистор и второй транзистор представляют собой металл-оксид-полупроводники p типа (МОП), первый вывод первого транзистора является первым истоком, второй вывод первого транзистора является первым стоком, вывод управления первого транзистора является первым затвором, первый вывод второго транзистора является вторым истоком, второй вывод второго транзистора является вторым стоком, и вывод управления второго транзистора является вторым затвором.

5. Шар для тренировки кисти, использующий цепь управления светоизлучением, по п.1, отличающийся тем, что второй резистор является переменным резистором для регулировки третьего порогового значения.