專利名稱：一種多電源輸入的無線充電器的制作方法
技術領域：
—種多電源輸入的無線充電器技術領域[0001]本實用新型涉及一種無線充電器。
背景技術：
[0002]無線電技術現在已經廣泛用于通信領域。然而，無線通信傳送的都是微弱的信息， 而不是功率較大的能量。因此許多使用極為方便的便攜式的移動產品，都要不定期地連接電網進行充電，也因此不得不留下各種插口和連接電纜。如果徹底去掉這些插口和連接電纜，移動終端設備就可以獲得真正的自由。因此就出現了無線充電技術。無線充電是一種不需要通過導體連接，或者插接其他輔助充電設施的新型充電技術。應用該技術可增強用電的安全性，且不會出現接觸不良等安全隱患，因此受到各國研究者的關注。[0003]現在市場中也存在著類似的充電設備，其原理是通過兩線圈相互感應并進行電能轉換的形式實現所謂的無線充電。但是這種充電技術實現充電的前提是兩線圈必須相靠極近，且傳輸效率也不是太理想。此外，這種無線充電器是一對一針對性設計，就注定這款設備的使用范圍非常有限，使得它不能大范圍推廣并被大眾接受。[0004]綜上可知，現在的無線電力裝置技術中，能傳輸的距離短，但其不能離發射器太遠，根本發揮不到無線的作用，而且其輸出的能量小，只適用于電量需求小的電器，還有待于進一步提高。因為一直無法突破效率和距離這個瓶頸，使它一直不進入實用領域。實用新型內容[0005]本實用新型是為了解決現有的無線充電器充電輸出電量小、只能進行一對一充電、通用性差的問題，從而提出一種多電源輸入的無線充電器。[0006]一種多電源輸入的無線充電器，它包括全橋整流電路、濾波電路、穩壓電路、太陽能電池板、太陽能控制器、2M有源晶振逆變聞頻電路、功率放大電路、并聯諧振回路電路、初級繞組、次級繞組、2M有源晶振特定頻率產生電路和充電電路；[0007]全橋整流電路的電源輸入端接入交流電源，所述全橋整流電路的電源輸出端與濾波電路的電源輸入端連接，所述濾波電路的電源輸出端與穩壓電路的電源輸入端連接；所述穩壓電路的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路的一號電源輸入端連接；[0008]太陽能電池板的電源信號輸出端與太陽能控制器的電源輸入端連接；所述太陽能控制器的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路的二號電源輸入端連接；[0009]所述2M有源晶振逆變高頻電路的電源輸出端與功率放大電路的電源輸入端連接；所述功率放大電路的電源輸出端與并聯諧振回路電路的電源輸入端連接；并聯諧振回路電路的輸出電源經初級繞組和次級繞組變壓后輸入至2M有源晶振特定頻率產生電路的電源輸入端，所述2M有源晶振特定頻率產生電路的電源輸出端與充電電路的電源輸入端連接；充電電路的電源輸出端為負載的充電接入端。[0010]本實用新型采用可切換的兩種模式進行充電器，充電輸出電量大；并且本實用新型可以同時為若干個目標進行無連接線的充電。本實用新型通用性強，可以廣泛適用于各種型號的手機；并且，由于采用無線充電的方式，本實用新型消除了插拔電源時漏電、觸電等各種安全隱患。同時本實用新型能夠利用太陽能綠色能源為設備充電，減少了能量的浪費，節能減排。
[0011]圖I是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的具體電路結構示意圖；圖3 是本實用新型中的帶有百葉窗的平臺式殼體的結構示意圖。
具體實施方式
[0012]具體實施方式
一、結合圖I和圖2說明本具體實施方式
，一種多電源輸入的無線充電器，它包括全橋整流電路2、濾波電路3、穩壓電路4、太陽能電池板5、太陽能控制器6、2M 有源晶振逆變高頻電路7、功率放大電路8、并聯諧振回路電路9、初級繞組10、次級繞組11、 2M有源晶振特定頻率產生電路12和充電電路13 ；[0013]全橋整流電路2的電源輸入端接入交流電源I，所述全橋整流電路2的電源輸出端與濾波電路3的電源輸入端連接，所述濾波電路3的電源輸出端與穩壓電路4的電源輸入端連接；所述穩壓電路4的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路7的一號電源輸入端連 接;[0014]太陽能電池板5的電源信號輸出端與太陽能控制器6的電源輸入端連接；所述太陽能控制器6的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路7的二號電源輸入端連接；[0015]所述2M有源晶振逆變高頻電路7的電源輸出端與功率放大電路8的電源輸入端連接；所述功率放大電路8的電源輸出端與并聯諧振回路電路9的電源輸入端連接；并聯諧振回路電路9的輸出電源經初級繞組10和次級繞組11變壓后輸入至2M有源晶振特定頻率產生電路12的電源輸入端，所述2M有源晶振特定頻率產生電路12的電源輸出端與充電電路13的電源輸入端連接；充電電路13的電源輸出端為負載充電接入端。[0016]本實用新型的電路主體如圖2所示，圖中標記R1 R5為電阻，0Γ04> C6 C7為電容，Dl為全橋整流電路，T為變壓器、K為繼電器控制器、GND表示電源地。[0017]本實用新型利用電磁共振、電磁波感應原理及相關的交流感應技術，通過產生磁場，并通過電磁共振將能量傳輸給裝有專門接受能量的接收裝置，由此進行充電。[0018]本實用新型的接收線圈由合金磁性合金繞制而成，小巧方便為日常生活提供了莫大的方便。而且此平臺可以同時為幾個設備充電，實現了無觸點充電一對多充電的現實。[0019]本實用新型通過太陽能電池板產生的電能經過太陽能控制器為充電設備進行供電，也可以通過220V交流電壓通過變壓后為設備進行供電，使能源利用率更高。[0020]本實用新型還可以增加更高性能的電路系統，采用了高效能的電子元件，將外界因素對產品性能的負面影響降到最低，最大程度的發揮設備的工作能力。[0021]本實用新型還可以加入被充電對象檢測部分，使得整個系統更加智能化，可以隨時檢測到被充電對象，隨時檢測設備本身運行情況，更加方便使用。[0022]本實用新型的參數選擇本實用新型中供電電源有兩種220V交流和24V直流， 采用繼電器進行選擇。按照交流優先的原則繼電器的常閉觸點與直流電源連接。經繼電器選擇的+24V直流電主要為發射線圈供電，。[0023]此外，經78L12降后為集成電路供電，為保證繼電器的動作不影響發送電路的穩定工作，電容C3的容量不小于2200uF。[0024]電能的無線傳送實際上是通過發射線圈和接收線圈的互感作用實現的，這里發射線圈和接收線圈構成一個無磁芯的變壓器的原、副線圈。為保證足夠的功率和盡可能高的效率，應選擇較高的調制頻率，同時要考慮到器件的高頻特性，經實驗選擇，I. 6MHz為最佳。[0025]78L12為CMOS六非門⑶4069，這里只用了三個非門，由FI、F2構成方波振蕩器， 產生I. 6MHz的方波，經F3緩沖并整形，得到幅度約IlV的方波來激勵VMOS功放管IRF640。 足以使其工作在開關狀態(丁類)，以保證盡可能高的轉換效率。對于方波振蕩器，其振蕩頻率 f = 11. 4MHz。[0026]具體實施方式
二、本具體實施方式
與實施方式一所述的一種多電源輸入的無線充電器的區別在于，它包括帶有百葉窗的平臺式殼體，全橋整流電路2、濾波電路3、穩壓電路4、太陽能電池板5、太陽能控制器6、2M有源晶振逆變高頻電路7、功率放大電路8、并聯諧振回路電路9、初級繞組10、次級繞組11、2M有源晶振特定頻率產生電路12和充電電路13的主體位于帶有百葉窗的平臺式殼體中,全橋整流電路2的電源輸入端的端子和充電電路13 的電源輸出端的端子嵌固在帶有百葉窗的平臺式殼體上。·[0027]使用磁耦合共振原理進行充電必須考慮發熱和散熱問題，這是由無線充電原理決定的。百葉窗平臺為產品快速散熱并維持產品正常工作而設計。由于本實用新型使用高頻電磁感應來進行電能的傳輸，使得產品本身受其影響而導致本體發熱現象，因此選用良好的導熱散熱材料做為產品的載體和保護殼，并且利用良好的結構設計使散熱效果更為理本巨ο[0028]本實施方式將充電平臺設計成百葉形式，不僅可以改善設備的散熱性能而且可以使電磁能最高百分比的利用。[0029]本實施方式中的主要元器件選擇[0030]電源變壓器T :可以經整流濾波后得到約24V的直流電壓。[0031]太能能控制器可以將太陽能輸出穩定24V直流電壓[0032]繼電器DC24V，經測量其可靠吸合電流為130mA。[0033]保險管FUSE):快速反應的1A。[0034]可調電阻用精密可調的。[0035]諧振電容瓷介電容耐壓不小于63V。[0036]整流橋用聞頻開關管1N4148。[0037]精密電壓源TL431。[0038]運放0PA335，TI公司的軌對軌精密單運放。[0039]晶體管要求漏電流小于O. IuA,放大倍數大于200。[0040]發光管普亮(紅)，正向VA特性盡可能陡直(動態電阻小，穩壓特性好)。[0041]發送線圈用Ulmm的漆包線在U66mm的圓柱體上密繞20阻,直徑大約3cm,用 502膠適當粘接，脫胎成桶形線圈。[0042]接收線圈用U0. 4mm的漆包線在同樣的圓柱體上密繞20匝，脫胎后整理成密圈形然后粘接固定。這是為了使接收單元盡可能薄型化。[0043]以下通過具有的性能測試說明本發明的優勢[0044]在接收單元空載(不接被充電池)情況下，保持發射線圈和接收線圈同軸，改變發射線圈和接收線圈間距，測量接收單元兩端電壓DCV。[0045]線圈間距OcmH^cm20cmKJci I40cmCcmIOcm80cmDCV 輸出.30.12V25.56V21.42 V18.53 V17.13V14.89V12.42V8.50V6,44V[0046]保持發射線圈和接收線圈同軸并固定于相距20cm，接上待充電池，并接上電壓表。[0047]充電效率[0048]仍保持發射線圈和接收線圈同軸相距20cm，充電器分別工作于快充和停充。進行測量。[0049]
權利要求1.一種多電源輸入的無線充電器，其特征是它包括全橋整流電路(2)、濾波電路(3)、 穩壓電路(4)、太陽能電池板(5)、太陽能控制器(6)、2M有源晶振逆變高頻電路(7)、功率放大電路(8 )、并聯諧振回路電路(9 )、初級繞組(10 )、次級繞組(11)、2M有源晶振特定頻率產生電路(12)和充電電路(13)；全橋整流電路(2 )的電源輸入端接入交流電源(I)，所述全橋整流電路(2 )的電源輸出端與濾波電路(3)的電源輸入端連接，所述濾波電路(3)的電源輸出端與穩壓電路(4)的電源輸入端連接；所述穩壓電路(4)的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路(7)的一號電源輸入端連接；太陽能電池板(5)的電源信號輸出端與太陽能控制器(6)的電源輸入端連接；所述太陽能控制器(6)的電源輸出端與2M有源晶振逆變高頻電路(7)的二號電源輸入端連接；所述2M有源晶振逆變高頻電路(7)的電源輸出端與功率放大電路(8)的電源輸入端連接；所述功率放大電路(8)的電源輸出端與并聯諧振回路電路(9)的電源輸入端連接；并聯諧振回路電路(9)的輸出電源經初級繞組(10)和次級繞組(11)變壓后輸入至2M有源晶振特定頻率產生電路(12)的電源輸入端，所述2M有源晶振特定頻率產生電路(12)的電源輸出端與充電電路(13)的電源輸入端連接；充電電路(13)的電源輸出端為負載的充電接入端。
2.根據權利要求I所述的一種多電源輸入的無線充電器，其特征在于它包括帶有百葉窗的平臺式殼體，全橋整流電路(2)、濾波電路(3)、穩壓電路(4)、太陽能電池板(5)、太陽能控制器(6 )、2M有源晶振逆變高頻電路(7 )、功率放大電路(8 )、并聯諧振回路電路(9 )、初級繞組(10)、次級繞組(11)、2M有源晶振特定頻率產生電路(12)和充電電路(13)的主體設置在帶有百葉窗的平臺式殼體中，全橋整流電路(2)的電源輸入端的端子和充電電路(13) 的電源輸出端的端子嵌固在帶有百葉窗的平臺式殼體上。
專利摘要一種多電源輸入的無線充電器，涉及一種無線充電器。它解決了現有的無線充電器充電輸出電量小、只能一對一充電、通用性差的問題。全橋整流電路的電源輸出端先后經過濾波電路和穩壓電路連入2M有源晶振逆變高頻電路；太陽能電池板的電源信號輸出端經太陽能控制器后接入2M有源晶振逆變高頻電路；2M有源晶振逆變高頻電路的電源輸出端與功率放大電路的電源輸入端連接；功率放大電路的電源輸出端與并聯諧振回路電路的電源輸入端連接；并聯諧振回路電路的輸出電源經初級繞組和次級繞組變壓后輸入至2M有源晶振特定頻率產生電路的電源輸入端，2M有源晶振特定頻率產生電路的電源輸出端與充電電路的電源輸入端連接。本實用新型適用于無線充電場合。
文檔編號H02J7/02GK202749884SQ20122048234
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者趙亞鳳, 張洪鎮, 郭婷婷, 陳福盈 申請人:東北林業大學