一種具有無線電能接收結構的集成電路及集成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無線充電技術領域，更具體的說，涉及一種具有無線電能接收結構的集成電路及集成方法。
【背景技術】
[0002]無線充電技術由于方便、快捷而快速應用于市場，傳統的無線充電方案是設置電能發射平臺和電能接收平臺，電能接收平臺一般為帶有無線接收結構的外殼，然后通過芯片引腳將電能接收平臺的電能供給用電設備。
[0003]上述方案的不足之處在于需要單獨制作或購買電能接收平臺，例如為帶有無線接收結構的手機殼或是充電模塊，這將給用戶帶來不便之處，且不能滿足用戶的無線充電體驗效果，因此，在市場需求的進一步推動下，無線充電技術人員考慮到將無線接收結構集成到便攜式電子設備例如手機中去，這樣手機本身帶有無線充電功能，如圖1所示為，為現有技術的一種無線充電集成方式，手機內部主要包括電池、手機主板以及主板上實現各種功能的元器件。如果需要將具有無線充電接收功能的模塊集成到手機里，根據常規無線充電接收模塊的結構，手機內部需要增加電能接收線圈、磁屏蔽層、金屬屏蔽層(如銅皮)和實現無線電能轉換的無線充電元器件。如圖1所示，將實現無線充電功能的無線充電器件和手機自身的電子設備器件一起置于手機主板上，圖1中電子設備器件包括多個，無線充電器件也包括多個，均放在同一塊主板上，將電能接收線圈、磁屏蔽和銅屏蔽依次堆疊于手機主板和電池所在整體之上。電能接收線圈耦合電能發射線圈產生的交變磁場，感生出相應的電能，通過接收線圈的輸出端電連接到手機主板上，主板上的無線充電器件實現將感生的電能轉化為手機電池所需要的電壓或電流，以最終完成給手機電池充電。
[0004]但是，這種集成方案有一定的缺陷，第一，存在散熱隱患，手機內部元器件是主要熱源，尤其是CPU (中央處理器)、GPU (圖形處理器)等核心處理器件，而實現無線充電功能的元器件在電能轉換過程中也會產生能量損耗，帶來額外的熱源，這將增加手機主板的散熱負擔；第二，沒有充分利用手機內部的空間，如圖2所示的側視圖，由于電能接收線圈、磁屏蔽層和銅屏蔽層均有一定的厚度，那么在與電能接收線圈、磁屏蔽層和銅屏蔽層平行的主板位置，有部分空間沒有利用。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明提出了一種具有無線電能接收結構的集成電路及集成方法。通過將無線充電器件放置于獨立的主板上，然后該主板放置在與電能接收線圈、磁屏蔽層和銅屏蔽層平行的水平位置上，可以使得無線充電器件產生的熱量通過獨立的主板散放，同時又充分利用了電能接收線圈、磁屏蔽層和銅屏蔽層的厚度造成的空間增加。
[0006]依據本發明的一種具有無線電能接收結構的集成電路，用以電子設備中，所述集成電路包括電子設備主板、無線充電主板、電子設備電池以及電能接收層；
[0007]所述電子設備主板用以放置實現各功能的電子設備器件，并且所述實現各功能的電子設備器件電連接至所述電子設備主板；
[0008]所述無線充電主板用以放置實現無線充電的無線充電器件，并且所述無線充電器件電連接至所述無線充電主板；
[0009]所述電能接收層包括電能接收線圈、依次與所述電能接收線圈緊鄰放置的第一屏蔽層和第二屏蔽層；
[0010]其中，所述無線充電主板和所述電能接收層平行放置，并作為第一結構層，所述電子設備主板和所述電子設備電池平行放置，并作為第二結構層，所述第一結構層和所述第二結構堆疊放置。
[0011]優選的，所述無線充電主板的放置有無線充電器件的方向與所述電子設備主板的放置有電子設備器件的方向為相同的方向。
[0012]優選的，所述無線充電主板的放置有無線充電器件的方向與所述電子設備主板的放置有電子設備器件的方向為相反的方向，且所述無線充電器件和所述電子設備器件對向放置。
[0013]進一步的，當所述無線充電器件中部分器件高度大于所述電能接收層的厚度時，則將高度超過的部分器件放置于電子設備主板上電子設備器件的間隙中。
[0014]優選的，當所述第一結構層在水平方向的橫截面小于所述第二結構層在水平方向的橫截面時，則所述無線充電主板延伸至所述第一結構層的所在平面的其他部分。
[0015]進一步的，當所述第一結構層在水平方向的橫截面小于所述第二結構層在水平方向的橫截面時，則所述無線充電主板延伸至所述第一結構層的所在平面的其他部分，并包圍所述電能接收層，以使得所述第一結構層和所述第二結構層在水平方向的橫截面相等。
[0016]進一步的，所述無線充電功能的器件包括諧振電容、整流電路、直流變換電路和濾波電路，
[0017]所述諧振電容和所述電能接收線圈諧振工作以耦合電能發射板的空間磁場，以獲得對應的交變電壓；
[0018]所述整流電路接收所述交變電壓以轉換為第一直流電壓；
[0019]所述直流變換電路接收所述第一直流電壓以轉換為期望值的第二直流電壓；
[0020]所述濾波電路接收所述第二直流電壓進行濾波處理后產生輸出電壓或電流以給所述電子設備電池充電。
[0021]優選的，所述第一屏蔽層為磁片屏蔽層，第二屏蔽層為銅屏蔽層。
[0022]依據本發明的一種具有無線電能接收結構的集成方法，用于電子設備中，包括以下步驟:
[0023]將實現各功能的電子設備器件放置于所述電子設備主板之上，并電連接至所述電子設備主板；
[0024]將實現無線充電器件放置于所述無線充電主板之上，并電連接至所述無線充電主板；
[0025]其中，所述無線充電主板和所述無線電能接收結構中的電能接收層平行放置，并作為第一結構層，所述電子設備主板和所述電子設備的電池平行放置，并作為第二結構層，所述第一結構層和所述第二結構堆疊放置。
[0026]優選的，所述電能接收層包括電能接收線圈、依次與所述電能接收線圈緊鄰放置的磁屏蔽層和銅屏蔽層。
[0027]優選的，所述無線充電主板的放置有無線充電器件的方向與所述電子設備主板的放置有電子設備器件的方向為相同的方向。
[0028]優選的，所述無線充電主板的放置有無線充電器件的方向與所述電子設備主板的放置有電子設備器件的方向為相反的方向，且所述無線充電器件和所述電子設備器件對向放置。
[0029]優選的，當所述第一結構層在水平方向的橫截面小于所述第二結構層在水平方向的橫截面時，則所述無線充電主板延伸至所述第一結構層的所在平面的其他部分。
[0030]進一步的，當所述第一結構層在水平方向的橫截面小于所述第二結構層在水平方向的橫截面時，則所述無線充電主板延伸至所述第一結構層的所在平面的其他部分，并包圍所述電能接收層，以使得所述第一結構層和所述第二結構層在水平方向的橫截面相等。
[0031]根據上述的具有無線電能接收結構的集成電路及集成方法，通過將無線充電器件放置于獨立的