一種無線充電器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線充電領(lǐng)域，特別涉及一種基于電磁諧振原理將電能轉(zhuǎn)換為電磁能進(jìn)行無線傳輸?shù)臒o線充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]無線充電技術(shù)如今已轉(zhuǎn)換到無繩電話充電、手機(jī)充電器等較大功率的產(chǎn)品上。目前的無線電能傳輸方案主要包括:一、電波輻射式無線傳播，通過電磁波或激光裝置把電能轉(zhuǎn)換成電磁波或激光，發(fā)射天線和接收天線做媒介在空間自由傳播電磁波或激光，然后通過電磁波轉(zhuǎn)換器、整流濾波電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換充電，該方式由于方向性不強(qiáng)、穿過障礙物能量低使得長距離傳輸困難，且還會給周圍帶來電波輻射危害；二、磁耦合諧振式無線傳輸，磁耦合諧振式無線充電技術(shù)引入了諧振技術(shù)，發(fā)射線圈、接收線圈采用相同的工作頻率，可以提高傳輸效率，增大傳輸距離，減小輻射。
[0003]采用磁耦合諧振的電能發(fā)射方案中，一般采用NE555定時器產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號作為振蕩信號，然后通過E類放大器驅(qū)動電路放大振蕩信號，利用兩個晶體管控制振蕩電路諧振特性，使收發(fā)線圈在共振的狀態(tài)下工作；或者，采用單片機(jī)產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號作為振蕩信號，然后通過E類放大驅(qū)動電路放大振蕩信號，利用振蕩電路諧振特性，使收發(fā)線圈在共振的狀態(tài)下工作。但是，以上都需要外加產(chǎn)生振蕩信號的電路，電路比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的目的是提供一種無線充電器，發(fā)射模塊可以通過兩個晶體管自激產(chǎn)生振蕩信號，使得LC振蕩電路工作在諧振狀態(tài)實現(xiàn)無線電能傳輸。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種無線充電器，包括發(fā)射模塊和接收模塊，所述發(fā)射豐吳塊包括:
[0006]電源模塊，提供第一電壓和第二電壓，所述第二電壓在電源接入時延遲于第一電壓輸出；
[0007]雙管振蕩電路，具有響應(yīng)于所述第一電壓和第二電壓且依次交替導(dǎo)通關(guān)斷的第一晶體管和第二晶體管，第一晶體管導(dǎo)通、第二晶體管關(guān)斷為第一導(dǎo)通狀態(tài)，第二晶體管導(dǎo)通、第一晶體管關(guān)斷為第二導(dǎo)通狀態(tài)，以及一根據(jù)第一導(dǎo)通狀態(tài)配合第一晶體管形成第一充電回路、根據(jù)第二導(dǎo)通狀態(tài)配合第二晶體管形成第二充電回路的充放電電容；
[0008]發(fā)射線圈，和所述充放電電容并聯(lián)結(jié)合充放電電容的充放電形成LC振蕩電路，用以形成電磁能發(fā)射給所述接收模塊。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電源模塊包括一電壓端和一繼電器；電壓端接入電源后輸出第一電壓；繼電器的繞制線圈的兩端分別接電壓端和地端，其第一觸點一端連接電壓端，另一端吸合在第二觸點一端上，在電壓端接入電源時第一觸點該另一端由繼電器鐵芯控制吸合至第三觸點一端，第三觸點另一端輸出所述第二電壓。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述雙管振蕩電路包括:第一小電阻，第一大電阻，第一 N溝道MOS管，第一二極管，第一電感，第二小電阻，第二大電阻，第二 N溝道MOS管，第二二極管，第二電感，以及所述充放電電容；
[0011]其中，第一小電阻第一端接收所述第二電壓、第二端連接第一大電阻的第一端和第一 N溝道MOS管的柵極，第一大電阻第二端接地，第二電感第一端接收所述第一電壓、第二端連接第一 N溝道MOS管的漏極，第一 N溝道MOS管的源極接地端，第一二極管的陽極連接第一小電阻的第二端、陰極連接第二 N溝道MOS管的漏極；第二小電阻第一端接收所述第二電壓、第二端連接第二大電阻的第一端和第二 N溝道MOS管的柵極，第二大電阻第二端接地，第一電感第一端接收所述第一電壓、第二端連接第二 N溝道MOS管的漏極，第二 N溝道MOS管的源極接地端，第二二極管的陽極連接第二小電阻的第二端、陰極連接第一 N溝道MOS管的漏極；所述充放電電容連接在第一 N溝道MOS管的漏極和第二 N溝道MOS管的漏極之間；
[0012]第一二極管導(dǎo)通、第二二極管截止控制第一 N溝道MOS管導(dǎo)通、第二 N溝道MOS管關(guān)斷，第二電壓通過第一小電阻、第一二極管、充放電電容和第一 N溝道MOS管到地端形成所述第一充電回路；
[0013]第二二極管導(dǎo)通、第一二極管截止控制第二 N溝道MOS管導(dǎo)通、第一 N溝道MOS管關(guān)斷，第二電壓通過第二小電阻、第二二極管、充放電電容和第二 N溝道MOS管到地端形成所述第二充電回路。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述接收模塊包括:
[0015]LC并聯(lián)諧振電路，具有并聯(lián)的接收線圈和接收電容，將接收線圈和接收電容配置為和所述發(fā)射模塊諧振耦合，其將接收電磁能轉(zhuǎn)換為電信號；
[0016]整流電路，接收LC并聯(lián)諧振電路的電信號并進(jìn)行整流；
[0017]濾波電路，對整流電路輸出的整流信號進(jìn)行濾波輸出，用以連接并將濾波后的信號傳輸給充電電路充電。
[0018]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:電源模塊第二電壓延遲于第一電壓輸出，在第二電壓接入的瞬時，第一晶體管和第二晶體管中的一個先導(dǎo)通，而該晶體管的導(dǎo)通會限制另一個晶體管的導(dǎo)通，配合充放電電容則形成一個充電回路，在充放電電容充滿電后上下板的電壓發(fā)生變化，從而使得該另一個晶體管導(dǎo)通，而使得此前導(dǎo)通的晶體管關(guān)斷，配合充放電電容則形成另一個充電回路，如此往復(fù)，兩個晶體管依次交替導(dǎo)通使得充放電電容不斷充放電，而該充放電電容還并聯(lián)一發(fā)射線圈，該發(fā)射線圈配合充放電電容的充放電形成一 LC振蕩電路，從而可以產(chǎn)生電磁能發(fā)射給接收模塊，也就是說，發(fā)射線圈和雙管振蕩電路有機(jī)結(jié)合在一起，兩個晶體管切換導(dǎo)通控制充放電電容充放電從而使得LC振蕩電路振蕩，電路器件減少，可以更好地集成，且節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一種無線充電器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖2為本發(fā)明一個實施例的無線充電器發(fā)射模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明一個實施例的無線充電器接收模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。
[0023]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0024]參看圖1，本發(fā)明的一種無線充電器，包括發(fā)射模塊I和接收模塊2，其中發(fā)射模塊I包括電源模塊11，雙管振蕩電路12和發(fā)射線圈Ls。
[0025]電源模塊11提供第一電壓和第二電壓，第二電壓在電源接入時延遲于第一電壓輸出。雙管振蕩電路12具有響應(yīng)于所述第一電壓和第二電壓且依次交替導(dǎo)通關(guān)斷的第一晶體管和第二晶體管，以及充放電電容C3。第一晶體管導(dǎo)通、第二晶體管關(guān)斷為第一導(dǎo)通狀態(tài)，第二晶體管導(dǎo)通、第一晶體管關(guān)斷為第二導(dǎo)通狀態(tài)，充放電電容C3根據(jù)第一導(dǎo)通狀態(tài)配合第一晶體管形成第一充電回路，充放電電容C3根據(jù)第二導(dǎo)通狀態(tài)配合第二晶體管形成第二充電回路。發(fā)射線圈Ls并聯(lián)在充放電電容C3兩端，充放電電容C3的充放電使得充放電電容C3和發(fā)射線圈Ls形成LC振蕩電路產(chǎn)生振蕩信號，配置充放電電容C3和發(fā)射線圈Ls的振蕩頻率，以及接收線圈Lr和接收電容C5的振蕩頻率從而可以電磁能通過諧振方式發(fā)射給接收模塊2，較佳的，可以調(diào)節(jié)振蕩頻率一致，電磁共振，此時收發(fā)線圈兩端電壓最大，而系統(tǒng)效率達(dá)到最高，從而使接收模塊2達(dá)到最大能量增益。
[0026]為了使收發(fā)線圈(發(fā)射線圈Ls和接收線圈Lr)工作效率最大，將發(fā)送端和接收端發(fā)射線圈的激勵頻率配置為和線圈固有頻率相等，使線圈工作在諧振狀態(tài)，可以根據(jù)振蕩頻率、電容、電感三者固有的關(guān)系，調(diào)節(jié)兩端電感或者電容的值使線圈達(dá)到諧振狀態(tài)。
[0027]參看圖2，電源模塊11包括一電壓端和一繼電器Kl ;電壓端接入電源后輸出第一電壓，圖中電壓端連接5V電壓，輸出的第一電壓輸入到第一電感LI和第二電感L2 ;繼電器Kl的繞制線圈的兩端4和5分別接電壓端和地端，其第一觸點(圖中Kl的I觸點)一端連接電壓端，另一端吸合在第二觸點(圖中Kl的2觸點)一端上，在電壓端接入電源時第一觸點該另一端由繼電器Kl鐵芯控制吸合至第三觸點(圖中Kl的3觸點)一端，第三觸點另一端輸出第二電壓，第二電壓輸入到第一小電阻R3和第二小電阻R2，繼電器Kl鐵芯吸合觸點轉(zhuǎn)接的過程可以使得第二電壓稍延遲于第一電壓輸出。
[0028]繼續(xù)參看圖2，具體的，雙管振蕩電路12包括:第一小電阻R3，第一大電阻R6，第一N溝道MOS管Ql，第一二極管Dl，第一電感LI，第二小電阻R2，第二大電阻R5，第二 N溝道MOS管Q2，第二二極管D2，第二電感L2，以及所述充放電電容C3，在本實施例中，第一 N溝道MOS管Ql是對前述的第一晶體管的進(jìn)一步實施方式，第二 N溝道MOS管Q2是對前述的第二晶體管的進(jìn)一步實施方式。
[0029]其中，第一小電阻R3第一端接收所述第二電壓、第二端連接第一大電阻R6的第一端和第一 N溝道MOS管Ql的柵極，第一大電阻R6第二端接地，第二電感L2第一端接收所述第一電壓、第二端連接第一 N溝道MOS管Ql的漏極，第一 N溝道MOS管Ql的源極接地端，第一二極管Dl的陽極連接第一小電阻R3的第二端、陰極連接第二 N溝道MOS管Q2的漏極；第二小電阻R2第一端接收所述第二電壓、第二端連接第二大電阻R5的第一端和第二 N溝道MOS管Q2的柵極，第二大電阻R5第二端接地，第一電感LI第一