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(huì)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(shí)器產(chǎn)生PWM脈寬調(diào)制信號(hào)作為振蕩信號(hào)，然后通過E類放大器驅(qū)動(dòng)電路放大振蕩信號(hào)，利用兩個(gè)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(hào)作為振蕩信號(hào)，然后通過E類放大驅(qū)動(dòng)電路放大振蕩信號(hào)，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(hào)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(gè)晶體管自激產(chǎn)生振蕩信號(hào)，使得LC振蕩電路工作在諧振狀態(tài)實(shí)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(shí)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(gè)實(shí)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(diǎn)一端連接電壓端，另一端吸合在第二觸點(diǎn)一端上，在電壓端接入電源時(shí)第一觸點(diǎn)該另一端由繼電器鐵芯控制吸合至第三觸點(diǎn)一端，第三觸點(diǎn)另一端輸出所述第二電壓。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(hào)；
[0016]整流電路，接收LC并聯(lián)諧振電路的電信號(hào)并進(jìn)行整流；
[0017]濾波電路，對整流電路輸出的整流信號(hào)進(jìn)行濾波輸出，用以連接并將濾波后的信號(hào)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(shí)，第一晶體管和第二晶體管中的一個(gè)先導(dǎo)通，而該晶體管的導(dǎo)通會(huì)限制另一個(gè)晶體管的導(dǎo)通，配合充放電電容則形成一個(gè)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(gè)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(gè)充電回路，如此往復(fù)，兩個(gè)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(gè)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)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(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(hào)，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(shí)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(lì)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(diǎn)(圖中Kl的I觸點(diǎn))一端連接電壓端，另一端吸合在第二觸點(diǎn)(圖中Kl的2觸點(diǎn))一端上，在電壓端接入電源時(shí)第一觸點(diǎn)該另一端由繼電器Kl鐵芯控制吸合至第三觸點(diǎn)(圖中Kl的3觸點(diǎn))一端，第三觸點(diǎn)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(diǎn)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(shí)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(shí)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(shí)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