CN102048367B - 一种无线供电桌面 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线电传输技术领域，具体是指一种通过电磁共振和共振衍生环原理制作的具有无线供电功能的桌面。所述桌面内嵌入一个电能发射模块，在发射模块的周围放置多个共振衍生环，当发射模块发射电能时，共振衍生环吸收来自发射模块的部分能量，进行二次发射，将能量按梯度传送给桌面上的不同用电器；在桌面上的显示器、音箱、台灯、键盘、鼠标等用电器内，分别放置一个电能接收模块，它们分别接收来自桌面的能量，给不同的用电器供电，从而免去桌面上各种设备的电源线或电池，实现桌面上电器的无线供电，使桌面变得干净、整洁、安全，电器便于管理、清洁和使用。
Description
技术领域
本发明涉及电信号的无线传输技术领域，具体是指一种无需电源及信号连接线的桌面系统。
背景技术
无纸化办公使得现行的办公桌面上有了不少的用电设备：显示器、台灯、音箱、键盘和鼠标等，这些设备都拖着一条或几条长长的“尾巴”——电源线和数据线，这些线在桌面拖来拖去，即不美观，也不方便使用。更严重的是，由于使用日久，电线的磨损导致接触不良甚至漏电危及人身安全。虽然现有的无线键盘和无线鼠标使桌面减少了两条线，但又增加了使用电池的麻烦和开支。
如何使桌面的电器，不用电池也不用电线，实现真正的无线供电桌面？
无线供电桌面包含两层含义：一是无线供电，二是无线数据。无线数据的传输，包括无线键盘和鼠标数据、无线VGA数据，这些属于信号的无线传输，现有技术已经比较成熟，而实现桌面电子设备的稳定可靠的无线供电技术还有待开发。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种能够实现桌面电子设备无线供电的桌面系统。
根据上述需解决的技术问题，本发明采用以下技术方案实现：提供一种无线供电桌面，所述桌面内设置有电源发射模块，所述电源发射模块周边设置若干与电源发射模块形成共振的能够实现能量二次发射的能量衍生环。
具体的，所述能量衍生环包括为键盘提供工作电源的第一能量衍生环、为鼠标提供工作电源的第二能量衍生环、为音箱提供工作电源的第三能量衍生环、为台灯提供工作电源的第四能量衍生环中一种或几种。
对应的，在放置于桌面的鼠标、键盘、音箱或台灯等电子产品中设置无线电源接收模块，使其能够接收无线供电桌面发射出的电能，并转化为所述设备需要的电压，实现正常工作。
更具体的，所述能量衍生环是包括一谐振电感和一个谐振电容串联而成的独立回路。它是一个独立的共振环，没有任何电线与其它电路相连，当它置于电源发射模块的附近，包括上方和侧面，就能吸收来自电源发射模块的部分能量，产生共振，将能量再次发射出去。由于能量衍生环具有二次发射的特性，所以用作于能量的无线接力传递，从而实现能量的定向分布和梯度分布。这里所述的能量定向分布指的是在不同方向上和不同区域内，可是在平面上，也可以是空间上，能量可以沿同一条直线传递，也可以沿一条折线传递；所述的能量的梯度分布，指的是用不同的衍生环来给不同功耗的用电器供电，实现功率的匹配。
更具体的，所述电源发射模块包括电能发射芯片VT，发射线圈L1和发射电容C1；市电经桥式整流滤波电路后与并联的发射线圈L1和发射电容C1连接，发射线圈L1和发射电容C1另一端连接发射芯片VT输出端；市电经另一路整流滤波电路后由稳压管DW稳压后提供给发射芯片VT驱动电压输入端。
所述能量衍生环包括为键盘提供工作电源的第一能量衍生环、为鼠标提供工作电源的第二能量衍生环、为音箱提供工作电源的第三能量衍生环、为台灯提供工作电源的第四能量衍生环、为显示器提供工作电源的第五能量衍生环，为手机充电的第六能量衍生环中的一种或几种。
所述无线供电桌面不但可以免去桌面上各种设备的电源线，还可节约用电器件电池，实现桌面上电器的完全无线供电，使桌面更干净、整洁、安全，电器便于管理、清洁和使用。
附图说明
图1是所述无线供电桌面实施例中电源发射模块与各个共振环的位置关系示意图；
图2是所述电源发射模块、能量衍生环和各个用电器件电源接收模块之间的逻辑关系示意图；
图3是所述电源发射模块实施例电路原理图；
图4是所述能量衍生环实施例电路原理图；
图5是所述设置有电子设备中的电源接收模块实施例电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
如图1，为所述无线供电桌面实施例中电源发射模块与各个共振环的位置关系示意图。该实施例中设置了四个能量衍生环，分别用于鼠标、键盘、音箱和台灯的电源提供，显示器直接放置于桌面的电源发射模块之上，直接从电源发射模块获取工作电能。
所述无线供电桌面以电源发射模块T为中心，在它有周边放置了四个共振衍生环，电源发射模块T通电后，以固定的频率向上发射电磁波，直接给位于其上方的显示器提供电能；同时，四个共振衍生环均处于谐振状态，鼠标共振衍生环10吸收来自电源发射模块T的部分能量，进行二次发射，为放置于其上的鼠标提供电能；键盘共振衍生环20吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，为放置于其上的键盘提供电能；音箱共振衍生环30吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，为放置于其上的音箱提供电能；台灯共振衍生环40吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，为放置于其上的台灯提供电能。
使用时，要对应的在放置于桌面的电子用电设备中设置电能的接收模块，如图2所示。无线供电桌面上，以电源模块T为中心，在它有周边放置了四个共振衍生环，电源模块T通电后，以固定的频率向上发射电磁波，直接给位于它上方的显示器提供电能；同时，四个共振衍生环的均处于谐振状态，鼠标共振衍生环10吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，鼠标位于共振衍生环10的上方，鼠标内的接收模块M吸收能量转化为电能为鼠标供电；键盘共振衍生环20吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，键盘位于共振衍生环20的上方，键盘内的接收模块K吸收能量转化为电能为键盘供电；音箱共振衍生环30吸收来自电源模块T的部分能量，进行二次发射，音箱位于共振衍生环30的上方，音箱内的接收模块A吸收能量转化为电能为音箱供电；台灯共振衍生环40吸收来自 电源模块T的部分能量，进行二次发射，台灯位于共振衍生环40的上方，台灯内的接收模块L吸收能量转化为电能为台灯供电。
如图3所示的电能发射模块包括电能发射芯片VT，发射线圈L1和发射电容C1并联后与发射芯片VT的输出端连接，电感L1和电容C1处于谐振状态，只要提供一个发射电压V+和一个芯片驱动电压Vd，就可以实现电能发射。所需要的发射电压V+，是将市电通过全桥BG2整流后，以C3滤波得到；驱动电压Vd是通过电容C6、C7从市电分流后，经全桥BG1整流后，再由电容C4滤波和稳压管DW稳压后得到。电阻R1和R3为放电阻，LED为指示灯，R2为LED限流。
如图4所示的能量衍生环，包括并联的谐振电感L和谐振电容C，所述能量衍生环工作频率与电能发射模块相同，因此其与电源发射模块工作于共振状态。谐振电感L的品质和谐振电容C的大小决定了能量衍生环的二次发射能力，选用不同的谐振电感L和电容C，就可实现不同的二次能量发射，达到能量的梯度分布的目的。
如图5所示的电能接收模块包括共振专用的电能接收芯片VR，其具有限压接收功能，接收线圈L2的两端分别连接于芯片VR的2脚和3脚，芯片VR 2脚接地，整流管D并联于芯片VR的3脚和1脚之间，整流管D负极接输出电压V+，C3为滤波电容，LED为指示灯，R5是LED的限流电阻。该模块对应不同的用电设备，可以选用不同型号的VR芯片，再通过调整接收线圈L2等期间参数，则可得到不同的输出电压V+，供不同用电器件使用。
本发明所提供的无线供电桌面中实现了各种电子器件的无线供电，结合现有的无线信号传输技术，使鼠标、键盘等与电脑主机无线连接，真正做到无线桌面，自由操控。
需要说明的是，上述实施方式仅为本发明较佳的实施方案，不能将其理解为对本发明保护范围的限制，在未脱离本发明构思前提下，对本发明所做的任何均等变化与修饰均属于本本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种无线供电桌面，其特征在于：所述桌面内设置有一个电源发射模块，电源发射模块周边设置若干与电源发射模块形成共振的能够实现能量二次发射的能量衍生环，电源发射模块发射的能量，一部分沿直线传递，一部分被能量衍生环吸收后，沿不同的方向，进行二次发射，将能量按梯度需要分布到桌面上不同的区域；
所述能量衍生环是包括一谐振电感和一个谐振电容串联而成的独立回路。
2.根据权利要求1所述的无线供电桌面，其特征在于：所述电源发射模块包括电能发射芯片VT、发射线圈L1和发射电容C1；发射线圈L1和发射电容C1并联在一起，市电经桥式整流滤波电路后与发射线圈L1和发射电容C1第一并联端连接，发射线圈L1和发射电容C1另一并联端连接发射芯片VT输出端；市电经另一路整流滤波电路后由稳压管DW稳压后提供给发射芯片VT驱动电压输入端。
3.根据权利要求2所述的无线供电桌面，其特征在于：所述能量衍生环为2-6个。
4.根据权利要求3所述的无线供电桌面，其特征在于：所述能量衍生环包括为键盘提供工作电源的第一能量衍生环、为鼠标提供工作电源的第二能量衍生环、为音箱提供工作电源的第三能量衍生环、为台灯提供工作电源的第四能量衍生环、为显示器提供工作电源的第五能量衍生环，为手机充电的第六能量衍生环中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的无线供电桌面，其特征在于：所述电源发射模块直接为显示器提供电能。
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