CN102868236A

CN102868236A - 一种无线驱动装置

Info

Publication number: CN102868236A
Application number: CN2012103637192A
Authority: CN
Inventors: 陈志伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明属于电路驱动领域，提供了一种无线驱动装置。在本发明中，通过采用电能生成模块、储能模块、开关模块以及放大模块，达到了通过无线方式获取外部能量后将所述外部能量转换成电能并自动控制驱动状态的目的，解决了现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

Description

一种无线驱动装置

技术领域

本发明属于电路驱动领域，尤其涉及一种无线驱动装置。

背景技术

目前，许多用电设备如继电器电路、引爆装置和灯等在工作时都需要外接电源进行短暂供电，且都需要手动控制开关以开启和关闭这类用电设备，这样会使这类用电设备在实际应用中给用户带来诸多不便。

在现有技术中，通过在用电设备驱动电路中采用声控开关控制驱动电路的开启和关闭，解决了原来需要手动控制开关的问题。然而，现有技术并不能解决目前用电设备需要外接电源进行供电，且需要用户自行开启和关闭用电设备的问题。因此，现有技术存在无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线驱动装置，旨在解决现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制开关状态的问题。

本发明是这样实现的，一种无线驱动装置，与负载电路连接，其特征在于，所述无线驱动装置包括：

电能生成模块，用于无线接收外部能量，并将所述外部能量转换为电能，所述电能以直流电形式输出；

储能模块，电能端接所述电能生成模块的输出端，用于对所述电能生成模块产生的电能进行存储，并为后续电路提供直流电；

开关模块，输入端接所述电能生成模块的输出端，用于控制所述储能模块释放电能的时间及后续电路的工作状态；

放大模块，输入端接所述电能生成模块的输出端，控制端接所述开关模块的电流端，用于对输入直流电进行放大后输出。

在本发明中，通过采用所述电能生成模块、所述储能模块、所述开关模块以及所述放大模块，达到了通过无线方式获取外部能量后将所述外部能量转换成电能并自动控制驱动状态的目的，解决了现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的无线驱动装置的模块结构图；

图2是本发明第一实施例提供的无线驱动装置的示例电路图；

图3是本发明第二实施例提供的无线驱动装置的示例电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的无线驱动装置的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

无线驱动装置100与负载电路连接，该无线驱动装置100包括电能生成模块101、储能模块102、开关模块103和放大模块104；

其中，电能生成模块101，用于无线接收外部能量，并将外部能量转换为电能，该电能以直流电形式输出；

储能模块102，电能端接电能生成模块101的输出端，用于对电能生成模块101产生的电能进行存储，并为其后续电路提供直流电；

开关模块103，输入端接电能生成模块101的输出端，用于控制储能模块102释放电能的时间及其后续电路的工作状态；

放大模块104，输入端接电能生成模块101的输出端，控制端接开关模块103的电流端，用于对输入直流电进行放大后输出。

无线驱动装置100还包括：

连接于电能生成模块101与储能模块102之间的二极管D1，二极管D1的阳极接电能生成模块101的输出端，二极管D1的阴极接储能模块102的电能端；

输入端接放大模块104的输出端，输出端接负载电路200的输入端的升压模块105；

输入端接升压模块105的输出端，控制端接负载电路200的输出端的驱动控制模块106。

在本发明实施例中，通过采用电能生成模块101、二极管D1、储能模块102、开关模块103、放大模块104、升压模块105以及驱动控制模块106，达到了通过无线方式获取外部能量后将外部能量转换成电能并自动控制驱动状态的目的，且具有防止无线驱动装置出现驱动误操作的作用，解决了现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图2示出了本发明第一实施例提供的无线驱动装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第一实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，电能生成模块101为一硅光电池E，硅光电池E的正极为电能生成模块101的输出端，硅光电池E的负极接地。

作为本发明一实施例，储能模块102为一电容C1，电容C1的正极为储能模块102的电能端，电容C1的负极接地。

作为本发明一实施例，开关模块103包括电容C2、电阻R1、电阻R4、场效应管Q1、场效应管Q2、电阻R2及电阻R3，电容C2的正极为开关模块103的输入端，电阻R1连接于电容C2的负极和地之间，电阻R4连接于电容C2的正极和负极之间，电阻R2连接于电容C2的正极和场效应管Q1的漏极之间，场效应管Q1的栅极接电容C2的负极，场效应管Q1的源极接地，场效应管Q2的栅极、漏极和源极分别与场效应管Q1的漏极、电阻R3的第二端和地一一对应连接，电阻R3的第一端为开关模块103的电流端。

作为本发明一实施例，放大模块104包括三极管Q3和三极管Q4，三极管Q3的发射极为放大模块104的输入端，三极管Q3的基极接三极管Q4的发射极，三极管Q3的集电极接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极为放大模块104的控制端，三极管Q4的集电极为放大模块104的输出端。

作为本发明一实施例，升压模块105的输入端接三极管Q4的集电极，升压模块105的输出端同时与驱动控制模块106的输入端及负载电路的输入端连接，升压模块105的地端接地。

作为本发明一实施例，驱动控制模块106包括微处理器CPU、电阻R5及三极管Q5，微处理器CPU的电源端为驱动控制模块106的输入端，微处理器CPU的通用输入输出口接电阻R5的第一端，微处理器CPU的地端接地，三极管Q5的基极接电阻R5的第二端，三极管Q5的集电极为驱动控制模块106的控制端，三极管Q5的发射极接地。

无线驱动装置的工作原理为：

硅光电池E吸收外部光能后产生电能，并通过二极管D2对电容C1和电容C2进行充电，在充电过程的起始阶段，电容C2内部无电量，电容C2的负极电压与二极管D2的阴极电压相同且高于场效应管Q1栅极的导通电压，因此场效应管Q1导通，而场效应管Q1的导通致使场效应管Q2的栅极电压被拉低，从而导致场效应管Q2截止，场效应管Q2的漏极无电流，则由三极管Q3和三极管Q4组成的达林顿复合管截止，随着充电过程的进行，电容C2的负极电压逐渐降低，当电容C2的负极电压仍高于场效应管Q1栅极的导通电压时，场效应管Q1导通，场效应管Q2截止，由三极管Q3和三极管Q4组成的达林顿复合管截止。当电容C2的负极电压低于场效应管Q1栅极的导通电压时，场效应管Q1截止，场效应管Q1的漏极无电流，直流电通过电阻R2进入场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的栅极电压被拉高，于是，场效应管Q1的截止促使场效应管Q2迅速导通，场效应管Q2的漏极有电流通过，此时由三极管Q3和三极管Q4组成的达林顿复合管导通，电容C1开始放电，电容C2通过电阻R4释放其内部电能，放大模块104对从电容C1输入的直流电进行放大后输出至升压模块105，升压模块105对三极管Q3集电极输出的直流电进行升压，为微处理器CPU供电以及为负载电路提供驱动电流，微处理器CPU在获取由升压模块105提供的直流电后，通过其自身预先设定的程序控制其通用输入输出口输出高电平，高电平通过电阻R5为三极管Q5提供偏置电压，因此三极管Q5导通，三极管Q5的集电极电压低于负载电路的输入端电压，因此负载电路开始工作。

在无线驱动装置100中，电容C2的电容值和电阻R1的阻值决定了电容C1在充电过程中所能储存电量的多少，即决定了电容C1在释放电能前进行充电的时间，从而使开关模块103实现对储能模块102释放电能时间的控制。

在本实施例中，通过采用电能生成模块101、储能模块102、二极管D2、开关模块103、放大模块104、升压模块105以及驱动控制模块106，达到了通过无线方式获取外部能量后将外部能量转换成电能并自动控制驱动状态的目的，且具有防止无线驱动装置出现驱动误操作的作用，解决了现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

实施例二：

图3示出了本发明第二实施例提供的无线驱动装置的示例电路结构，为了便于说明，仅示出了与本发明第二实施例相关的部分，详述如下：

作为本发明一实施例，电能生成模块101包括电感L和电容C，电感L的第一端接电容C的第一端，电容C的第一端为电能生成模块101的输出端，电感L的第二端和电容C的第二端均接地。

作为本发明一实施例，储能模块102为一电容C11，电容C11的正极为储能模块102的电能端，电容C11的负极接地。

作为本发明一实施例，开关模块103包括电容C12、电阻R11、电阻R14、场效应管Q11、场效应管Q12、电阻R12及电阻R13，电容C12的正极为开关模块103的输入端，电阻R11连接于电容C12的负极和地之间，电阻R14连接于电容C12的正极和负极之间，电阻R12连接于电容C12的正极和场效应管Q11的漏极之间，场效应管Q11的栅极接电容C12的负极，场效应管Q11的源极接地，场效应管Q12的栅极、漏极和源极分别与场效应管Q11的漏极、电阻R13的第二端和地一一对应连接，电阻R13的第一端为开关模块103的电流端。

作为本发明一实施例，放大模块104包括三极管Q13和三极管Q14，三极管Q13的发射极为放大模块104的输入端，三极管Q13的基极接三极管Q14的发射极，三极管Q13的集电极接三极管Q14的集电极，三极管Q14的基极为放大模块104的控制端，三极管Q14的集电极为放大模块104的输出端。

作为本发明一实施例，升压模块105的输入端接三极管Q14的集电极，升压模块105的输出端同时与驱动控制模块106的输入端及负载电路200的输入端连接，升压模块105的地端接地。

作为本发明一实施例，驱动控制模块106包括微处理器CPU1、电阻R15及三极管Q15，微处理器CPU1的电源端为驱动控制模块106的输入端，微处理器CPU1的通用输入输出口接电阻R15的第一端，微处理器CPU1的地端接地，三极管Q15的基极接电阻R15的第二端，三极管Q15的集电极为驱动控制模块106的控制端，三极管Q15的发射极接地。

无线驱动装置的工作原理为：

由电感L和电容C组成的谐振电路通过接收特定波段的无线电波后产生电能，并通过二极管D3向电容C11和电容C12充电，在充电过程的起始阶段，在电容C12内部无电量，电容C12的负极电压与二极管D3的阴极电压相同且高于场效应管Q11栅极的导通电压，因此场效应管Q11导通，而场效应管Q11的导通致使场效应管Q12的栅极电压被拉低，从而导致场效应管Q12截止，场效应管Q12的漏极无电流，则由三极管Q13和三极管Q14组成的达林顿复合管截止，随着充电过程的进行，电容C12的负极电压逐渐降低，当电容C12的负极电压仍高于场效应管Q11栅极的导通电压时，场效应管Q11导通，场效应管Q12截止，由三极管Q13和三极管Q14组成的达林顿复合管截止。当电容C12的负极电压低于场效应管Q11栅极的导通电压时，场效应管Q11截止，场效应管Q11的漏极无电流，直流电通过电阻R12进入场效应管Q12的栅极，场效应管Q12的栅极电压被拉高，于是，场效应管Q11的截止促使场效应管Q12迅速导通，场效应管Q12的漏极有电流通过，此时由三极管Q13和三极管Q14组成的达林顿复合管导通，电容C11开始放电，电容C12通过电阻R14释放其内部电能，放大模块104对从电容C11输入的直流电进行放大后输出至升压模块105，升压模块105对三极管Q13集电极输出的直流电进行升压，为微处理器CPU1供电以及为负载电路提供驱动电流，微处理器CPU1在获取由升压模块提供的直流电后，通过其自身预先设定的程序控制其通用输入输出口输出高电平，高电平通过电阻R15为三极管Q15提供偏置电压，因此三极管Q15导通，三极管Q15的集电极电压低于负载电路的输入端电压，因此负载电路开始工作。

在无线驱动装置100中，电容C12的电容值和电阻R11的阻值决定了电容C1在充电过程中所能储存电量的多少，即决定了电容C1在释放电能前进行充电的时间，从而使开关模块103实现对储能模块102释放电能时间的控制；电感L的电感量和电容C的电容值决定了所能接收的无线电波的波段范围，通过选用具有不同电感量的电感L和不同电容值的电容C，可以达到接收不同波段的无线电波并将其转化为电能的目的。

在本实施例中，通过采用电能生成模块101、二极管D3、储能模块102、开关模块103、放大模块104、升压模块105以及驱动控制模块106，达到了通过无线方式获取外部能量后将外部能量转换成电能并自动控制驱动状态的目的，且具有防止无线驱动装置出现驱动误操作的作用，解决了现有技术存在的无法实现无线供电和无法自动控制驱动状态的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无线驱动装置，与负载电路连接，其特征在于，所述无线驱动装置包括：

2.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述无线驱动装置还包括：

连接于所述电能生成模块与所述储能模块之间的二极管D1，所述二极管D1的阳极接所述电能生成模块的输出端，所述二极管D1的阴极接所述储能模块的电能端；

输入端接所述放大模块的输出端，输出端接所述负载电路的输入端的升压模块；

输入端接所述升压模块的输出端，控制端接所述负载电路的输出端的驱动控制模块。

3.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述电能生成模块为一硅光电池E，所述硅光电池E的正极为所述电能生成模块的输出端，所述硅光电池E的负极接地。

4.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述电能生成模块包括电感L和电容C，所述电感L的第一端接所述电容C的第一端，所述电容C的第一端为所述电能生成模块的输出端，所述电感L的第二端和所述电容C的第二端均接地。

5.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述储能模块为一电容C1，所述电容C1的正极为所述储能模块的电能端，所述电容C1的负极接地。

6.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述开关模块包括电容C2、电阻R1、电阻R4、场效应管Q1、场效应管Q2、电阻R及电阻R3，所述电容C2的正极为所述开关模块的输入端，所述电阻R1连接于所述电容C2的负极和地之间，所述电阻R4连接于所述电容C2的正极和负极之间，所述电阻R2连接于所述电容C2的正极和所述场效应管Q1的漏极之间，所述场效应管Q1的栅极接所述电容C2的负极，所述场效应管Q1的源极接地，所述场效应管Q2的栅极、漏极和源极分别与所述场效应管Q1的漏极、所述电阻R3的第二端和地一一对应连接，所述电阻R3的第一端为所述开关模块的电流端。

7.如权利要求1所述的无线驱动装置，其特征在于，所述放大模块包括三极管Q3和三极管Q4，所述三极管Q3的发射极为所述放大模块的输入端，所述三极管Q3的基极接所述三极管Q4的发射极，所述三极管Q3的集电极接所述三极管Q4的集电极，所述三极管Q4的基极为所述放大模块的控制端，所述三极管Q4的集电极为所述放大模块的输出端。

8.如权利要求2所述的无线驱动装置，其特征在于，所述升压模块的输入端接所述三极管Q4的集电极，所述升压模块的输出端同时与所述驱动控制模块的输入端及所述负载电路的输入端连接，所述升压模块的地端接地。

9.如权利要求2所述的无线驱动装置，其特征在于，所述驱动控制模块包括微处理器CPU、电阻R5及三极管Q5，所述微处理器CPU的电源端为所述驱动控制模块的输入端，所述微处理器CPU的通用输入输出口接所述电阻R5的第一端，所述微处理器CPU的地端接地，所述三极管Q5的基极接所述电阻R5的第二端，所述三极管Q5的集电极为驱动控制模块的控制端，所述三极管Q5的发射极接地。