CN1069999C - 非接触式电力传递装置 - Google Patents

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Abstract

非接触式电力传动装置是以间歇地振荡驱动作为振荡绕组的初级绕组，驱动信号作为电器检测信号送给电器主体，电源主体接收电路主体来的响应信号检测电器主体。用与初级绕组缠绕在同一铁心的感应绕组和将感应绕组感应的电压整流、滤波的二极管D1及电容器C1构成间歇驱动电路，将由该电路的输出电压作用的控制晶体管连接振荡晶体管的控制端，通过振荡电压间歇地驱动振荡晶体管。该装置可经济地得到稳定的间歇驱动振荡方式。

Description

非接触式电力传递装置
本发明涉及一种非接触式电力传递装置，在充电装置、电动牙刷那样的小型电器中，提供电力的电源主体和装有负载的电器主体可自由拆装，可分离地构成，应用两者间电磁感应的耦合作用，从电源主体向电器主体提供电力。
作为以往的非接触式电力传递装置，如特开平6-311658号公报所公开的那样，是将电源主体装有电器主体时的检测信号在充分抑制了初级侧振荡电路的输出状态下、用初级绕组产生输出的信号。
在这种非接触式电力传递装置中，作为间歇地驱动振荡电路，可使用定时器设定振荡的间歇时间，但是用这样的定时器进行时间设定必须使用定时器集成电路，仅此一项就抬高了零件费用。而且，由于不改变输入电压，经常为恒定的振荡周期，因电源缘故等仅输入低电压的情况下，电器主体的检测信号电平是低电平，在高输入电压的情况下，存在高电平不稳定的问题。
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种非接触式电力传递装置，可经济地得到一种稳定间歇的驱动振荡方式。
为达到上述目的，本发明的非接触式电力传递装置包括：电源主体A和电器主体B，电源主体的响应信号接收电路X接收来自电器主体的响应信号电路Y的响应信号，检测电器主体，其中绕组T1作为振荡绕组间歇地振荡动作，将驱动信号作为电器的检测信号送给电器主体，其特征在于：所述电源主体还包括：
振荡晶体管Q1，其基极、发射极和集电极分别与控制晶体管Q2的集电极、电阻R2和绕组T1的一端连接；
控制晶体管Q2的基极与晶体管Q3的集电极和整流/滤波电路相连；其中所述整流/滤波电路由串联连接的二极管D1和电阻R3,R4以及连接于电阻R3,R4的接点与控制晶体管Q2发射极之间的电容器C2组成；与所述绕组T1绕在同一铁心上的绕组T2接在电阻R2的另一端与二极管D1正极之间，构成间歇驱动电路；
绕组T1与电容器C3并联的另一端与电源的正端相连；
响应信号接收电路X的输出端与晶体管Q3的基极连接，并与该晶体管的发射极连接成共射极电路，连接到电源的负端，以便将所接收的信号放大后加给上述控制晶体管，通过振荡电压间歇地驱动上述振荡晶体管。
下面，说明本发明非接触式电力传递装置的工作原理。
由绕组T1感应的绕组T2的输出电压用二极管D1及电容器C2整流、滤波之后，当输出电压达到规定的电压时，控制晶体管Q2导通，晶体管Q1停止振荡。振荡一停止，绕组T2感应的电压也消失了，输出电压V1逐渐降低，控制晶体管Q2截止。
当控制晶体管Q2一截止，电源通过电阻R1向电容器C1储存电荷，振荡晶体管Q1的基极电压VG升高，晶体管Q1再次动作，开始振荡。以后反复继续这样的动作，呈间歇驱动状态。
将电器主体B安装在电源主体A上通过间歇驱动的能量向电器主体B感应电压，由电器主体B的响应信号电路Y输出响应信号。当响应信号电路Y的输出，输入给电源主体A的响应信号接收电路X时，晶体管Q3导通，控制晶体管Q2导通，连续振荡。还有，电阻R3限制电容器C2储存电荷，延迟输出电压V1升高，由此，控制间歇驱动的振荡周期。
在输入电压低的情况下，由于绕组T2的感应电压低，输出电压V1上升迟缓，间歇驱动的振荡周期变长。还有，在输入电压高的情况下，间歇驱动的振荡周期变短，将一定的能量作为检测信号送出。
以下对附图作简要说明：
图1是本发明非接触式电力传递装置的电路图。
图2是表示本发明非接触式电力传递装置的工作波形图，图中，(A)是表示相对于时间t的绕组T1的振荡电压VC、(B)是表示相对于时间t的输出电压V1、(C)是表示相对于时间t的振荡晶体管Q1的基极电压VG的变化。
符号说明：
T1-绕组(振荡绕组)、T2-绕组(感应绕组)、Q1-振荡用晶体管、Q2-控制用晶体管、Q3-晶体管、D1-二极管、C1、C2-电容器、V1-输出电压、VC-振荡电压、M-间歇驱动电路、A-电源主体、B-电器主体、X-响应信号接收电路、Y-响应信号电路。
下面结合附图，说明本发明非接触式电力传递装置的实施例。
图1是本发明非接触式电力传递装置的电路图。在图1中，A是电源主体、B是电器主体、T1是初级绕组(以下称振荡绕组)、T2是与初级绕组同一铁心(无图示)缠绕的次级绕组(以下称感应绕组)、C1、C2是电容器、D1是二极管、Q1是振荡晶体管、Q2是控制晶体管、Q3是连接控制晶体管Q2基极的晶体管、R1、R2、R3是电阻、VG是振荡晶体管Q1的基极电压、X是响应信号接收电路、Y是响应信号电路。
下面说明本发明非接触式电力传递装置的工作。在图1所示的电路图中，由于基本的振荡动作与已有实施例相同，对该部分省略其说明。在本发明，与间歇驱动振荡绕组T1同一铁心上(无图示)缠绕感应绕组T2。二极管D1将感应绕组T2的输出进行整流后，用电容器C2滤波，当该输出电压V1达到规定的电压时，控制晶体管Q2导通，Q1停止振荡。由于当振荡停止时，感应绕组T2的感应电压消失，输出电压慢慢下降，控制晶体管Q2截止。
当控制晶体管Q2截止，储存于电容器C1中的电荷，通过电阻R1使振荡晶体管Q1的基极电压VG升高，振荡晶体管Q1动作，振荡再次开始。以下，反复这样的动作进行间歇地振荡驱动。
接着，当电器主体B安装在电源主体A上时，通过间歇驱动的能量对电器主体B感应电压，因此，由电器主体B的响应信号电路Y输出响应信号。当响应信号电路Y的输出传输给电源主体A的响应信号接收电路X时，晶体管Q3导通、控制晶体管Q2导通，产生连续振荡。还有，电阻R3限制向电容器C2储存电荷，延迟输出电压V1的升高，控制间歇驱动的振荡周期。然后，在输入电压低的情况下，由于感应绕组T2的感应电压低，输出电压V1的上升迟缓，间歇驱动的振荡周期变长，而在输入电压高的情况下，间歇驱动的振荡周期变短，将一定的能量作为检测信号送出。
图2是表示本发明非接触式电力传递装置的工作波形图，图2(A)、(B)及(C)是表示分别相对于时间t的振荡绕组T1的振荡电压VC、输出电压V1以及振荡用晶体管Q1的基极电压VG的变化。
如上述，本发明非接触式电力传递装置是间歇地振荡驱动振荡绕组T1，将该驱动信号作为电器的检测信号送给电器主体B，电源主体A接收由电器主体B来的响应信号检测电器主体B。与振荡绕组T1同一铁心缠绕的感应绕组T2和对感应绕组T2感应的电压用二极管D1及电容器C2整流、滤波、构成间歇驱动电路M，将控制用晶体管Q2连接振荡用晶体管Q2的控制端，通过间歇驱动电路M的输出电压V1的作用，由振荡电压VC间歇地驱动振荡晶体管Q1，进行如此稳定的间歇地驱动。
如使用本发明非接触式电力传递装置，尽管该装置是由非常简单的电路构成，仍可进行稳定的间歇的驱动动作，而且，可根据输入电压能高效率地送出作为检测信号的一定能量。

Claims (1)

1．一种非接触式电力传递装置，包括电源主体(A)和电器主体(B)，电源主体的响应信号接收电路(X)接收来自电器主体的响应信号电路(Y)的响应信号，检测电器主体，其中绕组(T1)作为振荡绕组间歇地振荡动作，将驱动信号作为电器的检测信号送给电器主体，其特征在于：所述电源主体还包括：
振荡晶体管(Q1)，其基极、发射极和集电极分别与控制晶体管(Q2)的集电极、电阻(R2)和绕组(T1)的一端连接；
控制晶体管(Q2)的基极与晶体管(Q3)的集电极和整流/滤波电路相连；其中所述整流/滤波电路由串联连接的二极管(D1)和电阻(R3,R4)以及连接于电阻(R3,R4)的接点与控制晶体管(Q2)发射极之间的电容器(C2)组成；与所述绕组(T1)绕在同一铁心上的绕组(T2)接在电阻(R2)的另一端与二极管(D1)正极之间，构成间歇驱动电路；
绕组(T1)与电容器(C3)并联的另一端与电源的正端相连；
响应信号接收电路(X)的输出端与晶体管(Q3)的基极连接，并与该晶体管的发射极连接成共射极电路，连接到电源的负端，以便将所接收的信号放大后加给上述控制晶体管，通过振荡电压间歇地驱动上述振荡晶体管。
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