CN108390465A - 电脑无线充电装置及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电脑无线充电装置，包括无线充电发射模组和无线充电接收模组，无线充电发射模组包括发射装置和震荡线路；无线充电接收模组包括接收装置和整流、过流保护线路；发射装置和接收装置结构相同，均包括导磁体外壳和磁胶，外壳贴合于磁胶表面；导磁体外壳内设有铁氧体磁芯和FFC，FFC弯折绕设在铁氧体磁芯外部，且FFC的两个芯线端部错位跳线连接形成完整的螺旋线圈，螺旋线圈的两端线并列形成电插头，电插头外露于外壳。本发明还公开了一种电脑无线充电装置的制作方法。本发明公开的电脑无线充电装置及其制作方法，在充电过程中，转换过程能量损失率低，并且该装置无需QI标准支持，台式电脑也可使用。

Description

电脑无线充电装置及其制作方法
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，具体的讲是一种电脑无线充电装置及其制作方法。
背景技术
现在我们的工作、生活都已经离不开电脑了，然而业界笔记本实现无线充电的创新步伐实在太慢了，笔记本电脑生产厂家对新技术、新功能的审慎态度，一定程度上是历代笔记本电脑都未能够保证顶尖体验，这种审慎最终令到笔记本电脑成为史上比较缺乏激情的电子产品了。
无线充电的实现方式有很多，其中常见的有磁场感应、磁场共振、电场感应和电磁波。国外有品牌推出了“磁场感应模式”支持无线充电的笔记本电脑(不兼容台式电脑)，其模式就是在桌子上放一个充电垫(发射装置，通常是一个板子，里面有线圈)，笔记本面里面有一个接收装置。这样当笔记本放到充电垫上的时候，笔记本就能够通过电磁波的形式接受到发射器传递过来的电磁，经过转换装置将电磁转换成电能供给笔记本。
不可否认无线充电是未来的趋势，无线充电笔记本时代自此拉开序幕。然后众多的电脑厂商之开发比较冒进，开发产品存在如下缺陷：
1、首先谈致命缺陷：笔记本电脑需要准确地放在充电位置上，不能有太多的垂直间隔(笔记本电脑放置空间自由度很小，能量发射端和接收端需要准确对位才能实现感应充电)。这就与笔记本电脑理想的实用工作状态还是有很大的差距(笔记本电脑可能使用中会因人姿势而位移调节)，因此导致笔记本电脑目前实现无线充电商用的主流技术受到局限。目前问世的发射器和笔记本之间的无线充电属于“能源的二次转换方式”，在转换的过程中损失率较大，如果作为主力充电方式的话，能源浪费会很严重，且距离越远充电的效果越差，能量损失也越大，这是现在技术还无法攻破的难题。
2、笔记本配置上必须支持Qi无线充电标准(Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织--无线充电联盟Wireless无线充电示例Power Consortium，简称WPC推出的“无线充电”标准)，如果一套电脑不支持该QI标准，那么无线充电装置对它来说也只是一个摆设。
3、台式电脑和手机等不能同时兼容这类充电垫，现有无线充电装置兼容性不足。
这些缺陷可以看到笔记本电脑无线充电领域推进依旧存在很大的限制，实用性也有待考量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种电脑无线充电装置及其制作方法，通过两个平面型初(次)级线圈相互叠加形成功率型变压器进行能量传递，转换过程能量损失率低，并且该装置无需QI标准支持，台式电脑也可使用，兼容性高。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种电脑无线充电装置，包括无线充电发射模组和无线充电接收模组，所述的无线充电发射模组包括发射装置和震荡线路；所述的无线充电接收模组包括接收装置和整流、过流保护线路；
所述的发射装置和接收装置结构相同，均包括导磁体外壳和磁胶，所述的外壳贴合于磁胶表面；所述的导磁体外壳内设有铁氧体磁芯和FFC，所述的FFC弯折绕设在铁氧体磁芯外部，且FFC的两个芯线端部错位跳线连接形成完整的螺旋线圈，所述螺旋线圈的两端线并列形成电插头，所述的电插头外露于外壳；
所述无线充电发射模组的电插头与外部电源连接；所述无线充电接收模组的电插头与电脑的充电接口连接，且将无线充电接收模组贴合在电脑底部，当电脑上的无线充电接收模组水平放置到无线充电发射模组上表面时，所述的无线充电发射模组与无线充电接收模组相覆盖实现电能输送。
采用以上结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：
(1)、采用本发明的无线充电装置后，笔记本无需支持Qi无线充电标准也能实现无线充电；并且在台式电脑插上本发明中的无线充电接收模组，也能与无线充电发射模组作用实现充电。
(2)、本发明的“无线充电”形式属于“能源的一次转换方式”，基本忽略了在转换的过程中损失率，利用率高。
进一步的，所述FFC的两个芯线端部错位跳线连接是指，在FFC的两个芯线端子之间设有FPC，两个芯线端子各PIN脚通过FPC上的焊盘按顺序上下错位跳线焊接。本结构中FFC两个芯线端部通过FPC进行跳线连接，使得整个装置厚度尺寸更小，焊接精准、方便。
作为改进，所述的FPC上设有两根引出线，所述FPC上的焊盘与螺旋线圈的两端线连接，两根引出线形成了电插头。在作为连接排线的FPC上引出两根导线，以形成电插头，使得整个充电装置使用起来更加灵活。
作为优选的，所述的导磁体外壳、磁胶均包括铁氧体粉末和热固环氧软胶，且其含量中70％为铁氧体粉末，30％为热固环氧软胶。该结构制成的磁胶接结构具有低损耗/温度关系。即随着温度提高、损耗变化不大，最适合用作电脑充电。
再改进，所述的铁氧体粉末包括高导磁率铁氧粉末和功率铁氧体粉末。此种混合铁氧体粉末使得所制得的磁胶具有更高的饱和磁感应强度，可达4000～5000Gs。
作为优选的，所述磁胶的厚度为0.2mm。超薄的磁胶结构使得发射装置或接收装置整体结构更加轻便，且可以作任意形状的弯曲，以适应笔记本电脑或者台式电脑。
本发明还提供了一种电脑无线充电装置的制作方法，其包括以下步骤：
S1、取柔性扁平电缆FFC和铁氧体磁芯，将FFC绕着磁芯一周弯折形成包络型线圈，使得FFC的两个芯线端子相对应，且两个芯线端子之间留有间隙，将FFC与铁氧体磁芯贴合粘结；
S2、取FPC作为连接排线用热固化胶贴合到铁氧体磁芯表面，将步骤S1中两个相对的芯线端子的PIN脚通过FPC焊盘错位跳线连接，使FFC内部芯线相互连接成为一个封闭的螺旋形线圈，且线圈的两端线引出形成一个电插头；
S3、将铁氧体磁芯与FFC一起放入到浇灌模具中进行导磁体外壳浇灌成型，使其形成完整的发射装置或接收装置；
S4、取一柔软的磁胶片，将步骤S3中的发射装置粘贴到磁胶片上，并同时配备增加震荡线路制得无线充电发射模组；
S5、取另一柔软的磁胶片，将步骤S3中的接收装置粘贴到磁胶片上，并同时配备增加整流、过流保护线路制得无线充电接收模组。
附图说明
图1是本发明一种电脑无线充电装置的发射装置或接收装置的结构示意图。
图2是本发明一种电脑无线充电装置的发射装置或接收装置的去除外壳后的结构示意图。
图3是本发明的无线充电发射模组和无线充电接收模组的结构示意图。
图4是本发明的无线充电发射模组和无线充电接收模组叠加使用时示意图。
其中，1-导磁体外壳，2-磁胶，3-铁氧体磁芯，4-FFC，5-电插头，6-FPC，7-引出线
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。
根据图1～4所示结构，本发明的一种电脑无线充电装置，包括无线充电发射模组和无线充电接收模组，其中，无线充电发射模组包括发射装置和震荡线路；无线充电接收模组包括接收装置和整流、过流保护线路。
本实施例中，更加具体的是指，发射装置和接收装置结构相同，均包括导磁体外壳1和磁胶2，并且该导磁体外壳1用热固化胶贴合固定在磁胶2表面上；导磁体外壳1内设有铁氧体磁芯3和柔性扁平电缆(FFC)4，FFC 4绕着铁氧体磁芯3一周，沿其侧壁弯折设在铁氧体磁芯3外部，FFC 4弯折后形成一个形状与铁氧体磁芯3相同的包络形结构，如本实施例中，铁氧体磁芯3结构为扁平状矩形结构，那么该FFC 4弯折后也是一个矩形结构，并且FFC 4弯折后的两个芯线端部之间错位跳线连接形成完整的螺旋线圈，如图2所示，沿从左到右方向，FFC 4的A端PIN脚中第一PIN脚与B端PIN脚中第二PIN脚相连，A端PIN脚中第二PIN脚与B端PIN脚中第三PIN脚相连，依次类推，A端与B端的PIN脚相互错位跳线连接，FFC 4中各芯线形成了一个完整的螺旋状线圈。这样错位相连后，A端中最后一个PIN脚和B端中第一PIN脚是独立出来，没有与其相连的线，那么此螺旋线圈的两个没有相连的端线并列引出来形成了电插头5。
本实施例中，为了使得FFC 4的两个芯线端部错位跳线连接更加方便，所以采用了柔性电路板-FPC 6作为连接排线，并且该FPC 6设在FFC 4的两个芯线端子的间隙之间，两个芯线端子各PIN脚通过FPC 6上的焊盘按顺序上下错位跳线焊接。
更为优选的一种实施例中，该FPC 4上预设有两根引出线7，引出线7与焊盘连接，那么采用此种连接方式后，FFC 4弯折形成的螺旋线圈中两个端部PIN脚同样通过与FPC 6上的焊盘连接，通过FPC 6上现有的连接线作为引出线7形成了电插头5。
并且，在本实施例中，该电插头5外露于导磁体外壳1，当该结构用作发射装置时，电插头5用于与外部电源连接；当该结构用作接收装置时，电插头5用于与电脑的充电接头连接。
本实施例的充电装置具体使用时，其中的无线充电发射模组的电插头5与外部电源连接；无线充电接收模组的电插头5与电脑的充电接口连接，且将无线充电接收模组贴合在电脑底部，当电脑上的无线充电接收模组水平放置到无线充电发射模组上表面时，无线充电发射模组与无线充电接收模组相覆盖，上下两个模组结构就是一个功率型变压器，实现电能输送。
本实施例中，其导磁体外壳和磁胶结构均包括铁氧体粉末和热固环氧软胶，且其含量中70％为铁氧体粉末，30％为热固环氧软胶。更进一步细化的是，铁氧体粉末包括高导磁率铁氧粉末和功率铁氧体粉末。
为了实现本新型无线充电装置实现轻薄，可做任意弯曲的性能，发射装置、接收装置中所用的磁胶为软性磁胶，其厚度为0.2mm。
本发明还提供了一种电脑无线充电装置的制作方法，具体步骤如下：
S1、取柔性扁平电缆FFC 4和铁氧体磁芯3，将FFC 4绕着铁氧体磁芯3一周弯折形成包络型线圈，使得FFC 4的两个芯线端子相对应，且两个芯线端子之间留有间隙，将FFC 4与铁氧体磁芯3贴合粘结，该步骤中具体的FFC 4规格为0.5mm厚，50PIN；
S2、取FPC 6作为连接排线用热固化胶贴合到铁氧体磁芯3表面，将步骤S1中两个相对的芯线端子的PIN脚通过FPC 6焊盘错位跳线连接，使FFC 4内部芯线相互连接成为一个封闭的螺旋形线圈，且线圈的两端线与FPC 6焊盘连接，并且该FPC 6上还设有两根引出线7，两根引出线7一起合并形成了电插头5；
S3、将铁氧体磁芯3与FFC 4一起放入到浇灌模具中进行导磁体外壳1的浇灌成型，使其形成完整的发射装置或接收装置；
S4、取一柔软的磁胶片2，将步骤S3中的发射装置粘贴到磁胶片2上，并同时配备增加震荡线路制得无线充电发射模组；
S5、取另一柔软的磁胶片2，将步骤S3中的接收装置粘贴到磁胶片2上，并同时配备增加整流、过流保护线路制得无线充电接收模组。
另外需要注意的是，本发明申请中的有关表述“从左到右”、“A端”、“B端”均是说明书附图方向所示，并不是唯一的限定关系。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电脑无线充电装置，包括无线充电发射模组和无线充电接收模组，其特征在于：所述的无线充电发射模组包括发射装置和震荡线路；
所述的无线充电接收模组包括接收装置和整流、过流保护线路；
所述的发射装置和接收装置结构相同，均包括导磁体外壳(1)和磁胶(2)，所述的导磁体外壳(1)贴合于磁胶(2)表面；所述的导磁体外壳(1)内设有铁氧体磁芯(3)和FFC(4)，所述的FFC(4)弯折绕设在铁氧体磁芯(3)外部，且FFC(4)的两个芯线端部错位跳线连接形成完整的螺旋线圈，所述螺旋线圈的两端线并列形成电插头(5)，所述的电插头(5)外露于导磁体外壳(1)；
所述无线充电发射模组的电插头(5)与外部电源连接；所述无线充电接收模组的电插头(5)与电脑的充电接口连接，且将无线充电接收模组贴合在电脑底部，当电脑上的无线充电接收模组水平放置到无线充电发射模组上表面时，所述的无线充电发射模组与无线充电接收模组相覆盖实现电能输送。
2.根据权利要求1所述的电脑无线充电装置，其特征在于：所述FFC(4)的两个芯线端部错位跳线连接是指，在FFC(4)的两个芯线端子之间设有FPC(6)，两个芯线端子各PIN脚通过FPC(6)上的焊盘按顺序上下错位跳线焊接。
3.根据权利要求2所述的电脑无线充电装置，其特征在于：所述的FPC(6)上设有两根引出线(7)，所述FPC(6)上的焊盘与螺旋线圈的两端线连接，两根引出线(7)形成了电插头(5)。
4.根据权利要求1或2所述的电脑无线充电装置，其特征在于：所述的导磁体外壳(1)、磁胶(2)均包括铁氧体粉末和热固环氧软胶，且其含量中70％为铁氧体粉末，30％为热固环氧软胶。
5.根据权利要求4所述的电脑无线充电装置，其特征在于：所述的铁氧体粉末包括高导磁率铁氧粉末和功率铁氧体粉末。
6.根据权利要求1所述的电脑无线充电装置，其特征在于：所述磁胶(2)的厚度为0.2mm。
7.一种基于权利要求1所述的电脑无线充电装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取柔性扁平电缆FFC(4)和铁氧体磁芯(3)，将FFC(4)绕着铁氧体磁芯(3)一周弯折形成包络型线圈，使得FFC(4)的两个芯线端子相对应，且两个芯线端子之间留有间隙，并将FFC(4)与铁氧体磁芯(3)贴合粘结；
S2、取FPC(6)作为连接排线用热固化胶贴合到铁氧体磁芯(3)表面，将步骤S1中两个相对的芯线端子的PIN脚通过FPC(6)焊盘错位跳线连接，使FFC(4)内部芯线相互连接成为一个封闭的螺旋形线圈，且线圈的两端线与FPC(6)焊盘连接，并且该FPC(6)上还设有两根引出线(7)，两根引出线(7)一起合并形成了电插头(5)；
S3、将铁氧体磁芯(3)与FFC(4)一起放入到浇灌模具中进行导磁体外壳(1)的浇灌成型，使其形成完整的发射装置或接收装置；
S4、取一柔软的磁胶片(2)，将步骤S3中的发射装置粘贴到磁胶片(2)上，并同时配备增加震荡线路制得无线充电发射模组；
S5、取另一柔软的磁胶片(2)，将步骤S3中的接收装置粘贴到磁胶片(2)上，并同时配备增加整流、过流保护线路制得无线充电接收模组。
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