CN108595032B - 一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标，在无线鼠标中设置取代干电池的按压发电模块以及整流滤波模块；其中，按压发电模块包括杠杆、弹簧、磁性金属棒和线圈，所述弹簧从鼠标上盖的固定端向下延伸，底端连接磁性金属棒，所述磁性金属棒贯穿于线圈中，所述杠杆的A端连接鼠标的左键，当点击鼠标时B端上浮碰触弹簧使磁性金属棒切割线圈的磁感线；所述整流滤波模块为连接线圈两端的桥式整流电路。本发明鼠标使用时，左按键被按压时通过杠杆带动按压发电模块中的切割磁感线运动，线圈发电产生电压，经整流滤波模块的整流降压后变成能供给鼠标的稳定标准电压。本发明充分利用鼠标点击时产生的能量，达到节能的效果，具有低成本、高可用性、保护环境等优点。

Description

一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标
技术领域
本发明涉及一种鼠标，具体涉及一种无线鼠标。
背景技术
目前，大部分鼠标可以分为有线鼠标和无线鼠标。有线鼠标的供电通过USB线，由连接的电脑提供。而无线鼠标通常使用一到两节1.5V干电池作为电源。由于无线鼠标的方便性，有线鼠标正在逐渐被替代。但是，由此带来的干电池污染也愈发严重。无线鼠标的干电池污染主要来自于以下几个方面：
1、非可充电的一次性干电池的丢弃问题
使用一次性干电池作为电源的鼠标根据其不同规格和使用频率，干电池的更换频率从一个月至一年不等，换下来的干电池只能做丢弃处理。
2、可充电无线鼠标更新换代问题
使用充电鼠标可以解决干电池的丢弃问题，但是由于鼠标属于高频使用物品，经常因为很多不可控因素或到达使用寿命而损坏，之后需要购买新的无线鼠标，因此也会导致材料浪费等现象。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用按压发电模块作为电源结构、整流滤波模块传递并保存电能的利用按压发电的自发电节能无线鼠标，实现电源效率的提升以及减少电能浪费的目的。
技术方案：本发明提供了一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标，在无线鼠标中设置取代干电池的按压发电模块以及整流滤波模块；其中，按压发电模块包括杠杆、弹簧、磁性金属棒和线圈，所述弹簧从鼠标上盖的固定端向下延伸，底端连接磁性金属棒，所述磁性金属棒贯穿于线圈中，所述杠杆的A端连接鼠标的左键，当点击鼠标时B端上浮碰触弹簧使磁性金属棒切割线圈的磁感线；所述整流滤波模块为连接线圈两端的桥式整流电路。
进一步，所述杠杆A端的力矩小于B端的力矩。
进一步，所述整流滤波模块包括桥式电路以及与其分别并联的滤波电容、法拉电容和鼠标耗电模块。
进一步，所述整流滤波模块中法拉电容还并联有稳压二极管，同时设置分压电阻。
有益效果：本发明鼠标使用时，左按键被按压时通过杠杆带动按压发电模块中的切割磁感线运动，线圈发电产生电压，经整流滤波模块的整流降压后变成能供给鼠标的稳定标准电压。与传统干电池作能源的鼠标相比，本发明不使用干电池，通过改进电源结构减少了电池的消耗；充分利用鼠标点击时产生的能量，达到节能的效果；所使用电子元件构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，达到减排的效果节省了大量的电能和不可回收的干电池，具有低成本、高可用性、保护环境等优点。
附图说明
图1为本发明鼠标的结构示意图；
图2为整流滤波模块的电路图；
图3（a）（b）分别为整流滤波模块整流前、后的电流波形图。
具体实施方式
下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标，该鼠标工作过程与普通无线鼠标类似，内部有一个发光二极管，通过它发出的光线，可以照亮光电鼠标底部表面，经底部表面反射回的一部分光线，通过一组光学透镜后，传输到光感应器件内成像。当光电鼠标移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像，被光电鼠标内部的一块专用图像分析芯片分析处理。该芯片通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断鼠标的移动方向和移动距离，从而完成光标的定位。
此外，在无线鼠标中设置取代干电池的按压发电模块以及整流滤波模块。
其中，按压发电模块包括杠杆3、弹簧4、磁性金属棒6和线圈5，弹簧4从鼠标上盖1的固定端向下延伸，底端连接磁性金属棒6，磁性金属棒6贯穿于线圈5中。杠杆3的左端连接鼠标的左键。当点击鼠标时，该端下压触碰鼠标按键电路板2，另一端上浮碰触弹簧4使磁性金属棒6切割线圈5的磁感线，使线圈5产生电流给鼠标供电，输出15~20V的电压。为了能够使弹簧4充分拉伸压缩，可以将鼠标按键电路板2位置适当下调1~2mm，使杠杆3右端移动幅度达到10mm左右。由于弹簧4的震动可以带动磁性金属棒6运动，因此可以达到多次切割磁感线的效果，充分利用按压产生的动能，将一次按压转化为弹簧4的多次运动，从而使得输出的电流持续的时间更长。同时，该结构具有简单、不易损坏的优点。另外，由于机械能的耗损，弹簧4不会因为回弹撞击杠杆3，不会影响用户的使用舒适度。
由于切割磁感线产生的是极性相反的电流，因此需要加入整流滤波模块进行转换，将电流转换为直流电流。如图2所示，整流滤波模块为连接线圈5两端的桥式整流电路以及与其并联的滤波电容C1、法拉电容C2、稳压二极管D2和鼠标耗电模块。先使用全波桥式整流电路将负半周期的电压转到正半周期，由于按压时会有两种切割磁感线方向，因此需要使用四个二极管将所有电压转换成一个方向的电压。由于此电压幅值较大，不能直接用于法拉电容C2充电。而是需要通过电容对其进行滤波，防止电压幅值变化过大导致电路元器件损伤。使用具有较大电容量的电容滤波，本实施例采用0.047μF的电容作为滤波电容C1，正极端接到整流输出电路正端，负极连接在电路的负端，使电路的工作性能更加稳定，同时降低脉动波纹对电子电路的干扰。该电容C1与法拉电容C2之间的二极管D1的作用是，保证电路中的电流方向是单向的，也就是说，只能通过按压发电模块对法拉电容C2进行充电，而不能让法拉电容C2对按压模块进行电压输出，保证了电路的安全性。滤波后的电压对法拉电容C2进行充电，再由法拉电容C2对鼠标内部的电路板，即耗电模块进行供电。法拉电容C2作为电路的储能模块，取代了传统电池，不仅充电速度快，而且比传统电池使用寿命长，能够达到保护环境的效果。为了保证鼠标模块供电稳定，法拉电容C2对耗电模块的供电电压应不大于鼠标工作电压。因此在法拉电容C2后接一个稳压二极管D2用于保证耗电模块的电压稳定，同时加上一个电阻R进行分压，实验中采用的电阻阻值为15欧姆。
如图3所示进行仿真实验，验证了电路的正确性，按压模块单次切割磁感线产生的电流可以达到对法拉电容充电的效果。

Claims (4)

1.一种利用按压发电的自发电节能无线鼠标，其特征在于：在无线鼠标中设置取代干电池的按压发电模块以及整流滤波模块；其中，按压发电模块包括杠杆、弹簧、磁性金属棒和线圈，所述弹簧从鼠标上盖的固定端向下延伸，底端连接磁性金属棒，所述磁性金属棒贯穿于线圈中，所述杠杆的A端连接鼠标的左键，当点击鼠标时B端上浮碰触弹簧使磁性金属棒切割线圈的磁感线；所述整流滤波模块为连接线圈两端的桥式整流电路，所述桥式整流电路包括二极管，所述二极管输入端连接滤波电容，输出端连接法拉电容。
2.根据权利要求1所述的利用按压发电的自发电节能无线鼠标，其特征在于：所述杠杆A端的力矩小于B端的力矩。
3.根据权利要求1所述的利用按压发电的自发电节能无线鼠标，其特征在于：所述整流滤波模块包括桥式电路以及与其分别并联的滤波电容、法拉电容和鼠标耗电模块。
4.根据权利要求3所述的利用按压发电的自发电节能无线鼠标，其特征在于：所述整流滤波模块中法拉电容还并联有稳压二极管，同时设置分压电阻。
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