CN112713908A - 一种电磁感应无线信息传输接收电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁感应无线信息传输接收电路，包括接收线圈L1、匹配电容C1、供电电路、信息解码电路、数据反馈电容C2、稳压滤波电容C3、开关K1、二极管D1以及数据处理单元。本发明提供的一种电磁感应无线信息传输接收电路，其传输信息时没有外部供电，需要通过磁感应信号实现供电功能，且不采用专用集成电路而是采用普通分立器件设计，硬件电路全部采用国产元器件自主可控，软件采用自定义数据传输协议，可实现数据传输速率高、感应距离远的特点，极大满足了某些特殊产品的电路无需大功率能量传输以及无电池负载和能量输出要求。
Description
技术领域
本发明涉及电路控制技术领域，特别涉及一种电磁感应无线信息传输接收电路。
背景技术
现有的电磁感应无线信息传输接收电路遵循的主流的无线技术或标准有QI标准、PMA标准、A4WP标准、iNPOFi技术、Wi-Po技术五种。
Qi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 Power Consortium,简称WPC)推出的"无线充电"标准，具备便捷性和通用性两大特征：首先，不同品牌的产品，只要有一个Qi的标识，都可以用Qi无线充电器充电；其次，它攻克了无线充电"通用性"的技术瓶颈，在不久的将来，手机、相机、电脑等产品都可以用Qi无线充电器充电，为无线充电的大规模应用提供可能。
Power Matters Alliance标准：Power Matters Alliance标准是由DuracellPowermat公司发起的。PMA联盟致力于为符合IEEE协会标准的手机和电子设备，打造无线供电标准，在无线充电领域中具有领导地位。Duracell Powermat公司推出过一款WiCC充电卡采用的就是Power Matters Alliance标准。WiCC比SD卡大一圈，内部嵌入了用于电磁感应式非接触充电的线圈和电极等组件，卡片的厚度较薄，插入现有智能手机电池旁边即可利用，利用该卡片可使很多便携终端轻松支持非接触充电。
A4WP标准：A4WP是Alliance for Wireless Power标准的简称，由美国高通公司、韩国三星公司以及前面提到的Powermat公司共同创建的无线充电联盟创建，目标是为包括便携式电子产品和电动汽车等在内的电子产品无线充电设备设立技术标准和行业对话机制。
iNPOFi技术iNPOFi("invisible power field"，即"不可见的能量场")无线充电是一种新的无线充电技术。其无线充电系列产品采用智能电传输无线充电技术，具备无辐射、高电能转化效率、热效应微弱等特性。iNPOFi智能无辐射技术与现有其他的无线充电技术相比，iNPOFi没有辐射，采用电场脉冲模式，不产生任何辐射，中国泰尔实验室测试结果显示，辐射增加值近乎零。在高效方面，泰尔试验室还测定，该技术的产品，充电传输效率高达90％以上，彻底改变了传统无线充电最高70％以下电转换低效率问题。在智能管理方面，采用芯片适配管理技术，其中包括:自动开启、关闭充电过程；自动适配需要的电压、电流，管理充电过程，以确保较高的充电效率；并可以使用一个统一的充电板，为任何品牌、型号的电子产品，进行安全、便利、高效的充电。在安全性方面，同时考虑到了各种弱电充电中的安全性问题，如静电ESD保护、防过充、防冲击等等，甚至若受电设备自身电源管理出现问题时，可以通过inpofi芯片自动熔断保护电子设备不被损坏。iNPOFi技术作为新一代无线充电技术标准，高效、绿色、便捷、经济。采用该技术的充电设备包含电源发射装置和电源接收装置两部分，发射装置大小、薄厚与普通手机相当，接收装置嵌入手机保护套中，将手机套上保护套，平放在发射装置上进行充电。充电过程中，手机不需要插上任何连接线。相关检测显示，充电过程中电磁辐射为零，电能效率转换达94.7％，接近有线充电。充电设备支持低电压供电，兼容普通USB供电；实现低温充电，有效保障设备及电池的使用安全及寿命。
Wi-Po技术：Wi-Po技术，为Wi-Po磁共振无线充电技术，利用高频恒定幅值交变磁场发生装置，产生6.78MHz的谐振磁场，实现更远的发射距离。该技术通过蓝牙4.0实现通讯控制，安全可靠，并且可以支持一对多同步通信，同时还具有过温、过压、过流保护和异物检测功能。该技术由于使用的载体为空间磁场，能量不会像电磁波那般发射出去，所以不会对人体造成辐射伤害。Wi-Po磁共振无线充电可应用于手机、电脑、智能穿戴、智能家居、医疗设备、电动汽车等各种场景。
而对于某些特殊产品的电路，其无需大功率能量传输，无电池负载和能量输出要求，则上述几种现有的电磁感应无线信息传输接收电路无法满足这些具有特殊供电需求产品的充电需求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种电磁感应无线信息传输接收电路，包括接收线圈、匹配电容、供电电路、信息解码电路、数据反馈电容、稳压滤波电容、开关、二极管以及数据处理单元；
所述接收线圈的输出端及输入端均连接至所述二极管，所述二极管的输出端及输入端均连接至所述供电电路；
所述匹配电容设置在所述接收线圈的输入端及输出端之间，所述接收线圈及匹配电容组成LC谐振电路；
所述数据反馈电容及开关设置在所述接收线圈的输入端及输出端之间并位于所述匹配电容与二极管之间；
所述稳压滤波电容设置在所述二极管的输入端及输出端之间并位于所述二极管与供电电路之间；
所述信息解码电路的输入端连接至所述接收线圈的输出端并位于所述接收线圈及匹配电容之间；
所述数据处理单元由所述供电电路供电并连接至所述信息解码电路的信号输出端，所述数据处理单元的信号输出端连接至所述开关。
本发明在进行数据接收时，所述数据处理单元控制所述开关打开，由所述接收线圈及匹配电容组成的LC谐振电路接收发送装置的电磁感应信号并转化为交流电信号，并通过所述二极管和稳压滤波电容形成直流电源，直流电源通过所述供电电路转换成接收电路控制单元的直流供电二次电源，为接收电路系统提供能量；所述信息解码电路将电磁感应信号转化为常规TTL信号并发送给所述数据处理单元，所述数据处理单元解析接收到的传输信息，若满足协议要求则保存信息；数据发送时，通过所述数据处理单元控制所述开关的通断从而改变由所述接收线圈及匹配电容组成的LC谐振电路的谐振频率和负载的电流大小来实现数据反馈。
通过上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用接收线圈及匹配电容组成的LC谐振电路来实现数据的传输以及对接收电路的供电无需外接电源，保证线圈不工作时电路处于无电状态，状态明确安全可靠；
2、本发明发送数据接口和接收数据接口开关时间短，驱动能力强，可接收高频﹑高电平电压数据脉冲信号；
3、本发明不采用专用集成电路而是采用普通分立器件设计，硬件电路全部采用国产元器件自主可控，软件采用自定义数据传输协议，可实现数据传输速率高、感应距离远的特点，极大满足了某些特殊产品的电路无需大功率能量传输以及无电池负载和能量输出要求；
4、本发明根据实际电路工作需要，可以改变线圈的匝数和匹配电容的大小，改变谐振频率来实现与不同频率的发送装置实现信号匹配，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例的一种电磁感应无线信息传输接收电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参考图1，本发明提供了一种电磁感应无线信息传输接收电路，包括接收线圈L1、匹配电容C1、供电电路、信息解码电路、数据反馈电容C2、稳压滤波电容C3、开关K1、二极管D1以及数据处理单元；接收线圈L1的输出端及输入端均连接至二极管D1，二极管D1的输出端及输入端均连接至供电电路；匹配电容C1设置在接收线圈L1的输入端及输出端之间，接收线圈L1及匹配电容C1组成LC谐振电路；数据反馈电容C2及开关K1设置在接收线圈L1的输入端及输出端之间并位于匹配电容C1与二极管D1之间；稳压滤波电容C3设置在二极管D1的输入端及输出端之间并位于二极管D1与供电电路之间；信息解码电路的输入端连接至接收线圈L1的输出端并位于接收线圈L1及匹配电容C1之间；数据处理单元由供电电路供电并连接至信息解码电路的信号输出端，数据处理单元的信号输出端连接至开关K1。
本发明在进行数据接收时，数据处理单元控制开关K1打开，由接收线圈L1及匹配电容C1组成的LC谐振电路接收发送装置的电磁感应信号并转化为交流电信号，并通过二极管D1和稳压滤波电容C3形成直流电源，直流电源通过供电电路转换成接收电路控制单元的直流供电二次电源，为接收电路系统提供能量；信息解码电路将电磁感应信号转化为常规TTL信号并发送给数据处理单元，数据处理单元解析接收到的传输信息，若满足协议要求则保存信息；数据发送时，通过数据处理单元控制开关K1的通断从而改变由接收线圈L1及匹配电容C1组成的LC谐振电路的谐振频率和负载的电流大小来实现数据反馈。
本发明提供的一种电磁感应无线信息传输接收电路，其传输信息时没有外部供电，需要通过磁感应信号实现供电功能，且不采用专用集成电路而是采用普通分立器件设计，硬件电路全部采用国产元器件自主可控，软件采用自定义数据传输协议，可实现数据传输速率高、感应距离远的特点，极大满足了某些特殊产品的电路无需大功率能量传输以及无电池负载和能量输出要求。
对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种电磁感应无线信息传输接收电路，其特征在于，包括接收线圈(L1)、匹配电容(C1)、供电电路、信息解码电路、数据反馈电容(C2)、稳压滤波电容(C3)、开关(K1)、二极管(D1)以及数据处理单元；
所述接收线圈(L1)的输出端及输入端均连接至所述二极管(D1)，所述二极管(D1)的输出端及输入端均连接至所述供电电路；
所述匹配电容(C1)设置在所述接收线圈(L1)的输入端及输出端之间；
所述数据反馈电容(C2)及开关(K1)设置在所述接收线圈(L1)的输入端及输出端之间并位于所述匹配电容(C1)与二极管(D1)之间；
所述稳压滤波电容(C3)设置在所述二极管(D1)的输入端及输出端之间并位于所述二极管(D1)与供电电路之间；
所述信息解码电路的输入端连接至所述接收线圈(L1)的输出端并位于所述接收线圈(L1)及匹配电容(C1)之间；
所述数据处理单元由所述供电电路供电并连接至所述信息解码电路的信号输出端，所述数据处理单元的信号输出端连接至所述开关(K1)。
2.根据权利要求1所述的一种电磁感应无线信息传输接收电路，其特征在于，所述接收线圈(L1)及匹配电容(C1)组成LC谐振电路。
3.根据权利要求2所述的一种电磁感应无线信息传输接收电路，其特征在于，数据接收时，所述数据处理单元控制所述开关(K1)打开，由所述接收线圈(L1)及匹配电容(C1)组成的LC谐振电路接收发送装置的电磁感应信号并转化为交流电信号，并通过所述二极管(D1)和稳压滤波电容(C3)形成直流电源，直流电源通过所述供电电路转换成接收电路控制单元的直流供电二次电源，为接收电路系统提供能量；
所述信息解码电路将电磁感应信号转化为常规TTL信号并发送给所述数据处理单元，所述数据处理单元解析接收到的传输信息，若满足协议要求则保存信息；
数据发送时，通过所述数据处理单元控制所述开关(K1)的通断从而改变由所述接收线圈(L1)及匹配电容(C1)组成的LC谐振电路的谐振频率和负载的电流大小来实现数据反馈。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080238364A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | System for inductive power transfer |
| CN102457090A (zh) * | 2010-10-14 | 2012-05-16 | 朱斯忠 | 一种感应充电装置 |
| CN104158269A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-11-19 | 长城信息产业股份有限公司 | 一种无线充电发射器、接收器、充电装置及无线充电方法 |
| CN104283294A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-14 | 天津长城精益汽车零部件有限公司 | 汽车无线充电系统 |
| CN204559134U (zh) * | 2015-03-31 | 2015-08-12 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 无线供电接收装置和显示设备 |
| CN110768392A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | 东华大学 | 一种感应耦合电能传输和全双工信号混合传输电路和方法 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080238364A1 (en) * | 2007-04-02 | 2008-10-02 | Visteon Global Technologies, Inc. | System for inductive power transfer |
| CN102457090A (zh) * | 2010-10-14 | 2012-05-16 | 朱斯忠 | 一种感应充电装置 |
| CN104158269A (zh) * | 2014-08-11 | 2014-11-19 | 长城信息产业股份有限公司 | 一种无线充电发射器、接收器、充电装置及无线充电方法 |
| CN104283294A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-01-14 | 天津长城精益汽车零部件有限公司 | 汽车无线充电系统 |
| CN204559134U (zh) * | 2015-03-31 | 2015-08-12 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 无线供电接收装置和显示设备 |
| CN110768392A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-02-07 | 东华大学 | 一种感应耦合电能传输和全双工信号混合传输电路和方法 |
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