CN1564419A

CN1564419A - 小型携带式电子设备非接触充电装置

Info

Publication number: CN1564419A
Application number: CNA2004100305063A
Authority: CN
Inventors: 陈文芗
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2005-01-12

Abstract

小型携带式电子设备非接触充电装置，涉及一种电子设备的充电装置。设有底座、输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路、分离式变压器、变压器次级整流滤波电路和充电电路；输入电压初级整流滤波电路输出端经脉冲发生电路接分离式变压器初级，分离式变压器次级接变压器次级整流滤波电路的输入端，变压器次级整流滤波电路输出端经充电电路外接充电电池。分离式变压器由2个相互独立的初、次级组成。分为充电底座和安装在便携式移动电子设备中的充电处理装置两部分，其中充电底座向便携式电子设备发送电能量，以便向充电电池充电。两部分之间电能量的传递依靠交变的电磁场通过分离式开关变压器耦合，不需要任何电触点，工作非常可靠，设备外形美观。

Description

小型携带式电子设备非接触充电装置

技术领域

本发明涉及一种电子设备的充电装置，尤其是一种小型携带式电子设备非接触充电装置。

背景技术

很多电子设备设有充电装置，给电子设备的使用与携带带来极大的方便。例如无绳电话子机充电、手机充电、充电电池手电筒充电等，但已有的充电方式都需要通过硬件接点传递充电电流。由于硬件接点的存在会使得充电过程有以下缺点：1、接点容易污染，污染后的接点通过电流的能力大大降低，直接导致充电过程的不稳定。2、接点影响美观，为了导出接点，分机机壳必须开窗，这样直接破坏了机壳的美观。3、接点必然导致需要连接导线，而连接导线使充电过程十分不方便。

发明内容

本发明设有底座、输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路、分离式变压器、变压器次级整流滤波电路和充电电路。输入电压初级整流滤波电路的输入端外接供电电源，输入电压初级整流滤波电路的输出端接脉冲发生电路的输入端，脉冲发生电路的输出端接分离式变压器的初级，分离式变压器的次级接变压器次级整流滤波电路的输入端，变压器次级整流滤波电路的输出端接充电电路的输入端，充电电路的输出端外接充电电池，所说的分离式变压器由2个相互独立的初、次级分离的铁芯组成，初、次级铁芯分别绕有初、次级线圈。

所说的铁芯可选为铁氧体铁芯，采用E形结构。

所说的输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路和分离式变压器的初级铁芯设于底座上，变压器次级整流滤波电路、充电电路和分离式变压器的次级铁芯设于电子设备上。脉冲发生电路可选用自激式斩波器。

本发明分为充电底座和安装在便携式移动电子设备中的充电处理装置两部分，其中充电底座向便携式电子设备发送电能量，以便向充电电池充电。这两部分之间电能量的传递是依靠交变的电磁场通过分离式开关变压器耦合，不需要任何电触点，因此装置的工作非常可靠，同时设备的外形美观。

附图说明

图1为本发明的结构组成框图。

图2为本发明用于手机充电的结构示意图。

图3为本发明实施例的原理与信号波形图。

图4为本发明实施例分离式变压器的结构示意图。

图5为本发明实施例的输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路整流滤波电路和分离式变压器的初级铁芯电路原理图。

图6为本发明实施例的变压器次级整流滤波电路、充电电路和分离式变压器的次级铁芯电路原理图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1-4所示，本发明设有底座7、输入电压初级整流滤波电路1、脉冲发生电路2、分离式变压器3、变压器次级整流滤波电路4和充电电路5。输入电压初级整流滤波电路1的输入端外接供电电源220V，输入电压初级整流滤波电路1的输出端接脉冲发生电路2的输入端，脉冲发生电路2的输出端接分离式变压器3的初级31，分离式变压器3的次级32接变压器次级整流滤波电路4的输入端，变压器次级整流滤波电路4的输出端接充电电路5的输入端，充电电路5的输出端外接充电电池6，分离式变压器3由2个相互独立的初、次级分离的铁芯311、321组成，初、次级铁芯311、321上分别绕有初、次级线圈312、322。铁芯选用铁氧体铁芯，采用E形结构。当两个铁芯靠紧时，初级线圈产生的磁力线通过次级铁芯，把能量传递到次级线圈。变压器初级部分装在充电基座上，次级部分装在携带式电子设备上，显然通过这种变压器，待充电的电子设备和充电基座可以做到相互独立。同时又能很方便的传递电能量。输入电压初级整流滤波电路1、脉冲发生电路2和分离式变压器3的初级31设于底座7上，变压器次级整流滤波电路4、充电电路5和分离式变压器3的次级32设于电子设备8上。

参见图3，市电网的220V交流电经过整流滤波后的输出U1(约310V)，U1被切成高频方波U2。这个携带着电能的高频方波U2被馈送到分离式开关变压器，变压器初级的线圈绕组把电能转换成交变的磁场能量，经分离式变压器磁芯耦合，磁场能量不需通过接触点就可传到变压器次级。变压器次级线圈把磁场能量变成高频方波U3，高频方波U3经过整流滤波后，重新变成直流电U4，U4电压的高低取决于分离式变压器绕组初次级线圈匝数比，不同的充电电池需要不同的次级电压。充电电路把U4电压变换成充电电压U5，给充电电池充电。

参见图5，保险管F1、二极管D1和电解电容C1组成把240VAC交流市电变成310V直流电的整流、滤波电路。电阻R1、R2、R3，电容C2，变压器L2及开关管T1组成自激式斩波器。斩波器把整流后的直流电压转变为通过变压器的变变电流，从而把电场能量转变成交变磁场能量耦合到次级变压器上，实现电能量非接触传递。在图5中，晶体管T2、二极管D2、采样电阻R3和电容C3组成过流保护电路，防止电路处于非正常情况工作。变压器L2的绕组同时作为分离式变压器的初级线圈。

参见图6，分离式变压器线圈绕组L接收到从初级线圈耦合过来的磁场能量，其中次级线圈绕组L与电容C组成谐振电路，把次级线圈接收到的磁场能量转变成脉动的直流电压，这个脉动直流电压通过二极管D、电阻R5、晶体管T3组成的脉动直流恒流源形成恒流充电电流向电池E充电。电阻R6、R7、R8，晶体管T4、T5，稳压管DZ和发光二极管DL2组成电池电量低检测显示电路，当电池电压低于一定数值时，DL2发光，提示必须进行充电。发光二极管DL1和电阻R4组成变压器次级接收到磁场能量显示电路，DL1发光表示已经接收到充电底座的能量，正在进行充电。

以下给出图5中主要元器件的参考型号和参数。

三极管T1：K3392型，T2：9014型；

二极管D1：4007型，D2：1418型；

电阻R1：470k，R2：43k，R3：10Ω；

电容C1：470μ，C2：2200P，C3：0.01μ。

以下给出图6中主要元器件的参考型号和参数。

三极管T3：TIP122型，T4：9014型，T5：9014型；

二极管D：4004型，DL1、DL2：发光二极管，DZ：3.1V稳压管型；

电阻R4：2K，R5：5.5K，R6：2K，R7：4.7K，R8：5.5K。

电容C：100μ。

Claims

1、小型携带式电子设备非接触充电装置，其特征在于设有底座、输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路、分离式变压器、变压器次级整流滤波电路和充电电路；输入电压初级整流滤波电路的输入端外接供电电源，输入电压初级整流滤波电路的输出端接脉冲发生电路的输入端，脉冲发生电路的输出端接分离式变压器的初级，分离式变压器的次级接变压器次级整流滤波电路的输入端，变压器次级整流滤波电路的输出端接充电电路的输入端，充电电路的输出端外接充电电池，所说的分离式变压器由2个相互独立的初、次级分离的铁芯组成，初、次级铁芯分别绕有初、次级线圈。

2、如权利要求1所述的小型携带式电子设备非接触充电装置，其特征在于所说的铁芯选为铁氧体铁芯，采用E形结构。

3、如权利要求1所述的小型携带式电子设备非接触充电装置，其特征在于所说的输入电压初级整流滤波电路、脉冲发生电路和分离式变压器的初级铁芯设于底座上，变压器次级整流滤波电路、充电电路和分离式变压器的次级铁芯设于电子设备上。

4、如权利要求1所述的小型携带式电子设备非接触充电装置，其特征在于所说的脉冲发生电路选用自激式斩波器。