CN1677791A - 非接触感应式电源供应装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种非接触感应式电源供应装置用以变换直流电力成为电磁场，以在一被供电装置，其系包括有一副电磁感应线圈、一电源电路，该副电磁感应线圈系接收该电磁场以供应该装置电路之电能；本装置设有一主电磁感应线圈、一耦合单元、一回授信号单元及一驱动器单元，该主电磁感应线圈及耦合单元及回授信号单元及驱动器单元组成一自激式振荡电路，该自激式振荡电路之振荡频率之因子含主电磁感应线圈之电感及耦合单元，该振荡频率值为电磁场之频率值。本装置提供一种安定且又使小型化、节省成本，若被供电装置为无线鼠标免用电池，可达到使用环保、且成本降低之目的。

Description

非接触感应式电源供应装置
技术领域
本发明涉及一种非接触感应式电源供应装置，其内含一自激式振荡电路，用以变换直流电力成为电磁场，以在一被供电装置接收该电磁场以产生该被供电装置之电源。
背景技术
传统的非接触感应式电源供应装置均需一振荡器单元持续工作并输出至驱动器单元来驱动电感及电容之LC谐振电路。然而，如中国台湾专利证号357500、专利证号374465和专利证号490616中公开的振荡器单元，均属非自激式振荡电路，将振荡器单元移除后驱动器单元，电感及电容将无法持续振荡输出来提供电磁场之电能，且振荡器之频率和电感及电容之谐振频率值会因电路元气件的量产而导致参数的多数不同，造成在非电感及电容之谐振频率值工作而降低效率，因此须付出更多的电力成本，进而花费较高的成本。
发明内容
本发明的目的在于针对上述情况，提供一种非接触感应式电源供应装置，是属自激式振荡电路。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：非接触感应式电源供应装置，该电源供应装置设有一主电磁感应线圈、一耦合单元、一回授信号单元及一驱动器单元，该主电磁感应线圈及耦合单元及回授信号单元及驱动器单元组成一自激式振荡电路，该自激式振荡电路之振荡频率之因子含主电磁感应线圈之电感及耦合单元；电源供应装置变换交或直流电力成为电磁场，以供一被供电装置之副感应线圈接收该电磁场并供应电能至该被供电装置。其中，该驱动器单元对直流电源做开关动作，且其开关之动作是根据回授信号单元来进行，经由此开关之动作使主电磁感应线圈及耦合单元之通电方向进行正反方向转换而形成一自激式振荡电路，该自激式振荡电路之振荡频率之因子含主电磁感应线圈之电感及耦合单元，且该振荡频率值为电磁场之频率值，故而得到最高电磁能量之输出，回授信号单元之等效电抗亦是振荡频率之因子之一，此处忽略一般之杂散电容、驱动器单元之输入及输出等效电容。
本发明通过采用上述结构，达到装置运行安定、使小型化及节省成本等目的，具有很好的实用性。
附图说明
图1是本发明一种免电池无线光学鼠标的基本构件组成示意图。
图2是本发明非接触感应式电源供应装置实施例1的内部组成方框图。
图3是本发明非接触感应式电源供应装置实施例2的内部组成方框图。
图4是本发明非接触感应式电源供应装置实施例所对应的详细原理示意图。
其中：
1  电源供应装置
2  计算机主机
3    无线光学鼠标装置
4    USB线
11   驱动器单元
111  NPN晶体管
112  PNP晶体管
12   耦合器单元
121  电容
13   主电磁感应线圈
14   回授信号单元
141  变压器之一次侧
142  变压器之二次侧
15   检测单元
151  电容
16   激活振荡电路单元
17   自动控制单元
18   微处理器
31   副电磁感应线圈
现结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
具体实施方式
实施例1
如图1、图2及图4所示，本发明包括电源供应装置1及被供电装置。电源供应装置1即鼠标垫装置，主要由主电磁感应线圈13、耦合器单元12、驱动器单元11以及回授信号单元14串联组成。该装置的电能是由计算机主机2的USB端口通过电源线4取得。该驱动器单元11为一推挽式(PUSH-PULL)电路，由NPN晶体管111及PNP晶体管112构成，该推挽电路之输出通过变压器之一次侧141，该耦合器单元12为一电容121构成，透过该电容121将电能耦合至主电磁感应线圈13，该回授信号单元14由一变压器构成，透过变压器之二次侧142输出并正回授至推挽式(PUSH-PULL)电路之基极而使该推挽电路对直流电源做开关动作，使主电磁感应线圈13、一耦合器单元12之通电方向进行正反方向转换，形成一自激式振荡电路，使该自激式振荡电路之振荡频率值为主电磁感应线圈13之电感及电容121及变压器之一次侧141之等效电抗之共振频率值，此处忽略一般之杂散电容、驱动器单元之输入及输出等效电容。被供电装置为一无线光学鼠标装置3，该无线光学鼠标装置3包含副电磁感应线圈31及现有习知之全波桥式整流电路及稳压电路。
上述驱动器单元11亦可为N及P信道之MOSFET推挽式(PUSH-PULL)电路。
上述耦合单元可由多个电容器串或并联组成。
上述电源供应装置还可包含一过电流保护电路。
如图4所示，自动控制单元17限制主电磁感应线圈的最高输出电磁能量，以保护本非接触感应式电源供应装置1；或同时亦可透过电容151及检测电路15之信号，自动控制单元17根据该信号限制主电磁感应线圈的最高输出电磁能量；或亦可透过电容151及检测电路15之信号，由微处理器18来控制主电磁感应线圈13的电磁能量。
且该微处理器18亦可透过电容151及检测电路15之信号，监示主电磁感应线圈13及耦合器单元12之状态，可同时具有该装置在激活初期提供一高频切换输出至驱动器单元11推挽电路之基极，使自激式振荡电路启振以及至稳定状态；或在自激式振荡电路未达某稳定振荡条件时，提供补偿振荡功能，提供一高频切换输出至驱动器单元11及时使之在稳定状态；而微处理器18亦可输出一信号控制自动控制单元17断电，使自激式振荡电路不振荡之功能，形成一虚拟电子电源开关，以此实施例为省电模式。
又该相位修正电路16透过电容151及检测电路15之信号，取得主电磁感应线圈13及耦合器单元12之状态，相位修正电路16输出至驱动器单元13推挽电路之基极，使自激式振荡电路启振以及至稳定状态；或在自激式振荡电路未达某自激条件状态时提供补偿振荡功能，提供一高频切换输出至驱动器单元11及时使之在稳定状态。
当电源供应装置1之主电磁感应线圈13耦合于无线光学鼠标装置3之副电磁感应线圈31时，该副电磁感应线圈31电磁耦合自该主电磁感应线圈13的电磁能量，并且该电能通过无线光学鼠标装置3之全波桥式整流电路及稳压电路，以供应该无线光学鼠标装置3的稳定电源，以构成无线光学鼠标装置2不需电池提供电力的无线鼠标运作模式。
因该无线光学鼠标装置3运作所需要的电能限制无线光学鼠标装置3的移动范围，故宜在限制的面积区域内移动，以达到省电与实用性；由于无线光学鼠标装置3的移动范围受限制，为使用上更具方便性及实用性可于无线光学鼠标装置3内设置一次性电池，或设置充电电池及充电电路，使无线光学鼠标装置3的移动范围不受限制，此时使用上受无线通讯之限制，在此不再另述。
实施例2
如图3、图4所示，本实施例之电源供应装置1即鼠标垫装置，其电路结构如实施例1所述均主要由主电磁感应线圈13、耦合器单元12、驱动器单元11以及回授信号单元14组成，而不同之处仅在于主电磁感应线圈13、耦合器单元12及驱动器单元11串联，及回授信号单元14之输入端取自主电磁感应线圈13与耦合器单元之串联电路之节点。至于耦合器单元、驱动器单元、回授信号单元及其它辅助电路之元气件组成及工作原理因均已在实施例1中得到详细描述，故在此不再累述。
以上实施方式，仅为本发明较佳实施例之一，并非以此局限本发明，因此，但凡与本发明之构造、装置、特征等近似或相雷同者，均应属本发明之发明目的及申请专利范围之内。

Claims (18)

1、非接触感应式电源供应装置，其特征是：该电源供应装置设有一主电磁感应线圈、一耦合单元、一回授信号单元及一驱动器单元，该主电磁感应线圈及耦合单元及回授信号单元及驱动器单元组成一自激式振荡电路，该自激式振荡电路之振荡频率之因子含主电磁感应线圈之电感及耦合单元；
电源供应装置变换交或直流电力成为电磁场，以供一被供电装置之副感应线圈接收该电磁场并供应电能至该被供电装置。
2、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述耦合单元由一个电容器组成，或多个电容器串或并联组成。
3、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述驱动器单元为一对开关电路之接通/断开控制单元。
4、根据权利要求3所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述驱动器单元为一推挽式电路。
5、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述回授信号单元不含主动组件。
6、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述回授信号单元为一电流变压器与一次侧与主电磁感应线圈串联，该电流变压器之二次侧提供一正回馈路至该驱动器单元之控制输入端。
7、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述回授信号单元为一电磁感应线圈，电路上为主电磁感应线圈之二次侧线圈，以提供一正回馈回路至该驱动器单元之控制输入端。
8、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述回授信号单元之输入端取自主电磁感应线圈与耦合单元之串联电路之节点。
9、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述回授信号单元含相位修正电路，以提供一正回馈回路至该驱动器单元之控制输入端。
10、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置包含一过电流保护电路。
11、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置包含激活振荡电路。
12、根据权利要求11所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置包含一微处理器，且该激活振荡电路功能由微处理器处理。
13、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置含补偿振荡功能。
14、根据权利要求13所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置含一微处理器，且该补偿振荡功能由微处理器处理。
15、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述电源供应装置的电源是由计算机的USB取得。
16、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述被供电装置为免用电池之无线光学鼠标。
17、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述被供电装置为无线光学鼠标，且该被供电装置含充电功能及充电电池。
18、根据权利要求1所述的非接触感应式电源供应装置，其特征是：所述被供电装置为充电装置。
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