CN201839102U - 无线led灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线LED灯，该无线LED灯由高频信号发生器、功率放大器、小环发射天线组成的发射器和由小环接收天线、LC与LED串联谐振回路组成的接收器组合而成，所述小环接收天线由一个多面体支架及以双导线疏松缠绕方式缠绕在该多面体支架上的线圈组成。本无线LED灯具有电路结构简单、成本低、电能无线传输距离较远的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线传输电能技术领域，特别涉及一种无线LED灯。
技术背景
迄今为止，人们提出了三种电能无线传输方式：一是微波无线电能传输方式：该方式利用无线电波收发原理传输电能，传输功率只能在几毫瓦至一百毫瓦之间，应用范围不大。二是电磁感应无线电能传输方式：该方式利用变压器原副边耦合原理传输电能，传输功率大，效率高，但距离很近，仅在1cm内。三是谐振耦合电能无线传输方式：该方式利用电路中电感电容谐振原理传输电能，理论上电能的传输功率、传输距离不受限制，但该技术还存在谐振线圈尺寸过大和容易失谐等问题。
然而，大部分的无线传输都还是基于松散耦合的非接触电磁感应型。它的系统由原边电路和副边电路两大部分组成。原边电路与副边电路之间有一段空隙，通过磁场耦合相联系。原边电路把电能转换为磁场发射，经过这段气隙后副边电路通过接受装置，匝链磁力线，接受磁场能量，并通过相应的能量调节装置，变换为应用场合负载可以直接使用的电能形式，从而实现了非接触式电能传输。但该系统的漏磁与激磁相当，甚至比激磁高，从而，限制了电能传输的量值，降低了电能传输效率，使得传输距离只有几十厘米，无实用价值。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电路结构简单、低成本、电能无线传输距离较远的无线LED灯。
本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：
一种无线LED灯，包括由高频信号发生器、功率放器、小环发射天线组成的发射器和由小环接收天线、LC与LED串联谐振回路组成的接收器，所述小环接收天线由一个多面体支架及以双导线疏松缠绕方式缠绕在多面体支架上的线圈组成。
所述多面体支架由圆盘以及一组从圆盘向外延伸的T形支架组成，T形支架的直杆中轴线通过圆盘的圆心，T形支架的横杆与直杆相互垂直。
所述线圈以双导线疏松缠绕在所述T形支架的各横杆上，形成一个正六面体至正十面体的线圈。
在发射器方面，高频信号发生器采用有源晶体振荡器，功率放大器采用C类高频功率放大器，小环发射天线的线圈采用单导线紧密缠绕，这样一来，本无线LED灯的发射器就能利用有源晶体振荡器信号稳定的特点、C类高频功率放大器的高效率功率放大的特点和小环发射天线辐射效率低却在近区有高非辐射场能量的特点，实现了高频信号的稳定高功率的发射，使大部分能量集中在发射天线附近。
在接收器方面，小环接收天线采用以双导线疏松缠绕的正多面体线圈，加大了各相邻的匝间距离，减小了线圈匝间的高频分布电容，从而可以通过外接电容的方式，调谐接收回路，实现较远距离的电能无线传输。接收回路中的LED如果采用二只LED相互反向并联连接，则该LC谐振回路将更容易产生谐振，能产生更大的电流。由此可见，由小环接收天线、L、C、LED组成的串联谐振回路，由于小环接收天线的高频分布电容小，也不存在因变压器耦合而产生的变压器损耗，因而使其无线电能接收效率达到最佳值。传输距离可达7m，LED灯光明亮，具有较好的实用价值。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本LED灯利用小环发射天线附近的非辐射场具有无能量损耗的特点，使小环发射天线产生的能量大部分集中在天线附近(10MHz时约4.77m)，而小环接收天线却采用以双导线疏松缠绕的正多面体线圈，由于其线圈匝间的高频分布电容很小，因而，能高效率、高功率地耦合到小环发射天线所发出的电能，从而，在相距3-7m范围内能点亮LED灯，具有实用价值。
(2)本无线LED灯主要是选用10MHz有源晶振，该系统在远场的辐射性很弱，而在近场主要是以磁场为主，故无线LED灯不会对附近行人带来任何明显的健康风险。
附图说明
图1是本实用新型一种无线LED灯的电原理框图。
图2是图1所示小环接收天线结构示意图。
具体实施方式
通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。
参见图1、图2所示，一种无线LED灯由发射器和接收器组成，发射器由高频信号发生器1、C类功率放大器2、小环发射天线3组成，接收器由小环接收天线4、LC与LED串联谐振回路5组成。所述高频信号发生器1采用10MHz有源晶体振荡器，可以获得稳定的高频信号。小环发射天线3是采用单板导线紧密缠绕在某一直径的空心圆筒上而成，要求在它周围形成一个非辐射磁场，此时只有电场与磁场能量的相互转换而设有能量的辐射。小环接收天线是由一个多面体支架及以双导线疏松缠绕方式缠绕在多面体支架上的线圈8组成。多面体支架由圆盘6以及一组从圆盘6向外延伸的T形支架7固定而成，每个T形支架7由相互垂直的直杆7-1和横杆7-2组成，每根直杆7-1的中轴线均通过圆盘6的圆心。本实施例的多面体支架选用8个T形支架等距布排，缠绕出来的线圈8是一个正八面体线圈，也可以做成正六面体线圈或十面体线圈。在正多面体支架上使用双导线疏松缠绕方式可以加大匝间间距，从而减少线圈匝间的高频分布电容，这样，就可以通过外接电容的方式去调谐好接收回路，实现较远距离的电能无线传输。
本实施例的无线LED灯的一些主要参数如下：
高频信号发生器1采用10MHz有源晶振，接收器的LC谐振回路5中取：电感为0.08μH，电容为3.2nF，小环发射天线3和小环接收天线4采用以下数据：
Claims (3)
1.一种无线LED灯，包括由高频信号发生器、功率放器、小环发射天线组成的发射器和由小环接收天线、LC与LED串联谐振回路组成的接收器，其特征在于：所述小环接收天线由一个多面体支架及以双导线疏松缠绕方式缠绕在多面体支架上的线圈组成。
2.根据权利要求1所述的无线LED灯，其特征在于：所述多面体支架由圆盘以及一组从圆盘向外延伸的T形支架组成，T形支架的直杆中轴线通过圆盘的圆心，T形支架的横杆与直杆相互垂直。
3.根据权利要求1或2所述的无线LED灯，其特征在于：所述线圈以双导线疏松缠绕在所述T形支架的各横杆上，形成一个正六面体至正十面体的线圈。
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| CN103986246A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-08-13 | 常州市武进凯利达电子有限公司 | 一种无线电位器 |
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2010
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