CN204361794U - 一种并联式谐振无线电能传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种并联式谐振无线电能传输装置，包括为本装置提供电能的供电模块、产生PWM脉波的PWM脉波产生及隔离模块、显示方波的频率和该装置工作状态信息的OLED液晶显示模块、将直流电转化为高频交流并将电能发射出去的驱动及发射电路模块以及将电磁波中携带的能量转换为电能并将交流电转换为直流电的接收模块，所述接收模块采用无线方式接收驱动及发射电路模块传送的电能，所述接收模块与降压模块相连接；所述供电模块与PWM脉波产生及隔离模块、OLED液晶显示模块和驱动及发射电路模块相连接。本装置将供电模块提供的电能进行PWM脉波和电能的转换为电子产品等设备提供各种低压电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种并联式谐振无线电能传输装置。
背景技术
目前，便携式电子产品在用普通有线充电器充电时可能会遇到这样的问题:需要充电时数据线不在身边，充电终端型号不一样，数据线插头型号不同，频繁的插拔数据线造成插头损坏，充电线路不安全等。目前，现有电能传输装置存在如下问题：电能传输线路占用有限空间，线路容易老化，电路走线对外界环境(如空气湿度)要求较高，线路复杂容易产生危险等问题。
实用新型内容
根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种并联式谐振无线电能传输装置，包括为本装置提供电能的供电模块、产生PWM脉波的PWM脉波产生及隔离模块、显示方波的频率和该装置工作状态信息的OLED液晶显示模块、将直流电转化为高频交流并将电能发射出去的驱动及发射电路模块以及将电磁波中携带的能量转换为电能并将交流电转换为直流电的接收模块，所述接收模块采用无线方式接收驱动及发射电路模块传送的电能，所述接收模块与降压模块相连接；所述供电模块与PWM脉波产生及隔离模块、OLED液晶显示模块和驱动及发射电路模块相连接。
所述供电模块包括由稳压芯片LM1117组成的供电电路I、由稳压芯片LM7805组成的供电电路II和由稳压芯片LM2596adj组成的供电电路III。
所述PWM脉波产生及隔离模块包括控制芯片和缓冲器，所述控制芯片与缓冲器相连接。
所述驱动及发射电路模块包括驱动芯片、MOS管以及LC并联发射线圈，所述缓冲器的输出端与驱动芯片的输入端相连接，所述驱动芯片的输出端与MOS管相连接，所述MOS管与LC并联发射线圈相连接。
本实用新型以无线电能技术为研究背景，以携式电子产品的充电为设计基础，在现在便携式电子产品有线充电装置麻烦，数据线插头型号不同充电不方便的现状背景下，提出了应用无线充电器为便携式电子产品充电的无线电能传输装置。本实用新型采用无线的方式为便携式电子产品充电，实现了在没有充电线无法充电的局面，同时，也避免了用电器充电较多时电气连接杂乱容易造成危害的问题，同时也减少了频繁的插拔数据线对电子产品造成损害情况的发生，为用户节约没必要的麻烦。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型并联式谐振无线电能传输装置的结构示意图；
图2a为本实用新型中供电模块的部分电路示意图；
图2b为本实用新型中供电模块的部分电路示意图；
图2c为本实用新型中供电模块的部分电路示意图；
图3为本实用新型中PWM脉波产生及隔离模块电路示意图；
图4为本实用新型中OLED液晶显示模块的电路原理图；
图5为本实用新型中驱动及发射电路模块的电路原理图；
图6为本实用新型中接收模块电路示意图；
图7为本实用新型中降压模块电路示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1所示的一种并联式谐振无线电能传输装置，包括为本装置提供电能的供电模块1、产生PWM脉波的PWM脉波产生及隔离模块2、显示方波的频率和该装置工作状态信息的OLED液晶显示模块3、将直流电转化为高频交流电并将电能发射出去的驱动及发射电路模块4以及将电磁波中携带的能量转换为电能并将交流电转换为直流电的接收模块5，接收模块5采用无线方式接收驱动及发射电路模块4传送的电能，接收模块5与降压模块6相连接；供电模块1与PWM脉波产生及隔离模块2、OLED液晶显示模块3和驱动及发射电路模块4相连接为其提供电能。
如图2a所示供电模块1的部分电路图：该电路是由稳压芯片LM1117组成的供电电路I：是将+15V的直流电压通过LM117-3.3V转变成+3.3V输出，给PWM脉波产生及隔离模块2、OLED液晶显示模块3供电。图中LM1117-3.3V的管脚1为电压输入端，管脚2为接地出端，管脚3为电压输出端；C5、C6、C7、C8为滤波电容。
如图2b所示供电模块1的部分电路图：该电路是稳压芯片LM7805组成的供电电路II：是将+15V的直流电压通过LM7805转变成+5V输出，给PWM脉波产生及隔离模块2和驱动及发射电路模块4供电。图中LM7805的管脚1为输入端，管脚2为电压输出端，管脚3为接地端；C3、C4为滤波电容。
如图2c所示供电模块1的部分电路图：该电路是由稳压芯片LM2596adj组成的供电电路III：是将+15V的直流电压通过LM2596adj-12可调稳压输出+12V直流电，给驱动及发射电路模块4供电，输出图中LM2596adj-12的1管脚为直流+15V输入，2管脚为电压输出端，3管脚为接地端；4管脚为电压反馈端；5管脚为芯片的使能端；C1、C2为滤波电容。D0为续流二极管，其作用是在LM2596_ADJ输出低电平时为电感中的电流提供通道。Radj为滑变取样电阻，通过调节Radj可以获得+12V稳定电压，将取样电压送至反馈电路。L1为储能电感，起存储和释放电能的作用。
如图3所示：PWM脉波产生及隔离模块2包括控制芯片和缓冲器，所述控制芯片与缓冲器相连接。控制芯片采用freescale半导体公司的KintisMK60DN512ZVLQ10芯片，缓冲器采用74LS244三态八位缓冲器，做缓冲模块使用。
如图4所示OLED液晶显示模块3的电路原理图：是控制芯片MK60DN512ZVLQ10与OLED液晶显示屏的外部接口电路示意图，主要是用于控制OLED显示。图中MK60DN512ZVLQ10控制器单片机的I/O接口，以DataBus总线的形式与OLED液晶显示连接，控制LED显示设备信息及状态信息。
如图5所示：驱动及发射电路模块4包括驱动芯片和MOS管以及LC并联发射线圈，所述MOS管与LC并联发射线圈相连接。所述缓冲器的输出端与驱动芯片的输入端相连接，所述驱动芯片的输出端与MOS管相连接。驱动芯片的型号是：IR2110芯片，主要用于将直流电转化为方波，并通过LC谐振将交流电能以电磁波的形式发射出去。LO是驱动信号输出；LIN是芯片的PWM信号输入端；C9、C10和C11为滤波电容；VDD和VCC是芯片的电源输入端，为IR2110提供工作电源；R1和R2为限流电阻；MOS管采用N-MOS2为TI公司生产的CSD19535N沟道MOS管，在电路中起到将直流电转化为方波电的作用；L1为谐振线圈，起到将电能以电磁波的形式扩散出来的作用。R0为隔离电阻。在电能转化过程中，驱动芯片通过PWM信号的频率控制输出驱动信号的频率，进而通过控制N-MOS管的通断将直流电转化为同频方波，L_f为电感线圈与C_f1、C_f2组成LC并联电路与接收LC谐振将电能以电磁波形式发送出去。从而完成电能的转换和传输。
如图6所示为接收模块5的电路示意图：主要实现将电磁波中携带的能量转换为电能，并将交流电转换为直流电的功能。图中L_s和C_s1、C_s2是谐振电容和电感，LC通过谐振将电磁波中携带中的能量转换为同频的高压交流电；D1、D2、D3和D4为整流二极管，不可控整流起到将交流电转换为直流电的作用；C12和C13为滤波电容，能够将输出电压稳定在固定值。
如图7为降压模块6的电路原理图，主要实现将整流后的直流电降到+5V，图中LM7805的管脚1为输入端，管脚2为电压输出端，管脚3为接地端；C13、C14为滤波电容。Vout为整流后电压输入端。
本实用新型公开的一种并联式谐振无线电能传输装置，将供电模块1提供的电能进行PWM脉波和电能的转换为电子产品等设备提供各种低压电能。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种并联式谐振无线电能传输装置，其特征在于：包括为本装置提供电能的供电模块(1)、产生PWM脉波的PWM脉波产生及隔离模块(2)、显示方波的频率和该装置工作状态信息的OLED液晶显示模块(3)、将直流电转化为高频交流并将电能发射出去的驱动及发射电路模块(4)以及将电磁波中携带的能量转换为电能并将交流电转换为直流电的接收模块(5)，所述接收模块(5)采用无线方式接收驱动及发射电路模块(4)传送的电能，所述接收模块(5)与降压模块(6)相连接；所述供电模块(1)与PWM脉波产生及隔离模块(2)、OLED液晶显示模块(3)和驱动及发射电路模块(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种并联式谐振无线电能传输装置，其特征还在于：所述供电模块(1)包括由稳压芯片LM1117组成的供电电路I、由稳压芯片LM7805组成的供电电路II和由稳压芯片LM2596adj组成的供电电路III。
3.根据权利要求1所述的一种并联式谐振无线电能传输装置，其特征还在于：所述PWM脉波产生及隔离模块(2)包括控制芯片和缓冲器，所述控制芯片与缓冲器相连接。
4.根据权利要求3所述的一种并联式谐振无线电能传输装置，其特征还在于：所述驱动及发射电路模块(4)包括驱动芯片、MOS管以及LC并联发射线圈，所述缓冲器的输出端与驱动芯片的输入端相连接，所述驱动芯片的输出端与MOS管相连接，所述MOS管与LC并联发射线圈相连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106448376A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-22 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种单片机控制的无线电能传输教学实训装置 |
| CN113485528A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-10-08 | 惠科股份有限公司 | 显示装置 |
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2015
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