CN204732943U - 一种无线充电发射机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种无线充电发射机，包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。STC89C52芯片二极管的P2.7引脚输出PWM波，驱动电路根据PWM波产生交变电流驱动电磁发射线圈在空间中产生电磁区，无线充电接收机进入电磁区即可对负载进行充电。本实用新型具有结构简单、设备成本低、充电效率高的优点。

Description

一种无线充电发射机

技术领域

本实用新型涉及无线充电领域，更具体地，涉及一种无线充电发射机。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，移动电子设备逐渐普及。而移动电子设备主要依靠内置电池工作。目前移动设备的电源主要采用的是一端连接交流电源，另一端连接便携式充电系统的工作方式，频繁的插拔很容易损坏接头也可能带来触电的危险。特别是无线传感器网络节点等在特殊恶劣坏境下的自动检测设备电源系统不易更换，因此无线充电成为电子设备充电技术的发展方向。

无线充电的电路原理如图1所示，无线充电技术利用了电磁波感应原理及相关的交流电流感应技术，在发送端和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号而传递能量。发射机包含了一个当电流通过时可以制造磁场的线圈，当带有同样线圈的移动设备进入磁场范围内，磁场就会为第二个线圈提供电流，这样就可以做到无线为设备电池进行充电。然而现有的无线充电技术还不够完善，存在着设备成本高、充电效率低等缺陷。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有无线充电技术所述的设备成本高、充电效率低的缺陷，提供一种设备成本低、充电效率高的无线充电发射机。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种无线充电发射机，所述无线充电发射机包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。

在一种优选的方案中，所述驱动电路包括驱动芯片，驱动芯片采用TPS28255芯片U2，TPS28255芯片的PWM引脚与STC89C52芯片的P2.7引脚连接，VDD和EN引脚接电源VCC，EN引脚还通过一个电容接地，GND引脚接地，PHSB引脚接电磁发射线圈L1的一端，BOOT引脚通过电容C6接PHSB引脚，UGATE引脚通过一个电阻R6接功率效应管U3的G极，功率效应管U3的D极接电源VCC，功率效应管U3的S极接PHSB引脚，LGATE引脚通过一个电阻R7接功率效应管U4的G极，功率效应管U4的D极接PHSB引脚，功率效应管U3的S极接地，电磁发射线圈L1的另一端分别接电容C7、C8、C9和C10，C7和C8的另一端接电源VCC，C9和C10的另一端接地。TPS28255芯片不仅保证PWM波原形不变的情况下可以加大驱动能力，还可以矫正PWM波的高低电平值。

在一种优选的方案中，所述无线充电发射机还包括电流监控电路，电流监控电路包运算放大器U5，其型号为OPA551，运算放大器U5的引脚2接地，引脚5接电源VCC，引脚5还通过电容C15接地，引脚4接PNP型晶体管Q1的B极，引脚1分别接电阻R11的一端和Q1的E极，引脚3接电阻R12的一端，电阻R11和电阻R12的另一端通过电阻R9连接，电阻R11的另一端还接电源VCC，电阻R11的另一端还通过电容C14接地，晶体管Q1的C极分别经过1个电容C16和1个电阻后接地，晶体管Q1的C极还与电流采集端SEN连接。电流监控电路用于实时监控电磁发射线圈上的电流情况并发送到控制芯片。

在一种优选的方案中，所述无线充电发射机还包括波形检测电路，波形检测电路包括COM1端和COM2端，COM1端连接电阻R1的一端，COM2端连接电阻R2的一端，电阻R1和电阻R2的另一端分别通过电阻R15和电容C13连接，电阻R1的另一端还分别连接二极管Q2的正极、二极管Q3的负极以及电阻R3、电阻R4的一端，电阻R3的另一端通过电容C12连接波形采集端，电阻R4的另一端连接二极管Q2的负极，电阻R2的另一端还分别接地和连接电容C18的一端，电容C18的另一端接二极管Q3的正极，二极管Q3的正极还连接稳压二极管D7的正极，二极管Q2的负极还分别连接二极管D7的负极和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电源VCC。波形检测电路用于对电磁发射线圈中的电压波形进行检测并发送到控制芯片，将电流监控电路和波形检测电路集成与发射机端，能够减少接收机端的负担，使电子设备更加便携、省电。

在一种优选的方案中，所述电磁发射线圈采用多股细铜绞成线后再绕制而成。这样可大大减小线圈在振荡过程中出现涡流现象，同时也有较好的电磁屏蔽作用。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型无线充电发射机包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。STC89C52芯片二极管的P2.7引脚输出PWM波，驱动电路根据PWM波产生交变电流驱动电磁发射线圈在空间中产生电磁区，无线充电接收机进入电磁区即可对负载进行充电。本实用新型具有结构简单、设备成本低、充电效率高的优点。

附图说明

图1为无线充电的电路原理图。

图2为STC89C52芯片的电路图。

图3为驱动电路的电路图。

图4为电流监控电路的电路图。

图5为波形检测电路的电路图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种无线充电发射机，如图2所示，所述无线充电发射机包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。

在具体实施过程中，如图3所示，所述驱动电路包括驱动芯片，驱动芯片采用TPS28255芯片U2，TPS28255芯片的PWM引脚与STC89C52芯片的P2.7引脚连接，VDD和EN引脚接电源VCC，EN引脚还通过一个电容接地，GND引脚接地，PHSB引脚接电磁发射线圈L1的一端，BOOT引脚通过电容C6接PHSB引脚，UGATE引脚通过一个电阻R6接功率效应管U3的G极，功率效应管U3的D极接电源VCC，功率效应管U3的S极接PHSB引脚，LGATE引脚通过一个电阻R7接功率效应管U4的G极，功率效应管U4的D极接PHSB引脚，功率效应管U3的S极接地，电磁发射线圈L1的另一端分别接电容C7、C8、C9和C10，C7和C8的另一端接电源VCC，C9和C10的另一端接地。TPS28255芯片不仅保证PWM波原形不变的情况下可以加大驱动能力，还可以矫正PWM波的高低电平值。

在具体实施过程中，如图4所示，所述无线充电发射机还包括电流监控电路，电流监控电路包运算放大器U5，其型号为OPA551，运算放大器U5的引脚2接地，引脚5接电源VCC，引脚5还通过电容C15接地，引脚4接PNP型晶体管Q1的B极，引脚1分别接电阻R11的一端和Q1的E极，引脚3接电阻R12的一端，电阻R11和电阻R12的另一端通过电阻R9连接，电阻R11的另一端还接电源VCC，电阻R11的另一端还通过电容C14接地，晶体管Q1的C极分别经过1个电容C16和1个电阻后接地，晶体管Q1的C极还与电流采集端SEN连接。电流监控电路用于实时监控电磁发射线圈上的电流情况并发送到控制芯片。

在具体实施过程中，如图5所示，所述无线充电发射机还包括波形检测电路，波形检测电路包括COM1端和COM2端，COM1端连接电阻R1的一端，COM2端连接电阻R2的一端，电阻R1和电阻R2的另一端分别通过电阻R15和电容C13连接，电阻R1的另一端还分别连接二极管Q2的正极、二极管Q3的负极以及电阻R3、电阻R4的一端，电阻R3的另一端通过电容C12连接波形采集端，电阻R4的另一端连接二极管Q2的负极，电阻R2的另一端还分别接地和连接电容C18的一端，电容C18的另一端接二极管Q3的正极，二极管Q3的正极还连接稳压二极管D7的正极，二极管Q2的负极还分别连接二极管D7的负极和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电源VCC。波形检测电路用于对电磁发射线圈中的电压波形进行检测并发送到控制芯片，将电流监控电路和波形检测电路集成与发射机端，能够减少接收机端的负担，使电子设备更加便携、省电。

本实施例中，COM1端接标准参考信号，对于COM2端，当取样波形占空比为50%时输出电压为0，占空比大于50%时输出正电压，占空比小于50%时输出负电压。

在具体实施过程中，所述电磁发射线圈采用多股细铜绞成线后再绕制而成。这样可大大减小线圈在振荡过程中出现涡流现象，同时也有较好的电磁屏蔽作用。

本实用新型无线充电发射机包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。STC89C52芯片二极管的P2.7引脚输出PWM波，驱动电路根据PWM波产生交变电流驱动电磁发射线圈在空间中产生电磁区，无线充电接收机进入电磁区即可对负载进行充电。本实用新型具有结构简单、设备成本低、充电效率高的优点。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种无线充电发射机，其特征在于，所述无线充电发射机包括依次电连接的控制芯片、驱动电路和电磁发射线圈，所述控制芯片为STC89C52芯片U1，STC89C52芯片的RST引脚接复位电路，XTAL1和XTAL2引脚接时钟振荡电路，VDD引脚接电源VCC，VSS引脚接地，P2.7引脚与驱动电路连接。

2.根据权利要求1所述的无线充电发射机，其特征在于，所述驱动电路包括驱动芯片，驱动芯片采用TPS28255芯片U2，TPS28255芯片的PWM引脚与STC89C52芯片的P2.7引脚连接，VDD和EN引脚接电源VCC，EN引脚还通过一个电容接地，GND引脚接地，PHSB引脚接电磁发射线圈L1的一端，BOOT引脚通过电容C6接PHSB引脚，UGATE引脚通过一个电阻R6接功率效应管U3的G极，功率效应管U3的D极接电源VCC，功率效应管U3的S极接PHSB引脚，LGATE引脚通过一个电阻R7接功率效应管U4的G极，功率效应管U4的D极接PHSB引脚，功率效应管U3的S极接地，电磁发射线圈L1的另一端分别接电容C7、C8、C9和C10，C7和C8的另一端接电源VCC，C9和C10的另一端接地。

3.根据权利要求1所述的无线充电发射机，其特征在于，所述无线充电发射机还包括电流监控电路，电流监控电路包运算放大器U5，其型号为OPA551，运算放大器U5的引脚2接地，引脚5接电源VCC，引脚5还通过电容C15接地，引脚4接PNP型晶体管Q1的B极，引脚1分别接电阻R11的一端和Q1的E极，引脚3接电阻R12的一端，电阻R11和电阻R12的另一端通过电阻R9连接，电阻R11的另一端还接电源VCC，电阻R11的另一端还通过电容C14接地，晶体管Q1的C极分别经过1个电容C16和1个电阻后接地，晶体管Q1的C极还与电流采集端SEN连接。

4.根据权利要求1所述的无线充电发射机，其特征在于，所述无线充电发射机还包括波形检测电路，波形检测电路包括COM1端和COM2端，COM1端连接电阻R1的一端，COM2端连接电阻R2的一端，电阻R1和电阻R2的另一端分别通过电阻R15和电容C13连接，电阻R1的另一端还分别连接二极管Q2的正极、二极管Q3的负极以及电阻R3、电阻R4的一端，电阻R3的另一端通过电容C12连接波形采集端，电阻R4的另一端连接二极管Q2的负极，电阻R2的另一端还分别接地和连接电容C18的一端，电容C18的另一端接二极管Q3的正极，二极管Q3的正极还连接稳压二极管D7的正极，二极管Q2的负极还分别连接二极管D7的负极和电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电源VCC。

5.根据权利要求1所述的无线充电发射机，其特征在于，所述电磁发射线圈采用多股细铜绞成线后再绕制而成。