CN205051446U - 一种无线感应输电电路及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无线感应输电电路及系统，所述无线感应输电电路包括：电源输入端和震荡电路，所述电源输入端的两端连接至直流电源的两端，所述震荡电路包括感应线圈T1、电阻R1和三极管Q1；所述电源输入端的正极分别与所述电阻R1的一端和所述感应线圈T1初级线圈的一端相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的基极和所述感应线圈T1次级线圈的一端相连接，所述感应线圈T1的初级线圈的另一端与所述三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的发射极与所述电源输入端的负极相连接。本实用新型在感应线圈T1的次级线圈所输出的感应电压能够刚好驱动一个普通的220V的电器，电能的转化率非常高，安全性能非常好。

Description

一种无线感应输电电路及系统

技术领域

本实用新型涉及一种输电电路，尤其涉及一种无线感应输电电路，并涉及包括了该无线感应输电电路的无线感应输电系统。

背景技术

现在虽然有比较多人研究如何通过谐振电路实现感应电压输出的技术方案，但是现在的无线感应输电技术方案主要存在三个不足之处：第一、用电端必须设置相适应的无线感应接收端，比如手机的无线感应充电方案，并不是说我们买一个无线感应充电器就能够实现手机的无线感应充电，而是必须在手机端设置相配套的无线感应接收端；第二、现有的无线感应方案电能转化率非常低，现在的无线感应充电或是无线感应输电的技术方案中，实际转化率是非常低的，即无线感应发射端的电能远大于无线感应接收端的电能，产生了很大的能量浪费，导致转化率低；第三、安全性低，现有的无线感应方案没办法直接给现有的电器进行供电，比如，没办法直接给220V的电器进行供电，或是勉强为了实现给220V的电器实现供电，也会导致输出触电，安全性能很差。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种结构简单且无需改装现有的电器，便能够直接给现有的电器进行供电的无线感应输电电路，并涉及包括了该无线感应输电电路的无线感应输电系统，安全性和电能转化率非常高。

对此，本实用新型提供一种无线感应输电电路，包括：电源输入端和震荡电路，所述电源输入端的两端连接至直流电源的两端，所述震荡电路包括感应线圈T1、电阻R1和三极管Q1；所述电源输入端的正极分别与所述电阻R1的一端和所述感应线圈T1初级线圈的一端相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的基极和所述感应线圈T1次级线圈的一端相连接，所述感应线圈T1的初级线圈的另一端与所述三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的发射极与所述电源输入端的负极相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述电源输入端包括开关SW1，所述开关SW1的一端与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述开关SW1为单刀双掷开关，所述开关SW1的2管脚与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的1管脚或3管脚与所述三极管Q1的发射极相连接。

本实用新型的进一步改进在于，所述感应线圈T1的初级线圈的匝数与其次级线圈的匝数之间的比例：1:90~1:100。

本实用新型的进一步改进在于，所述感应线圈T1的初级线圈的匝数为3匝，所述感应线圈T1的次级线圈的匝数为270~300匝。

本实用新型的进一步改进在于，所述感应线圈T1的次级线圈的线径为0.1~0.3mm，所述感应线圈T1的初级线圈的线径为3~8mm。

本实用新型的进一步改进在于，所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的比例为1:302~1:305。

本实用新型的进一步改进在于，所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的比例为1:304。

本实用新型还提供一种无线感应输电系统，包括了如上所述的无线感应输电电路，还包括中空的绕线感应管，所述感应线圈T1缠绕设置于所述绕线感应管上。

本实用新型的进一步改进在于，还包括金属体，所述金属体设置于所述绕线感应管的中空口部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：所述感应线圈T1由一组3匝的初级线圈和一组线径在0.1~0.3mm且匝数为270~300匝的次级线圈嵌套而成，进而与电阻R1和三极管Q1共同成一个5.8MHz左右的震荡电路，通过调节电阻R1可以改变其自震荡，当接通9~12V的直流电源时，直流电源的正极通过电阻R1给三极管Q1的基极供电，三级管Q1导通，电流经感应线圈T1的初级线圈给三极管Q1的集电级，然后回到直流电源的负极，由于电磁感应，感应线圈T1中的初级线圈产生一个上正下负的电压，同时感应线圈T1的次级线圈的两端将会得到一个感应电压，该感应电压刚好足够现有的电器使用，几乎没有盈余，进而导致用电非常安全。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

实施例1：

本例提供一种无线感应输电电路，包括：电源输入端和震荡电路，所述电源输入端的两端连接至直流电源的两端，所述震荡电路包括感应线圈T1，所述电源输入端的两端电连接至所述感应线圈T1的初级线圈，当所述电源输入端输入直流电源后，通过振荡电路的自震荡使得所述感应线圈T1的次级线圈输出感应电压。

如图1所示，本例所述震荡电路还包括电阻R1和三极管Q1，所述电源输入端的正极分别与所述电阻R1的一端和所述感应线圈T1初级线圈的一端相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的基极和所述感应线圈T1次级线圈的一端相连接，所述感应线圈T1的初级线圈的另一端与所述三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的发射极与所述电源输入端的负极相连接。所述电源输入端包括开关SW1，所述开关SW1的一端与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连接；优选的，所述开关SW1为单刀双掷开关，所述开关SW1的2管脚与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的1管脚或3管脚与所述三极管Q1的发射极相连接。

值得一提的是，本例所述感应线圈T1的初级线圈的匝数与其次级线圈的匝数之间的比例：1:90~1:100，最佳的，所述感应线圈T1的初级线圈的匝数为3匝，所述感应线圈T1的次级线圈的匝数为270~300匝；所述感应线圈T1的初级线圈的线径为3~8mm，所述感应线圈T1的次级线圈的线径为0.1~0.3mm；所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的比例为1:302~1:305，所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的最佳比例为1:304。

本例所述感应线圈T1由一组3匝的初级线圈和一组线径在0.1~0.3mm且匝数为270~300匝的次级线圈嵌套而成，进而与电阻R1和三极管Q1共同成一个5.8MHz左右的震荡电路，通过调节电阻R1可以改变其自震荡，当接通9~12V的直流电源时，直流电源的正极通过电阻R1给三极管Q1的基极供电，三级管Q1导通，电流经感应线圈T1的初级线圈给三极管Q1的集电级，然后回到直流电源的负极，由于电磁感应，感应线圈T1中的初级线圈产生一个上正下负的电压，同时感应线圈T1的次级线圈的两端将会得到一个感应电压，该感应电压刚好足够220V的电器使用，几乎没有盈余，进而导致用电非常安全。

值得一提的是，上述这些参数的选择，是发明人通过多年工作的积累、一系列的计算和反复验证所得到的，经测试证明，设计出来的上述方案产生了意想不到的技术效果：在感应线圈T1的次级线圈所输出的感应电压不仅仅能够驱动一个普通的220V的电器，还无需对现有的220V的电器进行任何改进，即不需要在现有的电器端增加无线感应接收端，只需要将现有的220V的电器靠近所述无线感应输电电路，就能够使之工作；在此基础上，所述感应线圈T1的次级线圈所输出的感应电压刚好能够驱动现有的220V的电器，几乎没有盈余，这样就导致了电能的转化率非常高，经测试结果证明其误差率可以控制在0.0035%之内，人体直接接触使用该感应电压的电器电源端也不会产生触电，安全性能非常好。

在此基础上，本例通过调整电压能够使得所述感应线圈T1的次级线圈输出感应电压不限于220V，进而能够满足各种现有电器的不同用电需求；本例在生产制作的初期，必须通过专门的软件进行精确计算各个参数对感应电压的影响，否则没办法使用或即使勉强能用其效率也非常低下，而本例上述限定的各个参数，就是经过了计算和验证的最优的取值，能够刚好驱动没有增加无线感应接收端的现有电器，几乎没有盈余，这样就导致了电能的转化率非常高，经测试结果证明其误差率可以控制在0.0035%之内，人体直接接触使用该感应电压的电器电源端也不会产生触电，安全性能非常好。

在测试过程中，所述无线感应输电电路通过电源输入端直接连接至普遍的充电宝，然后将现有的且没有经过任何处理的普通灯泡靠近所述无线感应输电电路，用户用手直接捏着灯泡的灯头靠近所述无线感应输电电路后，灯泡被点亮了，而人体不会产生触电；同样的，将灯泡换成灯管，用用手捏着灯管的电源端靠近所述无线感应输电电路后，灯管被点亮了，而人体不会产生触电；也就是说，所述感应线圈T1的次级线圈所输出的感应电压刚好能够驱动现有的220V的电器，几乎没有盈余，电能的转化率非常高，且人体直接接触电器的电源端而不会产生触电，安全性能非常好。

实施例2：

本例还提供一种无线感应输电系统，包括了如上所述的无线感应输电电路，还包括中空的绕线感应管，所述感应线圈T1缠绕设置于所述绕线感应管上。所述绕线感应管为中空的金属管，该金属管的形状没有限制；所述感应线圈T1的初级线圈和次级线圈均缠绕设置于所述绕线感应管上，在所述绕线感应管的中空部将产生磁场；而本例还可以包括金属体，所述金属体设置于所述绕线感应管的中空口部，避免了人手或其他物件进入所述绕线感应管的中空部，进而避免影响所述无线感应输电系统的工作，并避免了相应的安全隐患。

所述绕线感应管的中空口部指的是所述绕线感应管的中空部的开口处，在所述震荡电路各个元器件的参数固定为上述参数的情况下，所述绕线感应管的管径优选为2.0~3.0cm，最优选为2.5cm；在图1中，所述金属体优选为金属球体，所述金属球体与所述感应线圈T1次级线圈的另一端相连接。

所述绕线感应管的管长和管径的具体参数可以不限定，即可以根据用户的需求进行调整，通过调整该绕线感应管的管长和管径，能够调整发射距离和发射功率等参数，进而决定现有电器与感应线圈T1之间的感应距离等。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线感应输电电路，其特征在于，包括：电源输入端和震荡电路，所述电源输入端的两端连接至直流电源的两端，所述震荡电路包括感应线圈T1、电阻R1和三极管Q1；所述电源输入端的正极分别与所述电阻R1的一端和所述感应线圈T1初级线圈的一端相连接，所述电阻R1的另一端分别与所述三极管Q1的基极和所述感应线圈T1次级线圈的一端相连接，所述感应线圈T1的初级线圈的另一端与所述三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的发射极与所述电源输入端的负极相连接。

2.根据权利要求1所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述电源输入端包括开关SW1，所述开关SW1的一端与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的另一端与所述三极管Q1的发射极相连接。

3.根据权利要求2所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述开关SW1为单刀双掷开关，所述开关SW1的2管脚与直流电源的负极相连接，所述开关SW1的1管脚或3管脚与所述三极管Q1的发射极相连接。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述感应线圈T1的初级线圈的匝数与其次级线圈的匝数之间的比例：1:90~1:100。

5.根据权利要求4所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述感应线圈T1的初级线圈的匝数为3匝，所述感应线圈T1的次级线圈的匝数为270~300匝。

6.根据权利要求5所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述感应线圈T1的次级线圈的线径为0.1~0.3mm，所述感应线圈T1的初级线圈的线径为3~8mm。

7.根据权利要求4所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的比例为1:302~1:305。

8.根据权利要求7所述的无线感应输电电路，其特征在于，所述感应线圈T1的初级线圈的线长和所述感应线圈T1的次级线圈的线长之间的比例为1:304。

9.一种无线感应输电系统，其特征在于，包括了如权利要求1至8任意一项所述的无线感应输电电路，还包括中空的绕线感应管，所述感应线圈T1缠绕设置于所述绕线感应管上。

10.根据权利要求9所述的无线感应输电系统，其特征在于，还包括金属体，所述金属体设置于所述绕线感应管的中空口部。