CN205081538U - 一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，包括供电模块；第一交直流转换模块；晶振模块；特斯拉电磁感应线圈；特斯拉电磁感应初级线圈通电后产生磁场，特斯拉电磁感应次级线圈通过磁场耦合产生电场；第二交直流转换模块；耗电设备；供电模块的输出端连接第一交直流转换模块的输入端，第一交直流转换模块的输出端连接晶振模块的输入端和特斯拉电磁感应初级线圈，特斯拉电磁感应次级线圈连接第二交直流转换模块的输入端，第二交直流转换模块的输出端连接耗电设备。本实用新型利用电磁感应原理，通过特斯拉线圈耦合传输电能，突破传统充电模式需要金属线连接的限制，安全性强，充电效率高，不需担心因电线老化而发生虚电、漏电现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电设备技术领域，具体涉及一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备。
背景技术
随着社会的发展，人们的生活越来越离不开高科技电子设备。这些设备，如手机、Pad、笔记本电脑，无一不需要耗电。目前的科技领域，给电子设备实时充电的过程，还有很大的提升空间。当前传统的充电模式包括电源线、USB插座、移动充电宝等，这些充电方式的原理都是通过金属电线直接接触的方式，一端连接电源，一端连接电子设备，给设备内置电池充电。传统的有线充电模式的弊端在于受空间的限制，且安全性差。所以，在人们日益追求高品质生活的情况下，人们需要一种携带方便、安全性能高的无线充电设备。
发明内容
本实用新型的目的一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备。
本实用新型的技术方案是：
一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，包括：
提供市电的供电模块；
将提供的市电转换成直流电流的第一交直流转换模块；
将直流电流变换成高频交流电流提供给特斯拉电磁感应初级线圈的晶振模块；
耦合传输能量的特斯拉电磁感应线圈：包括特斯拉电磁感应初级线圈和特斯拉电磁感应次级线圈；特斯拉电磁感应初级线圈通电后产生磁场，特斯拉电磁感应次级线圈通过磁场耦合产生电场；
将特斯拉电磁感应次级线圈输出的电流转换成直流电流的第二交直流转换模块；
由第二交直流转换模块输出的电流供电的耗电设备；
供电模块的输出端连接第一交直流转换模块的输入端，第一交直流转换模块的输出端分别连接晶振模块的输入端和特斯拉电磁感应初级线圈，特斯拉电磁感应次级线圈连接第二交直流转换模块的输入端，第二交直流转换模块的输出端连接耗电设备。
所述第一交直流转换模块、第二交直流转换模块均采用四个二极管互相接成的全桥整流电路。
所述晶振模块包括时钟源及反馈振荡器；反馈振荡器等效成由电容与电阻并联再和电容串联的二端网络。
所述特斯拉电磁感应线圈的两级线圈匝数比为1:200。
所述特斯拉电磁感应初级线圈与晶振模块之间连接晶体管；晶振电路输出端经电阻连接晶体管基极；晶体管的集电极与特斯拉电磁感应初级线圈的相连，晶体管的发射极接地端。
有益效果：
本实用新型利用电磁感应原理，通过特斯拉线圈的耦合来传输电能，突破了传统充电模式需要金属线连接的限制，携带便捷，安全性强，充电效率高，不需担心因电线老化而发生虚电、漏电现象，方便、实用。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式的基于特斯拉电磁感应的无线充电设备结构框图；
图2是本实用新型具体实施方式的第一交直流转换模块/第二交直流转换模块的电路原理图；
图3是本实用新型具体实施方式的晶振模块示意图；
图4是本实用新型具体实施方式的特斯拉电磁感应线圈两级线圈耦合原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。
一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，如图1所示，包括：
提供市电的供电模块；
将提供的市电转换成直流电流的第一交直流转换模块；
将直流电流变换成高频交流电流提供给特斯拉电磁感应初级线圈的晶振模块；
耦合传输能量的特斯拉电磁感应线圈：包括特斯拉电磁感应初级线圈和特斯拉电磁感应次级线圈；特斯拉电磁感应初级线圈通电后产生磁场，特斯拉电磁感应次级线圈通过磁场耦合产生电场；特斯拉电磁感应线圈的两级线圈匝数比为1:200，两级线圈用于耦合能量，传输电流。
将特斯拉电磁感应次级线圈输出的电流转换成直流电流的第二交直流转换模块；
由第二交直流转换模块输出的电流供电的耗电设备；
供电模块的输出端连接第一交直流转换模块的输入端，第一交直流转换模块的输出端分别连接晶振模块的输入端和特斯拉电磁感应初级线圈，特斯拉电磁感应次级线圈连接第二交直流转换模块的输入端，第二交直流转换模块的输出端连接耗电设备。
第一交直流转换模块、第二交直流转换模块均采用图2所示的全桥整流电路，四个二极管互相接成桥式结构。利用二极管的单向导电性，在交流输入电压的正半周内，只有两个二极管导通，另外两个二极管截止，负载上会得到上正下负的输出电压；在负半周内，二极管的导通性正好相反，原本导通的二极管变成截止，而原本截止的二极管变成导通，流过负载的电路方向与正半周一致；因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得交流电源的整个周期内，整流电路的输出电流与电压方向不变，完成交直流转换过程。
图3所示，晶振即晶体振荡器，该模块包括时钟源及反馈振荡器。反馈振荡器等效成由电容与电阻并联再和电容串联的二端网络。该网络存在两个谐振点，由于晶体本身的特性，这两个频率谐振点的距离相当接近，此时，晶振等效成一个电感。由于晶振等效为电感的频率范围很窄，所以即使其他元件的参数变化很大，该反馈振荡器的频率也不会有很大的变化，因此能为与特斯拉电磁感应初级线圈相连的晶体管提供所需稳定频率的脉冲。
图4所示，特斯拉电磁感应初级线圈与晶振模块之间连接晶体管Q2，特斯拉电磁感应次级线圈与第二交直流转换模块相连，两级线圈匝数比为1:200。
晶体管Q2存在三个电极：基极、发射极、集电极。在本实施方式中，交流市电的输出端接入图2所示的第一交直流转换电路，第一交直流转换电路的输出端分别与图3所示的晶振电路24V输入端及图4所示的特斯拉电磁感应初级线圈的24V输入端相连；晶振电路输出端经电阻R5连接图4中所示的晶体管Q2基极；在图4中，晶体管Q2的集电极与特斯拉电磁感应初级线圈的另一端相连，晶体管Q2的发射极接地端，同时，特斯拉电磁感应次级线圈一端接地，另一端接入第二交直流转换模块的输入端，第二交直流转换模块的输出端即可与所需充电的耗电设备内置电池相连，是以完成整个充电过程。在充电过程中，特斯拉电磁感应初级线圈与特斯拉电磁感应次级线圈分开，特斯拉电磁感应初级线圈与耗电设备连接，不需要用金属线将两级线圈相连，因此，不受电源线限制，不需担心电线老化问题，方便而安全。
根据电磁感应原理，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；特斯拉电磁感应初级线圈通电后，产生一强大磁场，特斯拉电磁感应次级线圈通过磁场耦合，产生电场，将电流传输给后级电路。因此，特斯拉电磁感应初级线圈与特斯拉电磁感应次级线圈之间不需用金属线连接，是以达到无线传输的目的。
本实用新型利用电磁感应原理，通过特斯拉线圈的耦合来传输电能，突破了传统充电模式需要金属线连接的限制，携带便捷，安全性强，充电效率高，不需担心因电线老化而发生虚电、漏电现象，方便、实用。
Claims (5)
1.一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，其特征在于，包括：
提供市电的供电模块；
将提供的市电转换成直流电流的第一交直流转换模块；
将直流电流变换成高频交流电流提供给特斯拉电磁感应初级线圈的晶振模块；
耦合传输能量的特斯拉电磁感应线圈：包括特斯拉电磁感应初级线圈和特斯拉电磁感应次级线圈；特斯拉电磁感应初级线圈通电后产生磁场，特斯拉电磁感应次级线圈通过磁场耦合产生电场；
将特斯拉电磁感应次级线圈输出的电流转换成直流电流的第二交直流转换模块；
由第二交直流转换模块输出的电流供电的耗电设备；
供电模块的输出端连接第一交直流转换模块的输入端，第一交直流转换模块的输出端分别连接晶振模块的输入端和特斯拉电磁感应初级线圈，特斯拉电磁感应次级线圈连接第二交直流转换模块的输入端，第二交直流转换模块的输出端连接耗电设备。
2.根据权利要求1所述的基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，其特征在于，所述第一交直流转换模块、第二交直流转换模块均采用四个二极管互相接成的全桥整流电路。
3.根据权利要求1所述的基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，其特征在于，所述晶振模块包括时钟源及反馈振荡器；反馈振荡器等效成由电容与电阻并联再和电容串联的二端网络。
4.根据权利要求1所述的基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，其特征在于，所述特斯拉电磁感应线圈的两级线圈匝数比为1:200。
5.根据权利要求1所述的基于特斯拉电磁感应的无线充电设备，其特征在于，所述特斯拉电磁感应初级线圈与晶振模块之间连接晶体管；晶振电路输出端经电阻连接晶体管基极；晶体管的集电极与特斯拉电磁感应初级线圈的相连，晶体管的发射极接地端。
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| CN201520717244.1U CN205081538U (zh) | 2015-09-16 | 2015-09-16 | 一种基于特斯拉电磁感应的无线充电设备 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105958477A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-09-21 | 大连理工大学 | 一种自动确定单线电能传输系统最佳工作频率的方法 |
| CN106451703A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-02-22 | 上海电机学院 | 一种通用式无线充电系统 |
| CN107276132A (zh) * | 2016-04-07 | 2017-10-20 | 上海文昱工贸科技有限公司 | 涉水电子产品充电系统 |
| CN108321942A (zh) * | 2018-01-04 | 2018-07-24 | 广东水利电力职业技术学院（广东省水利电力技工学校） | 一种智能化短距式无线输电网络系统 |
| CN109213039A (zh) * | 2018-09-04 | 2019-01-15 | 攀枝花学院 | 一种遥控特斯拉线圈 |
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