CN207247073U - 光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，音乐灯和光波音箱分别被底座中的磁悬浮模块悬浮，通过底座中的无线供电模块供电；底座中的功率放大器将音频信号放大后由悬浮灯下的无线供电发射线圈发射出调制了音频信号的无线电波，悬浮灯下的无线供电接收线圈接收电磁波，并感生出调制了音频信号的电流，驱动音乐灯下部的扬声器发声；悬浮灯的无线输电电源由音频信号放大后供给时，灯光光强随音频信号变化，光波音箱上部的太阳能电池板接收调制了声音信号的光波信号，产生调制了音频信号的电流，驱动光波音箱下部的扬声器发声。本实用新型可以直观演示磁悬浮技术、无线输电技术、无线电波调制传声技术与光波调制传声技术。

Description

光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮无线输电音乐灯，特别涉及光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，人们不在满足于传统音箱及灯具的结构与造型，不断的追求个性化、富有科技感的创意工艺品。针对于此现状，本实用新型将磁悬浮技术、无线输电技术、无线电波调制传声技术与光波调制传声技术结合，设计制作富有科技感的光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯。

第一，磁悬浮技术：因无接触、低损耗、长时间使用、环保等优点受到人们的青睐，国内外对该技术的研究应用成为近年热点，诸多产品已经应用了该技术，如磁悬浮鼠标、磁悬浮滑板、磁悬浮陀螺等。

第二，无线输电技术：随着各种便携式电子设备的广泛普及，新的问题也随之出现，电源插头频繁拔插，易发生触点磨损、变形和老化，安全性得不到保障；便携式电子设备需要频繁充电，各式各样繁杂的充电器和缠绕在一起的电线给人们的生活带来极大不便；此外，为植入体内的医疗设备的长期供电也存在很大困难。这些有线传输方式现存的问题需要一种无需导线连接的电能供应模式解决，而电力电子技术和电磁场理论的发展，使得无线输电的实用化成为可能。无线输电技术的引入将使电能的生产、输配和使用途径更加宽广、方式更加多样化。无线输电技术可利用感应耦合、磁共振耦合、飞秒激光和微波等形式进行能量传输，是一种安全、可靠和便捷的新型输电方式。

第三，无线电波调制传声技术：近年来，无线传输技术随着社会的日益发展不断前进。人们日常工作、生活、交流、娱乐消费都离不开无线通信技术的参与。传统的音频传输方式采用有线传输技术，即用线缆连接，不能灵活移动，杂乱无章的线缆遍布整个家庭或办公地点，严重影响环境美观。无线传输技术解决了这一问题。利用无线电波传送音频信号是最早的无线音频传输，也是目前使用最广泛的传输技术之一，声音信号通过发射线圈以无线电波形式发射，当电波通过空气传送到接收端后，电波的电场变化会在接收线圈中产生电流，通过放大电路后驱动扬声器，让我们听到声音。

第四，光波调制传声技术：无线光通信是近年来发展起来的一种新型无线通信技术，它融合了无线通信与光通信的特点，为有限的射频资源提供了可替代的频谱资源。无线光通信是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径，并且发射端有足够的光发射功率，就可以进行通信。光波和无线电波同属电磁波，光波的频率比无线电波的频率要高，波长比无线电波的波长要短。因此，它具有传输的频带宽、通信的容量大和抗电磁干扰能力强等优点。这些优点使得无线光通信越来越受到国内外的重视，成为未来无线通信领域研究的重要方向之一。它与音视频传输的结合也成为一个新兴交叉的热点，对其的研究有很大的实用价值。光发射机光源受到音频电信号的调制，通过作为天线的发射器，将光信号通过大气信道传送到接收机；在接收机中，接收信号设备收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中，光电检测器将光信号转换成音频电信号。本实用新型利用太阳能电池板做接收器，将太阳能电池板排列成球状有效增加接收机的接收面积，且各个方向均可接收。

本实用新型是富有科技感的创意工艺品，可以直观演示磁悬浮技术、无线输电技术、无线电波调制传声技术与光波调制传声技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯。通过利用磁悬浮技术、无线输电技术、无线电波调制传声技术与光波调制传声技术，使LED爱迪生灯可以悬浮于空中，通过电磁感应原理的无线输电技术，接收无线输电的电能发光；此外，将音频信号经功率放大器放大后，调制进入无线输电的发射线圈，在无线输电的接收线圈中可以解调出音频信号，推动音乐灯下部的音箱工作，从而实现无线电波调制传输音频信号；音乐灯接收调制了音频信号的无线输电电能，LED灯亮度会随音频信号强度发生同步变化，太阳能电池板被照射后产生随音频信号变化的电流，推动悬浮音响下的扬声器工作，从而实现光波调制传输音频音乐信号。

为了实现上述目的，本实用新型提出如下方案：光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，包括底座1，悬浮无线输电音乐灯2，悬浮无线输电光波音箱3，音乐灯和光波音箱底部都分别有无线输电接收器及磁悬浮用圆形强磁铁，底座中的两套磁悬浮底座分别将音乐灯和光波音箱悬浮起来，底座中的两套无线输电发射器分别给音乐灯和光波音箱供电；当底座音频信号插口有音频信号输入时，底座中的音频信号功率放大器将信号放大后由悬浮灯下的无线供电发射线圈发射出调制了音频信号的无线电波，悬浮灯下的无线供电接收线圈接收电磁波，并感生出调制了音频信号的电流，驱动音乐灯下部的扬声器发声；悬浮灯的无线输电电源由音频信号放大后供给时，灯光光强随音频信号变化，光波音箱上部的太阳能电池板接收调制了声音信号的光波信号，产生调制了音频信号的电流，驱动光波音箱下部的扬声器发声。

进一步，所述的底座1包括底座外壳1-1、两个磁悬浮底座1-2、两个无线输电发射器1-3、音频信号功率放大器1-4、12V直流电源1-5、电源开关1-6、模式转换旋钮1-7；底座外壳1-1材质可以为有机玻璃、塑料、铝合金或木质等材料；两个磁悬浮底座1-2供电后分别与音乐灯和光波音箱下部的圆形永磁体作用，使其悬浮于空中；两个无线输电发射器1-3分别给音乐灯和光波音箱无线供电。

磁悬浮原理如图2、图3所示，图2为磁悬浮装置悬浮物体侧面图、图3为磁悬浮底座结构图。磁悬浮底座1-2包括外层的环形永磁铁1-2-1、四个电磁线圈1-2-2、霍尔元件1-2-3、控制电路板1-2-4，环形永磁铁固定在底座外壳1-1内，四个电磁线圈分为两组分别置于环形永磁铁内环的四个角位置，环形永磁铁中心有连接控制电路板的两个正交霍尔元件。环形永磁铁中心位置磁场与安装在悬浮无线输电音乐灯2与悬浮无线输电光波音箱3下部的圆形永磁铁2-2、3-2底面的磁场极性相反，根据磁极同性相斥的原理，其斥力与悬浮无线输电音乐灯2与悬浮无线输电光波音箱3的重力等大反向，从而可以将处于磁悬浮底座中心部位的音乐灯2与音箱3悬浮起来；进一步，两正交霍尔元件用于检测圆形永磁铁2-2、3-2在悬浮平面上与环形永磁铁中心位置的偏移量，并将两位正交检测的偏移量反馈回控制电路，控制电路驱动电磁线圈通电产生电磁力，两只同组电磁线圈反向连接，通过的电流相同，但产生的磁场相反，当圆形永磁铁2-2、3-2偏移时，两只电磁铁产生的磁场，相对于圆形永磁铁2-2、3-2移近方向的电磁铁对其产生斥力，阻止其靠近，相对方向的另一只同组电磁铁对其产生引力，阻止其远离，从而使得圆形永磁铁2-2、2-3承载悬浮无线输电音乐灯2与悬浮无线输电光波音箱3始终悬浮在底座环形永磁铁磁环的中心。

无线供电的原理如图4所示，本实用新型采用电磁感应原理的无线输电技术，根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场，电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系，相互激发组成一个统一的电磁场。具体的，无线输电发射器1-3中的一次线圈1-3-1中通入交变电流时会在周围空间产生变化的磁场，当无线输电接收器2-1中的二次线圈2-1-1靠近该线圈时，穿过二次线圈的磁通量发生变化，产生电流，这种现象为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流，从而实现将能量从发射端传输到接收端。

进一步，所述的悬浮无线输电音乐灯2包括无线输电接收器2-1、圆形永磁体2-2、LED爱迪生灯2-3、扬声器2-4；圆形永磁铁2-2固定在音乐灯2下部，受到对应磁悬浮底座1-2推力作用，悬浮于空中，从而使音乐灯2整体悬浮于空中，LED爱迪生灯2-3工作电压可以为2V-5V。

进一步，所述的悬浮无线输电光波音箱3包括无线输电接收器3-1、圆形永磁体3-2、环形太阳能电池板3-3、扬声器3-4；圆形永磁铁3-2固定在光波音箱3下部，受到对应磁悬浮底座1-2推力作用，悬浮于空中，从而使光波音箱3整体悬浮于空中，当LED爱迪生灯2-3工作电压由音频信号功率放大器1-4无线供给时，LED爱迪生灯发出光强随音频信号强度变化，由于音乐音频信号变化频率太快，肉眼无法分辨出灯光高频率的亮暗变化，而利用环形太阳能电池板接收后，会产生随音频信号强度变化的电流，从而使扬声器3-4输出音乐。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型是富有科技感的创意工艺品，可以直观演示磁悬浮技术、无线输电技术、无线电波调制传声技术与光波调制传声技术。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图。

图2为磁悬浮装置悬浮物体侧面图。

图3磁悬浮底座结构图。

图4为电磁感应式无线供电原理图

具体实施方式

以下结合实施案例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

本实用新型可以通过如下的方式实现：

如图1，光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，包括底座1，悬浮无线输电音乐灯2，悬浮无线输电光波音箱3，所述的底座1包括底座外壳1-1、两个磁悬浮底座1-2、两个无线输电发射器1-3、音频信号功率放大器1-4、12V直流电源1-5、电源开关1-6、模式转换旋钮1-7，悬浮底座1-2与无线输电发射器1-3置于底座外壳1-1内部，其中无线输电发射器1-3置于磁悬浮底座1-2上端，功率放大器1-4、电源接口1-5、开关1-6、模式旋钮1-7置于底座外壳1-1表面，所述的功率放大器1-4上设有3.5mm标准音频插口，开关1-6与电源接口1-5、磁悬浮底座1-2、模式旋钮1-7相连，模式旋钮一模式与无线输电发射器1-3连接，二模式与功率放大器1-4连接；本实例中使用的电源接口1-5为DC-044电源接口，使用的功率放大器1-4为TDA2030A功放模块。

所述的悬浮无线输电音乐灯2包括无线输电接收器2-1、圆形永磁体2-2、LED爱迪生灯2-3、扬声器2-4；圆形永磁铁2-2固定在音乐灯2下部，无线接收器2-1固定于永磁铁2-2上部，扬声器2-4置于无线接收器2-1上部；本实例中使用的永磁铁2-2为铷铁硼磁铁，使用的扬声器2-4为XH2D075小型扬声器。

所述的悬浮无线输电光波音箱3包括无线输电接收器3-1、圆形永磁体3-2、环形太阳能电池板3-3、扬声器3-4；圆形永磁铁3-2固定在光波音箱3下部，无线接收器3-1固定于永磁铁3-2上部，扬声器3-4置于无线接收器3-1上部；本实例中使用的永磁铁3-2为铷铁硼磁铁，使用的扬声器3-4为3瓦/4欧扬声器。

如图2，3所述磁悬浮底座1-2包括一个环形永磁铁1-2-1、四个电磁线圈1-2-2与霍尔元件1-2-3及其控制电路板1-2-4，所述环形磁铁固定在底座外壳1-1内，所述四个电磁线圈分为两组分别置于环形永磁铁内环的四个角位置，环形永磁铁中心安置连接控制电路板的霍尔元件；本实例中使用的霍尔元件为49E/3503霍尔元件。

当模式旋钮调至模式一时，直流电源推动无线输电模块工作，音乐灯悬浮发光，工作模式二为音频信号通过功率放大器1-4推动音乐灯的无线输电模块工作，输出调制了音频信号的无线电波，音乐灯发光且扬声器2-4输出音乐。

工作模式三为音频信号通过功率放大器1-4推动音乐灯的无线输电模块工作，音乐灯输出调制了音频信号的光波，光波音箱3输出音乐，工作模式四为音乐灯发光，无线电波音箱，光波音箱同时工作。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，包括底座(1)，悬浮无线输电音乐灯(2)，悬浮无线输电光波音箱(3)，音乐灯和光波音箱底部都分别有无线输电接收器及磁悬浮用圆形强磁铁，底座中的两套磁悬浮底座分别将音乐灯和光波音箱悬浮起来，底座中的两套无线输电发射器分别给音乐灯和光波音箱供电；当底座音频信号插口有音乐音频信号输入时，底座中的音频信号功率放大器将信号放大后由悬浮灯下的无线供电发射线圈发射出调制了音频信号的无线电波，悬浮灯下的无线供电接收线圈接收电磁波，并感生出调制了音频信号的电流，驱动音乐灯下部的扬声器发声；悬浮灯的无线输电电源由音频信号放大后供给时，灯光光强随音频信号变化，光波音箱上部的太阳能电池板接收调制了声音信号的光波信号，产生调制了音频信号的电流，驱动光波音箱下部的扬声器发声。

2.根据权利要求1所述光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，其特征在于：所述的底座(1)包括底座外壳(1-1)、两个磁悬浮底座(1-2)、两个无线输电发射器(1-3)、音频信号功率放大器(1-4)、12V直流电源(1-5)、电源开关(1-6)、模式转换旋钮(1-7)；底座外壳(1-1)材质可以为有机玻璃、塑料、铝合金或木质材料；两个磁悬浮底座(1-2)供电后分别与音乐灯和光波音箱下部的圆形永磁体作用，使其悬浮于空中；两个无线输电发射器(1-3)分别给音乐灯和光波音箱无线供电；模式转换旋钮(1-7)有四档，工作模式一为直流电源推动无线输电模块工作，音乐灯悬浮发光，工作模式二为音频信号通过功率放大器(1-4)推动音乐灯的无线输电模块工作，输出调制了音频信号的无线电波，音乐灯发光且扬声器(2-4)输出音乐，工作模式三为音频信号通过功率放大器(1-4)推动音乐灯的无线输电模块工作，音乐灯输出调制了音频信号的光波，光波音箱(3)输出音乐，工作模式四为音乐灯发光，无线电波音箱，光波音箱同时工作。

3.根据权利要求1所述光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，其特征在于：所述的悬浮无线输电音乐灯(2)包括无线输电接收器(2-1)、圆形永磁体(2-2)、LED爱迪生灯(2-3)、扬声器(2-4)；圆形永磁铁(2-2)固定在音乐灯(2)下部，受到对应磁悬浮底座(1-2)推力作用，悬浮于空中，从而使音乐灯(2)整体悬浮于空中，LED爱迪生灯(2-3)工作电压可以为2V-5V。

4.根据权利要求1所述光波无线电波双调制的磁悬浮无线输电音乐灯，其特征在于：所述的悬浮无线输电光波音箱(3)包括无线输电接收器(3-1)、圆形永磁(3-2)、环形太阳能电池板(3-3)、扬声器(3-4)；圆形永磁铁(3-2)固定在光波音箱(3)下部，受到对应磁悬浮底座(1-2)推力作用，悬浮于空中，从而使光波音箱(3)整体悬浮于空中，当LED爱迪生灯(2-3)工作电压由音频信号功率放大器(1-4)无线供给时，LED爱迪生灯发出光强随音频信号强度变化，环形太阳能电池板接收后产生随音频信号强度变化的电流，从而使扬声器(3-4)输出音乐。