CN218100862U - 一种用于无线充电电路的电感结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于无线充电电路的电感结构，用于减少因为电感过多引起的PCB印刷电路板体积过大的情况。本申请包括：线圈、无线充电收发预模块、待工作电路、铁氧体和PCB印刷电路板；所述线圈、所述无线充电收发预模块和待工作电路设置于所述PCB印刷电路板上，所述无线充电收发预模块为不包含线圈的无线充电电路，所述待工作电路为不包含电感的工作电路；所述线圈与所述无线充电收发预模块连接，以组成无线充电收发模块，所述线圈在所述无线充电收发模块中起到无线充电线圈的作用；所述铁氧体设置于所述PCB印刷电路板上，所述线圈与所述铁氧体形成重叠；所述线圈与待工作电路连接。

Description

一种用于无线充电电路的电感结构

技术领域

本申请涉及无线充电领域，尤其涉及一种用于无线充电电路的电感结构。

背景技术

在无线充电的PCB印刷电路板上，包含多种电路，如无线充电收发模块、降压电路、整流电路和滤波电路等。这些电路组件都设置于PCB印刷电路板上。

其中，降压电路、整流电路和滤波电路都是包含电感的电路。电感是一种电路元件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变。电感的结构类似于变压器，但只有一个绕组，一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁心或铁心等组成。如果电感在没有电流通过的状态下，电路接通时它将试图阻碍电流流过它。如果电感在有电流通过的状态下，电路断开时它将试图维持电流不变。PCB印刷电路板上的电感主要有贴片电感和插件电感，通过预设的电路决定使用哪一种电感。

但是，无论是贴片电感还是插件电感，都需要针对电路的功能先进行电感的设计与制作，并且后续安装到PCB印刷电路板上，每一个电感都占据一定的体积，使得整个无线充电PCB印刷电路板体积增加。

实用新型内容

本申请提供了一种用于无线充电电路的电感结构，其特征在于，包括：

线圈、无线充电收发预模块、待工作电路、铁氧体和PCB印刷电路板；

线圈、无线充电收发预模块和待工作电路设置于PCB印刷电路板上，无线充电收发预模块为不包含线圈的无线充电电路，待工作电路为不包含电感的工作电路；

线圈与无线充电收发预模块连接，以组成无线充电收发模块，线圈在无线充电收发模块中起到无线充电线圈的作用；

铁氧体设置于PCB印刷电路板上，线圈与铁氧体形成重叠；

线圈与待工作电路连接。

可选的，无线充电收发预模块包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第一电容；

第一MOS管的第一端用于接入电能；

第一MOS管的第一端与第二MOS管的第一端连接；

第三MOS管的第一端与第一MOS管的第二端连接；

第四MOS管的第一端与第二MOS管的第二端连接；

第三MOS管的第二端与第四MOS管的第二端连接后接地；

第一MOS管的第二端与线圈的第一端连接；

线圈的第二端与第一电容的第一端连接；

第一电容的第二端与第二MOS管的第二端连接。

可选的，线圈为平面线圈，平面线圈设置于PCB印刷电路板的第一侧，无线充电收发预模块和待工作电路设置于PCB印刷电路板的第二侧。

可选的，铁氧体为片状铁氧体，片状铁氧体设置于PCB印刷电路板和平面线圈之间，形成铁氧体电感。

可选的，待工作电路为无线充电整流预电路；

无线充电整流预电路与线圈连接，以组成无线充电整流电路，线圈与铁氧体形成无线充电整流电路中的电感。

可选的，待工作电路为无线充电降压预电路；

无线充电降压预电路与线圈连接，以组成无线充电降压电路，线圈与铁氧体形成无线充电降压电路中的电感。

可选的，无线充电降压预电路包括第五MOS管、第六MOS管和第二电容；

第五MOS管的第一端用于接入电能；

第五MOS管的第一端与第六MOS管的第一端连接；

第六MOS管的第二端与第二电容的第一端连接；

线圈的第一端与第五MOS管的第二端连接；

线圈的第二端与第二电容的第二端连接。

可选的，电感结构还包括电源接口，电源接口设置于PCB印刷电路板上，电源接口与第五MOS管的第一端连接，电源接口用于接入电源。

可选的，电源接口为USB接口。

可选的，PCB印刷电路板为单面PCB印刷电路板、双面PCB印刷电路板和多面PCB印刷电路板。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请中包含线圈、无线充电收发预模块、待工作电路、铁氧体和PCB印刷电路板。其中，线圈、无线充电收发预模块和待工作电路设置于PCB印刷电路板上。线圈与无线充电收发预模块连接，以组成无线充电收发模块，线圈在无线充电收发模块中起到无线充电线圈的作用。铁氧体设置于PCB印刷电路板上，线圈与铁氧体形成重叠，并且线圈与待工作电路连接。

PCB印刷电路板的无线充电收发模块上，无线充电收发模块设置有用于无线充电的线圈，由于线圈是制作电感的重要组成部分，本申请中的铁氧体与线圈存在重叠，形成了电感，该电感可以取代无线充电电路中需要电感的电路。相较于传统的无线充电电路减少了额外设置的电感，极大的降低了无线充电PCB印刷电路板的体积。

附图说明

图1为本申请实施例中用于无线充电电路的电感结构的一个实施例示意图；

图2为本申请实施例中无线充电收发模块的一个实施例示意图；

图3为本申请实施例中电感结构的一个实施例示意图；

图4为本申请实施例中无线充电降压电路的一个实施例示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

现有技术中，无论是贴片电感还是插件电感，都需要针对电路的功能先进行电感的设计与制作，并且后续安装到PCB印刷电路板上，每一个电感都占据一定的体积，使得整个无线充电PCB印刷电路板体积增加。

本申请公开了一种用于无线充电电路的电感结构，用于减少因为电感过多引起的PCB印刷电路板体积过大的情况。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1至图4，本申请公开了一种用于无线充电电路的电感结构，包括：

线圈1、无线充电收发预模块2、待工作电路3、铁氧体4和PCB印刷电路板5；

线圈1、无线充电收发预模块2和待工作电路3设置于PCB印刷电路板5上，无线充电收发预模块2为不包含线圈1的无线充电电路，待工作电路3为不包含电感的工作电路；

线圈1与无线充电收发预模块2连接，以组成无线充电收发模块，线圈1在无线充电收发模块中起到无线充电线圈1的作用；

铁氧体4设置于PCB印刷电路板5上，线圈1与铁氧体4形成重叠；

线圈1与待工作电路3连接。

线圈1作为无线充电电路中的接收发射能量的主要元件，线圈1通常指呈环形的导线绕组，其电感量大小与有无磁芯有关，Q值愈高，回路的损耗愈小，广泛应用于马达、电感、变压器和环形天线等。本申请实施例中，线圈1主要用于无线充电模块的接收功能或是发射功能。本实施例所使用的线圈1可以是片状线圈，也可以是弹簧状线圈，只要是能够实现无线充电功能的线圈形状，都属于本实施例的保护范围。

无线充电收发预模块2是指缺少线圈1的并且用于实现无线充电功能的电路模块，只需要与线圈1进行连接，即可组成一个完整的无线充电收发模块。

本实施例中的铁氧体4是一种具有铁磁性的金属氧化物，一般可分为永磁铁氧体、软磁铁氧体和旋磁铁氧体三种。铁氧体4的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能，并且铁氧体4的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。本实施例中的铁氧体4形状主要为片状，以契合片状的线圈，形成电感。

PCB印刷线路板是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。本实施例中可以使用单面板、双面板和多面板三种类型的印刷电路板。单面板在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上(有贴片元件时和导线为同一面，插件器件再另一面)。因为导线只出现在其中一面，所以叫作单面板。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径)，所以只有早期的电路才使用这类的板子。双面板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔。导孔是在PCB印刷电路板5上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面)，它更适合用在比单面板更复杂的电路上。为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。板子的层数并不代表有几层独立的布线层，在特殊情况下会加入空层来控制板厚，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上理论可以做到近100层的PCB印刷电路板5。

待工作电路3为用于无线充电电路的工作模块，并且需要使用到电感来进行配合工作，待工作电路3板可以是降压电路、整流电路和滤波电路等无线充电中常用的电路，但是本实施例中的待工作电路3缺少电感，需要连接线圈1，并且线圈1与铁氧体4贴合形成铁氧体电感，使得待工作电路3能够正常工作。

PCB印刷电路板5的无线充电收发模块上，无线充电收发模块设置有用于无线充电的线圈1，由于线圈1是制作电感的重要组成部分，本申请中的铁氧体4与线圈1存在重叠，形成了电感，该电感可以取代无线充电电路中需要电感的电路。相较于传统的无线充电电路减少了额外设置的电感，极大的降低了无线充电PCB印刷电路板5的体积。

请参考图2，图2为无线充电收发模块的一个结构示意图。

可选的，无线充电收发预模块2包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4和第一电容C1；

第一MOS管Q1的第一端用于接入电能；

第一MOS管Q1的第一端与第二MOS管Q2的第一端连接；

第三MOS管Q3的第一端与第一MOS管Q1的第二端连接；

第四MOS管Q4的第一端与第二MOS管Q2的第二端连接；

第三MOS管Q3的第二端与第四MOS管Q4的第二端连接后接地；

第一MOS管Q1的第二端与线圈1的第一端连接；

线圈1的第二端与第一电容C1的第一端连接；

第一电容C1的第二端与第二MOS管Q2的第二端连接。

无线充电收发预模块2由多种元器件组成，其中线圈1为重要的一环，上述例子只是本申请中其中一种无线充电收发预模块2，还可以是多种形式的电子元器件组成无线充电收发预模块2，只要是需要连接线圈1并且能够发挥无线充电收发功能的电路，都属于本申请的保护范围。

请参考图3，图3为线圈1和铁氧体4组成的电感的一个结构示意图。

可选的，线圈1为平面线圈，平面线圈设置于PCB印刷电路板5的第一侧，无线充电收发预模块2和待工作电路3设置于PCB印刷电路板5的第二侧。

可选的，铁氧体4为片状铁氧体，片状铁氧体设置于PCB印刷电路板5和平面线圈之间，形成铁氧体电感。

平面线圈和片状铁氧体会使得整个PCB印刷电路板5的体积进一步减小，并且平面线圈和片状铁氧也有利于进行贴合，不但能发挥出铁氧体电感的功能，也能进一步减少体积。

可选的，待工作电路3为无线充电整流预电路；

无线充电整流预电路与线圈1连接，以组成无线充电整流电路，线圈1与铁氧体4形成无线充电整流电路中的电感。

可选的，待工作电路3为无线充电降压预电路；

无线充电降压预电路与线圈1连接，以组成无线充电降压电路，线圈1与铁氧体4形成无线充电降压电路中的电感。

请参考图4，图4为无线充电降压电路的一个结构示意图。

可选的，无线充电降压预电路包括第五MOS管Q5、第六MOS管Q6和第二电容C2；

第五MOS管Q5的第一端用于接入电能；

第五MOS管Q5的第一端与第六MOS管Q6的第一端连接；

第六MOS管Q6的第二端与第二电容C2的第一端连接；

线圈1的第一端与第五MOS管Q5的第二端连接；

线圈1的第二端与第二电容C2的第二端连接。

可选的，电感结构还包括电源接口，电源接口设置于PCB印刷电路板5上，电源接口与第五MOS管Q5的第一端连接，电源接口用于接入电源。

可选的，电源接口为USB接口。

可选的，PCB印刷电路板5为单面PCB印刷电路板、双面PCB印刷电路板和多面PCB印刷电路板。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种用于无线充电电路的电感结构，其特征在于，包括：

线圈、无线充电收发预模块、待工作电路、铁氧体和PCB印刷电路板；

所述线圈、所述无线充电收发预模块和待工作电路设置于所述PCB印刷电路板上，所述无线充电收发预模块为不包含线圈的无线充电电路，所述待工作电路为不包含电感的工作电路；

所述线圈与所述无线充电收发预模块连接，以组成无线充电收发模块，所述线圈在所述无线充电收发模块中起到无线充电线圈的作用；

所述铁氧体设置于所述PCB印刷电路板上，所述线圈与所述铁氧体形成重叠；

所述线圈与待工作电路连接。

2.根据权利要求1所述的电感结构，其特征在于，所述无线充电收发预模块包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第一电容；

所述第一MOS管的第一端用于接入电能；

所述第一MOS管的第一端与所述第二MOS管的第一端连接；

所述第三MOS管的第一端与所述第一MOS管的第二端连接；

所述第四MOS管的第一端与所述第二MOS管的第二端连接；

所述第三MOS管的第二端与所述第四MOS管的第二端连接后接地；

所述第一MOS管的第二端与所述线圈的第一端连接；

所述线圈的第二端与所述第一电容的第一端连接；

所述第一电容的第二端与所述第二MOS管的第二端连接。

3.根据权利要求1所述的电感结构，其特征在于，所述线圈为平面线圈，所述平面线圈设置于所述PCB印刷电路板的第一侧，所述无线充电收发预模块和待工作电路设置于所述PCB印刷电路板的第二侧。

4.根据权利要求3所述的电感结构，其特征在于，所述铁氧体为片状铁氧体，所述片状铁氧体设置于所述PCB印刷电路板和所述平面线圈之间，形成铁氧体电感。

5.根据权利要求1所述的电感结构，其特征在于，所述待工作电路为无线充电整流预电路；

所述无线充电整流预电路与所述线圈连接，以组成无线充电整流电路，所述线圈与所述铁氧体形成所述无线充电整流电路中的电感。

6.根据权利要求1所述的电感结构，其特征在于，所述待工作电路为无线充电降压预电路；

所述无线充电降压预电路与所述线圈连接，以组成无线充电降压电路，所述线圈与所述铁氧体形成所述无线充电降压电路中的电感。

7.根据权利要求6所述的电感结构，其特征在于，所述无线充电降压预电路包括第五MOS管、第六MOS管和第二电容；

所述第五MOS管的第一端用于接入电能；

所述第五MOS管的第一端与所述第六MOS管的第一端连接；

所述第六MOS管的第二端与所述第二电容的第一端连接；

所述线圈的第一端与所述第五MOS管的第二端连接；

所述线圈的第二端与所述第二电容的第二端连接。

8.根据权利要求7所述的电感结构，其特征在于，所述电感结构还包括电源接口，所述电源接口设置于所述PCB印刷电路板上，所述电源接口与所述第五MOS管的第一端连接，电源接口用于接入电源。

9.根据权利要求8所述的电感结构，其特征在于，所述电源接口为USB接口。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的电感结构，其特征在于，所述PCB印刷电路板为单面PCB印刷电路板、双面PCB印刷电路板和多面PCB印刷电路板。

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