CN218241467U - 一种嵌套式线圈结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌套式线圈结构，包括基板与无线充线圈，无线充线圈设置在基板上，无线充线圈包括若干个处于同一平面的子线圈，子线圈的圆心均重合，子线圈分别连接不同的线圈电路，所有的线圈电路均连接同一控制电路与同一谐振电路，子线圈经不同的线圈切换电路连接无线充控制器。本实用新型提供一种嵌套式线圈结构，采用位于同一平面的、尺寸不同的多个线圈分别为不同尺寸设备实现充电，线圈连接同一个控制电路与同一个谐振电路，使得无线充的产品的充电平面仅有一个，简化无线充产品结构，减少装配配件与装配过程，降低产品生产制造难度。

Description

一种嵌套式线圈结构

技术领域

本实用新型涉及无线充技术领域，更具体地说，是涉及一种嵌套式线圈结构。

背景技术

无线充电器是利用电磁感应原理进行充电的设备，常简称为无线充，相对于有线充电器，无线充电器的灵活度更高，在一些场合，如行车、餐饮等进行设备充电操作时，无线充电器的便利优势明显。现有的用于无线充的被充电设备多为消费电子产品，如智能手机、智能手表、智能手环等，为提高便利性，无线充具备能够为多种电子产品充电的能力，但在针对产品尺寸相差较大的产品，如智能手机与智能手表，现有无线充技术会采用多个无线充发射模组的多重组合，在使用时，无线充与被充电设备的接触面不同，从而提高无线充的制作复杂性与难度，易影响无线充的通用性，如专利文件201921522842.8 一种手机和手表二合一无线充电器，采用两个驱动电路，两个驱动电路连接不同的输出线圈，输出线圈设置表面不同，用以分别适配手表与手机两个不同的产品，该无线充在制作时则需要形成两个不同充电平面的结构，然后考虑二者的装配问题，提高产品生产制造难度。

发明内容

为了克服现有无线充为适配不同尺寸设备设置不同充电平面，造成生产制造难度提高的不足，本实用新型提供一种嵌套式线圈结构，采用位于同一平面的、尺寸不同的多个线圈分别为不同尺寸设备实现充电，线圈连接同一个控制电路与同一个谐振电路，使得无线充的产品的充电平面仅有一个，简化无线充产品结构，减少装配配件与装配过程，降低产品生产制造难度。

本实用新型技术方案如下所述：

一种嵌套式线圈结构，包括基板与无线充线圈，无线充线圈设置在基板上，无线充线圈包括若干个处于同一平面的子线圈，子线圈的圆心均重合，子线圈分别连接不同的线圈电路，所有的线圈电路均连接同一控制电路与同一谐振电路，子线圈经不同的线圈切换电路连接无线充控制器。

上述的一种嵌套式线圈结构，子线圈包括第一线圈与第二线圈，第一线圈设置呈环状，第一线圈设置在第二线圈的外部，第一线圈的内环直径大于第二线圈的外直径。

进一步的，第一线圈与第二线圈的接线端头均设置在基板的同一侧面。

上述的一种嵌套式线圈结构，基板为隔磁板。

上述的一种嵌套式线圈结构，每个线圈切换电路设置有三极管组件，线圈电路设置有场效应管组件，不同的三极管组件分别连接不同的场效应管组件。

进一步的，线圈切换电路包括第一切换电路与第二切换电路，第一切换电路与第二切换电路的结构相同，线圈电路包括第一线圈电路与第二线圈电路，第一线圈电路与第一切换电路连接，第二线圈电路与第二切换电路连接。

再进一步的，第一切换电路设置第二三极管，第一线圈电路设置第八场效应管与第十一场效应管，第二三极管与第八场效应管、第十一场效应管连接，当第二三极管导通时，第八场效应管与第十一场效应管导通。

再进一步的，第二切换电路设置第十二三极管，第二线圈电路设置第十三场效应管与第二十场效应管，第十二三极管与第十三场效应管、第二十场效应管连接，当第十二三极管导通时，第十三场效应管与第二十场效应管导通。

无线充控制器发送高电平信号或者是低电平信号，分别控制第一切换电路与第二切换电路中的三极管组件导通，从而令改变接入控制电路与谐振电路的线圈，即，第二三极管与第十二三极管切换导通，使得第八场效应管与第十一场效应管导通，第一线圈电路与控制电路、谐振电路接通，或者是，第十三场效应管与第二十场效应管导通，第二线圈电路与控制电路、谐振电路接通。

在切换过程中，确定哪个线圈工作是通过外部结构进行控制的，该控制手段为现有技术，包括使用者的手动控制选择、重量感应控制、红外控制等等，通过一些感应器令无线充控制器能够判断适配的线圈，还可以撰写软件，令无线充控制器分析线圈切换过程中形成的磁场结构，或者是分析充电效率，或者是监控电流等等手段，实现对工作线圈的判断。由于现有技术中，无线充对于判断是手机充电还是手表充电并非是通过接触平面确定的，因此这部分控制过程为无线充控制方面的现有技术内容，本领域技术人员可直接应用，故在本申请中不做赘述。

上述的一种嵌套式线圈结构，谐振电路包括多个并联的电容，并联的电容的一端连接所有的线圈电路，另一端分别连接第九十三电容的另一端、第十六场效应管的源极及第十八场效应管的漏极。

进一步的，第十六场效应管的栅极连接第十三电阻的一端，第十六场效应管的源极连接第十八场效应管的漏极，第十八场效应管的源极接地，第十八场效应管的栅极连接第十九电阻的一端。

上述的一种嵌套式线圈结构，所有的线圈电路均分别连接第八场效应管的漏极、第二十一电容的一端、第十四电阻的一端、第九十二电容的另一端、第十五场效应管的源极及第十七场效应管的漏极。

根据上述方案的本实用新型，其有益效果在于，

1.线圈切换电路的设置，使得不同尺寸的线圈能够共用一套控制电路与谐振电路，减少无线充内电路，简化电路结构，并减少多个电路设置所需体积，缩减无线充设备尺寸，提高产品便携性与方便性。

2.处于同一平面不同尺寸的充电线圈能够在不增加充电平面的基础上，令单一的充电平面能够适配不同尺寸的电子设备，提高充电线圈与被充电设备之间的适配性，从而保证充电效率。

3.由于本实用新型仅有一个充电平面，导致整体外壳表面凹凸结构少，表面设置可趋向平整、光滑，从而降低装饰、美化的设计难度，也减小了对产品设置位置的要求，有利于推广多个应用场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的线圈结构示意图。

图2为本实用新型的电路结构示意图。

图3为图2的局部放大图一。

图4为图2的局部放大图二。

图5为图2的局部放大图三。

图6为第一切换电路的结构示意图。

图7为第二切换电路的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1.第一线圈；2.第二线圈；3.基板。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种嵌套式线圈结构，如图1所示，包括基板3与无线充线圈，无线充线圈设置在基板3上，无线充线圈包括若干个处于同一平面的子线圈，子线圈的圆心均重合，子线圈分别连接不同的线圈电路，所有的线圈电路均连接同一控制电路与同一谐振电路，子线圈经不同的线圈切换电路连接无线充控制器。

子线圈包括第一线圈1与第二线圈2，第一线圈1设置呈环状，第一线圈1设置在第二线圈2的外部，第一线圈1的内环直径大于第二线圈2的外直径。

在本实施例中，基板3为隔磁板。

在本实施例中，如图2-7所示，具体电路如下。

1.第一切换电路。

如图6所示，无线充控制器的第一输出端口连接第一百零七电阻的一端，第一百零七电阻的另一端连接连接第二十四三极管的基极，第二十四三极管的发射极分别连接第一百零五电阻的另一端与第三电阻的一端，第二十四三极管的集电极接地。

第一百零五电阻的一端分别连接5V电压、第一电阻的一端、第一电容的一端及第二三极管的发射极。

第三电阻的另一端分别连接第一电阻的另一端、第一电容的另一端及第二三极管的基极。

第二三极管的集电极连接第一二极管的阳极，第一二极管的阴极连接第一线圈电路的输入端。

2.第二切换电路。

如图7所示，无线充控制器的第二输出端口连接第一百一十九电阻的一端，第一百一十九电阻的另一端连接连接第二十七三极管的基极，第二十七三极管的发射极分别连接第一百一十五电阻的另一端与第四十五电阻的一端，第二十七三极管的集电极接地。

第一百一十五电阻的一端分别连接5V电压、第四十四电阻的一端、第五十六电容的一端及第十二三极管的发射极。

第四十五电阻的另一端分别连接第四十四电阻的另一端、第五十六电容的另一端及第十二三极管的基极。

第十二三极管的集电极连接第九二极管的阳极，第九二极管的阴极连接第二线圈电路的输入端。

3.第一线圈电路。

如图2与图4所示，充电接线分别连接第九电容的一端与第十一场效应管的漏极，第九电容的另一端接地。

第十一场效应管的源极分别连接第十一电阻的一端、第十四电容的一端及第八场效应管的源极，第十一场效应管的栅极连接第十一电阻的另一端、第十四电容的另一端、第八场效应管的栅极及第一切换电路。

外端连线分别连接第十七测试点、谐振电路及第十电容的一端，第十电容的另一端接地。

4.第二线圈电路。

如图2与图4所示，充电接线分别连接第十九电容的一端与第二十场效应管的漏极，第九电容的另一端接地。

第二十场效应管的源极分别连接第二十二电阻的一端、第二十五电容的一端及第十三场效应管的源极，第二十场效应管的栅极连接第二十二电阻的另一端、第二十五电容的另一端、第十三场效应管的栅极及第二切换电路。

内端连线分别连接谐振电路、第十七测试点及第二十六电容的一端，第二十六电容的另一端接地。

5.谐振电路。

如图2与图5所示，谐振电路包括多个并联的电容，并联的电容的一端连接线圈电路，另一端分别连接第十五电容的一端、第十七电阻的一端、第九十三电容的另一端、第十八测试点、第十六场效应管的源极及第十八场效应管的漏极。

第八十六电容、第八十七电容、第八十八电容、第八十九电容及第六十电容并联。

第十五电容的另一端接地。

第十七电阻的另一端连接第二十七电容，第二十七电容的另一端接地。

第九十三电容的一端连接第十电阻的另一端，第十电阻的一端分别连接第十六电容的一端、第十七电容的一端、电桥回路电压及第十六场效应管的漏极。

第十六电容的另一端与第十七电容的另一端均接地。

第十六场效应管的栅极分别连接第四十一测试点与第十三电阻的一端，第十六场效应管的源极连接第十八场效应管的漏极。

第十八场效应管的源极接地，第十八场效应管的栅极分别连接第四十三测试点与第十九电阻的一端。

第十六电阻的另一端与第十三电阻的另一端均连接脉冲电路。

6.控制电路。

如图2与图3所示，控制电路包括：

第八场效应管的漏极分别连接第十六测试点、第十三场效应管的漏极、第二十一电容的一端、第十四电阻的一端、第九十二电容的另一端、第十五场效应管的源极及第十七场效应管的漏极。

第十三场效应管分别连接第十六测试点、第八场效应管的漏极、第二十一电容的一端、第十四电阻的一端、第九十二电容的另一端、第十五场效应管的源极及第十七场效应管的漏极。

第二十一电容的另一端接地。

第十四电阻的另一端经第二十三电容接地。

第九十二电容的一端连接第十六电阻的另一端，第十六电阻的一端分别连接第十五场效应管的漏极、电桥回路电压、第十二电容的一端及第十三电容的一端。

第十二电容的另一端与第十三电容的另一端均接地。

第十五场效应管的栅极分别连接第四十测试点与第十二电阻的另一端。

第十七场效应管的栅极分别连接第四十二测试点与第十八电阻的另一端。

第十二电阻的一端与第十八电阻的一端均连接脉冲线路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种嵌套式线圈结构，其特征在于，包括基板与无线充线圈，无线充线圈设置在基板上，无线充线圈包括若干个处于同一平面的子线圈，子线圈的圆心均重合，子线圈分别连接不同的线圈电路，所有的线圈电路均连接同一控制电路与同一谐振电路，子线圈经不同的线圈切换电路连接无线充控制器。

2.根据权利要求1中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，子线圈包括第一线圈与第二线圈，第一线圈设置呈环状，第一线圈设置在第二线圈的外部，第一线圈的内环直径大于第二线圈的外直径。

3.根据权利要求2中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，第一线圈与第二线圈的接线端头均设置在基板的同一侧面。

4.根据权利要求1中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，基板为隔磁板。

5.根据权利要求1中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，每个线圈切换电路设置有三极管组件，线圈电路设置有场效应管组件，不同的三极管组件分别连接不同的场效应管组件。

6.根据权利要求5中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，线圈切换电路包括第一切换电路与第二切换电路，第一切换电路与第二切换电路的结构相同，线圈电路包括第一线圈电路与第二线圈电路，第一线圈电路与第一切换电路连接，第二线圈电路与第二切换电路连接。

7.根据权利要求6中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，第一切换电路设置第二三极管，第一线圈电路设置第八场效应管与第十一场效应管，第二三极管与第八场效应管、第十一场效应管连接。

8.根据权利要求1中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，谐振电路包括多个并联的电容，并联的电容的一端连接所有的线圈电路，另一端分别连接第九十三电容的另一端、第十六场效应管的源极及第十八场效应管的漏极。

9.根据权利要求8中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，第十六场效应管的栅极连接第十三电阻的一端，第十六场效应管的源极连接第十八场效应管的漏极，第十八场效应管的源极接地，第十八场效应管的栅极连接第十九电阻的一端。

10.根据权利要求1中所述的一种嵌套式线圈结构，其特征在于，所有的线圈电路均分别连接第八场效应管的漏极、第二十一电容的一端、第十四电阻的一端、第九十二电容的另一端、第十五场效应管的源极及第十七场效应管的漏极。

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