CN220775446U - 一种低辐射无线充电模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及无线充电技术领域，尤指一种低辐射无线充电模组，包括外壳，所述外壳内安装有线圈组件，线圈组件下侧设置有控制PCB板，所述线圈组件包括线圈，铁氧体和铜箔，所述线圈安装在铁氧体上侧，所述铜箔贴合在铁氧体下侧，所述线圈组件外侧包覆有屏蔽膜，本实用新型通过对线圈组件的外侧增加全包裹的屏蔽膜，并使屏蔽膜接地，可以大幅降低共模电流，使用本无线充电模组的产品的电磁辐射强度大大降低，维持在一个较低的水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线充电技术领域，尤指一种低辐射无线充电模组。
背景技术
大功率高速mosfet，SiC，GaN广泛应用于各类电源类产品，器件的高频特性带来产品体积更小、功率密度更高的优点。但是Mosfet，SiC，GaN作为开关器件，也带来电场的问题，电场强度正比于dv/dt，功率越大的，频率越高的电源类产品所产生的电场干扰越来越明显。市面上常规解决方法是在电源输入端增加大的共模电感，或者供电线上套磁环，无论哪种方案都会导致体积增加同时影响产品外观。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种低辐射无线充电模组。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种低辐射无线充电模组，包括外壳，所述外壳内安装有线圈组件，线圈组件下侧设置有控制PCB板，所述线圈组件包括发射线圈和铁氧体，还包括铜箔或导电布，所述发射线圈安装在铁氧体上侧，所述铜箔或导电布贴合在铁氧体下侧，所述线圈组件外侧包覆有屏蔽膜。
更具体的，所述外壳包括上壳和下壳，上壳为塑胶材质构件，下壳为铝材质构件或塑胶材质构件。
更具体的，所述发射线圈包含48-105股芯线。
更具体的，所述芯线的直径为0.05-0.1mm。
更具体的，铁氧体通过铜箔或导电布接地，所述屏蔽膜接地。
更具体的，屏蔽膜包括从一侧至另一侧依次设置的PET层、粘胶层、镀铝层。
更具体的，控制PCB板上设置有共模滤波器，共模滤波器的输入端连接外部电源，共模滤波器的输出端连接差模滤波器的输入端，差模滤波器的输出端连接升降压模块的输入端，升降压模块的输出端连接逆变模块的输入端，逆变模块的输出端连接所述发射线圈。
更具体的，所述控制PCB板为多层电路板，控制PCB板上设置有功率开关管和参考地，所述多层电路板的中间层设置有电场屏蔽线圈，电场屏蔽线圈连接控制PCB板的参考地。
更具体的，控制PCB板上设置有金属屏蔽罩。
本实用新型通过在线圈组件的外侧增加全面包裹的屏蔽膜，并使屏蔽膜接地，可以大幅降低共模电流，优选的在控制PCB板的内侧设置电场屏蔽线圈，相当于在功率开关管和参考地间增加一个容值大于功率开关管到大地的寄生电容，从而让dv/dt产生的共模电流更多的变为差模电流，从而降低干扰；采用上述方案后，本无线充电模组产品的电磁辐射强度大大降低，维持在一个比较低的水平，采用本方案的无线充电发射模组在体积上不会有增加，不会影响其外观效果。
附图说明
图1为本实用新型分解后的结构示意图；
图2为本实用新型电场屏蔽线圈的结构示意图；
图3为本实用新型屏蔽膜的剖面结构示电图；
图4为本实用新型控制PCB板的电路原理框图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～图4所示，本实用新型提供一种技术方案：包括外壳1，所述外壳1内安装有线圈组件2，线圈组件2下侧设置有控制PCB板4，所述线圈组件2包括发射线圈21﹑铁氧体22和铜箔23，所述发射线圈21安装在铁氧体22上侧，所述铜箔23贴合在铁氧体22下侧，所述线圈组件2外侧包覆有屏蔽膜3，其中发射线圈21包含80股芯线，芯线的直径为0.08mm。
所述外壳1包括上壳11和下壳12，上壳11为塑胶材质构件，下壳12为铝材质构件或塑胶材质构件，上壳和下壳之间一般通过螺丝锁紧或超声波融接进行连接，其内部成一个容置线圈组件2下和控制PCB板4的封闭空间。
屏蔽膜3包括从一侧至另一侧依次设置的PET层31、粘胶层32和镀铝层33，其中PET层为基材层，用于承载镀铝层，粘胶层32用于将镀铝层33紧密贴合在基材层上。
所述控制PCB板4为多层电路板(至少四层及以上)，控制PCB板上设置有功率开关管和参考地，所述多层电路板的中间层设置有电场屏蔽线圈41，如图2所示，电场屏蔽线圈41连接控制PCB板的参考地。
控制PCB板4上设置有金属屏蔽罩42，将所有电子器件包住，可以最大幅度降低电路板电磁场的发射。
工作原理:输入电压通过共模滤波器和差模滤波器为升降压模块供电，升降压模块调整电压后为逆变电路供电，逆变电路将直流电变为线圈的交流电，从而产生交变磁场实现电-磁的转化，接收端接收磁场转化为电压，实现能量的无线传输。升降压模块和逆变模块中包含功率开关管，功率开关管的Vds是脉冲方波，导致dv/dt(电压的变化率)；此外，线圈两端是高频交流电，存在很高的dv/dt，以上三处是电场噪音源，该噪音源通过对大地的寄生电容，产生共模干扰，从而产生传导，引起电磁场辐射人体等安全隐患问题。为了对这种问题进行改进，需要对不同位置采取不同方法，进行噪音源抑制。
通常升降压模块的Vds(场效应管漏极和源极间的电压)是比较短的，适合在芯片下方的GND中埋电场屏蔽线圈，该电场屏蔽线圈和控制PCB板的参考地相连，在功率开关管输出位置的下方放置该线圈，该线圈需要放在多层板的内层，相当于在功率开关管和参考地间增加一个容值大于功率开关管到大地的寄生电容，从而让dv/dt产生的共模电流更多的变为差模电流，从而降低干扰。电子器件通电后都会产生电场和磁场，增加屏蔽罩，尽可能将所有电子器件包住，可以最大幅度降低电路板电磁场的发射。线圈组件由发射线圈﹑铁氧体﹑导电布\铜箔和屏蔽膜构成。发射线圈两端电压会在铁氧体对大地产生共模电流，通过导电布\铜箔将铁氧体接地，降低铁氧体的共模电流。此外发射线圈会在大地产生共模电流，用屏蔽膜将其包住，并且屏蔽膜接地，大幅降低共模电流，由于屏蔽膜的厚度较薄，使用屏蔽膜不会增加整体产品的体积，也不会影响产品的外观。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种低辐射无线充电模组，其特征在于，包括外壳，所述外壳内安装有线圈组件，线圈组件下侧设置有控制PCB板，所述线圈组件包括发射线圈和铁氧体，还包括铜箔或导电布，所述发射线圈安装在铁氧体上侧，所述铜箔或导电布贴合在铁氧体下侧，所述线圈组件外侧包覆有屏蔽膜。
2.根据权利要求1所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：所述外壳包括上壳和下壳，上壳为塑胶材质构件，下壳为铝材质构件或塑胶材质构件。
3.根据权利要求1所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：所述发射线圈包含48-105股芯线。
4.根据权利要求3所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：所述芯线的直径为0.05-0.1mm。
5.根据权利要求4所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：铁氧体通过铜箔或导电布接地，所述屏蔽膜接地。
6.根据权利要求1所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：屏蔽膜包括从一侧至另一侧依次设置的PET层、粘胶层和镀铝层。
7.根据权利要求1所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：控制PCB板上设置有共模滤波器，共模滤波器的输入端连接外部电源，共模滤波器的输出端连接差模滤波器的输入端，差模滤波器的输出端连接升降压模块的输入端，升降压模块的输出端连接逆变模块的输入端，逆变模块的输出端连接所述发射线圈。
8.根据权利要求7所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：所述控制PCB板为多层电路板，控制PCB板上设置有功率开关管和参考地，所述多层电路板的中间层设置有电场屏蔽线圈，电场屏蔽线圈连接制PCB板的参考地。
9.根据权利要求7所述的一种低辐射无线充电模组，其特征在于：控制PCB板上设置有金属屏蔽罩。
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