KR101136917B1 - Wireless charger and charging method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 충전기 및 그 방법에 관한 것으로, 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 미세한 전위차가 감지되고 대기 전류 상태에서 상기 에너지 발진 상태로 전환하며, 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 1차기기(Pad); 1차기기(Pad)로부터 유도 기전력을 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지기능을 동작시키고 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender); 2차기기(Gender)와 휴대용 전자기기의 배터리를 연결하고 상기 2차기기(Gender)에 충전된 전압을 휴대용 전자기기의 배터리로 제공하는 Gender 커넥터; 및 충전하기 위한 휴대용 전자기기의 배터리를 포함한다. 따라서, 무선 충전기는 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점 충전 장치인 1차기기(Pad)에서 2차 기기(Gender)로 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 유도자기장을 발생함으로써 근거리 필드 통신(NFC:Near Field Communication)을 사용하여 다수의 휴대 단말기의 배터리로 충전한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless charger and a method thereof, wherein when at least one secondary device is placed within a predetermined distance while a gender is connected to a battery of a portable electronic device connected by a connector, a minute potential difference is reduced. A primary device (Pad) that is sensed and transitions from the standby current state to the energy oscillation state and oscillates a natural frequency to generate induced electromotive force from an induction magnetic field formed through ferrite; At least one secondary device (Gender) for receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) to rectify and charge to operate the overcharge protection function and to charge the battery of the portable electronic device; A Gender connector connecting a battery of a secondary device to a portable electronic device and providing a voltage charged to the secondary device to a battery of the portable electronic device; And a battery of a portable electronic device for charging. Therefore, the wireless charger applies the basic principle of the electromagnetic field to oscillate a natural frequency from the primary device (Pad), which is a contactless charging device, to the secondary device (Gender) to generate an induction magnetic field through ferrite. It is charged with batteries of many portable terminals using Near Field Communication (NFC).
Description
본 발명은 무선 충전기 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대폰의 배터리에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)에 놓이면 미세한 전위차가 감지되고, 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 1차기기(Pad)에서 2차 기기(Gender)로 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 유도기전력을 발생함으로써 다수의 젠더(Gender)를 장착한 휴대 단말기의 배터리로 충전시키는, 무선 충전기 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a wireless charger and a method thereof, and more particularly, when a secondary device (Gender) is placed in a primary device (Pad) which is a wireless charger while a gender is connected to a battery of a mobile phone connected by a connector. A small potential difference is detected, and by applying the basic principle of the electromagnetic field, oscillating a natural frequency from the first device (Pad) to the second device (Gender) to generate the induced electromotive force through ferrite, thereby generating a large number of genders. The present invention relates to a wireless charger and a method of charging the battery of a portable terminal equipped with the same.
최근 이동통신 단말기, IMT-2000폰, 스마트폰, iPhone 등이 휴대폰이 많이 보급됨에 따라, 사용자가 휴대폰의 배터리를 다 소모할 경우, 휴대폰 배터리를 AC 교류 전원에 연결된 충전기를 사용하여 배터리를 재충전하여 다시 휴대용 단말기에 충전된 배터리를 부착하여 사용한다. As mobile phones, IMT-2000 phones, smart phones, and iPhones are widely used in recent years, when a user runs out of batteries, the mobile phone battery can be recharged using a charger connected to AC AC power. Attach the charged battery to the portable terminal again.
기본적으로, 휴대용 충전기는 내부에 가정용 전원 잭에 연결되어 입력되는 가정용 교류 전압(AC 220/110V)을 직류 전압으로 변환하여 레귤레이터로 출력하는 어댑터; 가정용 전원 케이블을 통해 충전기로 전압이 인가되고, 입력되는 전압을 일정 전압으로 유지시키는 레귤레이터; 및 직류 전압(DC Voltage)을 전달받아 충전 전압으로 변환하여 충전기에 부착된 배터리로 제공하는 충전 회로로 구성된다. Basically, the portable charger includes an adapter that is connected to a home power jack therein and converts an input household AC voltage (
전류원에서 나오는 전기를 셀에 충전하기 위한 배터리 충전 회로는 셀과 병렬로 가변 저항, 셀의 현재 전압 값을 검출하기 위한 셀 전압 검출 장치, 및 현재 전압 값을 미리-설정된 전압 값에 비교하기 위한 비교기를 구비한다. 가변 저항의 저항 값은 전류원에서 나오는 전류가 셀, 및 셀의 커패시터에 충전이 진행함에 따라 가변 저항 모두를 통해 흐르도록 온도 결과에 응답하여 제어된다. 셀이 완전히 충전될 때 전류가 셀을 통해 흐르지 않게 함으로써 과잉 충전을 방지한다. A battery charging circuit for charging electricity from a current source into a cell includes a variable resistor in parallel with the cell, a cell voltage detection device for detecting the current voltage value of the cell, and a comparator for comparing the current voltage value to a pre-set voltage value. It is provided. The resistance value of the variable resistor is controlled in response to the temperature result such that current from the current source flows through both the cell and the variable resistor as charging proceeds to the cell's capacitor. When the cell is fully charged, no current flows through the cell to prevent overcharging.
휴대용 단말기의 충전기는 장착된 배터리의 전압 및 온도를 이용하여 배터리의 충전용량을 감지하여 과충전을 방지하도록 한다.The charger of the portable terminal detects the charging capacity of the battery by using the voltage and temperature of the battery installed to prevent overcharging.
만충전된 배터리가 장착될 경우, 충전기는 델타전압 또는 온도차에 따라 만충전을 감지하는 시간동안 충전하게 되어 배터리의 과충전을 일으켜 배터리의 수명을 단축시키는 문제를 해결하기 위해 충전기에 배터리가 장착된 후, 만충전 플랙이 세트되어 있을때 이 배터리 전압값과 배터리 온도값을 만충전 설정값으로 저장하고, 만충전 플랙이 세트되어 있지 않을때 저장된 만충전 전압값과 온도값으로부터 그 장착된 배터리의 전압값과 온도값을 감산하여 그 차값을 각각 검출하며, 이 검출된 전압 및 온도에 대한 차값이 설정된 기준값과 비교하여 장착된 배터리의 만충전 상태를 결정하고, 장착된 배터리가 만충전 상태가 아닐시 만충전 될 때까지 충전하며, 충전이 완료된 후 만충전 플랙을 세트시키고, 일정시간 동안만 만충전 전압과 온도를 저장하며, 일정시간 경과 후에 만충전 전압과 온도를 갱신하지 않는다. 그리고, 충전기는 다음에 장착되는 배터리의 상태 즉 전압과 온도를 읽어 만충전 전압과 온도를 서로 비교하여 집착된 배터리가 만충전 배터리인지 또는 충전을 해야할 배터리 인지를 구분하여 충전하므로 배터리의 과충전을 방지하여 배터리의 수명을 연장시켜 배터리를 충전한다.When the battery is fully charged, the charger charges during the time of detecting the full charge according to the delta voltage or the temperature difference, causing the battery to overcharge and shortening the life of the battery. When the full charge flag is set, the battery voltage value and the battery temperature value are stored as the full charge set value, and when the full charge flag is not set, the voltage value of the mounted battery is stored from the stored full charge voltage value and the temperature value. The difference value is detected by subtracting and the temperature value, and the difference value for the detected voltage and temperature is compared with the set reference value to determine the fully charged state of the mounted battery, and when the installed battery is not in a fully charged state Charge until fully charged, set the full charge flag after charging is complete, and store the full charge voltage and temperature for a certain period of time. It does not update the full charge voltage and temperature after a certain period of time. In addition, the charger reads the state of the next battery, that is, voltage and temperature, and compares the full charge voltage and temperature to each other to distinguish whether the battery is a full charge battery or a battery to be charged, thereby preventing overcharging of the battery. Charge the battery by extending the life of the battery.
그러나, 기존의 휴대 단말기의 충전기는 배터리를 부착하여 충전이 가능하였으나, 충전기에 무접촉 방식으로 휴대 단말기의 배터리를 충전하지 못햇던 문제점이 있었다.
However, although the charger of the conventional portable terminal can be charged by attaching a battery, there is a problem that the battery of the portable terminal cannot be charged in a contactless manner to the charger.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대폰의 배터리에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)에 놓이면 미세한 전위차가 감지되고, 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태로 전환되고, 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 1차기기(Pad)에서 무접점으로 2차기기(Gender)로 투자율(permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수를 발진시켜 페라이트(Ferrite)를 통해 유도자기장을 발생함으로써 근거리 필드 통신(NFC:Near Field Communication)을 사용하여 다수개의 젠더(Gender)를 장착한 휴대 단말기의 배터리로 충전시키는, 무선 충전기 및 그 방법을 제공하는 것이다.
The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is a secondary device (Gender) is a wireless charger in a state in which the gender (Gender) is connected to the battery of the mobile phone connected to the connector ( When placed on the pad), a minute electric potential difference is detected, the transition from the standby current state to the energy oscillation state, and the magnetic permeability from the primary device (Pad) to the contactless to the secondary device (Gender) by applying the basic principle of the electromagnetic field (Electromagnetic Field) By generating natural magnetic field through ferrite by oscillating natural frequency in the band with high permeability (250 ~ 350KHz), multiple genders are installed using Near Field Communication (NFC). The present invention provides a wireless charger and a method of charging the battery of a portable terminal.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 무선 충전기(Wireless Charger)는 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 1차기기(Pad); 상기 1차기기(Pad)로부터 유도 기전력을 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지기능을 동작시키고 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender); 상기 2차기기(Gender)와 상기 휴대용 전자기기의 배터리를 연결하는 Gender 커넥터; 및 충전하기 위한 상기 휴대용 전자기기의 배터리를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention, a wireless charger is connected to a battery of a portable electronic device connected to a gender (Gender), at least one secondary device (Gender) within a predetermined distance When placed, the first device (Pad) to generate a induced electromotive force from the induction magnetic field formed through the ferrite by detecting a small potential difference to oscillate the natural frequency; At least one secondary device (Gender) receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) to rectify and charge to operate the overcharge protection function and to charge the battery of the portable electronic device; A Gender connector connecting the secondary device and the battery of the portable electronic device; And a battery of the portable electronic device for charging.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해, 무선 충전 방법은 (a) 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 1차기기(Pad)에 의해 미세한 전위차를 감지하여 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 단계; 및 (b) 상기 1차기기(Pad)로부터 상기 유도 기전력을 상기 2차기기(Gender)로 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지 기능을 동작시키고 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 단계를 포함한다.
In order to achieve the another object of the present invention, the wireless charging method is (a) a predetermined distance at least one secondary device (Gender) in a state in which a gender is connected to a battery of a portable electronic device connected by a connector When placed inside, generating a induced electromotive force from the induced magnetic field formed through the ferrite by detecting a small potential difference by the primary device (Pad) to oscillate a natural frequency; And (b) receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) and rectifying and charging the secondary device (Gender) to operate an overcharge protection function and to charge the battery of the portable electronic device.
이상과 같이, 본 발명에 따른 무선 충전기 및 그 방법은 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대폰의 배터리에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)에 놓이면 미세한 전위차가 감지되고 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태로 전환되고, 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 1차기기(Pad)에서 2차 기기(Gender)로 투자율(permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수를 발진시켜 페라이트(Ferrite)를 통해 유도자기장을 발생함으로써 근거리 필드 통신(NFC:Near Field Communication)을 사용하여 무접점 방식으로 다수개의 젠더(Gender)를 장착한 휴대 단말기의 배터리로 충전시키는 효과가 있디.
As described above, the wireless charger and the method according to the present invention are fine potential difference when the secondary device (Gender) is placed in the primary device (Pad) which is a wireless charger while the gender is connected to the battery of the mobile phone connected by the connector. Is detected, transitioned from standby current to energy oscillation state, and has good permeability from primary device to secondary device (Gender) by applying basic principle of electromagnetic field (250 ~ 350KHz) Oscillation of natural frequency to generate an induction magnetic field through ferrite, so it is charged by a battery of a mobile terminal equipped with multiple genders in a contactless manner using near field communication (NFC). It's effective.
도 1은 본 발명에 따른 무선 충전기의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 1차기기인 무선 충전기(Wireless Charger)에 좌우측면에 올려놓은 젠더(Gender)를 장착한 2차기기의 휴대폰 배터리 2대를 무접점으로 동시에 충전하는 그림을 설명한 구성도이다.
도 3은 제품 상판을 뜯을 경우 무선 충전기의 외형을 개략적으로 설명한 도면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)의 내부 시스템 구성도이다.
도 5는 기존 무선충전기와 본 발명의 무선 충전기의 사진을 찍은 도면을 나타낸다.1 is a conceptual diagram of a wireless charger according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a picture of simultaneously charging two cell phone batteries of a secondary device equipped with a gender placed on a left and a right side in a wireless charger, which is a primary device, according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
3 is a view schematically illustrating the appearance of the wireless charger when the product top plate is torn off.
4 is a diagram illustrating an internal system configuration of a wireless charger according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 shows a picture taken of the existing wireless charger and the wireless charger of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 무선 충전기의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a wireless charger according to the present invention.
본 발명에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)는 1차기기(Pad)(100)가 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에 놓이면 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태로 전환하고, 전자기장(Electromagnetic Field)의 기본원리를 응용하여 무접점으로 1차기기(Pad)(100)에서 2차 기기(Gender)(200)로 투자율(permeability)이 좋은 대역(250~350KHz)으로 고유주파수를 발진시켜 페라이트(Ferrite)를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키고, 에너지 이동 및 데이타 통신을 하여 젠더(Gender)(200)를 장착한 휴대 단말기(400)의 배터리(300)를 충전시킨다.The wireless charger according to the present invention is a secondary device in a state in which a primary device (Pad) 100 is connected to a
본 발명에 따른 무선 충전기 제품은 12-18V의 DC 전압과 1~2A의 전류를 입력 전원으로 하며, 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에서 유도자기장을 통해 충분한 에너지를 발산시키기 위해 박판의 양면 또는 다층(4층 이상)의 인쇄회로기판(PCB)으로 제작된 동(Cu)박의 회로코일에 50~100V의 작업대기 전압으로 상승시켜 준다.The wireless charger product according to the present invention has a DC voltage of 12-18V and a current of 1 ~ 2A as an input power source, and a thin plate for dissipating sufficient energy through an induction magnetic field in the primary device (Pad) 100, which is a wireless charger. The circuit coil of copper foil made of double-sided or multi-layered (4 layers or more) printed circuit board (PCB) is raised to the working standby voltage of 50 ~ 100V.
젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰(400)의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에 기 설정된 소정 거리 이내에 놓이면 2차기기(Gender)(200)내의 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)는 미량의 전위차가 발생하고 이 전위차를 감지하여 1차기기(Pad)(100)는 즉시 고유주파수(250~350KHz 주파수 범위)를 발진하여 유도기전력을 발생시켜 에너지를 2차기기(Gender)로 이동시킨다. While the
대용량 배터리(2000mA 이상)를 보유한 휴대용 전자기기(휴대폰, 이동통신 단말기, 카메라, 게임기, 소형 컴퓨터 등)를 무접점(무선)으로 충전하기 위해 최적의 코일 턴(L값)비를 갖추어야 하며, 무선 충전기는 최초 일정시간 동안 800mA 이상의 전류를 주고, 대용량 배터리가 안정적인 전류 입력 모드로 되면 제어회로(CPU 기능)의 제어(Control) 기능에 의해 모든 배터리의 고유 전류를 감지하여 1차기기(Pad)(100)의 전류의 용량(capacity)을 조절한다. In order to charge portable electronic devices (mobile phones, mobile communication terminals, cameras, game consoles, small computers, etc.) with a large capacity battery (2000 mA or more) by contactless (wireless), an optimal coil turn (L value) ratio should be provided. The charger gives more than 800mA of current for a certain period of time, and when the large-capacity battery enters the stable current input mode, the control function of the control circuit (CPU function) detects the inherent current of all batteries, and the primary device (Pad) Adjust the capacity of the current of 100).
2차기기(Gender)(200)는 무선충전기인 1차기기(Pad)(100)에 근접되면, 2차기기(Gender)(200)에 초기 전위차를 일으켜 1차기기(Pad)(100)가 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태(주파수 발진 상태)로 전환시키고, 1차기기(Pad)(100)에서 발산된 에너지를 최적화된 회로 코일에서 흡수하여 정전압하에 일정한 전류로 조절하여 2차기기(Gender)(200)에 연결된 휴대용 전자기기의 배터리(300)로 에너지를 이동시켜 충전한다. When the secondary device (Gender) is close to the primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, the secondary device (Gender) generates an initial potential difference to the secondary device (Gender) 200 so that the primary device (Pad) 100 Switching from the standby current state to the energy oscillation state (frequency oscillation state), absorbing the energy emitted from the primary device (Pad) 100 in the optimized circuit coil to adjust to a constant current under a constant voltage (Gender) Energy is transferred to the
무선충전기인 1차기기(Pad)(100)로부터 2차기기(Gender)(200)가 이격되면, 1차기기(Pad)(100)는 에너지 발진 상태(주파수 발진 상태)로부터 대기 전류 상태로 전환된다.When the secondary device (Gender) 200 is separated from the primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, the primary device (Pad) 100 is switched from the energy oscillation state (frequency oscillation state) to the standby current state. do.
2차기기(Gender)(200) 부위는 유도자기장을 효율적으로 수신받기 위해 코일 부분을 양면, 다층 기판 PCB로 제작하였으며, 유도되는 에너지를 최적으로 모으기 위해 특수한 형태의 페라이트를 성형하여 채택하였다. 전자기기들의 배터리에 전원을 공급하기 위한 장치(Gender 또는 Soket 등)의 Input 부분을 일체화시켜 1차기기(Pad)(100)에서 발생되는 유도자기장으로부터 발생된 유도기전력(무선에너지)를 공급시킨다. The secondary device (Gender) 200 is made of a double-sided, multi-layered PCB with a coil part in order to receive the induction magnetic field efficiently, and adopts a special form of ferrite to collect the induced energy optimally. Integrating the input portion of the device (Gender or Soket, etc.) for supplying power to the battery of the electronic devices to supply the induced electromotive force (wireless energy) generated from the induction magnetic field generated in the primary device (Pad) (100).
도 2는 본 발명의 실시에에 따른 1차기기인 무선 충전기(Wireless Charger)에 좌우측면에 올려놓은 젠더(Gender)를 장착한 2차기기의 휴대폰 배터리 2대를 무접점으로 동시에 충전하는 그림을 설명한 구성도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a picture of simultaneously charging two cell phone batteries of a secondary device equipped with a gender placed on a left and a right side in a wireless charger, which is a primary device, according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram.
무선 충전기(Wireless Charger)는 1개의 1차기기(Pad)(100)에서 2차기기인 젠더(Gender)(200)를 부착한 다수의 전자기기(휴대폰, iPhone 등)(400)의 동시 충전이 가능하며, 아이폰(iPhone) 2대 동시 충전(2400mA)이 가능하고, 아이폰(iPhone)과 일반 폰 등의 다른 폰의 배터리를 2-3대 혼용 충전이 가능하다. The wireless charger can simultaneously charge a plurality of electronic devices (mobile phones, iPhones, etc.) 400 attached with a
다수의 전자기기(휴대폰, iPhone 등)(400)는 젠더(Gender)(200)를 사용하여 다양한 모델의 충전기로 배터리를 충전하는데 사용된다. A number of electronic devices (phones, iPhones, etc.) 400 are used to charge the battery with chargers of various
젠더(Gender)(200)는 소형화로 휴대하기 간편하며 다수의 전자기기(휴대폰, iPhone 등)(400)와 연결되어 사용된다. 젠더(Gender)(200)의 크기는 아이폰용 기준 30mm(폭)x40mm(길이)x10mm(높이)로 제작하며, 일반 폰용의 젠더(Gender)(200)의 크기는 최대한 크기(size)를 줄여 휴대가능하도록 26mm(폭)x40mm(길이)x10mm(높이)의 크기로 설계했다. 젠더(Gender)(200)는 충전상태를 표시하기 위해 LED를 부착했고, 충전시 Red, 만충전시 Green으로 색깔이 표시된다.
무선충전기인 1차기기(Pad)(100)는 부위의 발열을 방지하기 위해 대기 전원을 최소화 및 작업 전류 감소화하여, 그 위에 놓여진 제품 인식 후 발진하는 시스템이다. The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, is a system for minimizing standby power and reducing work current to prevent heat generation at a site, and oscillating after recognizing a product placed thereon.
무선충전기인 1차기기(Pad)(100)는 250~350KHz의 주파수 조절 범위를 가지며, 1차기기(Pad)(100)에 제품이 놓였을 때 전기적으로 ON 기능, 1차기기(Pad)(100)에 제품이 빠져나가면(Out) 전기적으로 Off 기능을 제공한다. The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, has a frequency control range of 250 to 350 KHz, and is electrically ON when the product is placed on the primary device (Pad) 100, the primary device (Pad) ( If the product exits (Out), it provides the Off function electrically.
무선충전기인 1차기기(Pad)(100)는 그 위에 제품을 놓으면 주파수 범위를 신속히 관리 범위로 조정하고, 1개의 제어 회로(CPU 기능)로 2 코일(coil)을 제어한다. The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, quickly adjusts the frequency range to a management range by placing a product thereon, and controls two coils with one control circuit (CPU function).
무선 충전기인 1차 기기(Pad)(100)는 배터리의 용량 및 전체 충전량에 따라 충전속도의 조절 기능으로 제품 보호 및 에너지의 손실을 감소시키고, 그 위에 올려놓아진 제품 유무의 판단 기능 및 제품 유무시 에너지 발진 조절 기능을 제공한다. The primary device (Pad) 100 as a wireless charger reduces product protection and energy loss by adjusting the charging speed according to the capacity of the battery and the total amount of charge, and determines the presence or absence of the product placed thereon and whether the product is present or not. Provides energy oscillation control.
도 3은 제품 상판을 뜯을 경우 무선 충전기의 외형을 개략적으로 설명한 도면을 나타낸다. 3 is a view schematically illustrating the appearance of the wireless charger when the product top plate is torn off.
2차기기(Gender)(200)는 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)가 근접되면 LED 표시로 배터리의 충전량 상태를 표시한다. 일 예로, LED 표시는 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Green LED가 점등된다. The secondary device (Gender) 200 displays the state of charge of the battery by LED display when the primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, is in proximity. For example, the LED display is a red LED is turned on when charging is required, the green LED is turned on when fully charged.
무선 충전기(Wireless Charger)인 1차기기(Pad)(100)는 2차기기(Gender)(200)가 Red LED로 점등되면, 전류의 충전량을 감지한 후 제어 회로의 제어(Control)에 의해 대기 전류상태 모드로 전환되어 에너지 손실을 방지한다. The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, when the secondary device (Gender) 200 is turned on with a red LED, senses the charge amount of the current and then waits by the control of the control circuit. Switch to current mode to prevent energy loss.
2차 기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100)에 위에서 충전중에 이동(이격)시키면, 1차기기(Pad)(100)와 2차기기의 전위차를 감지한 후, 제어 회로의 제어에 의해 대기 전류 상태 모드로 전환되어 에너지 손실을 방지한다. When the secondary device (Gender) 200 is moved (separated) from the top to the primary device (Pad) 100 while charging, the control device detects the potential difference between the primary device (Pad) 100 and the secondary device, and then controls the secondary device (Gender). Controlled by the circuit enters the standby current state mode to prevent energy loss.
이후, 다시 2차기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100)에 근접시키면 대기 모드에서 에너지 발진 모드로 전환되어 250~350KHz의 주파수 범위의 고유 주파수를 발진시킨다. Subsequently, when the secondary device (Gender) 200 is brought closer to the primary device (Pad) 100, the secondary device (Gender) is switched to the energy oscillation mode in the standby mode to oscillate a natural frequency in the frequency range of 250 to 350 KHz.
무선 충전기는 1차기기(Pad)(100) 위의 유도자기장의 발생을 효율적으로 하기 위해 코일 부분을 양면, 다층 기판 PCB로 제작하였으며, 유도자기장의 자속투자율(magnetic flux permeability)을 높이기 위해 특수한 가공 성형 페라이트를 사용한다. 무선충전기인 1차기기(Pad)(100)내 유도자기장 송신부는 유도자기장의 발생으로 PCB 코일 및 페라이트에 발생되는 열을 Al 냉각판으로 공랭시킨다.In order to efficiently generate the induction magnetic field on the
측면에서 보면, 2대 동시 충전 가능한 무선 충전기인 경우, 1차기기(Pad)(100)는 Al 냉각판 위에 각각 2개의 페라이트 비드(EMC Core를 소형화시켜 PCB(인쇄회로기판)상에 실장하는 형태,잡음 차단 효과)를 형성하고, 각각의 페라이트 비드 위에 PCB 코일(PCB Coil)을 형성하며, 제품 상판과 1~2mm 간격을 유지한다.In the side view, in the case of a wireless charger capable of two simultaneous charging, the primary device (Pad) 100 is mounted on a printed circuit board (PCB) by miniaturizing two ferrite beads (EMC Core) on the Al cooling plate, respectively. , Noise blocking effect), and form a PCB coil on each ferrite bead, and keep a 1 ~ 2mm distance from the top of the product.
참고로, 페라이트(Ferrite)의 Fe2O3 등의 자성산화물의 결정 구조는 피넬형 페라이트(고주파형 자석 재료), 마그네트 플럼 바이트 페라이트(영구 자석), 가네트형 페라이트, 및 페로브스카이트형 페라이트로 크게 4종류로 분류되며, 전류가 자계를 만드는 현상을 에르스넷(Oersted)에 의해 발견됐다. For reference, the crystal structure of the magnetic oxide such as Fe 2 O 3 of ferrite is composed of a pinel ferrite (high frequency magnet material), magnet plum bite ferrite (permanent magnet), garnet type ferrite, and perovskite type ferrite. It is classified into four types, and the phenomenon that electric current creates a magnetic field was discovered by Orsted.
페라이트의 방향성은 성형시에 자화 방향쪽으로 자장 코일이 상하 금형에 감겨있어 자구의 방향을 일정하게 하는 이방성(Anisotropic)과, 자구의 방향이 정렬되어 있지 않으므로 성형시 자장을 걸어주지 않는 등방성(Isotropic)으로 나뉘어진다.The directionality of ferrite is anisotropic, in which the magnetic field coil is wound up and down in the magnetization direction during molding, so that the direction of the magnetic domain is kept constant. Divided into.
무선 충전기의 1차기기(Pad)(100)와 2차기기(Gender)(200)의 페라이트에 의해 형성된 유도자기장의 자계의 크기는 전류의 크기에 비례하고, 직선으로부터 거리에 반비례한다. 미소 면적(△S)을 수직으로 통과한 자속(magnetic flux)을 △Φ라 하면, 그 점에서의 자속 밀도(magnetic flux density) B는 단위 면적을 통과하는 자속수이고, 로 표현된다. The magnitude of the magnetic field of the induced magnetic field formed by the ferrites of the primary device (Pad) 100 and the secondary device (Gender) 200 of the wireless charger is proportional to the magnitude of the current and inversely proportional to the distance from the straight line. Assuming that magnetic flux passing vertically through the small area ΔS is ΔΦ, the magnetic flux density B at that point is the number of magnetic fluxes passing through the unit area, Lt; / RTI >
면적 S[m2]의 자속밀도가 B[wb/m2] 일때, 이 면적을 지나는 자속(magnetic flux) Φ= 는 다음과 같이 표시된다. (여기서, B=μH, μ=μ0μs, B는 자속 밀도(wb/m2), H는 자계의 세기, μ0는 공기중 투자율(permeability), μs는 자성체의 비투자율) When the magnetic flux density of the area S [m 2 ] is B [wb / m 2 ], the magnetic flux passing through this area Φ = Is displayed as follows. (Where B = μH, μ = μ 0 μ s , B is magnetic flux density (wb / m 2 ), H is magnetic field strength, μ 0 is permeability in air, μ s is magnetic permeability)
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무선 충전기(Wireless Charger)의 내부 시스템 구성도이다. 도 5는 기존 무선충전기와 본 발명의 무선 충전기의 사진을 찍은 도면을 나타낸다.4 is a diagram illustrating an internal system configuration of a wireless charger according to an embodiment of the present invention. Figure 5 shows a picture taken of the existing wireless charger and the wireless charger of the present invention.
본 발명에 따른 무선 충전기는 1차기기(PAD)(100), 2차기기(Gender)(200), 젠더 커넥터(270), 및 휴대용 전자기기(휴대폰, iPhone 등)의 배터리(300)로 구성된다.The wireless charger according to the present invention consists of a primary device (PAD) 100, a secondary device (Gender) 200, a
1차기기(Pad)(100)는 제어회로(110), AC 전원 연결부(120), L-C공진회로(130), 냉각판(140a,140b), 유도자기장 송신부(페라이트)(150,160), 코일(170a,170b)로 구성된다.The primary device (Pad) 100 is a
무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)는 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)(200)가 1차기기(Pad)(100)에 기 설정된 소정 거리내에 놓이면 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태로 전환하고, 1차기기(Pad)(100)로부터 2차 기기(Gender)(200)로 250~350KHz의 주파수 범위의 고유주파수로 발진시켜 1차기기(Pad)(100)의 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 2차기기(Gender)(200)의 페라이트로 발생시킨다.The primary device (Pad) 100, which is a wireless charger, has at least one secondary device (Gender) 200 connected to the
제어회로(110)는 상기 2차기기(Gender)(200)가 일정 거리 내에 접근되거나 이격되는 경우, 상기 대기 전류 상태에서 상기 에너지 발진 상태로 전환하고 각 기능을 제어하며, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에 기 설정된 소정 거리 이내에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)의 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)에 발생하는 미세한 전위차가 발생하고, 전위차가 감지되면 즉시 고유주파수로 발진하여 유도 기전력을 2차기기(Gender)로 발생시키도록 제어하며, 2차 기기(Gender)(200)를 1차기기(Pad)(100)에 위에서 충전중에 이동(이격)시키면, 1차기기(Pad)(100)와 2차기기의 전위차를 감지한 후, 제어 회로의 제어에 의해 대기 전류 상태 모드로 전환되어 에너지 손실을 방지한다. When the secondary device (Gender) 200 is approached or spaced within a predetermined distance, the
AC 전원 연결부(120)는 외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는다. The AC
L-C공진회로(130)는 젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)의 내부 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)는 미세한(미량의) 전위차가 발생하고 이 전위차를 감지하는 즉시 고유 주파수로 발진시킨다.The
유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)는 L-C공진회로(130)로부터 고유 주파수로 발진되면, 1차기기(Pad)(100)의 페라이트에 의해 유도자기장을 형성되어 2차기기(Gender)의 페라이트로 유도기전력을 발생시킨다. When the induction magnetic field transmitters (ferrites) 150 and 160 are oscillated from the
냉각판(140a,140b)은 유도자기장 발생으로 코일 및 페라이트에서 발생되는 열을 공랭시킨다. The
코일(170a,170b)은 전류를 인가받아 유도자기장이 형성되도록 유도자기장 송신부(150,160)의 페라이트를 감는다. The coils 170a and 170b wind the ferrites of the induction
2차기기(Gender)(200)는 유도자기장 수신부(페라이트)(210), 정류기(브릿지회로)(220), 충전회로(230), LED(240), 및 과충전 방지 회로(250)로 구성되고, Gender 커넥터(270)와 연결된다. The secondary device (Gender) 200 is composed of an induction magnetic field receiver (ferrite) 210, rectifier (bridge circuit) 220, charging
젠더(Gender)(200)를 젠더 커넥터(270)로 연결된 휴대폰의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 2차기기(Gender)(200)가 무선 충전기인 1차기기(Pad)(100)에 놓이면, 2차기기(Gender)(200)는 내부 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진하여 유도 기전력을 수신받아 2차기기(Gender)의 충전회로로 충전하여 과충전 방지기능을 제공하여 휴대용 전자기기의 배터리(300)로 충전한다. When the
유도자기장 수신부(페라이트)(210)는 1차기기(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진된 후, 1차기기(Pad)의 유도자기장 송신부(페라이트)(150,160)로부터 2차기기(Gender)의 페라이트에 감겨진 코일로 유도기전력을 수신받는다. The induction magnetic field receiver (ferrite) 210 is oscillated at the natural frequency from the primary device (Pad) 100, and then the secondary device (Gender) from the induction magnetic field transmitters (ferrites) 150 and 160 of the primary device (Pad). The coil wound around the ferrite receives the induced electromotive force.
정류기(220)는 브릿지 회로를 사용하며, 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류한다(rectify).The
충전회로(230)는 정류기(220)로부터 정류된 전압을 제공받아 내부 레귤레이터에 의해 정전압하에서 일정한 전류를 조절하여 입력되는 직류로 충전 전압을 충전하고, 충전된 전압을 과충전 방지회로(250)로 제공한다. The charging
LED(240)는 1차기기(Pad)(100)에 무접점으로 충전하는 2차기기(젠더)(200)의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Green LED로 점등된다.
과충전 방지 회로(250)는 충전 회로(230)로부터 충전된 전압을 수신받아 각 배터리의 충전상태를 측정한 후 충전 전압이 기준 전압에 도달하면, 그 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전이 방지되도록 한다. The
Gender 커넥터(270)는 2차기기(Gender)(200)와 휴대용 전자기기(예:휴대폰)(400)의 배터리(300)를 연결한다. The
본 발명에 따른 무선 충전 방법은 (a) 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 1차기기(Pad)에 의해 미세한 전위차를 감지하여 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 단계; 및 (b) 상기 1차기기(Pad)로부터 상기 유도 기전력을 상기 2차기기(Gender)로 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지 기능을 동작시키고 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 단계를 포함한다.In the wireless charging method according to the present invention, (a) when at least one secondary device (Gender) is within a predetermined distance in a state in which a gender is connected to a battery of a portable electronic device connected by a connector, the primary device ( Sensing a small potential difference by using a pad) to generate a induced electromotive force from an induction magnetic field formed through ferrite by oscillating a natural frequency; And (b) receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) and rectifying and charging the secondary device (Gender) to operate an overcharge protection function and to charge the battery of the portable electronic device.
1차 기기(Pad)(100)는 AC 전원 연결부(120)에 의해 외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는 단계; 제어 회로(110)에 의해 2차기기(Gender)(200)의 일정 거리 내에 접근을 판단하고, 각 기능을 제어하는 단계; 젠더(Gender)(200)를 커넥터(270)로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리(300)에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)(200)가 1차기기(Pad)(100)에 놓이면, 1차기기(Pad)(100)에 미세한 전위차가 발생하는 것을 감지하여 L-C공진회로(130)에 의해 2차기기(Gender)(200)로 즉시 고유 주파수로 발진시키는 단계; L-C공진회로(130)로부터 고유 주파수로 발진 후, 1차기기(Pad)(100)의 유도자기장 송신부(페라이트)에 의해 유도자기장을 형성되어 2차기기(Gender)의 페라이트(210)로 유도기전력을 발생시키는 단계; 및 냉각판(140a,140b)에 의해 유도자기장 발생으로 코일(170a,170b) 및 페라이트(150,160)에서 발생되는 열을 공랭시키는 단계로 구성된다.The primary device (Pad) 100 is a step of receiving AC power from the external AC power by the AC
2차 기기(Gender)(200)는 1차기기(Pad)(100)로부터 고유주파수로 발진 후, 1차기기(100)의 페라이트(150,160)로부터 2차기기(Gender)(200)의 페라이트(210)에 감겨진 코일로 유도기전력을 수신받는 단계; 정류기(브릿지 회로)(220)에 의해 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류하는 단계; 정류기(220)로부터 정류된 전압을 제공받아 내부 레귤레이터에 의해 정전압하에서 충전회로(230)에서 일정한 전류를 조절하여 입력되는 직류로 충전 전압을 충전하는 단계; 1차기기(Pad)(100)에 무접점으로 충전하는 적어도 하나 이상의 2차기기(젠더)(200)의 배터리 충전상태를 LED(240)로 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Green LED로 점등되는 단계; 충전 회로(230)로부터 충전된 전압을 수신받고 각 배터리의 충전상태를 측정한 후 충전 전압이 기준 전압에 도달하면, 과충전 방지 회로(250)에 의해 그 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지하는 단계; 및 2차기기(Gender)(200)에 충전된 전압을 Gender 커넥터(270)를 통해 휴대용 전자기기(400)의 배터리(300)로 제공하는 단계로 구성된다. The secondary device (Gender) 200 oscillates at a natural frequency from the primary device (Pad) 100, and then the ferrites of the secondary device (Gender) 200 from the
이상에서 설명한 바와 같이, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용이 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various changes and applications are apparent to those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 1차기기(PAD) 110: 제어회로
120: AC 전원 연결부 130: L-C공진회로
140a,140b: 냉각판 150,160: 유도자기장 송신부(페라이트)
170a,170b: 코일 200: 2차기기(Gender)
210: 유도자기장 수신부(페라이트) 220: 정류기(브릿지회로)
230: 충전회로 240: LED
250: 과충전 방지 회로 270: Gender 커넥터
300: 배터리 400: 휴대폰 100: primary device (PAD) 110: control circuit
120: AC power connection 130: LC resonance circuit
140a and 140b: cooling
170a, 170b: coil 200: secondary
210: induction magnetic field receiving unit (ferrite) 220: rectifier (bridge circuit)
230: charging circuit 240: LED
250: overcharge protection circuit 270: Gender connector
300: battery 400: mobile phone
Claims (8)
젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 미세한 전위차를 감지하여 대기 전류 상태에서 에너지 발진 상태로 전환되고 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 1차기기(Pad);
상기 1차기기(Pad)로부터 상기 유도 기전력을 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지기능을 동작시키고 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender);
상기 2차기기(Gender)와 상기 휴대용 전자기기의 배터리를 연결하고, 상기 2차기기(Gender)에 충전된 전압을 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 제공하는 Gender 커넥터; 및 충전하기 위한 상기 휴대용 전자기기의 배터리;를 포함하고,
상기 1차기기(Pad)는,
상기 2차기기가 일정 거리 내에 접근되거나 이격되는 경우, 상기 대기 전류 상태에서 상기 에너지 발진 상태로 전환하고 각 기능을 제어하는 제어 회로;
외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는 AC 전원 연결부;
상기 젠더(Gender)를 상기 커넥터로 연결된 상기 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 상기 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 상기 1차기기(Pad)에 놓이면, 상기 2차기기(Gender)의 내부 페라이트 자석에 의해 상기 1차기기(Pad)에 미세한 전위차가 발생하는 것을 감지하여 즉시 고유 주파수로 발진시키는 L-C공진회로;
상기 L-C공진회로로부터 고유 주파수로 발진되면, 상기 1차기기(Pad)의 페라이트에 의해 유도자기장을 형성되어 상기 2차기기(Gender)의 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 유도자기장 송신부(페라이트);
상기 유도자기장 발생으로 코일 및 페라이트에서 발생되는 열을 공랭시키는 냉각판; 및
전류를 인가받아 유도자기장이 형성되도록 상기 유도자기장 송신부의 페라이트에 감긴 코일;
를 포함하는 무선 충전기.In the Wireless Charger,
When a gender is connected to a battery of a portable electronic device connected by a connector, when at least one secondary device is placed within a predetermined distance, a small potential difference is detected and an energy oscillation state is switched from a standby current state. A primary device for generating an induced electromotive force from an induction magnetic field formed through ferrite by oscillating a natural frequency (Pad);
At least one secondary device (Gender) receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) to rectify and charge to operate an overcharge protection function and to charge the battery of the portable electronic device;
A Gender connector connecting the secondary device to the battery of the portable electronic device and providing a voltage charged in the secondary device to the battery of the portable electronic device; And a battery of the portable electronic device for charging.
The primary device (Pad),
A control circuit for switching from the standby current state to the energy oscillation state and controlling each function when the secondary device is approached or spaced within a predetermined distance;
An AC power connection unit receiving AC power from an external AC power source;
When the gender is connected to the battery of the portable electronic device connected by the connector, when the at least one secondary device is placed in the primary device, the secondary device may be An LC resonant circuit which detects the occurrence of a minute potential difference in the primary device by an internal ferrite magnet and oscillates at a natural frequency immediately;
An induction magnetic field transmitter (ferrite) which forms an induction magnetic field by the ferrite of the primary device (Pad) and generates an induced electromotive force by the ferrite of the secondary device when the oscillation is generated at the natural frequency from the LC resonance circuit;
Cooling plate to air-cool the heat generated in the coil and ferrite by the induction magnetic field generation; And
A coil wound around a ferrite of the induction magnetic field transmitter to receive an electric current and form an induction magnetic field;
Wireless charger comprising a.
상기 제어 회로는
상기 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 상기 1차기기(Pad)에 기 설정된 소정 거리 이내에 놓이면, 상기 2차기기(Gender)의 페라이트 자석에 의해 1차기기(Pad)에 발생하는 미세한 전위차가 발생하고, 전위차가 감지되면 즉시 고유주파수를 발진하여 유도 기전력을 상기 2차기기(Gender)로 발생시키도록 제어하고, 상기 2차 기기(Gender)를 상기 1차기기(Pad)에 위에서 충전중에 이동(이격)시키면, 상기 1차기기(Pad)와 2차기기와 전위차를 감지한 후, 제어 회로의 제어에 의해 대기 전류 상태 모드로 전환되어 에너지 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 무선 충전기.The method of claim 1,
The control circuit
When the at least one secondary device (Gender) is placed within a predetermined distance to the primary device (Pad), a minute potential difference generated in the primary device (Pad) by the ferrite magnet of the secondary device (Gender) is When the potential difference is detected, it immediately oscillates a natural frequency to generate an induced electromotive force to the secondary device, and moves the secondary device (Gender) while charging the primary device (Pad) from above. If it is (spaced apart), after detecting the potential difference between the primary device (Pad) and the secondary device, the wireless charger is switched to the standby current state mode by the control of the control circuit to prevent energy loss.
상기 2차기기(Gender)는,
상기 1차기기(Pad)로부터 고유주파수로 발진 후, 상기 1차기기(Pad)의 페라이트로부터 상기 2차기기(Gender)의 페라이트에 감겨진 코일로 유도기전력을 수신받는 유도자기장 수신부(페라이트);
브릿지 회로를 사용하며, 상기 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류하는 정류기;
상기 정류기로부터 정류된 전압을 제공받아 내부 레귤레이터에 의해 정전압하에서 일정한 전류를 조절하여 입력되는 직류로 충전 전압을 충전하는 충전회로;
상기 1차기기(Pad)에 무접점으로 충전하는 상기 적어도 하나 이상의 2차기기(젠더)의 배터리 충전상태를 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Green LED로 점등되는 LED; 및
상기 충전 회로로부터 충전된 전압을 수신받아 각 배터리의 충전상태를 측정한 후 충전 전압이 기준 전압에 도달하면, 그 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지하는 과충전 방지 회로;
를 포함하는 무선 충전기.The method of claim 1,
The secondary device (Gender),
An induction magnetic field receiver (ferrite) which receives an induced electromotive force from the ferrite of the primary device (Pad) to a coil wound around the ferrite of the secondary device (Gender) after oscillating at a natural frequency from the primary device (Pad);
A rectifier using a bridge circuit and rectifying the voltage generated by the induced electromotive force;
A charging circuit configured to receive a rectified voltage from the rectifier and charge a charging voltage with a direct current input by controlling a constant current under a constant voltage by an internal regulator;
LED indicating the state of charge of the battery of the at least one secondary device (gender) that is contactlessly charged to the primary device (Pad), the red LED is turned on when charging is required, and the LED is turned on by the green LED when fully charged ; And
An overcharge preventing circuit that receives the charged voltage from the charging circuit and measures a state of charge of each battery and then, when the charging voltage reaches a reference voltage, prevents overcharging by blocking further supply of voltage to the battery;
Wireless charger comprising a.
상기 하나의 1차기기(Pad)(100)에서 상기 2차기기인 젠더(Gender)를 부착한 다수의 전자기기(휴대폰, iPhone 등)의 동시 충전이 가능하며, 아이폰(iPhone) 2대 동시 충전(2400mA), 아이폰(iPhone)과 일반 폰 등의 다른 폰의 배터리를 2-3대 혼용 충전이 가능한 것을 특징으로 하는 무선 충전기. The method of claim 1,
Simultaneous charging of a plurality of electronic devices (mobile phones, iPhones, etc.) to which a second device is attached, such as a gender, may be simultaneously performed on one primary device (Pad) 100, and simultaneously charging two iPhones (iPhone) 2400mA), the wireless charger, characterized in that the battery of other phones, such as iPhone (iPhone) and ordinary phones can be mixed two to three.
(a) 젠더(Gender)를 커넥터로 연결된 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 기 설정된 소정 거리내에 놓이면, 1차기기(Pad)에 의해 미세한 전위차를 감지하여 고유주파수를 발진시켜 페라이트를 통해 형성된 유도자기장으로부터 유도기전력을 발생시키는 단계; 및
(b) 상기 1차기기(Pad)로부터 상기 유도 기전력을 상기 2차기기(Gender)로 수신받아 정류 및 충전하여 과충전 방지 기능을 동작시키고 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 충전하는 단계;를 포함하고,
상기 단계 (a)는,
(a1) AC 전원 연결부에 의해 외부 AC 전원으로부터 교류 전원을 인가받는 단계;
(a2) 제어 회로에 의해 상기 2차기기의 일정 거리 내에 접근을 판단하고, 각 기능을 제어하는 단계;
(a3) 상기 젠더(Gender)를 상기 커넥터로 연결된 상기 휴대용 전자기기의 배터리에 연결된 상태에서, 상기 적어도 하나 이상의 2차기기(Gender)가 상기 1차기기(Pad)에 놓이면, 상기 1차기기(Pad)에 미세한 전위차가 발생하는 것을 감지하여L-C공진회로에 의해 상기 2차기기(Gender)로 즉시 고유 주파수로 발진시키는 단계;
(a4) 상기 L-C공진회로로부터 고유 주파수로 발진 후, 상기 1차기기(Pad)의 유도자기장 송신부(페라이트)에 의해 유도자기장을 형성되어 상기 2차기기(Gender)의 페라이트로 유도기전력을 발생시키는 단계; 및
(a5) 냉각판에 의해 상기 유도자기장 발생으로 코일 및 페라이트에서 발생되는 열을 공랭시키는 단계;
를 포함하는 무선 충전 방법.In the wireless charging method,
(a) When a gender is connected to a battery of a portable electronic device connected by a connector, when the at least one secondary device is placed within a predetermined distance, a minute potential difference is detected by the primary device Pad. Oscillating a natural frequency to generate induced electromotive force from an induced magnetic field formed through ferrite; And
(b) receiving the induced electromotive force from the primary device (Pad) and rectifying and charging the secondary device (Gender) to operate an overcharge prevention function and charge the battery with the portable electronic device;
The step (a)
(a1) receiving AC power from an external AC power source by an AC power connection unit;
(a2) determining an approach within a predetermined distance of the secondary device by a control circuit and controlling each function;
(a3) When the at least one secondary device (Gender) is placed in the primary device (Pad) while the gender is connected to a battery of the portable electronic device connected to the connector, the primary device ( Detecting a small potential difference in a pad) and immediately oscillating at a natural frequency to the secondary device by the LC resonant circuit;
(a4) After oscillating at the natural frequency from the LC resonance circuit, an induction magnetic field is formed by an induction magnetic field transmitter (ferrite) of the primary device (Pad) to generate induction electromotive force with the ferrite of the secondary device (Gender). step; And
(a5) air cooling the heat generated in the coil and the ferrite by the generation of the induced magnetic field by a cooling plate;
Wireless charging method comprising a.
상기 단계 (b)는,
(b1) 상기 1차기기(Pad)로부터 고유주파수로 발진 후, 상기 1차기기의 페라이트로부터 상기 2차기기(Gender)의 페라이트에 감겨진 코일로 유도기전력을 수신받는 단계;
(b2) 정류기(브릿지 회로)에 의해 상기 유도기전력에 의해 생성된 전압을 정류하는 단계;
(b3) 상기 정류기로부터 정류된 전압을 제공받아 내부 레귤레이터에 의해 정전압하에서 충전회로에서 일정한 전류를 조절하여 입력되는 직류로 충전 전압을 충전하는 단계;
(b4) 상기 1차기기(Pad)에 무접점으로 충전하는 상기 적어도 하나 이상의 2차기기(젠더)의 배터리 충전상태를 LED로 표시하고, 충전이 필요하면 Red LED가 점등되고, 충분히 충전되면 Green LED로 점등되는 단계;
(b5) 상기 충전 회로로부터 충전된 전압을 수신받고 각 배터리의 충전상태를 측정한 후 충전 전압이 기준 전압에 도달하면, 과충전 방지 회로에 의해 그 배터리에 더 이상의 전압 공급을 차단하여 과충전을 방지하는 단계; 및
(b6) 상기 2차기기(Gender)에 충전된 전압을 Gender 커넥터를 통해 상기 휴대용 전자기기의 배터리로 제공하는 단계;
를 포함하는 무선 충전 방법.
The method of claim 6,
The step (b)
(b1) after oscillating at a natural frequency from the primary device (Pad), receiving an induced electromotive force from a ferrite of the primary device to a coil wound around the ferrite of the secondary device (Gender);
(b2) rectifying the voltage generated by the induced electromotive force by a rectifier (bridge circuit);
(b3) receiving a rectified voltage from the rectifier and charging a charging voltage with a direct current input by controlling a constant current in a charging circuit under a constant voltage by an internal regulator;
(b4) LEDs indicate the state of charge of the battery of the at least one secondary device (gender) that is contactlessly charged to the primary device (Pad), and if the charge is necessary, the red LED turns on. Lit by LED;
(b5) When the charged voltage reaches the reference voltage after receiving the charged voltage from the charging circuit and measuring the state of charge of each battery, the overcharge prevention circuit blocks the supply of further voltage to the battery to prevent overcharging. step; And
(b6) providing a voltage charged in the secondary device (Gender) to a battery of the portable electronic device through a Gender connector;
Wireless charging method comprising a.
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- 2010-07-13 KR KR1020100067598A patent/KR101136917B1/en not_active IP Right Cessation
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