KR20240006680A - Dual frequency wireless charger modules - Google Patents

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KR20240006680A
KR20240006680A KR1020237042892A KR20237042892A KR20240006680A KR 20240006680 A KR20240006680 A KR 20240006680A KR 1020237042892 A KR1020237042892 A KR 1020237042892A KR 20237042892 A KR20237042892 A KR 20237042892A KR 20240006680 A KR20240006680 A KR 20240006680A
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KR
South Korea
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transmitter coil
composite
bundles
coil
wireless charging
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Application number
KR1020237042892A
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Korean (ko)
Inventor
마키코 카와무라 브르제진스키
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애플 인크.
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Abstract

액세서리 디바이스에 포함하기 위한 송신기 코일 모듈은 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있는 송신기 코일을 포함할 수 있다. 저주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑의 범위일 수 있고, 고주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒의 범위일 수 있다. 주파수들 둘 모두에서 효율적인 충전을 제공하기 위해, 송신기 코일은 복합 또는 다중-가닥 와이어(multi-stranded wire)로부터 형성될 수 있다. 송신기 코일 모듈의 외부에 있는 제어 모듈이 또한 제공될 수 있다. 제어 모듈은, 예를 들어, 고주파수 또는 저주파수 중 어느 하나에서 송신기 코일에 교류를 생성하기 위한 제어 회로부를 갖는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다.A transmitter coil module for inclusion in an accessory device may include a transmitter coil capable of operating at either of two different operating frequencies. Low frequencies may range from about 300 kHz to about 400 kHz, and high frequencies may range from about 1 MHz to about 2 MHz. To provide efficient charging at both frequencies, the transmitter coil may be formed from composite or multi-stranded wire. A control module external to the transmitter coil module may also be provided. The control module may include a printed circuit board with control circuitry for generating alternating current to the transmitter coil, for example at either a high or low frequency.

Description

이중 주파수 무선 충전기 모듈들Dual frequency wireless charger modules

관련 출원들의 상호 참조Cross-reference to related applications

본 출원은, 2021년 6월 22일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Dual-Frequency Wireless Charger Modules"인 미국 가출원 제63/202,725호, 및 2022년 3월 17일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Dual-Frequency Wireless Charger Modules"인 미국 특허 출원 제17/655,343호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원들의 개시내용들은 본 명세서에 참조로 통합된다.This application is related to U.S. Provisional Application No. 63/202,725, filed on June 22, 2021, titled “Dual-Frequency Wireless Charger Modules,” and U.S. Provisional Application No. 63/202,725, filed on March 17, 2022, titled “Dual-Frequency Wireless Charger Modules.” Priority is claimed on U.S. Patent Application No. 17/655,343, entitled “Frequency Wireless Charger Modules,” the disclosures of which are incorporated herein by reference.

기술분야Technology field

본 개시내용은 일반적으로 유도성 충전 시스템들에 관한 것으로, 특히, 액세서리 디바이스들에 통합될 수 있는 이중 주파수 무선 충전기 모듈들에 관한 것이다.This disclosure relates generally to inductive charging systems, and in particular to dual frequency wireless charger modules that can be integrated into accessory devices.

휴대용 전자 디바이스들(예컨대, 모바일폰, 미디어 플레이어, 전자 워치 등)은 그들의 배터리 내에 저장된 전하가 있을 때 동작한다. 일부 휴대용 전자 디바이스들은 물리적 연결을 통해, 예컨대 충전 코드를 통해, 휴대용 전자 디바이스를 전원에 결합함으로써 재충전될 수 있는 재충전가능 배터리를 포함한다. 그러나, 충전 코드를 사용하여 휴대용 전자 디바이스 내의 배터리를 충전하려면 휴대용 전자 디바이스가 전원 콘센트에 물리적으로 연결되어야 한다. 또한, 충전 코드를 사용하려면 충전 코드의 커넥터, 전형적으로 플러그 커넥터와 정합하도록 구성된 커넥터, 전형적으로 리셉터클 커넥터가 모바일 디바이스에 있어야 한다. 리셉터클 커넥터는, 먼지 및 습기가 디바이스에 침투하여 그를 손상시킬 수 있는 통로(avenue)를 제공하는 휴대용 전자 디바이스 내의 공동을 포함한다. 또한, 휴대용 전자 디바이스의 사용자는 배터리를 충전하기 위해 충전 케이블을 리셉터클 커넥터에 물리적으로 연결해야 한다.Portable electronic devices (eg, mobile phones, media players, electronic watches, etc.) operate when there is a charge stored in their batteries. Some portable electronic devices include rechargeable batteries that can be recharged by coupling the portable electronic device to a power source through a physical connection, such as through a charging cord. However, charging the battery within a portable electronic device using a charging cord requires the portable electronic device to be physically connected to a power outlet. Additionally, use of a charging cord requires the mobile device to have a connector on the charging cord, typically a connector configured to mate with a plug connector, typically a receptacle connector. Receptacle connectors include cavities within portable electronic devices that provide an avenue through which dust and moisture can penetrate and damage the device. Additionally, users of portable electronic devices must physically connect a charging cable to the receptacle connector to charge the battery.

그러한 단점들을 회피하기 위해, 충전 코드에 대한 필요성 없이 전자기 유도를 이용하여 휴대용 전자 디바이스들을 충전하는 무선 충전 기술들(유도성 충전 기술들로 또한 지칭됨)이 개발되어 왔다. 예를 들어, 일부 휴대용 전자 디바이스들은, 무선 충전기 디바이스의 충전 표면 상에 디바이스를 단순히 놓음으로써 재충전될 수 있다. 충전 표면 아래에 배치된 송신기 코일은 휴대용 전자 디바이스 내의 대응하는 수신기 코일에 전류를 유도하는 시변 자속을 생성하는 교류로 구동된다. 유도 전류는 휴대용 전자 디바이스에 의해 그의 내부 배터리를 충전하는 데 사용될 수 있다.To circumvent such drawbacks, wireless charging technologies (also referred to as inductive charging technologies) have been developed to charge portable electronic devices using electromagnetic induction without the need for a charging cord. For example, some portable electronic devices can be recharged by simply placing the device on the charging surface of a wireless charger device. A transmitter coil disposed beneath the charging surface is driven by an alternating current that generates a time-varying magnetic flux that induces a current in a corresponding receiver coil within the portable electronic device. Induced current can be used by a portable electronic device to charge its internal battery.

본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 무선 충전기 모듈은 휴대용 전자 디바이스를 충전하기 위한 다양한 액세서리들에 통합될 수 있다. 모듈식 설계는 다양한 폼 팩터들을 갖는 액세서리들의 조립을 용이하게 하고, 상이한 액세서리들에 걸쳐 휴대용 전자 디바이스에 대한 일관된 충전 경험을 제공한다. 무선 충전기 모듈은 본 명세서에서 "저"주파수 및 "고"주파수로 지칭되는 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있는 송신기 코일을 포함할 수 있다. 저주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑(예컨대, 일부 실시예들에서 약 326 ㎑)의 범위일 수 있고, 고주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒(예컨대, 일부 실시예들에서 약 1.78 ㎒)의 범위일 수 있다. 주파수들 둘 모두에서 효율적인 충전을 제공하기 위해, 송신기 코일은 복합 또는 다중-가닥 와이어(multi-stranded wire)로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 송신기 코일 내의 복합 와이어는 다수의 스트랜드(strand)들을 포함할 수 있으며, 여기서 각각의 스트랜드는 전기 절연성 외측 층을 갖는 전도성(예컨대, 구리) 와이어의 얇은(예컨대, 30 μm 직경) 스트랜드일 수 있다. 스트랜드들은 서로 주위에 꼬여 기본 번들(bundle)의 세트를 형성할 수 있고; 기본 번들의 그룹들은 서로 주위에 꼬여 복합 번들의 세트를 형성할 수 있고; 복합 번들은 서로 주위에 꼬여 복합 와이어를 형성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함할 수 있고, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들을 포함할 수 있고, 복합 와이어는 7개의 복합 번들을 포함할 수 있다. 무선 충전기 모듈의 외부에 있는 제어 모듈이 또한 제공될 수 있다. 제어 모듈은, 예를 들어, 고주파수 또는 저주파수 중 어느 하나에서 송신기 코일에 교류를 생성하기 위한 제어 회로부를 갖는 인쇄 회로 기판을 포함할 수 있다.According to some embodiments of the invention, a wireless charger module can be integrated into various accessories for charging portable electronic devices. The modular design facilitates assembly of accessories with various form factors and provides a consistent charging experience for portable electronic devices across different accessories. The wireless charger module may include a transmitter coil capable of operating at either of two different operating frequencies, referred to herein as “low” and “high” frequencies. The low frequencies can range from about 300 kHz to about 400 kHz (e.g., about 326 kHz in some embodiments), and the high frequencies can range from about 1 MHz to about 2 MHz (e.g., about 1.78 MHz in some embodiments). It can be. To provide efficient charging at both frequencies, the transmitter coil may be formed from composite or multi-stranded wire. For example, a composite wire within a transmitter coil may include multiple strands, where each strand is a thin (e.g., 30 μm diameter) strand of conductive (e.g., copper) wire with an electrically insulating outer layer. It can be. The strands can be twisted around each other to form a set of basic bundles; Groups of basic bundles can be twisted around each other to form a set of composite bundles; The composite bundles can be twisted around each other to form a composite wire. In some embodiments, each elementary bundle may include four strands, each composite bundle may include four elementary bundles, and each composite wire may include seven composite bundles. A control module external to the wireless charger module may also be provided. The control module may include a printed circuit board with control circuitry for generating alternating current to the transmitter coil, for example at either a high or low frequency.

첨부 도면들과 함께, 하기의 상세한 설명은 청구된 발명의 본질 및 이점들에 대한 보다 양호한 이해를 제공할 것이다.The following detailed description, taken together with the accompanying drawings, will provide a better understanding of the nature and advantages of the claimed invention.

도 1은 일부 실시예들에 따른 전자 디바이스 및 무선 충전기 액세서리의 사시도를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈의 전방 및 후방 사시도들을 도시한다.
도 3은 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈의 분해도를 도시한다.
도 4는 일부 실시예들에 따른 유도 충전 코일을 형성하기 위해 사용될 수 있는 다중-가닥 와이어(multi-stranded wire)의 단면도를 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 각각, 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈에 대한 제어 모듈의 평면도 및 저면도를 도시한다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 실시예들에 따른 로직 보드에 대해 이루어질 수 있는 연결들의 예들을 도시하는 단순화된 평면도들이다.
도 7은 일부 실시예들에 따른 케이블 조립체의 분해도를 도시한다.
1 shows a perspective view of an electronic device and wireless charger accessory according to some embodiments.
2A and 2B show front and rear perspective views of a transmitter coil module according to some embodiments.
3 shows an exploded view of a transmitter coil module according to some embodiments.
Figure 4 shows a cross-sectional view of a multi-stranded wire that can be used to form an inductive charging coil according to some embodiments.
5A and 5B show top and bottom views, respectively, of a control module for a transmitter coil module according to some embodiments.
6A-6C are simplified top views showing examples of connections that may be made to a logic board according to some embodiments.
7 shows an exploded view of a cable assembly according to some embodiments.

발명의 예시적인 실시예들의 다음 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 제시된다. 청구된 발명을 망라하도록 또는 설명된 정확한 형태로 제한하도록 의도되지 않으며, 당업자는 많은 수정들 및 변형들이 가능함을 이해할 것이다. 본 발명의 원리들 및 그의 실제적인 응용들을 가장 잘 설명하여, 그에 의해 당업자들이 본 발명을 다양한 실시예들에서 그리고 고려되는 특정 용도에 적합한 바와 같은 다양한 변형들을 갖고서 가장 잘 만들고 사용할 수 있게 하도록 실시예들이 선택 및 설명되었다.The following description of exemplary embodiments of the invention is presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the claimed invention to the precise form described, and many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. The examples will best explain the principles of the invention and its practical applications, thereby enabling those skilled in the art to best make and use the invention in various embodiments and with various modifications as are suited to the particular application contemplated. These have been selected and explained.

도 1은 일부 실시예들에 따른 전자 디바이스(100) 및 무선 충전기 액세서리(150)의 사시도를 도시한다. 전자 디바이스(100)는 하나의 표면(예컨대, 후방 표면) 상에 형성된 자기적으로 투명한 윈도우(104)를 갖는 하우징(102)을 포함할 수 있다. 윈도우(104)는, 무선 전력 전달에 사용되는 범위(예컨대, 약 300 ㎑ 내지 약 2 ㎒)의 주파수를 갖는 자기장들의 송신을 허용하는 결정, 유리 또는 중합체들, 또는 임의의 다른 재료와 같은 재료들로 제조될 수 있는 한편, 하우징(102)의 나머지는 시변 자기장들의 송신을 방해할 수 있거나 방해하지 않을 수 있는 다른 재료들, 이를테면 알루미늄, 강철, 또는 다른 금속성 또는 비-금속성 재료들로 제조될 수 있다. 전자 디바이스(100)는 또한 윈도우(104)로부터 하우징(102)의 대향 측에 위치된 전자 디스플레이(110)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전자 디스플레이(110)는 전자 디바이스(100)의 사용자에게 그래픽 사용자 인터페이스를 디스플레이하도록 구성된 터치 스크린의 형태를 취할 수 있다. 이 예에서, 전자 디바이스(100)는 전자 디바이스(100)를 사용자의 손목에 고정하기 위한 손목밴드(106)를 포함할 수 있다. 전자 디바이스(100)가 손목 웨어러블 디바이스로서 도시되지만, 본 명세서에서 설명되는 종류의 무선 충전 시스템들은 임의의 유형의 재충전가능한 전자 디바이스에 통합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.1 shows a perspective view of an electronic device 100 and a wireless charger accessory 150 according to some embodiments. Electronic device 100 may include a housing 102 having a magnetically transparent window 104 formed on one surface (eg, a back surface). Window 104 is made of materials such as crystal, glass or polymers, or any other material that allows for the transmission of magnetic fields with frequencies in the range used for wireless power transfer (e.g., about 300 kHz to about 2 MHz). While the remainder of the housing 102 may be made of other materials that may or may not interfere with the transmission of time-varying magnetic fields, such as aluminum, steel, or other metallic or non-metallic materials. there is. Electronic device 100 may also include an electronic display 110 located on the opposite side of housing 102 from window 104 . In some embodiments, electronic display 110 may take the form of a touch screen configured to display a graphical user interface to a user of electronic device 100. In this example, electronic device 100 may include a wristband 106 to secure electronic device 100 to a user's wrist. Although electronic device 100 is shown as a wrist wearable device, it should be understood that wireless charging systems of the type described herein may be incorporated into any type of rechargeable electronic device.

무선 충전기 액세서리(150)는 유도성 전력 전달을 사용하여 전자 디바이스(100)에 전력을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 무선 충전기 액세서리(150)는 송신기 코일(도 1에 도시되지 않음) 및 송신기 코일에 교류를 생성하기 위한 드라이버 회로부를 포함할 수 있다. 교류에 의해 생성된 시변 자기장들은 충전 표면(152)을 통해 무선 충전기 액세서리(150)에서 빠져나갈 수 있다. 전자 디바이스(100)는 윈도우(104)에 인접하게 배치된 (도 1에 도시되지 않은) 수신기 코일을 가질 수 있다. 동작 시에, 무선 충전기 액세서리(150)는 송신기 코일을 구동시킬 수 있고, 이로써 시변 자기장, 예컨대, 특정 주파수를 갖는 발진 필드를 생성할 수 있다. 시변 자기장은 전자 디바이스(100)의 수신기 코일(도 1에 도시되지 않음)에 전류를 유도할 수 있고, 전류는 전자 디바이스(100)의 내부 배터리를 충전하고/하거나 전자 디바이스(100) 내의 다른 회로부에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다.Wireless charger accessory 150 may be used to provide power to electronic device 100 using inductive power transfer. For example, wireless charger accessory 150 may include a transmitter coil (not shown in Figure 1) and driver circuitry for generating alternating current in the transmitter coil. Time-varying magnetic fields generated by alternating current may exit the wireless charger accessory 150 through the charging surface 152. Electronic device 100 may have a receiver coil (not shown in FIG. 1) disposed adjacent window 104. In operation, wireless charger accessory 150 may drive a transmitter coil, thereby generating a time-varying magnetic field, such as an oscillating field with a specific frequency. The time-varying magnetic field may induce a current in a receiver coil (not shown in FIG. 1) of electronic device 100, which may charge an internal battery of electronic device 100 and/or other circuitry within electronic device 100. It can be used to supply power.

무선 전력 전달의 효율은 송신기 코일과 수신기 코일 사이의 정렬을 포함하는 다수의 인자들에 의존한다. 일부 실시예들에서, 무선 충전기 액세서리(150) 및 전자 디바이스(100)는 송신기 및 수신기 코일들을 끌어당기고 원하는 정렬로 유지하기 위한 자기 정렬 컴포넌트들(도 1에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 원하는 정렬은 종축(107)을 따라 송신기 및 수신기 코일들을 정렬시킬 수 있다.The efficiency of wireless power transfer depends on a number of factors, including alignment between the transmitter coil and the receiver coil. In some embodiments, wireless charger accessory 150 and electronic device 100 may include self-aligning components (not shown in FIG. 1) to attract and maintain the transmitter and receiver coils in a desired alignment. For example, the desired alignment may align the transmitter and receiver coils along longitudinal axis 107.

본 명세서에서 설명되는 실시예들에서, 무선 충전기 액세서리(150)의 송신기 코일은 본 명세서에서 "저"주파수 및 "고"주파수로 지칭되는 2개의 상이한 동작 주파수들 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 저주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑(예컨대, 일부 실시예들에서 약 326 ㎑)의 범위일 수 있고, 고주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒(예컨대, 일부 실시예들에서 약 1.78 ㎒)의 범위일 수 있다.In embodiments described herein, the transmitter coil of wireless charger accessory 150 may operate at either of two different operating frequencies, referred to herein as “low” frequency and “high” frequency. The low frequencies can range from about 300 kHz to about 400 kHz (e.g., about 326 kHz in some embodiments), and the high frequencies can range from about 1 MHz to about 2 MHz (e.g., about 1.78 MHz in some embodiments). It can be.

유사하게, 본 명세서에서 설명되는 실시예들에서, 전자 디바이스(100)의 수신기 코일은 고주파수 또는 저주파수 중 어느 하나에서 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 함께 사용되는 특정 쌍의 디바이스들에 대한 동작 주파수는 디바이스들의 능력들에 기초하여 동적으로 결정된다. 예를 들어, 유사한 폼 팩터들을 갖는 전자 디바이스들의 패밀리가 제공될 수 있다는 것이 고려된다. 이 패밀리는 고주파수 또는 저주파수 중 어느 하나에서 충전할 수 있는 "업그레이드된" 전자 디바이스들뿐만 아니라 저주파수로만 충전할 수 있는 "레거시" 전자 디바이스들을 포함할 수 있다. 유사하게, 무선 충전기 디바이스들의 패밀리는 고주파수 또는 저주파수 중 어느 하나에서 전력을 송신할 수 있는 업그레이드된 충전기 디바이스들 및 저주파수로만 전력을 송신할 수 있는 레거시 충전기 디바이스들을 포함할 수 있다. 업그레이드된 충전기 디바이스는 업그레이드된 전자 디바이스에 고주파수의 전력을 제공하고 레거시 전자 디바이스에 저주파수의 전력을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 마찬가지로, 업그레이드된 전자 디바이스가 어느 하나의 주파수에서 전력을 수신할 수 있는 경우, 업그레이드된 전자 디바이스는 업그레이드된 충전 디바이스로부터 고주파수로 전력을 수신할 수 있고 레거시 충전 디바이스로부터 저주파수로 전력을 수신할 수 있다. 이러한 방식으로, 업그레이드된 전자 디바이스들 및 충전기들은 레거시 전자 디바이스들 및 충전기들과 상호운용가능할 수 있다.Similarly, in embodiments described herein, the receiver coil of electronic device 100 may operate at either high or low frequencies. In some embodiments, the operating frequency for a particular pair of devices used together is dynamically determined based on the capabilities of the devices. For example, it is contemplated that a family of electronic devices with similar form factors may be provided. This family may include "upgraded" electronic devices that can charge at either high or low frequencies, as well as "legacy" electronic devices that can only charge at low frequencies. Similarly, the family of wireless charger devices can include upgraded charger devices that can transmit power at either a high or low frequency and legacy charger devices that can only transmit power at a low frequency. The upgraded charger device can be used to provide high frequency power to upgraded electronic devices and low frequency power to legacy electronic devices. Likewise, if an upgraded electronic device can receive power at either frequency, the upgraded electronic device can receive power at a higher frequency from an upgraded charging device and a lower frequency from a legacy charging device. . In this way, upgraded electronic devices and chargers may be interoperable with legacy electronic devices and chargers.

무선 충전기 액세서리(150)는 전자 디바이스(100)와 함께 사용될 수 있는 임의의 액세서리일 수 있고, 요구될 수 있는 임의의 폼 팩터를 가질 수 있다. 예를 들어, 무선 충전기 액세서리(150)는 전자 디바이스들을 위한 도킹 스테이션일 수 있고, 또한 전자 디바이스(100)가 충전되고 있는 것과 동시에 다른 디바이스들에 대한 충전을 제공할 수 있다. 동일한 무선 충전 성능을 제공하는 상이한 액세서리들의 구성을 용이하게 하기 위해, 일부 실시예들은 송신기 코일 및 차폐를 통합하고 송신기 코일에 교류가 제공될 수 있게 하는 외부 전기 접촉부들을 갖는 송신기 코일 모듈(또한 본 명세서에서 "무선 충전기 모듈"로 지칭됨)을 제공한다. 외부 접촉부들은 송신기 코일에 대한 AC 전류를 생성하기 위해 제어 회로부를 포함하는 제어 모듈(예컨대, 로직 보드)에 결합될 수 있다. 송신기 코일 모듈 및 제어 모듈은 다양한 액세서리들에 통합될 수 있다. 송신기 코일 모듈들 및 제어 모듈들의 예들이 이제 설명될 것이다.Wireless charger accessory 150 can be any accessory that can be used with electronic device 100 and can have any form factor that may be desired. For example, wireless charger accessory 150 may be a docking station for electronic devices and may also provide charging for other devices at the same time that electronic device 100 is being charged. To facilitate the construction of different accessories that provide the same wireless charging performance, some embodiments incorporate a transmitter coil and shielding and have external electrical contacts that allow alternating current to be provided to the transmitter coil (also described herein). (referred to as “wireless charger module”) is provided. The external contacts may be coupled to a control module (eg, logic board) containing control circuitry to generate AC current for the transmitter coil. The transmitter coil module and control module can be integrated into a variety of accessories. Examples of transmitter coil modules and control modules will now be described.

도 2a 및 도 2b는 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈(200)의 전방 및 후방 사시도들을 도시한다. 송신기 코일 모듈(200)은 하우징 베이스(202)를 포함하며, 하우징 베이스(202)는 원하는 대로 알루미늄 또는 다른 재료들로 제조될 수 있다. 캡(204)은 인클로저를 형성하기 위해 하우징 베이스(202)의 최상부 위에 끼워맞춤되도록 형상화될 수 있다. 이 예에서, 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은 퍽-형상 폼 팩터를 제공한다. 충전 표면(152)을 한정할 수 있는 캡(204)의 최상부 표면은 평면일 수 있거나, 또는 전자 디바이스의 비-평면(예컨대, 볼록) 충전 표면을 수용하기 위해 비-평면(예컨대, 오목) 부분을 가질 수 있다. 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은, 비-부식성이고, 화학적으로 내성이 있으며, 열 및 기계적 응력을 견딜 수 있는 재료들을 포함하는 다양한 재료들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 하우징 베이스(202)는 금속, 금속 합금, 세라믹, 플라스틱, 또는 복합 재료로 제조될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하우징 베이스(202)는 스테인리스 강 또는 알루미늄으로 제조될 수 있다. 캡(204)은, 캡(204) 및 하우징 베이스(202)에 의해 형성된 인클로저 내에 생성된 시변 자기장들이 거의 또는 전혀 손실 없이 캡(204)을 통과할 수 있게 하는 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 캡(204)은 폴리카보네이트 또는 다른 플라스틱, 세라믹 또는 복합물로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 표면(152)은 소프트-터치 실리콘 등으로 코팅될 수 있으며, 이는 더 부드러운 접촉 표면을 제공할 수 있고, 충전되는 디바이스의 표면을 손상시키는 것을 회피할 수 있다. 원하는 주파수 범위들에서 전자기장들의 송신을 가능하게 하는 다른 재료들이 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 충전 표면(152)은 저-마찰 표면일 수 있고, 무선 충전기 액세서리(150)는 충전될 디바이스와의 정렬을 유지하기 위해 마찰보다는 자기력들에 의존할 수 있다. 하우징 베이스(202) 및 캡(204)은, 송신기 코일 모듈(200)이 액체들(예컨대, 물)의 침입에 저항적이도록, 접착제(예컨대, 수지)를 사용하여 함께 밀봉될 수 있다.2A and 2B show front and rear perspective views of transmitter coil module 200 according to some embodiments. Transmitter coil module 200 includes a housing base 202, which may be made of aluminum or other materials as desired. Cap 204 may be shaped to fit over the top of housing base 202 to form an enclosure. In this example, housing base 202 and cap 204 provide a puck-shaped form factor. The top surface of the cap 204, which may define the charging surface 152, may be planar or have a non-planar (e.g., concave) portion to accommodate a non-planar (e.g., convex) charging surface of the electronic device. You can have Housing base 202 and cap 204 may be made of a variety of materials, including materials that are non-corrosive, chemically resistant, and capable of withstanding thermal and mechanical stress. For example, housing base 202 may be made of metal, metal alloy, ceramic, plastic, or composite material. In various embodiments, housing base 202 may be made of stainless steel or aluminum. Cap 204 may be made of a material that allows time-varying magnetic fields generated within the enclosure formed by cap 204 and housing base 202 to pass through cap 204 with little or no loss. For example, cap 204 may be made of polycarbonate or other plastic, ceramic or composite. In some embodiments, charging surface 152 may be coated with soft-touch silicone, etc., which may provide a softer contact surface and avoid damaging the surface of the device being charged. Other materials that allow transmission of electromagnetic fields in desired frequency ranges may also be used. In some embodiments, charging surface 152 may be a low-friction surface, and wireless charger accessory 150 may rely on magnetic forces rather than friction to maintain alignment with the device to be charged. Housing base 202 and cap 204 may be sealed together using an adhesive (e.g., resin) to render transmitter coil module 200 resistant to ingress of liquids (e.g., water).

도 2b에 도시된 바와 같이, 하우징 베이스(202)의 후방 표면은 전기 접촉부들(231-233)이 노출되는 개구(228)를 포함할 수 있다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 전기 접촉부들(231-233)은 인쇄 회로 기판 상에 형성된 접촉 패드들일 수 있다. 접촉부들(231, 232)은 송신기 코일 모듈(200) 내의 송신기 코일을 형성하는 와이어의 단부들에 트레이스들을 통해 연결될 수 있는 한편, 접촉부(233)는 하우징 베이스(202) 및/또는 전기적으로 접지되어야 하는 다른 컴포넌트들에 결합되는 접지 접촉부일 수 있다. AC 전류(및 접지)를 제공하는 외부 와이어들 또는 다른 전도체들이 전기 접촉부들(231-233)에 연결될 수 있다.As shown in Figure 2B, the rear surface of housing base 202 may include an opening 228 through which electrical contacts 231-233 are exposed. As explained below, electrical contacts 231-233 may be contact pads formed on a printed circuit board. Contacts 231, 232 may be connected via traces to the ends of the wire forming the transmitter coil within transmitter coil module 200, while contact 233 should be electrically grounded to housing base 202 and/or It may be a ground contact that is coupled to other components. External wires or other conductors that provide AC current (and ground) may be connected to electrical contacts 231-233.

도 3은 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈(200)의 분해도를 도시한다. 전술된 바와 같이, 송신기 코일 모듈(200)은 인클로저를 형성하는 캡(204) 및 하우징 베이스(202)를 포함한다. 인클로저 내에서, 충전 코일 조립체(315)는 코일(310), 전자기 차폐부(314), 및 페리자성(ferrimagnetic) 슬리브(sleeve)(312)를 포함할 수 있다. 코일(310)은 코일의 중심을 향하는 단자들(311a, 311b)을 갖는 다중-가닥 구리 와이어(또는 다른 전기 전도성 및 연성 재료)의 다수의 권선들(또는 와인딩들)로 형성된 코일일 수 있으며, 캡(204)을 향해 배향된 근위 표면 및 대향 원위 표면을 갖는다. 코일(310)의 추가의 설명이 아래에서 제공된다.3 shows an exploded view of a transmitter coil module 200 according to some embodiments. As described above, transmitter coil module 200 includes a cap 204 and a housing base 202 that form an enclosure. Within the enclosure, charging coil assembly 315 may include a coil 310, an electromagnetic shield 314, and a ferrimagnetic sleeve 312. Coil 310 may be a coil formed of multiple turns (or windings) of multi-stranded copper wire (or other electrically conductive and soft material) with terminals 311a, 311b facing the center of the coil, It has a proximal surface oriented toward the cap 204 and an opposing distal surface. Additional description of coil 310 is provided below.

페리자성 슬리브(312)는 코일(310)의 원위 측(즉, 캡(204)에 대향 측)에 위치될 수 있다. 페리자성 슬리브(312)는 높은 충전 주파수들(예컨대, ~ 2 ㎒)에서 낮은 손실을 제공하는 자기 투자율(μ i )을 갖는 페리자성 재료(예컨대, 철 산화물을 포함하는 세라믹 재료일 수 있음)로 제조될 수 있다. 예를 들어, 페리자성 재료는 μ i ~900을 갖는 MnZn일 수 있다. 페리자성 슬리브(312)는 코일(310)에 의해 생성된 자속을 충전 표면(152)을 향해 지향시키도록 형상화될 수 있고, 또한 충전 표면(152) 이외의 송신기 코일 모듈(200)의 표면들을 통해 전자기 방출들에 대한 차폐를 제공할 수 있다. 페리자성 슬리브(312)의 상부 표면은 코일(310)의 원위 및 외측 측부 표면들을 둘러싸도록 윤곽이 형성될 수 있다. 페리자성 슬리브(312)는 중심 개구(317)를 가질 수 있다. 코일 단자들(311a, 311b)을 수용하기 위해 주변 관통 공간(319)이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 페리자성 슬리브가 충전 코일(310)과 전기적으로 접촉하여 단락시키는 것을 방지하기 위해, 전기 절연성 재료가 페리자성 슬리브(312)의 부분들에 적용될 수 있다.Ferrimagnetic sleeve 312 may be located on the distal side of coil 310 (i.e., the side opposite to cap 204). Ferrimagnetic sleeve 312 is made of a ferrimagnetic material (e.g., may be a ceramic material comprising iron oxide) with a magnetic permeability ( μ i ) that provides low losses at high charging frequencies (e.g., ~2 MHz). can be manufactured. For example, the ferrimagnetic material may be MnZn with μ i ~900. Ferrimagnetic sleeve 312 may be shaped to direct the magnetic flux generated by coil 310 toward charging surface 152 and also through surfaces of transmitter coil module 200 other than charging surface 152. May provide shielding against electromagnetic emissions. The top surface of ferrimagnetic sleeve 312 may be contoured to surround the distal and outer side surfaces of coil 310. Ferrimagnetic sleeve 312 may have a central opening 317. A peripheral penetration space 319 may be provided to accommodate the coil terminals 311a and 311b. In some embodiments, an electrically insulating material may be applied to portions of the ferrimagnetic sleeve 312 to prevent the ferrimagnetic sleeve from electrically contacting and shorting the charging coil 310.

전자기 차폐부(314)는, 전자 디바이스 상의 터치 감응형 디스플레이와의 사용자 상호작용의 결과로서 발생할 수 있는 잡음을 포함하는, 송신기 코일 모듈(200)과 송신기 코일 모듈(200)에 의해 충전되고 있는 전자 디바이스 사이의 결합된 잡음을 제거하는 것을 돕는 용량성 차폐부를 제공하기 위해 캡(204)과 코일(310) 사이에 배치된 메인 차폐 본체(315)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전자기 차폐부(314)는 얇고 가요성인 재료들로 제조될 수 있다. 예를 들어, 전자기 차폐부(314)는 전기 전도성 재료가 상부에 인쇄되거나 달리 침착된 가요성 인쇄 회로 기판으로 형성될 수 있다. 전자기 차폐부(314)를 제자리에 고정하기 위해 접착제 층(도시되지 않음)이 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 전자기 차폐부(314)는 전도성 재료를 감압 접착 필름 상에 인쇄함으로써 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 메인 차폐 본체(315)는 와전류들이 형성되는 것을 방지하기 위한 슬릿(223)을 포함할 수 있다. 전자기 차폐부(314)는 또한, 페리자성 슬리브(312)와 하우징 베이스(202) 사이에 끼워맞춤되는 L-형상 연장 부분(316)을 포함할 수 있다. 연장 부분(316)은 메인 차폐 본체(315)에 전기적으로 결합될 수 있다. 연장 부분(316)은 하우징 본체(202)에 부착되어 전기 접지를 제공할 수 있다. 제2 레벨(316)은 제2 레벨(316)의 하면(underside) 상에 배치된 인쇄 회로 기판(318)을 가질 수 있다. 인쇄 회로 기판(318)은 도 2b에 도시된 노출된 전기 접촉부들(230)을 포함할 수 있다. 코일(310)의 단자들(311a, 311b)은 또한, 단자들(311a, 311b)과 코일(310) 사이에 전류가 흐를 수 있도록 인쇄 회로 기판(318)에 결합될 수 있다.The electromagnetic shield 314 protects the transmitter coil module 200 and the electronics being charged by the transmitter coil module 200, including noise that may arise as a result of user interaction with the touch-sensitive display on the electronic device. It may include a main shield body 315 disposed between the cap 204 and the coil 310 to provide capacitive shielding that helps eliminate coupled noise between devices. In some embodiments, electromagnetic shield 314 may be made of thin, flexible materials. For example, electromagnetic shield 314 may be formed from a flexible printed circuit board with electrically conductive material printed or otherwise deposited thereon. A layer of adhesive (not shown) may be provided to secure the electromagnetic shield 314 in place. In other embodiments, electromagnetic shield 314 may be formed by printing a conductive material onto a pressure-sensitive adhesive film. As shown, the main shield body 315 may include a slit 223 to prevent eddy currents from being formed. Electromagnetic shield 314 may also include an L-shaped extension portion 316 that fits between ferrimagnetic sleeve 312 and housing base 202. The extension portion 316 may be electrically coupled to the main shield body 315. Extended portion 316 may be attached to housing body 202 to provide electrical grounding. The second level 316 may have a printed circuit board 318 disposed on the underside of the second level 316 . Printed circuit board 318 may include exposed electrical contacts 230 shown in FIG. 2B. The terminals 311a and 311b of the coil 310 may also be coupled to the printed circuit board 318 to allow current to flow between the terminals 311a and 311b and the coil 310.

자석(322) 및 DC 차폐부(324)는 충전될 휴대용 전자 디바이스에서 상보적 자기 정렬 구조물을 끌어당길 수 있는 자기 정렬 구조물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 자석(322)은 축방향 쌍극자 배향을 갖는 원통형 영구 자석일 수 있다. DC 차폐부(324)는, 송신기 코일 모듈(200)의 원위측이 강하게 자화되지 않도록, 자석(322)으로부터의 자속을 하우징 베이스(202)의 최하부 표면으로부터 멀어지게 지향시키는 재료로 제조될 수 있다. 자석(322) 및 DC 차폐부(324)의 높이는 하우징 베이스(202)의 내측 최하부 표면과 캡(204) 사이의 거리와 동일할 수 있어서, 자석(322)은 송신기 코일 모듈(200) 내에서 축방향으로 이동하지 않고, 따라서 자석(322)의 근위 단부는 캡(204)의 내측 표면에 인접한다. 자석(322)의 측방향 이동은 페리자성 슬리브(312)의 중심 개구(317)의 크기에 의해 그리고/또는 접착제들 또는 포팅(potting)과 같은 다른 기법들을 사용하여 제한될 수 있다.Magnet 322 and DC shield 324 can provide a magnetically aligned structure that can attract complementary magnetically aligned structures in a portable electronic device to be charged. For example, magnet 322 may be a cylindrical permanent magnet with an axial dipole orientation. The DC shield 324 may be made of a material that directs the magnetic flux from the magnet 322 away from the bottom surface of the housing base 202 so that the distal side of the transmitter coil module 200 is not strongly magnetized. . The height of magnet 322 and DC shield 324 may be equal to the distance between the innermost surface of housing base 202 and cap 204 such that magnet 322 is positioned axially within transmitter coil module 200. does not move in any direction, so the proximal end of magnet 322 is adjacent to the inner surface of cap 204. The lateral movement of the magnet 322 may be limited by the size of the central opening 317 of the ferrimagnetic sleeve 312 and/or using adhesives or other techniques such as potting.

전력은 전자기 차폐부(314)의 연장 부분(316)의 원위 측 상의 접촉 패드들(231-233)을 통해 송신기 코일 모듈(200), 더 구체적으로는 코일(310)에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 외부 소스로부터의 AC 전류는 코일(210)에 직접 전달되며, 송신기 코일 모듈(200)은 임의의 능동 전자 컴포넌트들을 포함할 필요가 없다.Power may be supplied to the transmitter coil module 200, more specifically the coil 310, through contact pads 231-233 on the distal side of the extended portion 316 of the electromagnetic shield 314. In some embodiments, AC current from an external source is delivered directly to coil 210, and transmitter coil module 200 need not include any active electronic components.

코일(310)은 2개의 상이한 기본 주파수들에서 고효율로 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 저주파수는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑(예컨대, 326 ㎑의 주파수)의 범위일 수 있고, 고주파수는 약 1 ㎒ 내지 약 2 ㎒(예컨대, 약 1.78 ㎒의 주파수)의 범위일 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 코일(310)은 코일을 형성하기 위해 다수의 권선들로 권취되는 전도성 와이어로부터 형성될 수 있다. 교류가 전도체를 통해 흐를 때, 전류 밀도는 표면 근처에서 가장 높고, 전도체의 중심 근처에서 지수적으로 감소하는 경향이 있으며; 이는 "스킨 효과(skin effect)"로 지칭된다. 전도체의 유효 저항을 증가시키는 스킨 효과는 주파수가 증가함에 따라 더 두드러지게 되어, 덜 효율적인 동작을 초래한다.Coil 310 can operate with high efficiency at two different fundamental frequencies. In some embodiments, the low frequencies may range from about 300 kHz to about 400 kHz (e.g., a frequency of 326 kHz), and the high frequencies may range from about 1 MHz to about 2 MHz (e.g., a frequency of about 1.78 MHz). You can. As mentioned above, coil 310 may be formed from a conductive wire that is wound into multiple turns to form a coil. When alternating current flows through a conductor, the current density is highest near the surface and tends to decrease exponentially near the center of the conductor; This is referred to as the “skin effect”. The skin effect, which increases the effective resistance of the conductor, becomes more pronounced as frequency increases, resulting in less efficient operation.

고주파수에서의 효율적인 동작을 지원하기 위해, 일부 실시예들에서, 코일(310)은 복합(다중-가닥) 와이어로 제조될 수 있다. 도 4는 일부 실시예들에 따른 코일(310)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 다중-가닥 와이어(400)의 단면도를 도시한다. 와이어(400)는 많은 개별 스트랜드들(402)로 제조된다. 각각의 스트랜드(402)는 좁은 직경(예컨대, 30 μm, 또는 20-40 μm 범위의 직경)을 갖는, 압출된 길이의 구리 와이어(또는 다른 전기 전도성 및 연성 재료)일 수 있다. 각각의 스트랜드(402)는 전기 절연성 외부 층을 가질 수 있고; 예를 들어, 각각의 스트랜드는 가요성 절연 코팅으로 코팅되거나 절연 슬리브 또는 재킷으로 랩핑될 수 있다. 스트랜드들(402)의 그룹은 그들의 길이를 따라 함께 꼬여 기본 번들(404)을 형성할 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 각각의 기본 번들(404)은 4개의 스트랜드들(402)을 포함한다. 기본 번들(404)의 그룹은 그들의 길이를 따라 함께 꼬여 복합 번들(406)을 형성할 수 있다. 도시된 예에서, 각각의 복합 번들(406)은 복합 번들(406) 당 총 16개의 스트랜드들에 대해, 4개의 기본 번들(404)을 포함한다. 복합 번들(406)의 그룹은 그들의 길이를 따라 함께 꼬여 다중-가닥 와이어(400)를 형성할 수 있다. 도 4에 도시된 예에서, 다중-가닥 와이어(400)는, 다중-가닥 와이어(400)의 총 112개의 스트랜드들에 대해, 7개의 복합 번들(406)을 포함한다. 이러한 방식으로 형성된 와이어는 증가된 유효 "스킨" 면적을 가져서, 고주파수(예컨대, 약 1.78 ㎒)에서 더 효율적인 동작을 가능하게 하면서, 여전히 저주파수(예컨대, 약 326 ㎑)에서 효율적인 동작을 제공한다.To support efficient operation at high frequencies, in some embodiments, coil 310 may be manufactured from composite (multi-strand) wire. Figure 4 shows a cross-sectional view of a multi-strand wire 400 that may be used to form a coil 310 according to some embodiments. Wire 400 is manufactured from many individual strands 402. Each strand 402 may be an extruded length of copper wire (or other electrically conductive and soft material) having a narrow diameter (eg, 30 μm, or a diameter in the 20-40 μm range). Each strand 402 may have an electrically insulating outer layer; For example, each strand can be coated with a flexible insulating coating or wrapped with an insulating sleeve or jacket. A group of strands 402 may be twisted together along their length to form a basic bundle 404. In the example shown in Figure 4, each primary bundle 404 includes four strands 402. Groups of primary bundles 404 may be twisted together along their length to form composite bundles 406. In the example shown, each composite bundle 406 includes four primary bundles 404, for a total of 16 strands per composite bundle 406. Groups of composite bundles 406 may be twisted together along their length to form multi-strand wire 400. In the example shown in FIG. 4 , multi-strand wire 400 includes seven composite bundles 406 , for a total of 112 strands of multi-strand wire 400 . Wires formed in this manner have an increased effective “skin” area, allowing for more efficient operation at higher frequencies (e.g., about 1.78 MHz) while still providing efficient operation at lower frequencies (e.g., about 326 kHz).

코일(310)은, 원하는 코일 형상을 형성하기 위해 다중-가닥 와이어(400)를 다수의 권선들로 권취함으로써 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 코일(310)은 나선형 패턴의 하나의 층의 권선들을 포함하지만; 원하는 경우, 다수의 층들의 권선들이 제공될 수 있다. 모든 권선들이 동일한 평면에 놓일 수 있거나, 또는 코일(310)은, 예컨대, 캡(204)의 오목한 또는 다른 비-평면 충전 표면(152)에 부합하는 비-평면 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 와이어(400)의 외측 단부는 코일(310)의 내부로 교차할 수 있어서, 단자들(311a, 311b) 둘 모두가 (도 3에 도시된 바와 같이) 코일(310)의 내부 측에 있고; 예를 들어, 와이어(400)의 외측 단부는 코일(310)의 원위 면을 가로질러 라우팅될 수 있다.Coil 310 may be formed by winding multi-strand wire 400 into multiple turns to form the desired coil shape. In some embodiments, coil 310 includes one layer of windings in a helical pattern; If desired, multiple layers of windings may be provided. All windings may lie in the same plane, or the coil 310 may have a non-planar shape, for example, conforming to the concave or other non-planar filling surface 152 of the cap 204. In some embodiments, the outer end of wire 400 may cross into the interior of coil 310 such that both terminals 311a and 311b are connected to coil 310 (as shown in FIG. 3). on the inner side; For example, the outer end of wire 400 can be routed across the distal face of coil 310.

전술된 실시예들에서, 송신기 코일 모듈(200)은, 충전 코일(310) 및 코일에 직접적으로 전기 연결들을 제공하는 외부 접촉 패드들(231-233)을 포함하지만 코일을 통한 전류를 구동 또는 제어하기 위한 전류 소스 또는 능동 전자 컴포넌트들을 포함하지 않는다. 일부 실시예들에서, 제어 모듈은, 예컨대, 무선 충전 키트의 일부로서 송신기 코일 모듈(200)과 별개로 제공될 수 있다. 제어 모듈은, 예를 들어, 원하는 주파수들에서 코일을 구동하도록 구성된 전자 회로부가 상부에 장착된 인쇄 회로 기판일 수 있다. 무선 충전 키트는 액세서리들의 제조자에 공급될 수 있고, 액세서리들의 제조자는 송신기 코일 모듈(200) 및 제어 모듈을 액세서리에 통합할 수 있다. 송신기 코일 모듈(200)에 대한 제어 모듈의 예들이 이제 설명될 것이다.In the above-described embodiments, transmitter coil module 200 includes a charging coil 310 and external contact pads 231-233 that provide electrical connections directly to the coil but drive or control current through the coil. It does not contain current sources or active electronic components for In some embodiments, the control module may be provided separately from the transmitter coil module 200, such as as part of a wireless charging kit. The control module may be, for example, a printed circuit board mounted thereon with electronic circuitry configured to drive the coil at desired frequencies. The wireless charging kit can be supplied to the manufacturer of the accessories, who can integrate the transmitter coil module 200 and control module into the accessory. Examples of control modules for the transmitter coil module 200 will now be described.

도 5a 및 도 5b는 각각, 일부 실시예들에 따른 송신기 코일 모듈(200)에 대한 제어 모듈(500)의 평면도 및 저면도를 도시한다. 이러한 예에서, 제어 모듈(500)은 전자 컴포넌트들(510)이 장착된 인쇄 회로 기판일 수 있는 로직 보드(502)로서 구현된다. 인쇄 회로 기판은 전자 컴포넌트들(510)을 상호연결하는 전도성 트레이스들로 패턴화될 수 있다. 로직 보드(502)의 폼 팩터는 원하는 대로 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 로직 보드(502)는 광범위한 폼 팩터들을 갖는 액세서리들의 하우징 내에서의 설치를 용이하게 하기 위해 작게 제조될 수 있다. 예를 들어, 로직 보드(502)는 케이블의 케이블 부트 내에 끼워맞도록 크기 및 형상이 정해질 수 있지만, 로직 보드(502)는 액세서리 디바이스 내의 임의의 특정 설치 위치로 제한되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 전자 컴포넌트들(510)은 수신된 DC 전류를 AC 전류로 변환하는 DC-AC 변환기(예컨대, 인버터)를 포함할 수 있으며, 그 AC 전류는 한 쌍의 와이어들 상에서 케이블(236)을 통해 코일(210)에 운반될 수 있다. 전자 컴포넌트들(510)은 또한 고주파수에서 동작할지 또는 저주파수에서 동작할지를 결정하는 것을 포함하여, DC-AC 변환기의 동작을 관리하기 위한 제어 회로부(예컨대, 마이크로제어기 또는 다른 논리 회로들)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전자 컴포넌트들(510)은 수신 디바이스로의 전력 전달을 모니터링하는 모니터링 회로부를 포함할 수 있고(이는 예컨대, 수신 디바이스에 전력을 전달하는 전자기장의, 수신 디바이스에 의한 변조를 통해 수신 디바이스로부터 신호들을 수신하는 것을 포함할 수 있음), 동작 주파수의 선택은 모니터링에 기초할 수 있다. 동작 주파수를 선택하기 위한 다른 기법들이 또한 사용될 수 있다.5A and 5B show a top and bottom view, respectively, of a control module 500 for a transmitter coil module 200 according to some embodiments. In this example, control module 500 is implemented as a logic board 502 , which may be a printed circuit board equipped with electronic components 510 . A printed circuit board may be patterned with conductive traces that interconnect electronic components 510. The form factor of logic board 502 may be selected as desired. In some embodiments, logic board 502 may be manufactured small to facilitate installation within a housing of accessories having a wide range of form factors. For example, logic board 502 may be sized and shaped to fit within a cable boot of a cable, but it should be understood that logic board 502 is not limited to any particular installation location within the accessory device. Electronic components 510 may include a DC-AC converter (e.g., an inverter) that converts the received DC current to AC current, which is transmitted through a cable 236 on a pair of wires to a coil ( 210). Electronic components 510 may also include control circuitry (e.g., a microcontroller or other logic circuits) to manage the operation of the DC-AC converter, including determining whether to operate at high or low frequencies. there is. In some embodiments, electronic components 510 may include monitoring circuitry that monitors the delivery of power to the receiving device (e.g., through modulation by the receiving device of the electromagnetic field that delivers power to the receiving device). (which may include receiving signals from a receiving device), selection of the operating frequency may be based on monitoring. Other techniques for selecting the operating frequency may also be used.

로직 보드(502)의 "근위" 단부(520)는 송신기 코일 모듈(200)에 대한 출력 전류를 전달하기 위한 접촉 패드들(521 내지 523)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉 패드들(521-523)은 AC 핫(hot), 중립, 및 접지 패드들을 포함할 수 있다. 3-와이어 케이블이 송신기 코일 모듈(200)의 접촉 패드들(521-523)과 접촉 패드들(231-233) 사이에 연결되어, 코일(310)에 AC 전류를 제공할 뿐만 아니라 하우징 베이스(202) 및 전자기 차폐부(314)의 접지를 제공할 수 있다.The “proximal” end 520 of logic board 502 may include contact pads 521 - 523 for delivering output current to transmitter coil module 200 . For example, contact pads 521-523 may include AC hot, neutral, and ground pads. A three-wire cable is connected between contact pads 521-523 and contact pads 231-233 of transmitter coil module 200 to provide AC current to coil 310 as well as to housing base 202. ) and grounding of the electromagnetic shield 314.

로직 보드(502)의 "원위" 단부(530)(근위 단부(520) 반대편)는 접촉 패드들(531-540)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 접촉 패드들(531-540)은 표준 USB 연결들을 지원하는 접촉부들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접촉 패드들(531-534)은 USB 버스 전압, D+ 및 D- 데이터 신호들, 및 접지에 대응할 수 있고, 접촉 패드들(535 및 538)은 USB CC 핀들(USB 유형-C 연결들에 사용됨)에 대응할 수 있다. 접촉 패드들(531-540)은 USB 플러그-유형 커넥터에 대한 연결들을 용이하게 하기 위해 캐슬화(castellate)될 수 있다.The “distal” end 530 (opposite the proximal end 520) of logic board 502 may include contact pads 531-540. In some embodiments, contact pads 531-540 may include contacts that support standard USB connections. For example, contact pads 531-534 may correspond to USB bus voltage, D+ and D- data signals, and ground, and contact pads 535 and 538 may correspond to USB CC pins (USB Type-C connection (used in fields). Contact pads 531-540 may be castellated to facilitate connections to a USB plug-type connector.

로직 보드(502)의 원위 단부(530)는 다양한 디바이스들에 연결될 수 있고, 이를 통해 전력(예컨대, USB 표준들을 따르는 DC 전력) 및 선택적으로 데이터가 로직 보드(502)에 제공될 수 있다. 도 6a 내지 도 6c는 일부 실시예들에 따른 로직 보드(502)의 원위 단부(530)에 대해 이루어질 수 있는 연결들의 예들을 도시하는 단순화된 평면도들이다. 도 6a는 일부 실시예들에 따른 USB 유형-A 플러그 커넥터(602)에 연결된 로직 보드(502)의 저면도를 도시한다. 원위 단부(530)는 커넥터(602)의 외측 금속 셸에 삽입되고, 접촉부들(531-534)은 커넥터 셸 내의 대응하는 USB 유형 A 커넥터 핀들(도 6a에 도시되지 않음)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 6b는 일부 실시예들에 따른 USB 유형-C 플러그 커넥터(622)에 연결된 로직 보드(502)의 저면도를 도시한다. 인터포저 보드(624)는 로직 보드(502)의 원위 단부(530)의 접촉부들(531-540)에 그리고 USB 유형-C 플러그 커넥터(622)의 후방으로부터 연장되는 커넥터 핀들(626)에 연결된다. 인터포저 보드(624)는 접촉부들(531-540)과 커넥터 핀들(626) 사이에 적절한 전기 경로들을 제공하는 트레이스들로 패턴화된 인쇄 회로 보드(예컨대, 연성 인쇄 회로 보드)일 수 있다. 도 6c는 일부 실시예들에 따른 접촉 핀들(641-644)의 세트에 연결된 로직 보드(502)의 저면도를 도시한다. 접촉 핀들(641-644)은 전력, 접지 및 데이터를 제공할 수 있는 임의의 회로부에 연결될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 로직 보드(502) 및 송신기 코일 모듈(200)은, 충전 표면(152)이 노출되고 다른 컴포넌트들이 은닉된 상태로, 액세서리 하우징 내에 장착될 수 있다. 표준 벽-전력 케이블 및 플러그가 액세서리 하우징으로부터 연장될 수 있다. 액세서리 하우징 내에서, 전력 변환기 회로가 벽 전력을 USB 전력으로 변환할 수 있고, 전력 변환기 회로의 USB 전력 출력은 USB 전력 접촉부(531)에 연결되는 접촉 핀(641)에 연결될 수 있다.The distal end 530 of logic board 502 may be connected to various devices through which power (e.g., DC power following USB standards) and optionally data may be provided to logic board 502. 6A-6C are simplified top views showing examples of connections that may be made to the distal end 530 of logic board 502 according to some embodiments. FIG. 6A shows a bottom view of logic board 502 connected to USB Type-A plug connector 602 according to some embodiments. Distal end 530 is inserted into the outer metal shell of connector 602, and contacts 531-534 may be electrically connected to corresponding USB Type A connector pins (not shown in Figure 6A) in the connector shell. . Figure 6B shows a bottom view of logic board 502 connected to USB Type-C plug connector 622 according to some embodiments. Interposer board 624 is connected to contacts 531 - 540 of distal end 530 of logic board 502 and to connector pins 626 extending from the rear of USB Type-C plug connector 622. . Interposer board 624 may be a printed circuit board (e.g., a flexible printed circuit board) patterned with traces that provide appropriate electrical paths between contacts 531-540 and connector pins 626. Figure 6C shows a bottom view of logic board 502 connected to a set of contact pins 641-644 according to some embodiments. Contact pins 641-644 may be connected to any circuitry capable of providing power, ground, and data. Thus, for example, logic board 502 and transmitter coil module 200 may be mounted within an accessory housing with charging surface 152 exposed and other components concealed. Standard wall-to-power cables and plugs can extend from the accessory housing. Within the accessory housing, a power converter circuit can convert wall power to USB power, and the USB power output of the power converter circuit can be connected to contact pin 641, which is connected to USB power contact 531.

제어 모듈이 무선 충전기 액세서리에 어떻게 통합될 수 있는지를 추가로 예시하면서, 도 7은 일부 실시예들에 따른, USB 유형-A 커넥터(602) 및 로직 보드(502)를 통합한 케이블 조립체(700)의 분해도를 도시한다. 케이블 조립체(700)는 AC 케이블(736)을 포함하며, 그 AC 케이블(736)의 일 단부는 송신기 코일 모듈(200)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 케이블(736) 내의 와이어들(741-743)(핫, 중립 및 접지 와이어들로서 작용할 수 있음)은 (도 2에 도시된) 하우징 베이스(202)의 후면 상의 접촉 패드들(231-233)에 일 단부에서 연결될 수 있다. 원하는 경우, 스트레인 완화 컴포넌트(738)가 연결 포인트에 또는 연결 포인트 근처에 제공될 수 있다. 케이블(736)의 다른 단부는 케이블 부트(702)에서 종료될 수 있다. 케이블(736)은 원하는 만큼 길 수 있다(예컨대, 1 미터, 2 미터, 또는 임의의 다른 길이). 케이블 부트(702)는 전기 비전도성 재료(예컨대, 플라스틱, 세라믹, 중합체, 수지)로 제조될 수 있고, 심미적으로 만족스러운 외관을 가질 수 있다. 케이블 부트(702)는 로직 보드(502)를 수용할 수 있다. 와이어들(741-743)의 다른 단부들은 로직 보드(502)의 AC 접촉부들(521-523)에 연결될 수 있다. 로직 보드(502)는 그 원위 단부에서 USB 유형-A 커넥터(602)에 결합될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 커넥터(602)는 전방 쉘(704)(금속으로 제조될 수 있음), 전기 접촉부들(708)이 상부에 배치된 절연 돌출부(706), 및 페이스플레이트(705)를 포함할 수 있다. 전기 접촉부들(708)은 로직 보드(502)의 원위-단부 접촉부들(531-534)에 연결될 수 있다. 도시된 바와 같이 2-조각 클램쉘(two-piece clamshell)로서 구성될 수 있는 EMI 차폐부(726)가 로직 보드(502)를 둘러싸는 케이블 부트(702) 내에 배치될 수 있다. EMI 차폐부(726)는 로직 보드(502)의 회로부(DC-AC 변환기를 포함함)와 다른 전자 장비 사이의 전자기 간섭을 감소시키거나 방지할 수 있다. EMI 차폐부(726)는 전도성 및/또는 자성 재료들을 포함하는 다양한 재료들로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, EMI 차폐부(726)는 패러데이 케이지(Faraday cage)로서 구성될 수 있다. EMI 차폐부(726) 및 돌출부(706)의 접지 핀은 케이블(736)의 접지 와이어에 연결되어 공통 접지를 제공할 수 있다. 부트 크림프(boot crimp)(724)는 케이블(736)이 부트(702)를 빠져나가는 제자리에 케이블(736)의 원위 단부를 유지할 수 있다. 원하는 경우, 스트레인 완화는 스트레인 완화 요소(732)(외부 스트레인 완화 슬리브일 수 있음)를 사용하여 또는 다른 기법들을 사용하여 제공될 수 있다.Further illustrating how a control module may be integrated into a wireless charger accessory, FIG. 7 shows a cable assembly 700 incorporating a USB Type-A connector 602 and a logic board 502, according to some embodiments. An exploded view is shown. Cable assembly 700 includes an AC cable 736, one end of which may be secured to transmitter coil module 200. For example, wires 741 - 743 in cable 736 (which can act as hot, neutral, and ground wires) may be connected to contact pads 231 - 743 on the back of housing base 202 (shown in FIG. 2). 233) at one end. If desired, a strain relief component 738 may be provided at or near the connection point. The other end of cable 736 may terminate at cable boot 702. Cable 736 can be as long as desired (eg, 1 meter, 2 meters, or any other length). Cable boot 702 may be manufactured from an electrically non-conductive material (eg, plastic, ceramic, polymer, resin) and may have an aesthetically pleasing appearance. Cable boot 702 can accommodate logic board 502. Other ends of wires 741-743 may be connected to AC contacts 521-523 of logic board 502. Logic board 502 may be coupled to USB Type-A connector 602 at its distal end. As shown in FIG. 7 , the connector 602 includes a front shell 704 (which may be made of metal), an insulating projection 706 on which electrical contacts 708 are disposed, and a faceplate 705. may include. Electrical contacts 708 may be connected to distal-end contacts 531 - 534 of logic board 502 . An EMI shield 726, which may be configured as a two-piece clamshell as shown, may be placed within cable boot 702 surrounding logic board 502. EMI shield 726 may reduce or prevent electromagnetic interference between circuitry of logic board 502 (including the DC-AC converter) and other electronic equipment. EMI shield 726 may be made of a variety of materials, including conductive and/or magnetic materials. In some embodiments, EMI shield 726 may be configured as a Faraday cage. The ground pin of EMI shield 726 and protrusion 706 may be connected to a ground wire of cable 736 to provide a common ground. A boot crimp 724 may hold the distal end of the cable 736 in place as the cable 736 exits the boot 702. If desired, strain relief may be provided using strain relief element 732 (which may be an external strain relief sleeve) or using other techniques.

전술된 실시예들에서, 송신기 코일 모듈(200)을 통합하는 무선 충전기 액세서리는 저주파수(예컨대, 약 326 ㎑의 주파수 또는 약 300 ㎑ 내지 약 400 ㎑ 범위의 다른 주파수) 또는 고주파수(예컨대, 약 1.78 ㎒의 주파수 또는 약 1.5 ㎒ 내지 약 2 ㎒ 범위의 다른 주파수) 중 어느 하나에서 전력을 제공하도록 코일(310)을 동작시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 특정 전자 디바이스로의 전력 전달 효율은 저주파수에서 대략 70%이고 고주파수에서 대략 85%일 수 있다. 전술된 코일 구성들은 저주파수보다 고주파수에서 더 효율적인 자기 결합을 제공하지만, 연관된 전자장치는 고주파수에서 약간 덜 효율적으로 동작할 수 있다. 일부 실시예들에서, 고주파수에서의 증가된 자기 결합 효율은, 낮은 주파수에서의 충전과 비교하여, 고주파수에서 휴대용 전자 디바이스의 배터리를 충전하는 데 필요한 시간에서 상당한 감소들(예컨대, 25% 내지 50%)을 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 송신기 코일 모듈(200)은, 고주파수에서 전력을 수신할 수 있는 디바이스에 전력을 제공할 때 고주파수에서 동작하고, 다른 디바이스들(예컨대, 전술된 바와 같은 레거시 디바이스들)에 전력을 제공할 때 저주파수로 스위칭한다.In the above-described embodiments, the wireless charger accessory incorporating the transmitter coil module 200 can operate at either low frequencies (e.g., a frequency of about 326 kHz or other frequencies in the range of about 300 kHz to about 400 kHz) or high frequencies (e.g., about 1.78 MHz). The coil 310 may be operated to provide power at either a frequency of 0.5 MHz or other frequencies ranging from about 1.5 MHz to about 2 MHz. In some embodiments, the efficiency of power transfer to a particular electronic device may be approximately 70% at low frequencies and approximately 85% at high frequencies. The coil configurations described above provide more efficient magnetic coupling at high frequencies than at low frequencies, but the associated electronics may operate slightly less efficiently at higher frequencies. In some embodiments, the increased magnetic coupling efficiency at high frequencies results in significant reductions (e.g., 25% to 50%) in the time required to charge a battery of a portable electronic device at high frequencies compared to charging at low frequencies. ) may result. In some embodiments, transmitter coil module 200 operates at high frequencies when providing power to devices that can receive power at high frequencies and provides power to other devices (e.g., legacy devices as described above). Switches to low frequency when providing .

일부 실시예들에서, 제조자는 별개의 분리된 컴포넌트들로서 송신기 코일 모듈(예컨대, 송신기 코일 모듈(200)) 및 제어 모듈(예컨대, 로직 보드(502))을 포함하는 키트를 제공할 수 있다. 제3자는 (예컨대, 전술된 바와 같은 와이어들을 사용하여) 로직 보드(502)를 송신기 코일 모듈(200)에 연결하고 송신기 코일 모듈(200)의 충전 표면(152)이 노출되도록 송신기 코일 모듈(200) 및 로직 보드(502)를 액세서리 하우징에서 둘러쌈으로써 무선 충전기 액세서리를 조립할 수 있다. 액세서리 하우징은 원하는 임의의 폼 팩터를 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징은 송신기 코일 모듈(200)의 퍽 형상을 따를 수 있고, 그로부터 연장되는 케이블은 (예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이) 로직 보드(502)를 하우징하는 부트를 가질 수 있다. 다른 예로서, 하우징은 직육면체(예컨대, 직사각형 직육면체) 또는 원통형 형상을 가질 수 있고, 로직 보드(502)는 하우징 내에 배치될 수 있다. 사용자가 원하는 대로 벽 전력, USB 어댑터, 또는 일부 다른 전원에 연결하도록 허용하기 위해 케이블이 하우징으로부터 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 액세서리는 전력을 제공하기 위한 배터리를 포함할 수 있고, 외부 전원에 대한 연결은 요구되지 않는다.In some embodiments, a manufacturer may provide a kit that includes a transmitter coil module (e.g., transmitter coil module 200) and a control module (e.g., logic board 502) as separate, separate components. A third party may connect the logic board 502 to the transmitter coil module 200 (e.g., using wires as described above) and load the transmitter coil module 200 such that the charging surface 152 of the transmitter coil module 200 is exposed. ) and logic board 502 can be assembled by surrounding the accessory housing. The accessory housing can have any form factor desired. For example, the housing may follow the puck shape of the transmitter coil module 200, and the cables extending therefrom may have a boot housing the logic board 502 (e.g., as shown in FIG. 7). As another example, the housing may have a rectangular parallelepiped (eg, rectangular parallelepiped) or cylindrical shape, and the logic board 502 may be disposed within the housing. A cable may extend from the housing to allow connection to wall power, a USB adapter, or some other power source as desired by the user. In some embodiments, the accessory may include a battery to provide power, and no connection to an external power source is required.

본 발명이 특정 실시예들에 대하여 설명되었지만, 당업자는 변형들 및 수정들이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 명세서에서 설명된 송신기 코일 모듈 및 제어 모듈은 작은 폼 팩터들을 갖는 액세서리들 내에 끼워맞춤되도록 콤팩트하게 설계된다. 제어 모듈은, 상부에 컴포넌트들(예컨대, 집적 회로들 및/또는 회로 컴포넌트들)이 장착된 인쇄 회로 기판으로서 제공될 수 있거나, 또는 회로 기판은, 예컨대, 컴포넌트들에 대한 물리적 보호 및 전자기 차폐를 제공하는 패러데이 케이지와 같은 금속 구조물 내에 둘러싸일 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 종류의 무선 전력 모듈 및 제어 모듈은, 액세서리 디바이스의 폼 팩터 또는 다른 기능에 관계없이, 무선 충전 능력을 제공하기 위해 다양한 액세서리 디바이스들에 통합될 수 있다. 본 명세서에 언급된 모든 치수들 및 재료들은 예시의 목적들을 위한 것이며 수정될 수 있다. 번들 내의 스트랜드들의 수 및 와이어 내의 번들의 수가 또한 변할 수 있다. 복합 와이어를 형성하기 위해 꼬인 스트랜드들을 사용하는 것은 제조를 단순화할 수 있다.Although the invention has been described with respect to specific embodiments, variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. For example, the transmitter coil module and control module described herein are compactly designed to fit within accessories with small form factors. The control module may be provided as a printed circuit board with components (e.g. integrated circuits and/or circuit components) mounted thereon, or the circuit board may provide, for example, physical protection and electromagnetic shielding for the components. It may be surrounded within a metal structure such as a Faraday cage. Wireless power modules and control modules of the type described herein can be integrated into a variety of accessory devices to provide wireless charging capabilities, regardless of the accessory device's form factor or other functionality. All dimensions and materials mentioned herein are for illustrative purposes and may be modified. The number of strands within a bundle and the number of bundles within a wire may also vary. Using twisted strands to form composite wires can simplify manufacturing.

따라서, 본 발명이 특정 실시예들에 대하여 설명되었지만, 본 발명은 하기의 청구범위의 범주 내의 모든 수정들 및 등가물들을 커버하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다.Accordingly, although the invention has been described with respect to specific embodiments, it is to be understood that the invention is intended to cover all modifications and equivalents within the scope of the following claims.

Claims (16)

송신기 코일 모듈로서,
인클로저(enclosure)를 형성하는 하우징 베이스(housing base) 및 캡(cap)을 포함하는 하우징;
복수의 권선들로 권취된 복합 와이어로 형성된 코일 - 상기 코일은 상기 인클로저 내에 배치되고,
상기 복합 와이어는 복수의 스트랜드(strand)들을 포함하고, 상기 스트랜드들의 서브세트들은 기본 번들(bundle)의 세트를 형성하도록 서로 주위에 꼬이고, 기본 번들의 그룹들은 복수의 복합 번들을 형성하도록 서로 주위에 꼬이고, 상기 복수의 복합 번들은 상기 복합 와이어를 형성하도록 서로 주위에 꼬임 -; 및
상기 하우징 베이스 내의 개구를 통해 노출된 복수의 접촉 패드들을 포함하고, 상기 복수의 접촉 패드들은 상기 복합 와이어의 제1 단부 및 제2 단부에 전기적으로 연결되는 2개의 접촉 패드들을 포함하고,
상기 코일은 300 ㎑ 내지 400 ㎑의 범위의 저주파수 및 1 ㎒ 내지 2 ㎒의 범위의 고주파수에서 상기 복합 와이어에 교류를 생성하도록 동작가능한, 송신기 코일 모듈.
A transmitter coil module, comprising:
A housing including a housing base and a cap forming an enclosure;
a coil formed of a composite wire wound into a plurality of turns, the coil being disposed within the enclosure,
The composite wire includes a plurality of strands, wherein subsets of the strands are twisted around each other to form a set of basic bundles, and groups of basic bundles are twisted around each other to form a plurality of composite bundles. twisted, and the plurality of composite bundles are twisted around each other to form the composite wire; and
a plurality of contact pads exposed through an opening in the housing base, the plurality of contact pads including two contact pads electrically connected to a first end and a second end of the composite wire;
wherein the coil is operable to generate alternating current in the composite wire at a low frequency in the range of 300 kHz to 400 kHz and a high frequency in the range of 1 MHz to 2 MHz.
제1항에 있어서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함하는, 송신기 코일 모듈.The transmitter coil module of claim 1, wherein each basic bundle includes four strands. 제2항에 있어서, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들을 포함하는, 송신기 코일 모듈.3. The transmitter coil module of claim 2, wherein each composite bundle includes four elementary bundles. 제3항에 있어서, 상기 복합 와이어는 7개의 복합 번들을 포함하는, 송신기 코일 모듈.4. The transmitter coil module of claim 3, wherein the composite wire comprises seven composite bundles. 제1항에 있어서, 상기 복합 와이어의 상기 복수의 권선들은 단일 층으로 배열되는, 송신기 코일 모듈.The transmitter coil module of claim 1, wherein the plurality of windings of the composite wire are arranged in a single layer. 제1항에 있어서,
상기 코일의 원위 표면 주위에 배치된 페리자성(ferrimagnetic) 슬리브(sleeve); 및
상기 코일의 근위 표면과 상기 캡 사이에 배치된 전자기 차폐부를 더 포함하는, 송신기 코일 모듈.
According to paragraph 1,
a ferrimagnetic sleeve disposed around the distal surface of the coil; and
The transmitter coil module further comprising an electromagnetic shield disposed between the proximal surface of the coil and the cap.
제1항에 있어서, 상기 저주파수는 326 ㎑이고, 상기 고주파수는 1.78 ㎒인, 송신기 코일 모듈.The transmitter coil module of claim 1, wherein the low frequency is 326 kHz and the high frequency is 1.78 MHz. 무선 충전 키트로서,
송신기 코일 모듈; 및
제어 모듈을 포함하고,
상기 송신기 코일 모듈은,
밀봉된 인클로저를 형성하는 하우징 베이스 및 캡을 포함하는 하우징;
복수의 권선들로 권취된 복합 와이어로 형성된 코일을 포함하고,
상기 복합 와이어는 복수의 스트랜드들을 포함하고, 상기 스트랜드들의 서브세트들은 기본 번들의 세트를 형성하도록 서로 주위에 꼬이고, 기본 번들의 그룹들은 복수의 복합 번들을 형성하도록 서로 주위에 꼬이고, 상기 복수의 복합 번들은 상기 복합 와이어를 형성하도록 서로 주위에 꼬이고;
상기 제어 모듈은, 전자 컴포넌트들이 장착된 인쇄 회로 기판을 포함하고, 상기 전자 컴포넌트들은 300 ㎑ 내지 400 ㎑의 범위의 저주파수 및 1 ㎒ 내지 2 ㎒의 범위의 고주파수에서 상기 복합 와이어에 교류를 생성하도록 구성되는 제어 회로부를 포함하는, 무선 충전 키트.
As a wireless charging kit,
Transmitter coil module; and
Includes a control module,
The transmitter coil module,
A housing including a housing base and a cap forming a sealed enclosure;
comprising a coil formed of a composite wire wound into a plurality of windings,
The composite wire includes a plurality of strands, subsets of the strands are twisted around each other to form a set of basic bundles, groups of basic bundles are twisted around each other to form a plurality of composite bundles, and the plurality of composite wires are twisted around each other to form a set of basic bundles. The bundles are twisted around each other to form the composite wire;
The control module includes a printed circuit board mounted with electronic components, the electronic components configured to generate alternating current in the composite wire at a low frequency in the range of 300 kHz to 400 kHz and a high frequency in the range of 1 MHz to 2 MHz. A wireless charging kit, including a control circuit that is capable of being used.
제8항에 있어서, 각각의 기본 번들은 4개의 스트랜드들을 포함하는, 무선 충전 키트.9. The wireless charging kit of claim 8, wherein each basic bundle includes four strands. 제9항에 있어서, 각각의 복합 번들은 4개의 기본 번들을 포함하는, 무선 충전 키트.10. The wireless charging kit of claim 9, wherein each composite bundle includes four basic bundles. 제10항에 있어서, 상기 복합 와이어는 7개의 복합 번들을 포함하는, 무선 충전 키트.11. The wireless charging kit of claim 10, wherein the composite wire includes seven composite bundles. 제8항에 있어서, 상기 복합 와이어의 상기 복수의 권선들은 단일 층으로 배열되는, 무선 충전 키트.The wireless charging kit of claim 8, wherein the plurality of windings of the composite wire are arranged in a single layer. 제8항에 있어서, 상기 송신기 코일 모듈은,
상기 코일의 원위 표면 주위에 배치된 페리자성 슬리브; 및
상기 코일의 근위 표면과 상기 캡 사이에 배치된 전자기 차폐부를 더 포함하는, 무선 충전 키트.
The method of claim 8, wherein the transmitter coil module:
a ferrimagnetic sleeve disposed around the distal surface of the coil; and
A wireless charging kit, further comprising an electromagnetic shield disposed between the proximal surface of the coil and the cap.
제8항에 있어서, 상기 저주파수는 326 ㎑이고, 상기 고주파수는 1.78 ㎒인, 무선 충전 키트.The wireless charging kit of claim 8, wherein the low frequency is 326 kHz and the high frequency is 1.78 MHz. 제8항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 제1 단부에서 AC 전류를 출력하기 위한 제1 복수의 접촉 패드들을 갖는, 무선 충전 키트.9. The wireless charging kit of claim 8, wherein the printed circuit board has a first plurality of contact pads for outputting AC current at a first end. 제15항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 제1 단부 반대편의 제2 단부에 USB 전력 및 데이터를 위한 제2 복수의 접촉 패드들을 갖는, 무선 충전 키트.16. The wireless charging kit of claim 15, wherein the printed circuit board has a second plurality of contact pads for USB power and data at a second end opposite the first end.
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