TWI565399B - Anti - electromagnetic interference structure of wireless power transmission device - Google Patents

Description

無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構

本發明係為一種無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，特別是關於一種在無線電力傳輸裝置的接收端，設計有有防止發送端發出電磁干擾電子元件的結構。

可攜式裝置(portable device)，如手機(mobile phone)、個人數位助理器(PDA)、筆記型電腦(Notebook)或平板電腦(Tablet PC)...等，都可使用電池供應電力，方便使用者隨身攜帶使用，一般可攜式裝置都會附帶電源線以插接市電對電池充電，因此需要實質上地與市電連接(plugged)。

無線電力(Wireless Electricity)是一種利用無線的電磁感應方式傳送電力的技術，目前已被應用在智慧型手機的無線充電設備中，如圖一所示即為無線電力裝置之電力傳輸示意圖，該種無線電力裝置具有發送端10以及接收端20，發送端10可將外部電力轉換為共振的電磁場信號，當接收端20近距離感應到共振的電磁場信號時，會將其轉換為電力，透過此方式轉出的電力可用於對可攜式裝置的電池充電，因此可攜式裝置不需要實質上與外部電力連接(unplugged)。

在圖一的無線電力裝置中，發送端10及接收端20皆具有線圈及鐵心板，做為產生電磁場信號或接收電磁場信號的主要元件，而接收端20是輸出電力的一端，因此通常會有其他的電子元件來產生穩定的直流電源輸出，一般包括穩壓IC、電晶體、二極體等主動元件或其它電感、電容、電阻等被動元件被設置在電路基板上。

然而在電路基板上的電子元件可能會因共振的電磁場信號干擾，而影響到電子元件的正常運作，因此在高級的電子電路中大都會有防電磁干擾(EMI)的元件或電路設計，如在電路上覆蓋一層金屬罩，但在無線電力裝置中，電磁場信號是傳輸電力的重要媒介，磁場會受到金屬影響而改變，因此在無線電力傳輸裝置附近的防EMI設計可能會影響電力傳輸。

本發明的目的在於提出一種無線電力裝置之防電磁干擾結構，能夠不影響無線電力傳輸的情況下，降低共振電磁場對電子元件干擾的結構。

本發明之主要技術特徵在於提供一種無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，包括電路基板及防磁片，電路基板電連接接收端的線圈，電路基板上配置有電子元件，防磁片平貼於電路基板朝向發送端之一表面上，以隔絕電磁場信號影響電子元件。

本發明之次一技術特徵係在於提供一種無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，包括電路基板，電路基板電性連接接收端之線圈，電路基板更包括第一介電層、圖案化接地層及第二介電層，其中圖案化接地層配置於第一介電層與第二介電層之間，電路基板之表面上配置有電子元件，圖案化接地層用以導引電磁場信號至接地端。

請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖式僅為本發明實施例之參考與說明，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱圖二所示，係為本發明無線電力傳輸裝置之接收端實施例立體分解示意圖，無線電力傳輸裝置包括發送端及接收端，在如圖二的實施例中，本發明無線電力傳輸裝置的接收端20更包括有線圈21、鐵心板22及一電路基板30，線圈21藉由雙面膠帶23或黏膠平貼於鐵心板22上，電路基板30電性連接至接收端20之線圈21，電路基板30上配置有電子元件31，其中該電路基板30可以是單獨的專用電路基板，如穩壓電路專用的電路基板，或者是結合於可攜式裝置中的任一電路基板。

本發明的防電磁干擾結構的其中一實施例是在電路基板30上配設至少一片的防磁片40，該防磁片40可以為磁性材料、抗磁性材料或金屬材料所製成，如含鐵材料，防磁片40可藉由雙面膠帶35或黏膠平貼於電路基板30朝向發送端10之一表面32上，以隔絕電子元件附近的電磁場信號。如圖二之實施例，發送端10是位於接收端20的上方，因此防磁片40則平貼於接收端20的上方表面32上。

而圖三至圖七所示，係為本發明防磁片的各種形狀的實施例示意圖，如圖三A之實施例所示，該防磁片40為矩形，其輪廓形狀及大小與電路基板30相近，覆蓋在整個電路基板30的表面31上。或者如圖三B之實施例所示，該防磁片40僅覆蓋在電子元件31朝向發送端10的位置上。

如圖四A之實施例所示，該防磁片40為條狀，環繞在電子元件31的周圍。或者如圖四B之實施例所示，該防磁片40環繞在電路基板30表面31的側邊緣處。

如圖五A之實施例所示，該防磁片40環繞在電路基板30表面31的側邊緣處，但具有一斷開處41呈C字形， 或如圖五B之實施例所示呈ㄈ字形，在該斷開處41的電路基板30表面32上配設有電接點33，用以電性連接至接收端20的線圈21。

如圖六A之實施例所示，該電路基板30為矩形，而該防磁片40僅平貼在電路基板30表面32的其中一側邊緣處，如遠離接收端20鐵心板22的一側邊緣處。或者如圖六B之之實施例所示，該防磁片40為相互分離的二條，分別平貼於電路基板30表面32隔離相對的二側邊緣處。

如圖七之實施例所示，該防磁片40為前述平板狀與條狀的任意二組結合，如覆蓋在電路基板30上第一防磁片42，及環繞電路基板30側邊緣處的第二防磁片43，兩者一併使用。

請參閱圖八所示，係為本發明接收端防電磁干擾結構之另一實施例分解示意圖，在本實施例中電路基板50包括有第一介電層51、圖案化接地層(GND patterned layer)52及第二介電層53，除此外，當然更包括有至少一圖案化導電層(圖中未示)做為連接電子元件31的導電線路。本實施例是利用電路基板50上的接地層吸收電子元件31附近的電磁場信號，導引電磁場信號至接地端(圖中未示)，因此圖案化接地層52可為金屬導電層電性連接至接地端，且圖案化接地層52配置於第一介電層51及第二介電層53之間，以避免影響導電層的電路佈局。如圖八之實施例所示，該圖案化接地層52形成在對應電子元件31所在區域。

請再參閱圖九至圖十所示，係為本發明圖案化接地層之各種實施例示意圖，如圖九之實施例所示，該圖案化接地層52形成在環繞電子元件31所在區域的周圍。

如圖十A之實施例所示，該圖案化接地層52形成在 環繞該電路基板50之外側邊緣處。或者如圖十B之實施例所示，該電路基板50為矩形，而圖案化接地層52形成在電路基板50之其中一側邊緣處。又或者如圖十C之實施例所示，該圖案化接地層52形成在電路基板50之其中相對的二側邊緣處。再或者如圖十D之實施例所示，該圖案化接地層52形成在電路基板50之其中三側邊緣處。

另外，本發明更可以將圖案化接地層之任一實施例與防磁片的任一實施加以任意組合，或者多種實施例的任意組合。

職是，本發明確能藉上述所揭露之技術，提供一種迥然不同於習知者的設計，堪能提高整體之使用價值，又其申請前未見於刊物或公開使用，誠已符合發明專利之要件，爰依法提出發明專利申請。

10‧‧‧發送端

20‧‧‧接收端

21‧‧‧線圈

22‧‧‧鐵心板

23‧‧‧雙面膠帶

30‧‧‧電路基板

31‧‧‧電子元件

32‧‧‧表面

33‧‧‧電接點

35‧‧‧雙面膠帶

40‧‧‧防磁片

41‧‧‧斷開處

42‧‧‧第一防磁片

43‧‧‧第二防磁片

50‧‧‧電路基板

51‧‧‧第一介電層

52‧‧‧圖案化接地層

53‧‧‧第二介電層

圖一為傳統無線電力裝置之電力傳輸示意圖。

圖二為本發明無線電力傳輸裝置之接收端實施例立體分解示意圖。

圖三至圖七係為本發明防磁片的各種形狀的實施例示意圖。

圖八係為本發明接收端防電磁干擾結構之另一實施例分解示意圖。

圖九至圖十為本發明圖案化接地層之各種實施例示意圖。

20‧‧‧接收端

21‧‧‧線圈

22‧‧‧鐵心板

30‧‧‧電路基板

31‧‧‧電子元件

32‧‧‧表面

33‧‧‧電接點

40‧‧‧防磁片

Claims (16)

1. 一種無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，該無線電力傳輸裝置至少包括至少一發送端及至少一接收端，該防電磁干擾結構包括：一電路基板，電性連接該接收端之一線圈，該電路基板上配置有至少一電子元件；及至少一防磁片，平貼於該電路基板朝向該發送端之一表面上，以隔絕該電子元件附近由該發送端傳來的一電磁場信號影響該電子元件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該防磁片係藉由至少一雙面膠帶或黏膠平貼於該表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該防磁片為平板狀，其輪廓形狀及大小與該電路基板相近，覆蓋在整個該電路基板之該表面上。
4. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該防磁片僅覆蓋該電子元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該防磁片為條狀，環繞在該電子元件的周圍。
6. 如申請專利範圍第1項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該防磁片為條狀，環繞在該表面的側邊緣處。
7. 如申請專利範圍第6項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干 擾結構，其中該防磁片具有一斷開處，呈C字形或ㄈ字形，在該斷開處的該表面上配設有至少一電接點，用以電性連接該線圈。
8. 如申請專利範圍第6項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該電路基板為矩形，而該防磁片僅平貼在該表面的其中一側邊緣處。
9. 如申請專利範圍第6項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該電路基板為矩形，而該防磁片為相互分離的二條，分別平貼於該表面隔離相對的二側邊緣處。
10. 一種無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，該無線電力傳輸裝置至少包括至少一發送端及至少一接收端，該防電磁干擾結構包括：一電路基板，電性連接該接收端之一線圈，該電路基板包括：一第一介電層、一圖案化接地層(GND patterned layer)及一第二介電層，該圖案化接地層配置於該第一及第二介電層之間，該電路基板之一表面上配置有至少一電子元件，其中該圖案化接地層用以導引該電子元件附近由該發送端傳來的一電磁場信號至一接地端。
11. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該圖案化接地層形成在對應該電子元件所在區域。
12. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干 擾結構，其中該圖案化接地層形成在環繞該電子元件所在區域的周圍。
13. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該圖案化接地層形成在環繞該電路基板之外側邊緣處。
14. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該電路基板為矩形，而該圖案化接地層形成在該電路基板之其中一側邊緣處。
15. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該電路基板為矩形，而該圖案化接地層形成在該電路基板之其中相對的二側邊緣處。
16. 如申請專利範圍第10項所述之無線電力傳輸裝置之防電磁干擾結構，其中該電路基板為矩形，而該圖案化接地層形成在該電路基板之其中三側邊緣處。