一种小型无线充电设备及其工作方法技术

本申请提供一种小型无线充电设备及其工作方法，包括小型发射天线、信号发生电路和调整电路组成，信号发生电路产生电压信号；调整电路对信号发生电路产生的电压信号进行频率选择和放大，产生正弦波信号，发送给发射天线；小型发射天线将调整电路发送的正弦波信号发射到外部空间。本申请提出的小型无线充电设备结构简单、体积小巧，适用于空间有限的小型可充电设备；仅需波形发生电路和若干分立元件即可实现，成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及无线充电领域，尤其涉及一种小型无线充电设备及其工作方法。
技术介绍
相比较现有的有线连接充电方式，无线充电方式代表了一种更新、更先进和更方便的充电技术，随着无线充电的电能转化率的提高，无线充电达到并且超过有线充电的电能转化率，无线充电技术在人们的日常生活中将得到广泛应用。目前存在的无线充电方式有电磁感应式、磁共振式、无线电波式、电场耦合式四种，其中电磁感应式适合近距离供电。但是，现有的无线充电设备需要专用的发射电路和发射天线，电路设计复杂，天线体积较大，成本偏高。由于现有无线充电设备体积较大，所以难以应用到小型和便携设备中。另外，通过无线方式充电时，需要设计专用的接收天线，和目前的近场支付天线无法共用。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种小型无线充电设备，包括小型发射天线、信号发生电路和调整电路组成，所述信号发生电路产生电压信号；所述调整电路对所述信号发生电路产生的电压信号进行频率选择和放大，产生正弦波信号，发送给发所述小型发射天线；所述小型发射天线将所述调整电路发送的正弦波信号发射到外部空间,进一步，所述信号发生电路包括充电电源、开关、稳压电路，使用开关控制充电电源为无线充电系统提供电压。进一步，所述调整电路包括依次相连的晶振电路、放大电路、选择电路和整形电路，所述晶振电路用于产生一定频率的振荡信号；所述放大电路用于将所述晶振电路产生的振荡信号进行放大；所述选择电路去除放大后的振荡信号中不符合频率要求的脉冲杂讯；所述整形电路对去除杂讯后特定频率的振荡信号整形，从而输出正弦波信号。进一步，所述小型发射天线包括有源天线和无源天线。进一步，所述小型发射天线是将铜丝绕制若干圈后直接印刷在PCB板上。进一步，基于所述无线充电设备的无线充电系统，包括所述的无线充电设备，以及接收端，其中接收端包括接收天线、电流调整单元、电源管理芯片和可充电电池。本申请还提出一种无线充电方法，包括如下步骤：步骤S1：信号发生电路产生电压信号；步骤S2：对产生的电压信号进行频率选择和方法；步骤S3：产生正弦波；步骤S4：将正弦波发送给小型发射天线；步骤S5：小型发射天线将接收的正弦波发射到外部空间。进一步，所述无线充电方法，包括步骤S6：接收天线接收正弦波，产生感应电流，存入充电电池。进一步，所述信号发生电路包括充电电源、开关、稳压电路，使用开关控制充电电源为无线充电系统提供电压。进一步，所述调整电路包括依次相连的晶振电路、放大电路、选择电路和整形电路。上述本专利技术提出的一种小型无线充电设备及其工作方法，获得了以下技术效果：本申请提出的小型无线充电设备结构简单、体积小巧，适用于空间有限的小型可充电设备；仅需波形发生电路和若干分立元件即可实现，成本低廉。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请小型充电设备的结构图；图2是接收端的结构图；图3是信号发生电路结构图；图4是振荡电路方框图；图5是调整电路的结构图；图6是本申请小型充电设备的工作流程图；图7是调整电路的工作流程；图8是接收端的工作流程；图9是线圈天线的等效电路图；图10是接收天线示意图。附图标记说明：1-信号发生电路，2-调整电路，3-小型发射天线，4-接收天线，5-电流调整单元，6-电源管理芯片，7-可充电电池，8-放大环节，9-反馈环节；10-开关。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述。本申请提供一种小型无线充电设备，如图1所示，包括小型发射天线3、信号发生电路1和调整电路2组成。具体的：所述信号发生电路1产生电压信号；具体的，如图3所示，所述信号发生电路1包括充电电源101、开关102、稳压电路103。更具体的，开关102控制充电电源101为无线充电设备提供电压，稳压电路103将充电电源101所提供的电源信号稳定为所需要的额定电压。所述调整电路2对所述信号发生电路1产生的电压信号进行频率选择和放大，产生正弦波信号，发送给发所述小型发射天线3；具体的，所述调整电路2如图5所示，包括依次相连的晶振电路201、放大电路202、选择电路203和整形电路204，具体的：所述振荡电路201用于产生一定频率的振荡信号；具体的，所述振荡电路201用于产生正弦波信号，可以是RC振荡电路、LC振荡电路或晶体振荡电路，如图4所示为一种振荡电路201的方框图，包括放大环节8和反馈网络9。图中开关10置于2的位置，当Ui去掉后仍有稳定的输出，其中反馈信号代替了放大电路的输入信号，由下面公式(1)～(3)： U · o = A u U · f - - - ( 1 ) ]]> U · f = F U · o - - - ( 2 ) ]]> U · o = A u F U · o - - - ( 3 ) ]]>得出自激振荡的条件是：AuF＝1即：即需满足：(1)幅度条件：AuF＝1；(2)相位条件：n是整数；具体的，相位条件意味着振荡电路必须是正反馈，幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡，还必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍数A或反馈系数F达到)所述放大电路202用于将所述晶振电路产生的振荡信号进行放大；所述选择电路203去除放大后的振荡信号中不符合频率要求的脉冲杂讯；所述整形电路204对去除杂讯后特定频率的振荡信号整形，从而输出正弦波信号。具体的，所述电压信号经调整电路2调整后输出的正弦波的频率设定为13.56±1MHz。所述小型发射天线3将所述调整电路2发送的正弦波信号发射到外部空间。具体的，所述小型发射天线3是工作频率在3～15MHz的小型短波天线。具体的，所述小型发射天线3可以包括多种形式，可以是带贴片型、线圈型和偶极子型，如图1中所示为线圈型天线，采用铜线按照一定的形状绕制若干圈，在铜线的两端加激励源，同时直接印刷在PCB板上。具体的，所述小型发射天线3的工作原理为：天线线圈中通过变化的电流时，在它的周围建立起感应磁场，感应磁场会影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型无线充电设备，包括小型发射天线、信号发生电路和调整电路，其中：信号发生电路产生电压信号；调整电路对信号发生电路产生的电压信号进行频率选择和放大，产生正弦波信号，发送给发射天线；小型发射天线将调整电路发送的正弦波信号发射到外部空间。

【技术特征摘要】
1.一种小型无线充电设备，包括小型发射天线、信号发生电路和调整电路，其中：信号发生电路产生电压信号；调整电路对信号发生电路产生的电压信号进行频率选择和放大，产生正弦波信号，发送给发射天线；小型发射天线将调整电路发送的正弦波信号发射到外部空间。2.如权利要求1所述的无线充电设备，其中信号发生电路包括充电电源、开关和稳压电路，使用开关控制充电电源为无线充电系统提供电压。3.如权利要求1所述的无线充电设备，其中调整电路包括依次相连的晶振电路、放大电路、选择电路和整形电路。4.如权利要求3所述的无线充电设备，其中所述晶振电路用于产生一特定频率的振荡信号；所述放大电路用于将晶振电路产生的振荡信号进行放大；所述选择电路去除放大后的振荡信号中不符合频率要求的脉冲杂讯；整形电路对去除杂讯后特定频率的振荡信号整形，从而输出正弦波信号。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：底明辉，
申请(专利权)人：恒宝股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32