一种无线充电器的制作方法

本实用新型涉及无线充电技术领域,特别涉及一种无线充电器。

背景技术：

我们日常生活中的小家电产品与随身携带的移动通信工具手机等都离不开电源数据线充电或传输数据，为使用方便，现有的手机充电用的电源线与数据线大多数都是被整合在一起，以多芯线平行或绞合线的方式做成一根完整电源数据线使用，完成手机充电时的直流电压或数据信息的传输连接。这种电源数据线，由于受到设计理念与使用定位所局限，自身的作用发挥是单一的，同时，当线展开时，线的自然弯曲是杂乱无章的，外出携带的时候需要对线进行归纳整理，比较麻烦。

现在，手机无线充电的方式已经开始在世界范围内陆续展开，手机无线充电具有使用方便的优点，是今后移动终端充电的潮流趋势。

无线充电技术，源于无线电脑传输技术，根据其充电原理可分为电磁感应式、磁场共振式、无线电波式。虽然现有中的无线充电器样式及功能多样，但现有的无线充电器为考虑充电线圈在频繁切换产生电磁波的过程中引发的自身发热，进而造成电能损耗和充电器损耗。

现有市场亟需一种小功率、电磁感应式且能智能检测充电线圈温度并调节充电功率的无线充电器。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的缺陷,提供一种小功率、电磁感应式且能智能检测充电线圈温度并调节充电功率的无线充电器。

为解决上述技术问题,本实用新型采取的技术方案如下:一种无线充电器,包括稳压模块和与主控器耦合电连接并由其统筹控制的无线充驱动模块、温度检测模块和频率采集模块，所述无线充驱动模块还电连接双充电线圈；其中，所述稳压模块通过供电usb端子与外部电源适配器耦合电连接，并能将电源适配器提供的9v电压稳压为+5v并为所述无线充电器供电；所述无线充驱动模块包括双路驱动支路，每一所述驱动支路均包括无线充驱动芯片和由无线充驱动芯片控制导通且串接的两个功率开关管，每一路所述驱动支路的无线充驱动芯片还与所述频率采集模块耦合电连接，两路所述驱动支路其中一路的两所述功率开关管的电连接点通过耦合电容连接双充电线圈，另一路的两所述功率开关管的电连接点则与双充电线圈直连；所述主控器控制两无线充驱动芯片交替驱动匹配的功率开关管导通，使所述双充电线圈交替产生电磁波并传送电能至充电设备；所述主控器还能根据所述温度检测模块采集的双充电线圈的温度和所述频率采集模块采集的每一路驱动支路的两功率开关管导通的频率信号而输出匹配的pwm信号而调整充电功率。

作为对上述技术方案的进一步阐述：

在上述技术方案中,所述主控器为mc908jl8cdwe单片机。

在上述技术方案中,所述稳压模块包括ht7550三端稳压管，所述ht7550三端稳压管的输入端电连接所述供电usb端子的正电源端，其输出端为+5v输出端。

在上述技术方案中,所述无线充驱动芯片为lp1111驱动芯片，所述功率开关管为ru207场效应管；每一路驱动支路的两功率开关管设为高位开关管和低位开关管，每一路驱动支路的所述无线充驱动芯片的高位驱动输出端口电连接所述高位开关管的栅极，其低位驱动输出端口则电连接低位开关管的栅极，所述高位开关管的漏极与+5v电连接，其源极电连接所述低位开关管的漏极，所述低位开关管的源极则串接电阻到地；每一路驱动支路的所述无线充驱动芯片的输入控制端口还与所述主控器的控制i/o口电连接；所述主控器沿匹配的控制i/o口输出pwm信号，使两所述无线充驱动芯片交替驱动两路驱动支路的两功率开关管导通并使所述双充电线圈交替产生电磁波。

在上述技术方案中,所述频率采集模块包括lm358双运算放大器,所述lm358双运算放大器的一路运算放大器的正输入端串接恒流电阻与两所述低位开关管的源极耦合电连接，该路运算放大器的输出端与另一路运算放大器的两输入端耦合电连接，另一路运算放大器的输出端与所述主控器的频率采集端口耦合电连接；所述lm358双运算放大器采集所述两低位开关管源极电压并运算放大后输出匹配每一路驱动支路的两功率开关管导通的频率的信号至所述主控器，匹配使所述主控器沿匹配的控制i/o口输出pwm信号而调整充电功率。

在上述技术方案中,所述温度检测模块包括与所述主控器耦合电连接的ntc温度传感器，所述ntc温度传感器为meb-b3950热敏电阻。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:一是，本实用新型是一种小功率、电磁感应式且能智能检测充电线圈温度并调节充电功率的无线充电器；二是，本实用新型的主控器在检测到充电线圈的温度超过80°以上，会自动调节充电功率，降低充电器的温度，保护设备。

附图说明

图1是本实用新型无线充电器的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型作进一步详细的说明。

通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“若干个”、“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；可以是机械连接,也可以是电连接；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示为本实用新型一种无线充电器的电路原理图，参考附图1，本实施例的一种无线充电器,包括稳压模块100和与主控器u2耦合电连接并由其统筹控制的无线充驱动模块200、温度检测模块300和频率采集模块400，所述无线充驱动模块200还电连接双充电线圈l1；其中，

所述主控器u2为mc908jl8cdwe单片机

所述稳压模块100通过供电usb端子usb1与外部电源适配器耦合电连接，并能将电源适配器提供的9v电压稳压为+5v并为所述无线充电器供电,实际中，电源适配器用于将市电网220v电源转换为+9v；

所述无线充驱动模块200包括双路驱动支路，每一所述驱动支路均包括无线充驱动芯片(u3/u4)和由无线充驱动芯片(u3/u4)控制导通且串接的两个功率开关管(q1/q2、q4/q3)，每一路所述驱动支路的无线充驱动芯片(u3/u4)还与所述频率采集模块400耦合电连接，两路所述驱动支路其中一路的两所述功率开关管(q2和q3)的电连接点通过耦合电容(并联的电容c14-c17)连接双充电线圈l1，另一路的两所述功率开关管(q1和q4)的电连接点则与双充电线圈l1直连；所述主控器u2控制两无线充驱动芯片(u3/u4)交替驱动匹配的功率开关管(q2和q3、q1和q4)导通，使所述双充电线圈l1交替产生电磁波并传送电能至充电设备；需要说明的是，所谓交替产生电磁波是指在一无线充驱动芯片(u3/u4)驱动q2和q3或者q1和q4导通时，另一无线充驱动芯片(u4/u3)使则暂停驱动q1和q4或者q2和q3导通，从而使双充电线圈l1的一组充电线圈工作而产生电磁波，进而使双充电线圈l1交替产生电磁波，同时，所述主控器u2沿匹配的端口输出至无线充驱动芯片(u3/u4)的信号是pwm信号，因而，每一驱动支路的两个功率开关管(q1/q2、q4/q3)也循环间断的导通，从而产生频率与pwm信号相匹配一致的电磁波，而双充电线圈l1交替产生电磁波则是由主控器u2沿对应的端口输出pwm信号决定的；

所述主控器u2还能根据所述温度检测模块300采集的双充电线圈l1的温度(在充电过程中，双充电线圈的两组充电线圈交叉切换电磁波，长时间会导致线圈过热)和所述频率采集模块400采集的每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组)导通的频率信号而输出匹配的pwm信号而调整充电功率；需要说明的是，通过获取每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组)导通的频率信号而获取对应pwm信号的占空比，在相应占空比下，每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组)导通的时长就确定，从而双充电线圈l1产生的电磁波的电能也就确定，当在进行功率调整时，先获取每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组)导通的当前的频率信号，从而为提供出调整充电功率相匹配的pwm信号提供基准，同时，频率采集模块400还能实时采集每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组)导通的频率信号，从而确定充电功率是否进行匹配调整，进而使降低充电器的温度；实际中，当温度检测模块300采集到双充电线路l1的温度达到80℃以上是，主控器u2则进行功率调整，当然，充电功率调整也可以是根据充电需求而设定的。

参考附图1，所述稳压模块100包括ht7550三端稳压管u1，所述ht7550三端稳压管u1的输入端vin电连接所述供电usb端子usb1的正电源端vcc，其输出端vout为+5v输出端。

参考附图1，所述无线充驱动芯片u3/u4为lp1111驱动芯片，所述功率开关管q1/q2/q3/q4为ru207场效应管；每一路驱动支路的两功率开关管设为高位开关管q1/q2和低位开关管q4/q3，每一路驱动支路的所述无线充驱动芯片u4/u3的高位驱动输出端口(drvh)电连接所述高位开关管q1/q2的栅极，其低位驱动输出端口(drvl)则电连接低位开关管q4/q3的栅极，所述高位开关管q1/q2的漏极与+5v(vdd_in)电连接，其源极电连接所述低位开关管q4/q3的漏极，所述低位开关管q4/q3的源极则串接电阻r28到地；每一路驱动支路的所述无线充驱动芯片u4/u3的输入控制端口pwm还与所述主控器u2的控制i/o口(pb/pa)电连接；所述主控器u2沿匹配的控制i/o口(pb/pa)输出pwm信号，使两所述无线充驱动芯片u4/43交替驱动两路驱动支路的两功率开关管导通(q1与q4一组，q2与q3一组)并使所述双充电线圈l1交替产生电磁波,进而发生电能到充电设备的接收端。

参考附图1，所述频率采集模块400包括lm358双运算放大器u5,所述lm358双运算放大器u5的一路运算放大器的正输入端(in2+)串接恒流电阻r27与两所述低位开关管q4/q3的源极耦合电连接，该路运算放大器的输出端(out2)与另一路运算放大器的两输入端(in1+、in1-)耦合电连接，另一路运算放大器的输出端(out1)与所述主控器u2的频率采集端口(clbk)耦合电连接；所述lm358双运算放大器u5采集所述两低位开关管q4/q3源极电压并运算放大后输出匹配每一路驱动支路的两功率开关管(q1与q4一组，q2与q3一组,能采集到地位开关管q4/q3源极电压，则表明该路驱动支路的两功率开关管导通)导通的频率的信号至所述主控器u2，匹配使所述主控器u2沿匹配的控制i/o口(pb/pa)输出pwm信号而调整充电功率。

参考附图1，所述温度检测模块300包括与所述主控器u4耦合电连接的ntc温度传感器ntc1，所述ntc温度传感器ntc1为meb-b3950热敏电阻。

本实施例是一种小功率、电磁感应式且能智能检测充电线圈温度并调节充电功率的无线充电器；本实施例的主控器在检测到充电线圈的温度超过80°以上，会自动调节充电功率，降低充电器的温度，保护设备。

以上并非对本实用新型的技术范围作任何限制，凡依据本实用新型技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。