一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線能量收集領(lǐng)域,具體說是一種基于手機(jī)已有的NFC模塊進(jìn)行充電的射頻能量收集結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,手機(jī)作為重要的移動(dòng)終端使用的頻率越來越頻繁,包括語(yǔ)音及視頻通話、應(yīng)用軟件及多媒體操作等,在此過程中,手機(jī)電池容量不足的問題凸顯。NFC技術(shù)作為一種重要的近場(chǎng)通信技術(shù)越來越多的被主流手機(jī)廠商采用,主要用作短距離數(shù)據(jù)通信和身份識(shí)別。通常的無線充電裝置采用專用的線圈或貼片微帶天線進(jìn)行電磁耦合,破壞了手機(jī)原有的結(jié)構(gòu),且存在電磁兼容性問題,大大降低了系統(tǒng)的可靠性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)上述不足,基于手機(jī)已有的NFC電磁耦合線圈作為能量輸入來源,結(jié)合低通濾波器、倍壓整流電路和穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)NFC電磁能量的收集,從而為手機(jī)電池充電。該結(jié)構(gòu)不破壞手機(jī)原有結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不存在高頻電磁兼容性問題,提高了系統(tǒng)可靠性。
[0004]本實(shí)用新型的所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,包括手機(jī)內(nèi)置的NFC電磁耦合線圈、低通濾波器、倍壓整流模塊、穩(wěn)壓電路模塊和充電電池;
[0006]所述NFC電磁耦合線圈作為能量輸入來源,NFC電磁耦合線圈諧振中心頻率13.56MHz,能夠?qū)崿F(xiàn)I Ocm范圍電磁波的能量收集;
[0007]NFC電磁耦合線圈與低通濾波器連接;
[0008]低通濾波器與倍壓整流模塊連接;
[0009]倍壓整流模塊與穩(wěn)壓電路模塊連接;
[0010]穩(wěn)壓電路模塊與充電電池連接。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]1.本實(shí)用新型基于手機(jī)已有的NFC電磁耦合線圈作為能量的輸入來源,結(jié)合低通濾波器、倍壓整流電路和穩(wěn)壓電路實(shí)現(xiàn)NFC電磁能量的收集,從而為手機(jī)電池充電。該結(jié)構(gòu)不破壞手機(jī)原有結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不存在高頻電磁兼容性問題,提高了系統(tǒng)可靠性。
[0013]2.倍壓整流電路前端設(shè)置LC振蕩電路實(shí)現(xiàn)高頻弱信號(hào)的初步升壓,后端采用多個(gè)二極管進(jìn)行多級(jí)增壓,該結(jié)構(gòu)無需主動(dòng)開關(guān),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的倍壓整流模塊電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]如圖1-2所示,一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,包括手機(jī)內(nèi)置的NFC電磁耦合線圈、低通濾波器、倍壓整流模塊、穩(wěn)壓電路模塊和充電電池;
[0018]所述NFC電磁耦合線圈作為能量輸入來源,NFC電磁耦合線圈諧振中心頻率13.56MHz,能夠?qū)崿F(xiàn)I Ocm范圍電磁波的能量收集;
[0019]NFC電磁耦合線圈與低通濾波器連接;
[0020]低通濾波器與倍壓整流模塊連接;
[0021 ]倍壓整流模塊與穩(wěn)壓電路模塊連接;
[0022]穩(wěn)壓電路模塊與充電電池連接。
[0023]倍壓整流模塊包括LC振蕩回路,LC振蕩回路由電容C和電感L組成。
[0024]倍壓整流模塊的交流信號(hào)一輸入端通過限流電阻R與第五電容C相連,交流信號(hào)另一輸入端與電感L相連;
[0025]交流信號(hào)輸入端和電感L的公共端與第一二極管Dl正極和第三電容器C3公共端相連;
[0026]電阻R和第五電容C的公共端與第一電容器Cl相連;第一電容器Cl與第一二極管Dl負(fù)極、第二二極管D2正極和第二電容器C2相連;
[0027]第三電容器C3與第二二極管D2負(fù)極、第三二極管D3正極及第四電容器C4相連;
[0028]第二電容器C2與第三二極管D3負(fù)極、第四二極管D4正極及第四電容器C4相連。
[0029]實(shí)施例
[0030]倍壓整流模塊中電阻R為電流限制電阻,電容C和電感L組成振蕩回路,在交變信號(hào)周期過程中,實(shí)現(xiàn)信號(hào)幅值的初步升壓。信號(hào)幅值達(dá)到開啟幅值(如0.7V),實(shí)現(xiàn)二極管的單向?qū)ā?br>[0031]NFC感應(yīng)線圈感應(yīng)到射頻信號(hào)后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)過低通濾波后進(jìn)入倍壓整流模塊。倍壓整流模塊如圖2所示,電阻R為電流限制電阻,第五電容C和電感L組成振蕩回路,在交變信號(hào)周期過程中,實(shí)現(xiàn)信號(hào)幅值的初步升壓。信號(hào)幅值達(dá)到開啟幅值(如0.7V),實(shí)現(xiàn)二極管的單向?qū)?。在交流信?hào)(電壓V0)的負(fù)半周期,第一二極管Dl導(dǎo)通,第二、三、四二極管D2、D3、D4全部截止,第一電容器Cl充電到1.41V0;正半周期,第二二極管D2導(dǎo)通,第一、三、四二極管Dl、D3、D4全部截止,第二電容器C2充電到2.82V0;負(fù)半周期,第三二極管D3導(dǎo)通,第一、第二、第四二極管D1、D2、D4全部截止,第三電容器C3充電到2.82V0;正半周期,第四二極管D4導(dǎo)通,第一、二、三二極管D1、D2、D3全部截止,第四電容器C4充電到2.82V0;因此經(jīng)過倍壓整流電路的作用,弱信號(hào)幅值得到升壓,通過穩(wěn)壓電路可以對(duì)手機(jī)電池進(jìn)行充電。電磁耦合線圈收集的NFC信號(hào)是高頻交流信號(hào),需要低通濾波器進(jìn)行阻抗匹配以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的最優(yōu)傳輸,降低輸入損耗。低通濾波器同時(shí)能夠衰減交變信號(hào)中的高頻噪聲,提高信號(hào)的信噪比。
[0032]NFC信號(hào)屬于弱信號(hào),在進(jìn)入倍壓整流電路前需要初步升壓以實(shí)現(xiàn)倍壓二極管的導(dǎo)通,將LC振蕩回路設(shè)置在倍壓整流電路的前端,在交變信號(hào)周期過程中,電感器的電壓值不斷累積從而提高了信號(hào)幅值。初步升壓的信號(hào)進(jìn)入倍壓整流電路,倍壓整流電路由多個(gè)二極管級(jí)聯(lián)構(gòu)成,能夠?qū)崿F(xiàn)電壓的高增益輸出。經(jīng)過整流后的倍壓直流電通過穩(wěn)壓電路對(duì)手機(jī)充電電池進(jìn)行穩(wěn)定充電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,其特征在于:包括手機(jī)內(nèi)置的NFC電磁耦合線圈、低通濾波器、倍壓整流模塊、穩(wěn)壓電路模塊和充電電池; 所述NFC電磁耦合線圈作為能量輸入來源,NFC電磁耦合線圈諧振中心頻率13.56MHz,能夠?qū)崿F(xiàn)I Ocm范圍電磁波的能量收集; NFC電磁耦合線圈與低通濾波器連接; 低通濾波器與倍壓整流模塊連接; 倍壓整流模塊與穩(wěn)壓電路模塊連接; 穩(wěn)壓電路模塊與充電電池連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,其特征在于: 倍壓整流模塊包括LC振蕩回路,LC振蕩回路由電容C和電感L組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,其特征在于: 倍壓整流模塊的交流信號(hào)一輸入端通過限流電阻R與第五電容C相連,交流信號(hào)另一輸入端與電感L相連; 交流信號(hào)輸入端和電感L的公共端與第一二極管Dl正極和第三電容器C3公共端相連;電阻R和第五電容C的公共端與第一電容器Cl相連;第一電容器Cl與第一二極管DI負(fù)極、第二二極管D2正極和第二電容器C2相連; 第三電容器C3與第二二極管D2負(fù)極、第三二極管D3正極及第四電容器C4相連; 第二電容器C2與第三二極管D3負(fù)極、第四二極管D4正極及第四電容器C4相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于手機(jī)的無線射頻能量充電裝置,包括手機(jī)內(nèi)置的NFC電磁耦合線圈、低通濾波器、倍壓整流模塊、穩(wěn)壓電路模塊和充電電池;所述NFC電磁耦合線圈作為能量輸入來源,NFC電磁耦合線圈諧振中心頻率13.56MHz,能夠?qū)崿F(xiàn)10cm范圍電磁波的能量收集;NFC電磁耦合線圈與低通濾波器連接;低通濾波器與倍壓整流模塊連接;倍壓整流模塊與穩(wěn)壓電路模塊連接;穩(wěn)壓電路模塊與充電電池連接。本新型基于已有的NFC電磁耦合線圈作為能量的輸入來源,實(shí)現(xiàn)NFC電磁能量的收集,從而為手機(jī)電池充電。該結(jié)構(gòu)不破壞手機(jī)原有結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不存在高頻電磁兼容性問題,提高了系統(tǒng)可靠性。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號(hào)】CN205385307
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620082319
【發(fā)明人】朱思含, 甄煜婷, 張磊
【申請(qǐng)人】朱思含
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日