本實(shí)用新型涉及一種充電系統(tǒng)，具體是一種電磁共振式無線手機(jī)充電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無線電技術(shù)用于通信，已經(jīng)在全世界流行了近一百年，從當(dāng)初的無線電廣播和無線電報(bào)，發(fā)展到現(xiàn)在的衛(wèi)星和微波通信，以及普及到全球幾乎每一個(gè)個(gè)人的移動(dòng)通信、無線網(wǎng)絡(luò)、GPS等，無線通信極大地改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，沒有無線通信，信息化社會(huì)的目標(biāo)是不可議的，然而，無線通信傳送的都是微弱的信息，而不是功率較大的能量，因此許多使用極為方便的便攜式的移動(dòng)產(chǎn)品，都要不定期地連接電網(wǎng)進(jìn)行充電，也因此不得不留下各種插口和連接電纜，這就很難實(shí)現(xiàn)具有防水性能的密封工藝，而且這種個(gè)性化的線纜使得不同產(chǎn)品的充電器很難通用，如果徹底去掉這些尾巴，移動(dòng)終端設(shè)備就可以獲得真正的自由，也易于實(shí)現(xiàn)密封和防水，這個(gè)目標(biāo)必須要求能量也像信息一樣實(shí)現(xiàn)無線傳輸，雖然能量的無線傳送的想法早已有之，但因?yàn)橐恢睙o法突破無線傳輸設(shè)備體積小型化以及傳輸能量損耗等瓶頸，使它一直不能進(jìn)入實(shí)用領(lǐng)域，隨著智能手機(jī)等設(shè)備的普及，無線充電尤其受到人們的廣泛關(guān)注。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種電磁共振式無線手機(jī)充電系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種電磁共振式無線手機(jī)充電系統(tǒng)，包括電源管理模塊、發(fā)射電路、接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路，所述電源管理模塊分別連接直流電和交流電，電源管理模塊還連接發(fā)射電路，發(fā)射電路發(fā)射電磁波，電磁波在空中傳播后經(jīng)接收轉(zhuǎn)換電路接收，以此傳遞接收電能，接收轉(zhuǎn)換電路還連接充電電路。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案：所述電源管理模塊包括整流橋D1、芯片U1、芯片U2和芯片U3，整流橋D1的端口1和端口3通過變壓器T1連接220V交流電，整流橋D1的端口2連接電容C1、電容C2和芯片U1的腳1，芯片U1的腳2連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接電容C1的另一端、電容C2的另一端、電容C3、電容C4、二極管D3的陰極、二極管D4的陰極、繼電器D6的腳4、芯片U2的腳2、芯片U3的腳和整流橋T的端口4，繼電器D6的腳2連接電阻R2和24V直流電，電阻R2的另一端連接二極管D4的陽極，芯片U2的腳3連接3連接芯片U3的腳1和12V直流電，芯片U2的腳1連接繼電器D6的腳5，芯片U3的腳3連接5V直流電，芯片U1的型號(hào)為7805，芯片U2的型號(hào)為7812，芯片U3的型號(hào)為7805。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案：所述發(fā)射電路包括芯片U4、電位器Rf、電阻R3、電阻R5、三極管Q1、電感L1、電容C5、電容C6和電容C7，所述芯片U4型號(hào)為1.8V 13.56MHZ-20PPM有源晶振。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案：所述接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路包括三極管Q4、芯片U3、電阻R11和三極管Q5，二極管D5-D8組成整流橋，整流橋的電壓輸入端通過電容Cr和電容Ct連接電感L2，整流橋的電壓輸出端連接電容C9、電容C10、電阻R5、電阻R6、二極管LED2和三極管Q3的發(fā)射極，電阻R5的另一端連接電阻R8和三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極連接二極管LED3，二極管LED2的另一端連接電阻R9和三極管Q5的基極，電阻R9的另一端連接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極連接電阻R10，電阻R10的另一端連接電阻R8的另一端和芯片U3的引腳6，芯片U3的引腳2連接電阻R11，電阻R11的另一端連接電壓表V、電流表mA和蓄電池BT2，芯片U3的引腳2連接電阻R12，電阻R12的另一端連接電阻R4的另一端、電位器RP2的一個(gè)固定端和三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的陰極，三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的陽極連接電位器RP2的另一個(gè)固定端并接地，三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的參考極連接電位器RP2的滑動(dòng)端，電阻R6的另一端連接電阻R7和開關(guān)SW，開關(guān)SW的另一端連接電阻R7的另一端和三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的集電極連接電流表mA的另一端，芯片U3的型號(hào)為OPA335。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型電磁共振式無線手機(jī)充電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，利用電磁共振方式實(shí)現(xiàn)了無線充電，轉(zhuǎn)換效率高，且允許較大范圍的錯(cuò)位，因此具有節(jié)約電能、使用方便和性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為電磁共振式無線供電的原理框圖；

圖2為電源管理模塊的電路圖；

圖3為發(fā)射電路的電路圖；

圖4為接收轉(zhuǎn)換電路的電路圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-4，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種電磁共振式無線手機(jī)充電系統(tǒng)，包括電源管理模塊、發(fā)射電路、接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路，所述電源管理模塊分別連接直流電和交流電，電源管理模塊還連接發(fā)射電路，發(fā)射電路發(fā)射電磁波，電磁波在空中傳播后經(jīng)接收轉(zhuǎn)換電路接收，以此傳遞接收電能，接收轉(zhuǎn)換電路還連接充電電路。

電源管理模塊包括整流橋D1、芯片U1、芯片U2和芯片U3，整流橋D1的端口1和端口3通過變壓器T1連接220V交流電，整流橋D1的端口2連接電容C1、電容C2和芯片U1的腳1，芯片U1的腳2連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極連接電容C1的另一端、電容C2的另一端、電容C3、電容C4、二極管D3的陰極、二極管D4的陰極、繼電器D6的腳4、芯片U2的腳2、芯片U3的腳和整流橋T的端口4，繼電器D6的腳2連接電阻R2和24V直流電，電阻R2的另一端連接二極管D4的陽極，芯片U2的腳3連接3連接芯片U3的腳1和12V直流電，芯片U2的腳1連接繼電器D6的腳5，芯片U3的腳3連接5V直流電，芯片U1的型號(hào)為7805，芯片U2的型號(hào)為7812，芯片U3的型號(hào)為7805。

發(fā)射電路包括芯片U4、電位器Rf、電阻R3、電阻R5、三極管Q1、電感L1、電容C5、電容C6和電容C7，所述芯片U4型號(hào)為1.8V 13.56MHZ-20PPM有源晶振。

接收轉(zhuǎn)換電路和充電電路包括三極管Q4、芯片U3、電阻R11和三極管Q5，二極管D5-D8組成整流橋，整流橋的電壓輸入端通過電容Cr和電容Ct連接電感L2，整流橋的電壓輸出端連接電容C9、電容C10、電阻R5、電阻R6、二極管LED2和三極管Q3的發(fā)射極，電阻R5的另一端連接電阻R8和三極管Q3的基極，三極管Q3的集電極連接二極管LED3，二極管LED2的另一端連接電阻R9和三極管Q5的基極，電阻R9的另一端連接三極管Q4的集電極，三極管Q4的基極連接電阻R10，電阻R10的另一端連接電阻R8的另一端和芯片U3的引腳6，芯片U3的引腳2連接電阻R11，電阻R11的另一端連接電壓表V、電流表mA和蓄電池BT2，芯片U3的引腳2連接電阻R12，電阻R12的另一端連接電阻R4的另一端、電位器RP2的一個(gè)固定端和三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的陰極，三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的陽極連接電位器RP2的另一個(gè)固定端并接地，三端可調(diào)基準(zhǔn)源TL431的參考極連接電位器RP2的滑動(dòng)端，電阻R6的另一端連接電阻R7和開關(guān)SW，開關(guān)SW的另一端連接電阻R7的另一端和三極管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的集電極連接電流表mA的另一端，芯片U3的型號(hào)為OPA335。

本實(shí)用新型的工作原理是：電能發(fā)送部分：電磁共振式無線充電在原有電磁感應(yīng)電路基礎(chǔ)上進(jìn)行加以改進(jìn)并進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)制，以達(dá)到電磁共振傳輸。此無線電能發(fā)送單元的供電電源有兩種:220V交流和24V直流, 由繼電器選擇，如圖2所示。按照交流優(yōu)先的原則, 圖中繼電器2腳為常閉觸點(diǎn)與直流電源24V連接。正常情況下，當(dāng)有交流供電時(shí), 整流濾波后經(jīng)7805穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓，輸出13.2V電壓,同時(shí)LED D3發(fā)光顯示，若交流電存在,選擇交流供電,同時(shí)斷開直流供電,在交流電停電時(shí),則自動(dòng)切換直流供電，用24V直流供電則LED D4發(fā)光顯示。電能的無線傳送主要通過發(fā)射線圈和接收線圈實(shí)現(xiàn)的電磁共振實(shí)現(xiàn)，為保證足夠的功率和盡可能高的效率, 應(yīng)選擇較高的調(diào)制頻率, 同時(shí)要考慮到器件的高頻特性。

電能接收與充電控制部分：如圖3所示，正常情況下, 接收線圈L2與發(fā)射線圈L1相距不過幾厘米, 且接近同軸, 此時(shí)可獲得較高的傳輸效率。電能接收與充電控制電路單元的原理如圖3所示。L2感應(yīng)得到的發(fā)射電磁相同頻率的正弦電壓。經(jīng)橋式整流和C9電容濾波, 得到直流電壓。作為充電控制部分的唯一電源。由R4, RP2 和TL431構(gòu)由R4, RP2 和TL431構(gòu)成精密參考電壓即鋰離子電池的充電終止電壓4. 15V，經(jīng)R12接到運(yùn)放U3的同相輸入端3。當(dāng)U2的反相輸入端2低于4. 15V，U3輸出的高電位一方面使Q4 飽和從而在LED2兩端正向?qū)ㄌ匦缘玫郊s2V 的穩(wěn)定電壓, 同時(shí)R5 使Q3截止, LED3不亮。

無線充電技術(shù)此前已經(jīng)出現(xiàn)，但這項(xiàng)新發(fā)明更為方便實(shí)用，放置在可作用范圍的任一位置就可充電，不像以前的一些技術(shù)那樣需要精確定位，還可以幾個(gè)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行充電。充電器產(chǎn)生的磁場因使用共振傳輸，對(duì)附近的信用卡、錄像帶等利用磁性記錄數(shù)據(jù)的物品不會(huì)產(chǎn)生影響。