整合电辐射屏蔽及电容感测功能的无线充电器制造技术

本发明专利技术提供一种整合电辐射屏蔽及电容感测功能的无线充电器，该无线充电器包含一充电模块、一电容感应器以及一控制单元。该充电模块包含一第一线圈、一摆设区以及一位于该第一线圈及该摆设区间的梳状屏蔽。该电容感应器与该梳状屏蔽连接，以检测该梳状屏蔽与周围环境间的电容变化量。当该无线充电器处于待机模式时，该梳状屏蔽用于感测电容；当该电容变化量超过一预设阈值且一无线充电的电子装置是置于该摆设区时，该控制单元将该无线充电器切换至一充电模式且该梳状屏蔽是用于屏蔽电辐射。

【技术实现步骤摘要】
整合电辐射屏蔽及电容感测功能的无线充电器
本专利技术是有关于一种无线充电器，尤指一种整合电辐射屏蔽与电容感测功能的无线充电器。
技术介绍
现今，多种的家庭或其它用途的电器具有各种复杂的电子电路，此等电器多藉由电源线或使用电池充电以提供运作所需的电力。然而，电源线的长度限制了电器的使用范围，且多个电器的电源线容易因彼此缠绕而造成使用不便。因此，以感应式充电(意即无线充电)方式来提供电器电源实为趋势所向。感应式充电方式是基于电磁感应而得以实现，而无线充电中主要的问题即为电磁干扰(EMI, electromagnetic interference)。电磁干扰为一种常见的问题，其是因电磁辐射或电磁传导，扰乱或中断运行中的电器而影响其性能，感应式充电装置(无线充电器)的电辐射可能会干扰周围其它电子装置的运作。一般而言，标准的无线充电器会持续不断地发送呼叫信号(ping signal)，来识别该无线充电器上的充电平板上是否放置可供充电的装置；然而，此呼叫信号会造成了额外的电磁耐受性(EMS, electromagnetic susceptibility)问题。因此，目前仍尚待解决上述问题的方法。
技术实现思路
本专利技术一方面是提供一种无线充电器，其用以对一具有一第二线圈的电子装置进行充电，该无线充电器包含:一充电模块，其包含一电磁稱合于该第二线圈的第一线圈，一设于相对于该第一线圈的摆设区，以及一设置在介于该第一线圈及该摆设区间的梳状屏蔽；一电容感应器，其连接于该梳状屏蔽以检测该梳状屏蔽与周围环境间的电容变化量；以及一控制单元，其连接于该梳状屏蔽及该电容感应器并记录电容变化量；其中，当该电容变化量超过一预设的阈值时，该控制单元传输一呼叫信号至该电子装置，且若该电子装置响应该呼叫信号，则该控制单兀将该充电模块由一待机模式切换至一充电模式以对该电子装置进行无线充电，并切换该梳状屏蔽连接至一接地端。本专利技术另一方面是提供一种整合电辐射屏蔽及电容感测功能于一无线充电器的方法，该方法包含:(a)于一待机模式下，藉由与一梳状屏蔽连接的一电容感应器测量该无线充电器中的该梳状屏蔽与周围环境间的电容变化量；(b)当该电容变化量超过预设的阈值时，通过一控制单元传送一呼叫信号以确认一待充电的电子装置；(C)当接收到该呼叫信号的响应时，该无线充电器是处于一充电模式，切换该梳状屏蔽连接至一接地端并启动该无线充电器以执行无线充电；以及(d)当该电容变化量低于该预设的阈值时，该无线充电器切换至该待机模式。为便于理解所揭露的各种不同的目的，用于达成上述技术目的、技术特征、以及技术效果而于本专利技术中所采用的技术是如以下的例示及附图所示。【附图说明】图1是本专利技术的无线充电器的一种实施态样示意图。图2是本专利技术的无线充电器与可携式电子装置的示意图。图3是图1的实施态样的操作流程图。图4是一未装设梳状屏蔽的无线充电器于充电模式下发射电辐射的频谱图。图5是一无线充电器装设有本专利技术的梳状屏蔽时于充电模式下发射电辐射的频谱图。[标号说明]100无线充电器 10梳状屏蔽11第一线圈12摆设区13梳状屏蔽131平行段132间隙14 印刷电路板20电容感应器 30控制单元31接地端32切换器40电子装置41第二线圈【具体实施方式】以下兹就本专利技术的技术细节详述，惟本专利技术中的各种实施态样仅作为说明的用途，而本领域技术人员可知悉，该等实施态样于本专利技术的精神与范围内所进行的更动或修改，仍属本专利技术所界定的技术范畴。此外，本专利技术的图式是俾于直观理解其
技术实现思路
的用途，并非用以限制本专利技术。图1为本专利技术无线充电器的示意图，图2为本专利技术的无线充电器100与一可携式设备的示意图。该无线充电器100用以对一电子装置40进行无线充电；在一般的情况下，该电子装置40内设有一第二线圈41以感应电磁场来传递电功率，并将接收到的电功率转换为电流以对该电子装置40内的电池充电。如图1所示:该无线充电器100包含一充电模块10、一电容感应器20以及一控制单元30。该充电模块10包含至少一第一线圈11、一摆设区12以及一梳状屏蔽13 ;该第一线圈11是电磁耦合于该电子装置40内的该第二线圈41，且该第一线圈11可连接于一电源供应器；该摆设区12是设置于相对该第一线圈11处，用以摆设该电子装置40以执行无线充电；且该梳状屏蔽13是介于该摆设区12以及该第一线圈11之间。于本专利技术的实施态样中，该无线充电器100具有两种模式，即待机模式以及充电模式。于待机模式下，该梳状屏蔽13用以感测电容；而在充电模式下，该梳状屏蔽13是作为屏蔽电辐射的用途。是以，本专利技术的无线充电器100集成电辐射屏蔽与电容感测的功能。两种模式的转换详参下述。该电容感应器20连接于该梳状屏蔽13以检测该梳状屏蔽13与周围环境的电容变化量。一般而言，该电容感应器20可直接感测电场。该电容感应器20是由一导体感测电极、一介电体以及用以感测电容变化量的感测电路所组成，且该电容感应器20可为一电容感测集成电路(integrated circuit, IC)。于待机模式下，由于该梳状屏蔽13连接于该电容感应器20，而作为该电容感应器20的电极，若有一对象(电子装置40)靠近该梳状屏蔽13，则该梳状屏蔽13与周围环境的电容值即产生变化，且该电容变化量受该电容感应器20内的感测电路所检测。该控制单元30连接于该梳状屏蔽13以及该电容感应器20，以记录/储存该电容变化量。当电容变化量超过预设的阈值时，该控制单元30即发送一呼叫信号予该电子装置40，因此，该呼叫信号的发射仅于该电子装置40靠近该控制单元30时才启动，若该电子装置40响应该呼叫信号，则该控制单元30将该充电模块10自待机模式切换至充电模式以对该电子装置40无线充电，并将该梳状屏蔽13切换以连接至一接地端31。本专利技术的术语「呼叫信号」是指由一第一互动无线装置(于本专利技术中，所谓第一交互式无线设备即为控制单元30)所发射的任意种类的无线信号，以获得在该第一互动无线装置的特定范围内，一第二交互式无线装置(于本专利技术中，所谓第二交互式无线设备即为待充电的电子装置40)的信息。该呼叫信号典型的为一种短距信号，用以与第二交互式无线装置在一短距离中通讯，且可自控制单元30经由该第一线圈11所发送至该电子装置40。当该第二交互式无线设备位于可接收该呼叫信号的范围内，即以无线传输发送一响应信号，上述的响应信号可能包含了其它的信息，例如该电子装置40剩余电力或容量等。该第一交互式无线装置可依据第二交互式无线装置的残余的电力或电池内的电量，调整进行无线充电的时间。本专利技术的术语「无线充电」，亦称作「感应式充电」，是指通过电磁场于两对象间传递能量(一为该无线充电器100，另一则为电子装置40)。能量经由线圈感应耦合至电子装置40，即可将能量用于对电池充电或供该电子装置40运作。典型地，该无线充电器100使用第一线圈11作为感应线圈以连接交流电(AC)电源供应器并在一可充电范围内产生一交流电磁场，且该电子装置40内的该第二线圈41经由电磁场接收功率且转换为电流对电子装置40内的电池进行充电，此二感应线圈(该第一线圈11、该第二线圈41)在邻近结合下形成一电气变压器。于充电模式中执行无线充电时，该H场(magnetic本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线充电器，其用以对一具有一第二线圈的电子装置进行充电，该无线充电器包含：一充电模块，其包含一电磁耦合于该第二线圈的第一线圈，一设于相对于该第一线圈的摆设区，以及一设置在介于该第一线圈及该摆设区间的梳状屏蔽；一电容感应器，其连接于该梳状屏蔽以检测该梳状屏蔽与周围环境间的电容变化量；以及一控制单元，其连接于该梳状屏蔽及该电容感应器并记录电容变化量；其中，当该电容变化量超过一预设的阈值时，该控制单元传输一呼叫信号至该电子装置，且若该电子装置响应该呼叫信号，则该控制单元将该充电模块由一待机模式切换至一充电模式以对该电子装置进行无线充电，并切换该梳状屏蔽连接至一接地端。

【技术特征摘要】
2013.01.15 US 13/742,1591.一种无线充电器，其用以对一具有一第二线圈的电子装置进行充电，该无线充电器包含: 一充电模块，其包含一电磁耦合于该第二线圈的第一线圈，一设于相对于该第一线圈的摆设区，以及一设置在介于该第一线圈及该摆设区间的梳状屏蔽； 一电容感应器，其连接于该梳状屏蔽以检测该梳状屏蔽与周围环境间的电容变化量；以及 一控制单元，其连接于该梳状屏蔽及该电容感应器并记录电容变化量； 其中，当该电容变化量超过一预设的阈值时，该控制单元传输一呼叫信号至该电子装置，且若该电子装置响应该呼叫信号，则该控制单元将该充电模块由一待机模式切换至一充电模式以对该电子装置进行无线充电，并切换该梳状屏蔽连接至一接地端。2.根据权利要求1所述的无线充电器，其中该控制单元进一步包含一电性连接于该接地端及该梳状屏蔽的切换器。3.根据权利要求2所述的无线充电器，其中该切换器为一晶体管。4.根据权利要求1所述的无线充电器，其中该呼叫信号是由控制单元通过该第一线圈发送。5.根据权利要求1所述的无线充电器，其中该梳状屏蔽包含多个平行段。6.根据权利要求1所述的无线充电器，其中该梳状屏蔽是一电路路径印刷于一印刷电路板上。7.根据权利要求1所述的无线充电器，其中至少使用二个该梳状屏蔽，其是设置于该无线充电器的不同层中，且彼此方...

【专利技术属性】
技术研发人员：S格拉夫，A沃尔德施米特，K罗思，L林登斯特拉斯，
申请(专利权)人：建兴电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71