无线电源接收机、无线电源组件及电子设备制造技术

本发明专利技术提供了无线电源接收机、无线电源组件及电子设备。其中，无线电源接收机包括：接收线圈，用于在有磁场的区域产生交流电压；导电基板，靠近所述接收线圈设置；磁屏蔽，设置在所述接收线圈和所述导电基板之间，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。实施本发明专利技术可改善无线电源系统的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
无线电源接收机、无线电源组件及电子设备
本专利技术通常涉及无线电源(Wirelesspower,WP)
，更特别地，本专利技术涉及无线电源接收机、无线电源组件及电子设备。
技术介绍
无线电源系统(wirelesspowersystem)使用一对电感线圈形成松散(loosely-coupled)耦合变压器用于无线地传输电源。所述一对电感线圈包括发射线圈，所述发射线圈例如可加工为充电垫的一部分，以及与电子设备集成在一起的接收线圈，所述电子设备例如为移动电话、智能手机或其他计算设备。传输至接收线圈的电源可被所述电子设备用于对所述电子设备的电池等充电。图1示出包括无线电源发射机2和无线电源接收机3的无线电源系统。无线电源发射机2从直流适配器(DCadapter)接收固定电压(fixedvoltage)。所述固定的适配器电压由DC/DC转换器4(直流-直流转换器)缩放(scale)后提供至反相器6。反相器连同发射机匹配网络8在发射线圈10产生交流电流(ACcurrent)。发射线圈10处的交流电流依据安培法则产生振荡磁场。所述振荡磁场根据安培法则将交流电压感应至无线电源接收机3的调谐接收线圈12。接收线圈12处感应的交流电压被提供至整流器16以产生未经调节的(unregulated)直流电压。使用DC/DC转换器18对所述未经调节的直流电压过滤以调节所述未经调节的直流电压，然后将调节后的直流电压提供给负载，例如电子设备的电池充电器。
技术实现思路
本专利技术提供无线电源接收机、无线电源组件及电子设备，可改善无线电源系统的整体效率。本专利技术的一些实施例涉及一种无线电源接收机，其包括：接收线圈，用于在有磁场的区域产生交流电压；导电基板，靠近所述接收线圈设置；磁屏蔽，设置在所述接收线圈和所述导电基板之间，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。本专利技术的一些实施例涉及一种无线电源组件，其包括：无线电源线圈；靠近所述无线电源线圈设置的磁屏蔽，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。本专利技术的一些实施例涉及一种电子设备，其包括：接收线圈，用于在有磁场的区域产生交流电压；电池，靠近所述接收线圈设置；磁屏蔽，设置在所述接收线圈和所述电池之间，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。由上述列举的方案可知，本专利技术实施例的磁屏蔽至少包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。因此，本专利技术实施例提供的多层磁屏蔽在不需要实际的更厚的屏蔽和不需要在组件之间设置间隙的情形下捕获和回传更多的杂散磁通量以改善无线电源系统的整体效率。附图说明图1示出包括无线电源发射机2和无线电源接收机3的无线电源系统。图2示出可作为电子设备(例如智能电话或平板电脑)的一部分的无线电源组件200。图3依据一些实施例示出包括多层磁屏蔽310的无线电源组件300。图4示出包括磁屏蔽层420的无线电源组件400。图5为实验结果的表格，其演示了根据本专利技术的一些实施例设计的多层磁屏蔽层改善无线电源线圈(发射线圈或接收线圈)的质量因子(Q因子)的效果。具体实施方式现在将详细给出参考信息至本专利技术的一些实施例，这些实施例中的示例在下面的附图中来说明。在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”及“包括”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大体上”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。因此，若文中描述一第一组件耦接于一第二组件，则代表该第一组件可直接电性连接于该第二组件，或通过其它组件或连接手段间接地电性连接至该第二组件。以下所述为实施本专利技术的较佳方式，目的在于说明本专利技术的精神而非用以限定本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。在无线电源系统中，发射线圈和接收线圈之间的电源传输存在损耗，部分原因是因为接收线圈未能捕捉(capture)到的杂散(stray)磁通量。无线电源系统的效率(η)按照下面的表达式与线圈的质量因子(Q)直接相关：其中，Q1为发射线圈的质量因子，Q2为接收线圈的质量因子，k为发射线圈和接收线圈之间的耦合系数(couplingcoefficient)。由于无线电源系统中的线圈之间并不能完全耦合(也即，k<1)，线圈未能捕捉到的磁场以杂散磁通量的方式丢失，因此降低系统的效率。如后续将要讨论的更多细节所述，杂散磁通量还会在发射线圈和接收线圈附近的导电基板上感应涡电流(eddycurrent)，这将导致不好的效果。无论是有意或者无意，无线电源系统的发射和接收线圈中的一个或两个靠近导电基板设置，以便发射线圈和接收线圈产生/感知的至少一部分磁场在操作过程中被所述导电基板捕获(trapped)作为流动在所述导电基板中的涡电流。在本专利技术中，术语“靠近”是指空间靠近一个组件，但又不需要与所述组件相连。例如，间隔很小间隙的两个组件仍可认为是本专利技术所述的“靠近”，即使所述两个组件并未彼此物理连接。在包括无线充电功能的电子设备(例如，智能电话)中，用于根据磁场产生电流的接收线圈可靠近所述设备的电池设置以提供电池充电(此时，电池作为本专利技术前述的导电基板使用)。用于电子设备的电池由高导电材料(例如，铝)制成，所述电池将接收线圈未捕捉到的杂散磁通量捕获作为涡电流。在另一个实施例中，集成在工作台或车辆中的无线电源发射线圈可位于一个或多个导电基板附近，因此，杂散磁通量可被所述靠近的导电基板捕获到。当无线电源系统中的线圈(发射线圈和接收线圈)中的一个或者两个靠近导电基板设置，所述无线电源系统的效率由于靠近导电基板设置的线圈的质量因子的减小而减小。例如，困在导电基板中生成的涡流中的杂散磁通量未形成到发射线圈的回路的一部分，因此减少了发射线圈的质量因子。除减小无线电源系统的效率之外，困在导电基板中生成的涡流中的杂散磁通量还会产生不好的效果(undesirableeffect)，所述不好的效果包括但不限于增加导电基板的热量。一些无线电源系统试图通过合并线圈和导电基板之间设置的磁屏蔽层(magneticshieldinglayer)来减小位于无线电源线圈附近的导电基板上的磁通量的影响。图2示出可作为电子设备(例如智能电话或平板电脑)的一部分的无线电源组件200。无线电源组件200包括用于无线电源系统(例如，无线充电系统)中对电子设备的电池进行充电的接收线圈210。无线电源组件200还包括形成在接收线圈210和导电基板220之间的磁屏蔽230。在无线电源系统的操作过程中，磁屏蔽230捕捉至少一部分杂散的磁通量以减少导电基板220上的杂散磁通带来的不好的效果。图2描述由无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线电源接收机，其特征在于，包括：接收线圈，用于在有磁场的区域产生交流电压；导电基板，靠近所述接收线圈设置；磁屏蔽，设置在所述接收线圈和所述导电基板之间，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。

【技术特征摘要】
2015.12.21 US 62/270,065;2016.09.01 US 15/254,4391.一种无线电源接收机，其特征在于，包括：接收线圈，用于在有磁场的区域产生交流电压；导电基板，靠近所述接收线圈设置；磁屏蔽，设置在所述接收线圈和所述导电基板之间，所述磁屏蔽包括具有第一材料的第一层和具有第二材料的第二层，其中，所述第二材料的磁导率大于所述第一材料的磁导率。2.如权利要求1所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第二层的厚度小于所述第一层的厚度。3.如权利要求1所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第二层设置在所述第一层和所述导电基板之间。4.如权利要求3所述的无线电源接收机，其特征在于，所述磁屏蔽还包括具有第三材料的第三层，其中，所述第三材料的磁导率大于所述第二材料的磁导率。5.如权利要求4所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第三层设置在所述第二层和所述导电基板之间。6.如权利要求1所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第一材料包括铁素体，所述第二材料包括从纳米晶体合金薄膜和分层复合箔组成的组中选择的材料。7.如权利要求1所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第二层的厚度小于或等于0.4毫米。8.如权利要求7所述的无线电源接收机，其特征在于，所述第二层的厚度为0.1毫米。9.如权利要求1所述的无线电源接收机，其特征在于，所述接收线圈、所述磁屏蔽以及所述导电基板在不插入间隙的情形下连续设置。10.一种无线电源组件，其特征在于，包括：无线电源线圈；靠近所述无线电源线圈设置的磁屏蔽，所述磁屏蔽包括具有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉迪米尔·亚历山大·穆拉托夫，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71