可模块化的电能发射电路制造技术

本发明专利技术是一种电能发射的电路，它由方波发生电路Ｐ１、整形电路Ｐ２和输出电路Ｐ３三部分组成。方波发生电路Ｐ１产生的方波经整形电路Ｐ２对波形修整后推动输出电路Ｐ３输出电能。电路可使用分立元件，也可以使用ＳＭＤ元件甚至裸芯元件塑封模块化，形成专用电能发射ＩＣ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种用于电能发射的电路，电路可使用分立元件，也可以使用SMD元件甚至裸芯元件塑 封模块化，形成专用电能发射IC。背聚技术从电的专利技术开始，迄今我们依然是通过导线来传输电能。这种有线供电，有其局限性，对于一些移动 性强的电器如手机、要求隔离的电器如防水电器和一些不便通线或无法通线的电器和场所，传统的有线供 电是很难全面解决用电的方便性和安全性等问题。两个世纪以来，不少科学家致力于无线供电的研究，至今还没有完全成熟的解决方案。2007年，美国 麻省理工学院通过internet向全球发布第一个60W功率的无线供电实验，震惊世界，这个实验虽然惊世 骇俗，但离实用仍有一段距离。能否找到一种简单的、廉价的、实用的方案来实现无线供电？答案是肯定的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于创造一种电能发射的电路，电路可使用分立元件，也可以使用SMD元件甚至裸芯元 件塑封模块化(IC)。它由方波发生电路、整形电路和输出电路三部分组成。方波发生电路产生的方波经整形电路对波形修 整后推动输出电路输出电能。方波发生电路可以使用时基发生器如NE555或压控振荡器如LTC6900等，占空比通常在0. 1-0. 5之间， 振荡频率可设在l朋z以内，这个频率越高，越有利于提高发射效率。输出电路主要是一个三极功率管，可以是达林顿管、FET管、IGBT管等。整形电路是一个简单的RC并联电路，这个电路串联在方波发生电路和输出电路之间。RC的值以确保 输出电路有最佳输出状态为准而定。当输出电路中的功率管的耐压远大于供电电压时，R可取值为0,此 时C已没有存在的必要，即，整个整形电路处于短路状态，因此，电能发射电路仅由方波发生电路、和输 出电路二部分组成。电能发射电路，可以使用分立元件来实现，也可用SMD貼片元件组合成模块(IC)，甚至可以使用裸 芯片在一块金属基板上绑定而成一个专用电能发射IC。使用时，在这个电路的输出端接上一个发射天线，即一个LC谐振回路，就可以将电能转换为高能电 磁波向周围发射出去。电能发射电路(IC)和发射谐振回路均置于用电器的外部，同时，用另一个置丁-用 电器内的LC谐振回路作为接收天线，就可以将电磁波的能量转换为电能，给用电器供电，从而实现了无 线供电的目的。其过程如图7所示。附图说明图1是电能发射电路的原理框图。图2是髙电压下电能发射电路的应用原理图。图3是低电压下电能发射电路的应用原理图。图4是电能发射电路模块化(IC)后的应用电路图。图5是电能发射电路模块化(IC)的外形示意图。图6是电能发射电路模块化(IC)的内部结构示意图。图7是电能发射的过程框图。图l中，Pl为方波发生电路，P2为整形电路，P3为输出电路，Vd为方波电路Pl的供电端，Po为输 出电路P3的输出端。图2中，虚线框P1为方波发生电路，Ul为为振荡器，虚线框P2为整形电路，虚线框P3为输出电路， Vd为方波发生电路Pl的供电端，Po为输出电路P3的输出端，Ql为输出电路中的功率管。图3中，虚线框P1为方波发生电路，Ul为为振荡器，虚线框P3为输出电路，Vd为方波发生电路Pl 的供电端，Po为输出电路P3的输出端，Ql为输出电路中的功率管。图4中，IC为电能发射电路，Vd为IC内部的方波电路的供电端，Po为IC内部的输出电路的输出端, 电压L1和电容C1为发射谐振天线，Vp为供电端；电压L2和电容C2为接收谐振天线，P1和P2为接收输 出端。图6中，E3为输出电路中的功率管Q1， E2表示PCB板，方波发生电路和整形电路及其它元件整合于 上面。El为封装塑胶。具体实施例方式如图1所示，电能发射电路由方波发生电路P1、整形电路P2和输出电路P3三部分组成，电路可使用 分立元件，也可以使用SMD元件甚至裸芯元件塑封模块化，形成专用电能发射IC。方波发生电路P2中的振荡器Ul，可以使用时基发生器如NE555或压控振荡器如LTC6900等，占空比 通常在0.1-0.5之间，振荡频率可设在l朋z以内，这个频率越高，越有利于提高发射效率。整形电路P2是一个简单的R1C1并联电路,这个电路串联在方波发生电路Pl和输出电路P3之间。R1C1 的值以确保输出电路有最佳输出状态为准而定。输出电路P3主要是一个三极功率管Q1， Ql可以是达林顿管、FET管、IGBT管等。举例说明如下如图2所示，电能发射电路由方波发生电路P1、整形电路P2和输出电路P3三部分组成。方波发生电 路Pl以振荡器Ul为主，在外围元件的共同作用下，产生振荡形成方波，送入整形电路P2对波形进行修 整，以更好地匹配于输出电路P3中的功率管Q1。 Po为输出电路P3的输出端，Vd为方波发生电路Pl的供 电端。当输出电路P3中的功率管的耐压远大于供电电压(数倍以上)时，Rl可取值为O,此时R1C1己没有 存在的必要，即，整个整形电路P2处于短路状态，因此，电能发射电路仅由方波发生电路P1和输出电路 P3二部分组成，如图3所示。电能发射电路，可以使用分立元件来实现。也可用SMD元件组合成模块(IC)，如图5和图6所示， 甚至可以使用裸芯片在一块金属基板上绑定而成一个IC。图6中，全部SMD元件，包括方波发生电路P1 和整形电路P2及输出电路P3中的R4、 D3，均集中在PCP板E2上。PCB板E2粘贴在输出电路P3中的功 率管Q1的表面，然后用塑胶(环氧树脂)封装成型，便成为一个专用电能发射IC。如图4所示，实际应用时，在这个电路(IC)的输出端接Po上，接一个发射天线，即由线圈L1和电 容Cl组成的L1C1谐振回路，供电电源从电源端Vp输入，经L1C1谐振回路和电能发射电路(IC),就可 以将电能转换为高能电磁波由线圈Ll向周围发射出去。天线回路和电能发射电路(IC)置于用电器的外 部，同时，用另一个置于用电器内由线圈L2和电容C2组成的L2C2谐振回路作为接收天线，就可以将电 磁波的能量转换为电能，由输出端P1和P2给用电器供电，从而实现了无线供电的目的。当发射谐振回路L1C1的谐振频率与电能发射电路的振荡频率一致时，具有最佳发射效率；当接收谐 振回路L2C2的谐振频率与发射谐振回路L1C1的谐振频率一致时，具有最佳接收效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电能发射电路，其主要特征是：它由方波发生电路、整形电路和输出电路三部分组成；方波发生电路产生的方波经整形电路对波形修整后推动输出电路输出电能。

【技术特征摘要】
1一种电能发射电路，其主要特征是它由方波发生电路、整形电路和输出电路三部分组成；方波发生电路产生的方波经整形电路对波形修整后推动输出电路输出电能。2.根据权利要求1所述的电能发射电路，其特征是当输出电路中的功率管的耐压远大于供电电压 时，整形电路可短路，电能发射电路仅由方波发生电路和输出电路二部分组成。3.根据权利要求1所述的电能发射电路，其特征是电路可使用分立元件，也可以使用SMD元件甚 至裸芯元件塑封模块化，形成专用电能发射IC。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯忠，
申请(专利权)人：朱斯忠，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]