法拉电容充电器制造技术

本发明专利技术是一种无线充电器，一种针对法拉电容充电的无线充电器，能将电能转化为磁能对外发射，它由一个LC谐振发射回路、一个发射驱动器、一个定时器、一个干簧管和一组电子开关组成，谐振发射回路受控于发射驱动器，发射驱动器受控于定时器，定时器受控于电子开关，电子开关受控于干簧管；LC谐振发射回路是一个并联型谐振发射电路，这个回路的一端与电源正极相连，另一端与发射驱动器的输出端相联，发射驱动器的电源端与定时器的输出端相连，发射驱动器的地端与定时器的负极相连，定时器的电源端与电源正极相连，电子开关串联在电源负极与定时器负极之间，干簧管接在电源正极和电子开关的控制端。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线充电器，一种针对法拉电容充电的无线充电器。
技术介绍
法拉电容又叫超级电容，与电池比较，它有如下特性:充电速度快，充电10秒 10分钟可达到其额定容量的95%以上；超低串联电阻，功率密度是锂离子电池的数十倍以上，适合大电流放电；超长寿命，充放电大于50万次，是L1-1on电池的约500倍，是N1-MH和N1-Cd电池的约1000倍；可以大电流充电，充放电时间短，对充电电路要求简单，无记忆效应；免维护，可密封；产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保贮能器，用法拉电容做成万用干电池，可取代传统的锰锌电池、锂电池、镍-氢和镍-锰电池。鉴于法拉电容的超低电阻这一特性，如果采用传统的有线充电方式来给法拉电容充电，在接通电源的瞬间，法拉电容如同短路，这样就很容易导致充电器的损坏。如何解决？
技术实现思路
本专利技术是一种无线充电器，一种针对法拉电容充电的无线充电器，简称法拉电容充电器，能将电能转化为磁能对外发射，它由一个LC谐振发射回路、一个发射驱动器、一个定时器、一个干簧管和一组电子开关组成，谐振发射回路受控于发射驱动器，发射驱动器受控于定时器，定时器受控于电子开关，电子开关受控于干簧管，具体结构及工作原理如下:发射驱动器有三个端:电源端、输出端和地端，输出端可以输出方波；定时器有三个端:电源端、输出端和地端，输出端可以输出高/低电平；电子开关有三个端:输入端、控制端和输出端，输入和输出端具有通/断功能；LC谐振发射回路是一个并联型谐振发射电路，这个回路的一端与电源正极相连，另一端与发射驱动器的输出端相联，发射驱动器的电源端与定时器的输出端相连，发射驱动器的地端与定时器的负极相连，定时器的电源端与电源正极相连，电子开关串联在电源负极与定时器负极之间，干簧管接在电源正极和电子开关的控制端；当一个外来的磁铁靠近干簧管时，干簧管接通，电子开关也同步接通，定时器得电工作，开始计时，并输出一个高电平给发射驱动器工作，发射驱动器输出一个固定频率和脉宽的方波，驱动LC谐振发射回路工作，将电能转化为磁能，向线圈L的两侧发射；在这个磁场内，接收线圈吸收磁能转化为电能，经处理后就可以给法拉电容快速充电；特别指出，接收线圈仅仅位于发射线圈的磁场内，只有位置上的关系，没有物理上的任何连接，因此法拉电容充电器是一个独立的无线充电器。当定时器到达设定的时间后，输出端由高电平变为低电平，发射驱动器停止工作，LC谐振发射回路被迫停振，停止对法拉电容充电。这里，用于触发磁控开关的磁铁来自充电器的外部，这个磁铁与被充电的法拉电容及接收电路绑定在一起，这样，当它们靠近无线充电器时，无线充电器开始工作给法拉电容充电，当它们移走后，无线充电器停止工作。本专利技术的实际效果:法拉电容充电器，与被充电的法拉电容之间没有任何导线连接，这样不仅方便法拉电容及其所在电器的充电，减少了机械接触带来的火花干扰和磨损等问题，也避免了由于法拉电容的低内阻给充电器带来的大电流冲击；同时定时器的加入，防止了对法拉电容的过度充电，保护了法拉电容并有利于节能。附图说明图1是法拉电容充电器的原理示意图。图2是法拉电容充电器及充电接收电路的工作原理示意图。图3是法拉电容充电器的结构示意图。图1中，RD为干簧管，K为电子开关，T为定时器，ICl为发射驱动器，LI为发射线圈，Cl为谐振电容，Vd表电源正极,OV表电源负极。图2中，RD为干簧管，K为电子开关，T为定时器，ICl为发射驱动器，LI为发射线圈，Cl为谐振电容，Vd表示电源正极，OV表示电源负极；L2为接收线圈，IC2为电能接收芯片，FC为法拉电容，SN为磁铁。图3中，RD表示干簧管，LI表示发射线圈，P表示塑料外壳，H表示一个空腔。具体实施例方式以下结合实例对法拉电容充电器作进一步说明。例一、法拉电容充电器的工作原理在附图1中，法拉电容充电器，它包括以下结构:一个LlCl谐振发射回路、一个发射驱动器ICl、一个定时器T、一个干簧管RD和一组电子开关K组成；谐振发射回路LlCl受控于发射驱动器ICl，发射驱动器ICl受控于定时器T，定时器T受控于磁控开关，具体结构及工作原理如下:在附图1和附图2中，LlCl谐振发射回路是一个并联型谐振发射电路，这个回路的一端与电源正极Vd相连，另一端与发射驱动器ICl的输出端相联，发射驱动器ICl的即电源端与定时器T的输出端相连，发射驱动器ICl的地端与定时器T的负极相连，定时器T的电源端与电源正极Vd相连，电子开关K串联在电源负极与定时器负极之间；在附图2中，箭头左侧为电能发射部分即充电器部分，是一个独立的部分；箭头右侧部分为电能接收及电能的贮存部分，是另一个独立部分，它可以组成一个整体，外形如干电池，关于这一部分将另案申报，这里不作赘述。当一个外来的磁铁SN靠近干簧管RD时，干簧管RD接通，电子开关K也同步接通，定时器T得电工作，开始计时，并输出一个高电平给发射驱动器ICl工作，发射驱动器ICl输出一个固定频率和脉宽的方波，驱动LlCl谐振发射回路工作，将电能转化为磁能向线圈LI的两侧发射；在这个磁场内，接收线圈L2吸收磁能转化为电能，经电能接收芯片IC2处理后就可以给法拉电容FC快速充电；当定时器T到达设定的时间时，它的输出端由高电平变为低电平，发射驱动器ICl停止工作，LlCl谐振发射回路被迫停振，停止对法拉电容FC充电。这里，用于触发干簧管RD的磁铁SN与被充电的法拉电容绑定在一起，这样，当它们靠近无线充电器时，无线充电器开始工作给法拉电容FC充电，当它们移走后，无线充电器停止工作。定时器T可用V0XT001，发射驱动器ICl可用V0X05MP01，电能接收芯片IC2可用V0XR002 等。例二、法拉电容充电器的另一种原理实现例一的法拉电容充电器还有另外的可选方案:方案1:用一个单片机MCU，写入定时程序和发射所需要的振荡、驱动程序并在MCU的外部增加一个功率输出管，用于代替例一中的定时器T和发射驱动器IC1。方案2:用Hall (霍尔)传感器代替干簧管RD实现磁控功能。例三、法拉电容充电器的结构布局如图3，塑料外壳P分为上下两个壳体，空腔H用于放置一块PCB，PCB上的元件包括:电子开关K、定时器T、谐振电容Cl和发射驱动器ICl等，发射线圈LI和干簧管RD放置在空腔的另一侧；发射线圈LI和干簧管RD的位置要求:发射线圈LI的位置与接收线圈L2上下对齐，干簧管RD的位置与磁铁SN上下对齐，以保证当磁铁SN靠近时干簧管RD接通，同时，当发射电路工作时，接收线圈L2能很好地接收来自发射线圈LI的能量。特别声明，这里所列举的几个例子是本专利技术的几个典型示范，本专利技术包含它们在内，但不局限于此，比如，用作传感器的干簧管可用霍尔元件代替，也可以用其它传感器如光敏电阻、光电管等代替，只要根据本专利技术的原理制作的法拉电容充电器，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术是一种针对法拉电容充电的无线充电器，简称法拉电容充电器，它由一个LC谐振发射回路、一个发射驱动器、一个定时器、一个干簧管和一组电子开关组成，谐振发射回路受控于发射驱动器，发射驱动器受控于定时器，定时器受控于电子开关，电子开关受控于干簧管；LC谐振发射回路是一个并联型谐振发射电路，这个回路的一端与电源正极相连，另一端与发射驱动器的输出端相联，发射驱动器的电源端与定时器的输出端相连，发射驱动器的地端与定时器的负极相连，定时器的电源端与电源正极相连，电子开关串联在电源负极与定时器负极之间，干簧管接在电源正极和电子开关的控制端。

【技术特征摘要】
1.本发明是一种针对法拉电容充电的无线充电器，简称法拉电容充电器，它由一个LC谐振发射回路、一个发射驱动器、一个定时器、一个干簧管和一组电子开关组成，谐振发射回路受控于发射驱动器，发射驱动器受控于定时器，定时器受控于电子开关，电子开关受控于干簧管；LC谐振发射回路是一个并联型谐振发射电路，这个回路的一端与电源正极相连，另一端与发射驱动器的输出端相联，发射驱动器的电源端与定时器的输出端相连，发射驱动器的地端与定时器的负极相连，定时器的电源端与电源正极相连，电子开关串联在电源负极与定时器负极之间，干簧管接在电源正极和电子开关的控制端。2.根据权利要求1所述的法拉电容充电器，其特征是...

【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：