提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板的製作方法
2023-05-01 20:28:16
提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，包括：殼體；設置在殼體中的次級繞組；固定在殼體中的電路板，該電路板上設有依次電性相連的全橋整流器、濾波器、轉換器及充電插頭；殼體的一側設有按壓鍵，在殼體內設有與按壓鍵相連的按壓式發電機，連接在按壓式發電機輸出端的第二變壓器；設於電路板上的切換電路，且次級繞組的輸出端、第二變壓器的輸出端通過切換電路連接全橋整流器的輸入端；全橋整流器由兩個肖特基二極體和兩個N溝道的MOSFET電晶體構成。本實用新型具有結構簡單、方便實用的特點，可為手機提供無線充電和按壓式充電，通過改進全橋整流器的電路結構，可以降低電能轉換的損耗從而提高充電效率。
【專利說明】提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種手機蓋板，尤其是涉及一種提供無線充電及按壓式充電的手機蓋板。
【背景技術】
[0002]隨著可攜式電子產品(比如智慧型手機、平板電腦等)的流行，可攜式電子產品使用移動電源管理(on-the-go)，無線(非接觸式)充電技術的使用變得越來約普及。雖然無線充電技術的能效遠不如有限充電技術高，但無線充電為使用者省卻了充電線纜而提供了便利。
[0003]無線充電並非新概念，在電動牙刷、電動剃鬚刀、無繩電話等產品中得以運用。如圖1所示為現有無線充電方案的結構示意圖，包括無線充電基座及設置在電子設備內部的無線充電接收電路。無線充電基座包括與市電相連的插頭、適配器電路、初級端電路及空芯變壓器的初級繞組；而無線充電接收電路則包括空芯變壓器的次級繞組(或感應線圈)、全橋整流器、濾波器和轉換器。空芯變壓器的次級繞組感應出電流，通過全橋整流器、濾波器和轉換器相配合產生直流電壓為蓄電池充電。
[0004]然而，現有技術存在如下缺陷:
[0005]1、目前大多數智慧型手機在出廠時並未提供無線充電功能，導致用戶無法進行無線充電，在現實生活中存在使用不便的缺陷。
[0006]2、目前提供無線充電的電子產品中，全橋整流器一般是使用由4個二極體構成全橋整流電流，由於標準二極體的正向壓降是0.7V，因二極體上的正向壓降導致全橋整流器的功率損耗較大，進而導致無線充電的能效較低，不利於節約能源。
[0007]3、有線充電和無線充電均受制一定的實現條件，在特殊情況下無法滿足用戶的充電要求。
實用新型內容
[0008]本實用新型提出一種提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，能夠手機蓋板能夠為手機提供無線充電，具有結構簡單、功率損耗較低及充電能效較高的特點。
[0009]本實用新型採用如下技術方案實現:一種提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，包括:殼體；設置在殼體中的次級繞組；固定在殼體中的電路板，該電路板上設有依次電性相連的全橋整流器、濾波器、轉換器及充電插頭；其特徵在於，殼體的一側設有按壓鍵，在殼體內設有與按壓鍵相連的按壓式發電機，連接在按壓式發電機輸出端的第二變壓器；設於電路板上的切換電路，且次級繞組的輸出端、第二變壓器的輸出端通過切換電路連接全橋整流器的輸入端；全橋整流器由2個肖特基二極體和2個N溝道的MOSFET電晶體構成。
[0010]其中，2個N溝道的MOSFET電晶體的柵極分別連接全橋整流器的兩個輸入端。
[0011]其中，切換電路為感應式繼電器。[0012]其中，繼電器中的線圈一端與第二變壓器輸出端相連，繼電器的動觸點、與動觸點形成常閉開關第一靜觸點及與動觸點形成常開開關的第二靜觸點分別與全橋整流器輸入端、次級繞組的輸出端和第二變壓器的輸出端相連。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0014]本實用新型提出的手機蓋板具有結構簡單、方便實用的特點，可為手機提供無線充電和按壓式充電，且通過改進無線充電接收電路中全橋整流器的電路結構，可以降低電能轉換的損耗從而提聞充電效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是為現有無線充電方案的結構示意圖。
[0016]圖2是本實用新型手機蓋板的結構示意圖；
[0017]圖3是本實用新型一個實施例的電路示意圖；
[0018]圖4是切換電路一個實施例的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0019]結合圖2和圖3所示，本實用新型提出一種提供無線充電及按壓式充電的手機蓋板，該手機蓋板包括:殼體11 ;設置在殼體11中的次級繞組12 ;固定在殼體11中的電路板13，該電路板13上包括切換電路21、全橋整流器20、濾波器、轉換器及充電插頭；並且，在殼體11的一側設有按壓鍵14 ;在殼體11中設有按壓式發電機31及連接在按壓式發電機31輸出端的第二變壓器32 ;其中，次級繞組12的兩個輸出端、第二變壓器32的兩個輸出端分別通過一個切換電路21與全橋整流器20的兩個輸入端連接。
[0020]為了減少無線充電與按壓式發電之間相互影響，本申請將二次繞組12設置在殼體11的中部，在殼體11內分別設有第一容納槽15及第二容納槽16，第一容納槽15及第二容納槽16之中分別用於固定按壓式發電機31及第二變壓器32，且二次繞組12與壓式發電機31及第二變壓器32之間儘量設置較遠的距離，以減小電磁感應帶來的能耗損失。
[0021]本實用新型通過改進全橋整流器20來降低電能損耗，以達到提高充電效率的目的。本實用新型中全橋整流器20包括肖特基二極體Dl、肖特基二極體D2、N溝道的MOSFET電晶體Q3和N溝道的MOSFET電晶體Q4，肖特基二極體Dl的陰極連接肖特基二極體D2的陰極並作為全橋整流器20的第一輸出端，肖特基二極體Dl的陽極連接MOSFET電晶體Q3的漏極且作為全橋整流器20的第一輸入端，肖特基二極體D2的陽極連接MOSFET電晶體Q4的源極且作為全橋整流器20的第二輸入端，MOSFET電晶體Q3的源極連接MOSFET電晶體Q4的漏極且作為全橋整流器20的第二輸出端，而MOSFET電晶體Q3的柵極、MOSFET電晶體Q4的柵極分別連接全橋整流器20的第一輸入端及第二輸入端，而全橋整流器20的第一輸入端及第二輸入端分別連接在次級繞組12的兩端。實踐證明，本實用新型通過2個MOSFET電晶體Q3和Q4替代現有全橋整流器中的2個二極體，全橋整流器20的功率損耗大大降低，從而可以使全橋整流器20的能耗得到提升。
[0022]將手機蓋板靠近無線充電基座時，次級繞組12與無線充電基座中的初級繞組之間形成第一變壓器，次級繞組12感應出電流，依次通過切換電路21、全橋整流器20、濾波器和轉換器後，從充電插頭輸出，而充電插頭直接與手機的充電接口相連接，從而產生直流電壓為手機中的蓄電池充電。
[0023]在缺少或無法使用無線充電基座的情況下，本實用新型提出的手機蓋板還可以通過按壓操作進行充電。當反覆操作按壓鍵14時，按壓式發電機31的輸出端產生電流，經過第二變壓器32放大處理後，再通過切換電路21、全橋整流器20、濾波器和轉換器轉換為直流電壓為手機中的蓄電池充電。
[0024]其中，切換電路21是用於選擇性的將二次繞組12的輸出電流或第二變壓器32的輸出電流切換至全橋整流器20。結合圖4所示，在一個實施例中，切換電路21為感應式繼電器K，繼電器K中線圈的一端(第I接腳)連接在第二變壓器32的其中一個輸出端，線圈的一端(第2接腳)接地，繼電器K的動觸點(第3接腳)、第一靜觸點(第4接腳)和第二靜觸點(第5接腳)分別與全橋整流器20的輸入端、次級繞組12的輸出端和第二變壓器32的輸出端相連。
[0025]具體來說，本實用新型的工作原理如下:
[0026]1、無線充電一將手機蓋置於無線充電基座上時，次級繞組12與無線充電基座中的初級繞組形成為空芯的第一變壓器，次級繞組12感應出電流；此時，由於繼電器K中線圈中沒有電流流過，故繼電器K的動觸點(第3接腳)與第一靜觸點(第4接腳)之間保持常閉開關閉合，動觸點(第3接腳)與第二靜觸點(第5接腳)之間保持常開開關斷開，故次級繞組12感應出電流的電流通過全橋整流器20、濾波器、轉換器及充電插頭後為手機充電。
[0027]2、按壓式充電一當無法使用無線充電基座時，此時通過反覆觸動按壓鍵14，按壓式發電機31產生電能並通過第二變壓器32升壓處理後輸出，此時，由於繼電器K中線圈中有電流流過，故繼電器K的動觸點(第3接腳)與第一靜觸點(第4接腳)之間的常閉開關斷開，而動觸點(第3接腳)與第二靜觸點(第5接腳)之間的常開開關閉合，第二變壓器32輸出的電流通過全橋整流器20、濾波器、轉換器及充電插頭後為手機充電。
[0028]其中，本實用新型中提到的按壓式發電機31為現有技術，無線充電接收電路中的濾波器、轉換器和充電插頭，本申請均採用現有技術而未做改進，故不再詳細描述。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，包括:殼體；設置在殼體中的次級繞組；固定在殼體中的電路板，該電路板上設有依次電性相連的全橋整流器、濾波器、轉換器及充電插頭；其特徵在於，殼體的一側設有按壓鍵，在殼體內設有與按壓鍵相連的按壓式發電機，連接在按壓式發電機輸出端的第二變壓器；設於電路板上的切換電路，且次級繞組的輸出端、第二變壓器的輸出端通過切換電路連接全橋整流器的輸入端；全橋整流器由2個肖特基二極體和2個N溝道的MOSFET電晶體構成。
2.根據權利要求1所述提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，其特徵在於，2個N溝道的MOSFET電晶體的柵極分別連接全橋整流器的兩個輸入端。
3.根據權利要求1所述提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，其特徵在於，切換電路為感應式繼電器。
4.根據權利要求3所述提供無線充電和按壓式充電的手機蓋板，其特徵在於，繼電器中的線圈一端與第二變壓器輸出端相連，繼電器的動觸點、與動觸點形成常閉開關第一靜觸點及與動觸點形成常開開關的第二靜觸點分別與全橋整流器輸入端、次級繞組的輸出端和第二變壓器的輸出端相連。
【文檔編號】H04M1/02GK203722264SQ201320788139
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】王海燕, 段瑩, 楊陽, 孫新德, 劉華 申請人:鄭州航空工業管理學院