一種電容筆及其無線充電系統的製作方法
2023-05-26 13:01:21 1
專利名稱：一種電容筆及其無線充電系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電容筆，尤其涉及一種可以無線充電的電容筆及其無線充電系統。
背景技術：
隨著電子及通訊技術的發展，多種終端需要用觸控筆代替鍵盤或手指觸摸操作屏，例如手機及電腦中，很多配置有觸控筆進行信息的輸入。電容筆作為觸控筆中的一種，越來越多的被應用到各種電子設備中。電容筆就是利用導體材料製作的具有導電特性、用來觸控電容式屏幕完成人機對話操作用的筆。電容筆主要分主動和被動兩種。被動式是業界常見的軟頭粗頭筆，當手拿著這個筆時，筆和手導通，代替手觸控螢幕幕。但是這種筆引起的電容變化量小，所以要用軟頭來增大接觸面積從而增大電容。但是這種筆劃到屏上手感不好，而且也沒有辦法測量力度，無法實現筆跡識別等功能。主動式電容筆利用晶片發送信號使電容屏判斷相關坐標，且可以測出用戶使用電容筆時的力量從而實現筆跡識別。主動式電容筆從電池獲取能量，利用自身內部的電路產生特定波形驅動電容屏，使電容屏即使耦合面積很小的情況下也可以接受到筆的信號。但是電容筆由於體積很小，裡面的電池一般都非常小。例如，手機自身體積較小，通常只預留有較狹小的空間容置電容筆，故電容筆自身都很小，電容筆內的電池的體積更小，進而電池電量會比較快的被消耗完，即電池續航能力較差，其使用壽命較短，且由於電池及電容筆的結構的原因和電池的特殊性，電容筆內的電池基本不可更換。換電池較麻煩，直接把筆扔掉成本太高。可以理解的是，本部分的陳述僅僅提供與本實用新型相關的背景信息，可能構成或不構成所謂的現有技術。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在於針對現有技術中電容筆的電池續航能力較差、電容筆壽命較短的缺陷，提供一種可以對其內電池無線充電的電容筆。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是提供一種電容筆，其包括筆身及筆頭，筆頭內設置有電極，筆身內設置有用於接收電能的接收線圈、將接收線圈接收的電能進行整流的整流電路、用於激勵所述電極的驅動電路、及給驅動電路供電的電池，所述接收線圈、整流電路及電池依次電連接,且驅動電路連接於電池與電極之間。在上述電容筆中，所述整流電路同時與驅動電路電連接。在上述電容筆中，所述驅動電路為用於升壓的斬波電路。在上述電容筆中，所述整流電路與驅動電路之間電連接有開關，且開關設置於所述筆身上。在上述電容筆中，還包括用於保護電池充放電過程的電池保護電路，所述電池保護電路連接於整流電路與電池之間。[0011 ] 在上述電容筆中，所述筆身上設置有USB接口，USB接口與電池電連接。為了更好的解決上述技術問題，本實用新型還提供了一種無線充電系統，其包括電容筆及給電容筆無線充電的發射終端，所述發射終端包括電源、與電源連接的將電源的電能進行振蕩的振蕩電路、與振蕩電路連接的將振蕩電路輸出的交流電向外發射的發射線圈，無線充電系統中電容筆為上述電容筆中任意一種。在上述無線充電系統中，所述發射終端為手機或電腦或充電器。在上述無線充電系統中，所述發射終端上設置有用於容納所述電容筆的容置孔。本實用新型提供的電容筆，其通過在筆身內設置可以接收外界電能的接收線圈，及將線圈接收的電能進行整流的整流電路，並將整流電路輸出的電能傳輸至電池，從而實現給電池無線充電，故電池電量用完後仍可以通過充電來續航，進而可以使電池繼續給驅動電路提供動力以激勵筆頭上的電極，進而提聞了電容筆的使用壽命。
圖1是本實用新型提供的電容筆的電路原理框圖；圖2是本實用新型提供的又一優選實施例中電容筆的電路原理框圖；圖3是本實用新型提供的一優選實施例中電容筆的結構示意圖；圖4是本實用新型提供的一優選實施例中無線充電系統的結構示意圖；圖5是本實用新型提供的一優選實施例中應用筆記本形成的無線充電系統的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」 「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附
圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。參見圖1至圖5所示，本實用新型提供的電容筆包括筆身I及筆頭2，筆頭2內設置有電極50，電極50可與觸控螢幕一起形成電容進而使觸控螢幕可以根據電容的改變而識別電容筆書寫的筆跡。筆身I內設置有接收線圈10、整流電路20、驅動電路40及電池30。接收線圈10、整流電路20及電池30依次電連接。接收線圈10用於感應接收外界發射的電能，整流電路20將接收線圈10接收的電能由交流電轉換為直流電，進而整流電路20輸出的電能可直接給電池30充電。驅動電路40的輸入端電連接電池30，以從電池30處獲得動力源，驅動電路40的輸出端接電極50，當驅動電路40獲得動力後其能發出脈衝激勵筆頭2內的電極50，進而使電容筆能夠在觸控螢幕上書寫工作。所以，本實用新型提供的電容筆可以無線接收外界的電能以給電池30充電，進而大大提高了電容筆的使用壽命。優選地，整流電路同時與驅動電路電連接，即驅動電路40的輸入端可以同時接整流電路20的輸出端，即外界的電能直接由接收線圈10及整流電路20處理後傳輸動力給驅動電路40，也即可使電容筆直接由外界提供電源繼續使用。本領域技術人員熟知，通常只在人拿著電容筆並讓筆頭接觸觸控螢幕時電容筆中才需要驅動電路開始工作以驅動電極實現書寫。整流電路20與驅動電路40之間連接有開關60，且開關60設置於筆身I上，當需要直接由電容筆以外的電源給電容筆供電時，閉合開關60即可實現。當外界沒有電源時，依然可以由電容筆的筆身I內的電池30給其供電。優選地，電容筆的驅動電路40為用於升壓的斬波電路，即其將整流後的直流電進行DC-DC轉換，將其升壓並斬波為脈衝以激勵筆頭2內的電極50。整流電路20與電池30之間還連接有用於保護電池30充放電過程的電池保護電路70，在電池30充電時過流或過壓時進行保護，也可以在電池30放電時欠充或欠壓時進行保護。電容筆的驅動電路40、斬波電路、及電池保護電路70均為本領域技術人員所熟知，其具體的結構在此不再贅述。優選地，筆身I上設置有USB接口，USB接口與電池30電連接。故本實用新型提供的電容筆也兼具有線充電的功能，其可以通過USB接口配合數據線進行有線充電，而且USB接口兼容性強，其可以在大量的電子產品上進行充電。本實用新型還提供了 一種可以應用電容筆進行充電的無線充電系統，其包括上述的任意一種電容筆及給電容筆無線充電的發射終端，發射終端包括電源80、與電源80連接的將電源80的電能進行振蕩的振蕩電路90、與振蕩電路90連接的將振蕩電路90輸出的交流電向外發射的發射線圈11。故通過發射終端及電容筆可形成一無線充電系統，當發射終端中電源80為交流電時，直接由例如LC振蕩電路90及發射線圈11即可發射電能，當發射終端為直流電時，振蕩電路90中還包括在LC振蕩前將直流電轉換為交流電的轉換電路，振蕩電路90為本領域技術人員所熟知，其具體結構在此不再贅述。發射終端只要含有電源、振蕩電路及發射線圈即可，故發射終端可以為常見的移動終端，例如手機、電腦等，發射終端也可以為常見的充電器。優選地，在發射終端上設置有用於容納電容筆的容置孔。例如常見的手機通常在手機底部設置有狹長的容置孔以放置電容筆，進而便於隨時獲取或放置電容筆，以防其丟失。綜上所述，當電容筆需要無線充電時，只需將其放置於發射終端的附近，在線圈(或天線)能感應到的區間範圍內即可對電容筆進行無線充電，所以，本實用新型提供的電容筆可以隨時進行無線充電，其可以有效延長電池的使用壽命，進而大大提高電容筆的使用壽命並減少電容筆的成本。而且，無線充電不會在電容筆的表面設置有任何觸點，這樣可以將電容筆製作為整體密封，進而有助於提高電容筆的防水性能和抗靜電能力，即將電容筆做成三防筆，故本實用新型提供的電容筆相比有線充電的電容筆的防水抗電能力更強。同時，由於有線充電中電容筆上通常設置有插拔的觸點，而觸點都是有壽命的，觸點經過多次的插拔後其可能會產生接觸不良，故本實用新型提供的電容筆及應用該電容筆的移動終端的壽命均可以得到進一步的提聞。在本實用新型的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。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1.一種電容筆，其特徵在於，包括筆身及筆頭，筆頭內設置有電極，筆身內設置有用於接收電能的接收線圈、將接收線圈接收的電能進行整流的整流電路、用於激勵所述電極的驅動電路、及給驅動電路供電的電池，所述接收線圈、整流電路及電池依次電連接，且驅動電路連接於電池與電極之間。
2.如權利要求1所述的電容筆，其特徵在於，所述整流電路同時與驅動電路電連接。
3.如權利要求1或2所述的電容筆，其特徵在於，所述驅動電路包括用於升壓的斬波電路。
4.如權利要求3所述的電容筆，其特徵在於，所述整流電路與驅動電路之間電連接有開關，且開關設置於所述筆身上。
5.如權利要求1或2所述的電容筆，其特徵在於，還包括用於保護電池充放電過程的電池保護電路，所述電池保護電路連接於整流電路與電池之間。
6.如權利要求5所述的電容筆，其特徵在於，所述筆身上設置有USB接口，USB接口與電池電連接。
7.如權利要求6所述的電容筆，其特徵在於，所述整流電路與驅動電路之間電連接有開關，且開關設置於所述筆身上。
8.一種無線充電系統，其特徵在於，包括電容筆及給電容筆無線充電的發射終端，所述發射終端包括電源、與電源連接的將電源的電能進行振蕩的振蕩電路、與振蕩電路連接的將振蕩電路輸出的交流電向外發射的發射線圈，所述電容筆為上述權利要求1至7中任意一種電容筆。
9.如權利要求8所述的無線充電系統，其特徵在於，所述發射終端為手機或電腦或充電器。
10.如權利要求8或9所述的無線充電系統，其特徵在於，所述發射終端上設置有用於容納所述電容筆的容置孔。
專利摘要本實用新型提供了一種電容筆，其包括筆身及筆頭，筆頭內設置有電極，筆身內設置有用於接收電能的接收線圈、將接收線圈接收的電能進行整流的整流電路、用於激勵所述電極的驅動電路、及給驅動電路供電的電池，所述接收線圈、整流電路及電池依次電連接，且驅動電路連接於電池與電極之間。本實用新型提供的電容筆可以給電池無線充電，從而增加了電容筆的使用壽命。
文檔編號H02J7/02GK203012655SQ20122062340
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者李振剛, 黃臣, 楊雲 申請人:比亞迪股份有限公司