一种非接触供电的磁悬浮灯饰的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于灯具技术领域，涉及一种非接触供电的磁悬浮灯饰。
【背景技术】
[0002]近年来，非接触输电越来越受到人们的追捧。这一技术使得用电设备摆脱了型号复杂的充电器和降低设备密封性的电源接口，还可以避免插拔接头所产生的电火花等传统导线式输电方式的弊端，使人们远离杂乱无章的电线和随时可能发生的危险，具有极大的便捷性和安全性。同时电磁悬浮是一门新兴的机电一体化技术，具有无摩擦、无磨损、低功耗、无噪声等诸多优点，不仅在交通方面体现出巨大的优越性，在其他方面的应用也渗透到了生活的各个角落。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种非接触供电的磁悬浮灯饰，可以悬浮发光。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种非接触供电的磁悬浮灯饰，包括电磁悬浮模块、非接触输电模块与LED灯构成。
[0005]优选的，电磁悬浮模块由带着铁磁芯的线圈和霍尔效应传感器构成，线圈内部插入铁磁芯，LED灯设置在线圈的下方，在铁磁芯的底部与LED灯内分别安装磁体，铁磁芯的两端分别设置有霍尔效应传感器。
[0006]优选的，非接触输电模块包括发射端与接收端，发射端为初级共振变压器线圈，设置在铁磁芯的底端，且与铁磁芯垂直；接收端为次级线圈设置在LED灯的磁体旁，与磁体平行放置。
[0007]优选的，非接触输电模块的发射端，包括相连的集成芯片XKT-408A、芯片T5336与LC振荡电路。
[0008]优选的，非接触输电模块的接收端，采用大电流定制芯片T3168。
[0009]优选的，电磁悬浮模块中霍尔效应传感器为锑化铟霍尔HW101A。
[0010]本实用新型的有益效果是，将非接触输电和电磁悬浮两种技术巧妙地结合，成功研制出一种悬浮灯饰。非接触供电利用电源侧的线圈产生的交变磁场耦合到负载侧的线圈，进而将电能传递给负载，而电磁悬浮技术是利用电磁力来控制物体悬浮的空间位置。摆脱电线的束缚，远离触电的危险，便捷、安全，电能利用率高，在新型家具市场中必将有广泛的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型结构示意图。
[0012]图2是非接触输电模块的发射端电路图。
[0013]图3是非接触输电模块的接收端电路图。
[0014]图中，1.铁磁芯，2.线圈，3.初级共振变压器线圈，4.霍尔效应传感器，5.次级线圈，6.LED 灯。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0016]—种非接触供电的磁悬浮灯饰，结构如图1所示，包括电磁悬浮模块、非接触输电模块与LED灯6构成。
[0017]其中，电磁悬浮模块由带着铁磁芯1的线圈2和霍尔效应传感器4构成。电磁悬浮模块设置在最顶部，线圈2内部插入铁磁芯1，使线圈2的磁性大大增强，将电磁铁起作用的有效范围向下扩展。LED灯6设置在线圈2的下方。
[0018]在铁磁芯1的底部与LED灯6内分别安装磁体，实现电磁铁对悬浮物的磁力作用。在铁磁芯1的两端分别设置有霍尔效应传感器4，通过其差分信号来确定LED灯6的位置，差分信号的不同引起电磁铁绕组的电流不同，因而产生的电磁力也会发生变化，通过不断的调节，使得电磁力与LED灯6的重量相同，LED灯6便可实现悬浮。
[0019]非接触输电模块包括发射端与接收端，发射端为初级共振变压器线圈3设置在铁磁芯1的底端，且与铁磁芯1垂直；接收端为次级线圈5设置在LED灯6的磁体旁，与磁体平行放置。
[0020]如图2所示，非接触输电模块的发射端，在集成芯片XKT-408A的控制下，芯片T5336输出一个可控的低电压，进而通过直流电压与T5336的输出电压的电压差来控制Q和〇3的LC振荡电路，发射出稳定的高频电磁波。其中发射线圈线径0.5mm，线圈外径38mm，电感量30uH。
[0021]如图3所示，非接触输电模块的接收端，当接收线圈靠近发射线圈时，在接收线圈中产生感应电流。这里采用大电流定制芯片T3168将接收端得到的交变信号转为5V的直流信号，其电流大小达到500mA，并有较强的后级驱动能力，可以有效地为灯饰供电，并实现各种其他功能。
[0022]通电的初级共振变压器线圈3产生的交变磁场耦合到接收端的次级线圈5进而将电能传递给LED灯6，实现对灯泡供电。
[0023]考虑到电磁干扰等环境因素影响，采用通过霍尔效应传感器4检测附近的永磁体的位置。利用两个霍尔传感器4的差分反馈信号来感应磁悬浮体的位置，对于任何永磁体的信号干扰，无论是稳定的还是高频的PWM噪音都会产生一定程度的补偿，在反馈信号中仅剩下位置信息的分量，信噪比大大提高。在人工设定悬浮体到指定位置之后，霍尔效应传感器4检测到悬浮体中电磁铁对周围磁场产生的影响，产生相应的电信号。这个电信号经过差分放大电路处理之后，改变线圈2中的电流大小，从而改变电磁铁的磁力，悬浮体受力发生改变，悬浮体的位置发生偏移。霍尔传感器不断对悬浮体的位置信息进行反馈，构成闭环传输。在经过短时间的调整后，悬浮体受力达到平衡，悬浮于设定位置处。在环境中存在少量扰动时，系统通过闭环反馈仍能使其恢复稳定。
[0024]电磁悬浮模块中霍尔效应传感器4为锑化铟霍尔HW101A，其灵敏度和稳定性均可满足要求。线圈2采用600圈线径0.3mm的电磁线圈，经分析调试，可达到使小型电磁铁悬浮的效果，悬浮物体的质量可达到300g。
[0025]LED灯6可以距离顶座约5mm-10mm处的位置悬浮发光，断电后灯泡并不会掉落，而是由于灯泡顶部的磁铁的作用而吸附至顶座，很好地实现了预期功能。
【主权项】
1.一种非接触供电的磁悬浮灯饰，其特征在于，包括电磁悬浮模块、非接触输电模块与LED灯(6)构成； 所述电磁悬浮模块由带着铁磁芯(1)的线圈(2)和霍尔效应传感器(4)构成，线圈(2)内部插入铁磁芯(1)，LED灯(6)设置在线圈(2)的下方，在铁磁芯(1)的底部与LED灯(6)内分别安装磁体，铁磁芯(1)的两端分别设置有霍尔效应传感器(4); 所述非接触输电模块包括发射端与接收端，发射端为初级共振变压器线圈(3)，设置在铁磁芯(1)的底端，且与铁磁芯(1)垂直；接收端为次级线圈(5)设置在LED灯(6)的磁体旁，与磁体平行放置。2.根据权利要求1所述的一种非接触供电的磁悬浮灯饰，其特征在于，所述非接触输电模块的发射端，包括相连的集成芯片XKT-408A、芯片T5336与LC振荡电路。3.根据权利要求1所述的一种非接触供电的磁悬浮灯饰，其特征在于，所述非接触输电模块的接收端，采用大电流定制芯片T3168。4.根据权利要求1所述的一种非接触供电的磁悬浮灯饰，其特征在于，所述电磁悬浮模块中霍尔效应传感器(4)为锑化铟霍尔HW101A。
【专利摘要】本实用新型公开了一种非接触供电的磁悬浮灯饰，包括电磁悬浮模块、非接触输电模块与LED灯构成。电磁悬浮模块由带着铁磁芯的线圈和霍尔效应传感器构成，线圈内部插入铁磁芯，LED灯设置在线圈的下方，在铁磁芯的底部与LED灯内分别安装磁体，铁磁芯的两端分别设置有霍尔效应传感器。非接触输电模块包括发射端与接收端，发射端为初级共振变压器线圈，设置在铁磁芯的底端，且与铁磁芯垂直；接收端为次级线圈设置在LED灯的磁体旁，与磁体平行放置。本实用新型的有益效果是将非接触输电和电磁悬浮两种技术巧妙地结合，摆脱电线的束缚，远离触电的危险，便捷、安全，电能利用率高，在新型家具市场中必将有广泛的应用前景。
【IPC分类】F21V21/00, H02N15/00, F21V23/00
【公开号】CN204986887
【申请号】CN201520315496
【发明人】张志强, 毛晓波, 冯寒雨, 赵文丽, 陈敬德
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年5月15日