专利名称：笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电信号的无线传输技术领域，具体是指一种笔记本电脑及其外置 鼠标的无线供电系统。
背景技术：
笔记本电脑无论是作为移动办公设备还是移动娱乐设备，深受人们的欢迎，已广 泛应用于日常的工作和生活中。但是笔记本电脑的电池通常只能使用2-3小时，甚至更短， 所以需要经常充电，充电时需将电脑插上电源线，这条电源线，同时加上鼠标线，使得笔记 本电脑牵牵挂挂，给使用带来不便。为了减少这种牵挂，产生了无线鼠标。但无线鼠标在减 少连接线路牵挂的同时，却又增加了另一个麻烦使用电池为鼠标供电，这样不但增加了使 用成本，且不利于环保。电池需要定期充电更换，更糟糕的是，旧电池在破损后电解液泄漏， 腐蚀鼠标，轻则接触不良，重则使鼠标报废。
实用新型内容本实用新型需要解决的技术问题是提供一种笔记本电脑及其外置鼠标的无线供 电系统。根据上述需解决的技术问题，本实用新型采用以下技术方案实现提供一种笔记 本电脑及外置鼠标的无线供电系统，所述系统包括用于承载电脑及鼠标的电脑底座，所述 电脑底座内设电源发射模块及与用于感应电源发射模块电能实现能量二次发射的能量衍 生环，对应的笔记本电脑内设笔记本电能接收模块，鼠标内设置鼠标电能接收模块。具体的方案为所述电源发射模块采用一电能发射芯片配合一由线圈和电容组成 的谐振发射电路。工作时，市电一路经桥式整流滤波电路后为谐振发射电路提供发射电压， 另一路经稳压芯片稳压后提供给发射芯片作为驱动电压。所述能量衍生环是与电能发射模 块工作于同一频率的、由谐振电感和谐振电容串联而成的独立回路。所述笔记本电能接收模块采用专用接收稳压芯片V0X20K3A，所述专用接收稳压芯 片配合稳压管、电感线圈及谐振电容等元件，通过稳压芯片控制来调节谐振电容的谐振时 间，即调整整个谐振接收回路的谐振时间，实现电能接收及稳压输出的功能。优选的方案为所述笔记本电能接收模块可整体插入电脑光驱的空间内，在所述 光驱插座内设电源输入接口，对应的所述笔记本电能接收模块设置与之匹配的电源输出接 口，当该电能接收模块插入光驱时，两个接口自动匹配连接，实现电能传输。所述鼠标电能接收模块采用接收线圈及另一专用接收芯片V0XR10D，该接收芯片 的2、3脚之间接电感，1、3脚之间接二极管，实现鼠标电源接收并输出稳定电压给鼠标使 用。所述笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统不但可以免去电脑的电源线，免去鼠 标与电脑之间的连接线，还可节约鼠标电池，实现笔记本电脑的完全无线使用，使桌面更干 净、整洁、安全，更便于电器管理、清洁和使用。[0010]本实用新型系统中所述电源发射模块、能量衍生环、笔记本电能接收模块及鼠标 电能接收模块电路设计简洁、结构安排合理，保证了电能信号的可靠的发射和接收，保证电 脑及鼠标的稳定工作。且所述电脑电能接收模块可设置成电能光驱大小，直接替换光驱插 入，实现电能接收，结构紧凑，使用方便，且整体美观。
图1是所述系统组成结构示意图；图2是所述电能发射模块的电路原理图；图3是所述电脑电能接收模块的电路原理图；图4是所述鼠标电能接收模块的电路原理图；图5是所述能量衍生环的电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描 述如图1，为所述笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统组成结构示意图。所述系统 即为笔记本电脑设置一底座1，承载电脑2及鼠标3，二者在底座1上工作，在电脑底座1内 设为电脑本身供电的电源发射模块及用于为鼠标供电的能量衍生环，能量衍生环感应电源 发射模块电能并将该能量再次发射，供给鼠标3工作。对应的笔记本电脑内设笔记本电能 接收模块，该电能接收模块直接接收电源发射模块的能量并转化后为电脑显示器等供电， 鼠标内设置鼠标电能接收模块接收能量衍生环的能量转化后供鼠标使用。电源发射模块的一具体实施方式
见图2。该模块采用电能专用发射芯片Tl及与 其连接的由线圈Ll和电容Cl组成的谐振发射电路；交流220V市电一路经桥式整流滤波电 路BGl后为谐振发射电路提供发射电压V+，另一路经稳压芯片M稳压后输出约4-15VDC电 压Vd提供给发射芯片Tl作为驱动电压。发射芯片Tl是一个固定频率的电能发射专用芯 片，可采用V0X330MP05S、V0X330MP2A、V0X12MP05等型号，芯片内部是一个自振荡的大功率 开关，Ll和Cl并联组成的谐振发射电路的谐振频率与Tl谐振频率相同。这样，Li、Cl就 能与Tl同步工作于谐振状态，实现高效的电能转换效率。实际应用中，电感Ll为采用多股线绕制在一尺寸约为10 X 13平方厘米的基板上 形成的平面线圈，线圈的直径约为10CM，这个尺寸可以根据不同笔记本的实际需要来调整， 电感线圈大了会占据太多的空间，小了能量密度过高，容易引起线圈发热，效率也较低。电 容Cl并联在电感Ll的两端，发射芯片Tl紧靠它们的附近安装，以减少线损，提高发射效 率；两组电源(指的是驱动芯片的电源Vd和发射电源V+，均由电源输入电路获得)可以放 置在发射线圈的附近，也可以独立于外，用一组导线引入，整个发射模块的面积尺寸可控制 在10 X 13平方厘米左右，厚度可控制在ICM左右。所述能量衍生环见图5，其是由谐振电感L和谐振电容C串联而成的独立回路，与 其它电路没有任何物理上连接。它的谐振频率必须与电能发射模块的频率相同，才能有效 吸收电能发射模块的能量。具体的，将谐振电感线圈L与电容C串联后设置成圆形、椭圆形 和方形，当线圈L确定后，只需选用一个固定容量的电容C与之串联。线圈L和电容C组成的封闭图形面积的大小决定了它上面鼠标接收器的工作范围，面积越大，鼠标的活动范围 越大，反之越小。一般鼠标的活动范围有20 X 20平方厘米就够了 ；绕制环形线圈的线径越 大，则线阻越小，线圈的品质因素就越高，二次发射能力强，反之，品质因素就越低，二次发 射能力就越弱，由于鼠标的功耗较小，所以可用较小的漆包线来绕制这个环形线圈L。电能接收模块有两种一种是电脑本身的电能接收模块，另一种是鼠标电能接收 模块，前者功率较大，通常20-50W，后者功率较小，只要1. 5-3V5-20MA即可，它们的工作原 理略有不同。所述电脑电能接收模块的电路见图3。该模块包括专用接收稳压芯片IC2，IC20P脚通过稳压管DW2连接电感线圈L5及电容C7，电感线圈L5另一端接 稳压输出端，电容C7另一端接地；稳压芯片IC2 Kl脚依次串联谐振电容C2、电感L2 ；电感 L2中间抽头端接地，两端分别通过一二极管接电感线圈L3，电感线圈L3另一端接稳压输出 端，该输出端输出电压Vo为电脑显示器等提供工作电源。该电能接收模块置于电脑的底座 内，使用时将电脑置于底座上电能发射模块的上方直接接收来自电能发射模块的能量为显 示器供电。所述笔记本电能接收模块稳压输出端还连接有输出指示灯LED及滤波电容C8、 C9。芯片IC2的作用是根据稳压管DW2的值来调整外部电源的输出电压，电感L5、电 容C7和稳压管DW2组成电压反馈回路，用于调整输出电压的高低，关系大约为输出电压 Vo = DW+1. 3。当输出电压超过一定值时，芯片内部低阻电子开关的导通时间减小，使接收 回路的谐振时间减小，输出电压降低；反之，当输出电压低于一定值时，芯片内部低阻电子 开关的导通时间增加，接收回路的谐振时间延长，输出电压升高。接收线圈两端的电压经二 极管Dl整流，电感L3缓冲，电容C8滤波后输出。为增强接收的效果，L2也可绕成平面线圈，线圈直径与发射线圈的大小相当，约直 径IOCM左右，(当然可以根据不同笔记本的实际需要将直径设为6-20CM左右)。整个笔记 本电能接收模块的大小与一个光驱大小相当，可将原有光驱拨出，插入本接收模块。电能接 收模块可整体插入电脑光驱的空间内，在原光驱的插座的一边增加一个电源接口，这个电 源接收与笔记本原来的电源输入口并联，同时在接收模块的一端的相就位置增加一个电源 输出接口，当接收模块插入时，这两个接品自动连接。鼠标电能接收模块具体实施方式
见图4，该接收模块包括接收线圈L8及专用接收 芯片IC3，接收芯片IC3的2、3脚之间接电感L8，1、3脚之间接二极管D，且2脚接地，模块 输出端还连接有输出指示灯LEDl及滤波电容C3。该模块置于鼠标内，使用时，置于能量衍 生环的上方，接收来自能量衍生环的能量为鼠标供电。这里使用的鼠标是电池供电的无线 鼠标，鼠标电能接收模块可以取代电池为鼠标供电。线圈L8的大小可根据鼠标内的空间来 确定的，可以先绕成一个圆形线圈，然后根据鼠标内的形状来调整，以完全放入为宜，接收 电路的输出端直接与电池的两个电极相连，以取代原有的电池供电。本实用新型所提供的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统中实现了各种电子 器件的无线供电，结合现有的无线信号传输技术，使鼠标、键盘等与电脑主机无线连接，真 正做到无线桌面，自由操控。需要说明的是，上述实施方式仅为本实用新型较佳的实施方案，不能将其理解为 对本实用新型保护范围的限制，在未脱离本实用新型构思前提下，对本实用新型所做的任何均等变化与修饰均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，包括用于承载电脑及鼠标的电脑底座，其 特征在于所述电脑底座内设电源发射模块及与用于感应电源发射模块电能实现能量二次 发射的能量衍生环，对应的笔记本电脑内设笔记本电能接收模块，鼠标内设置鼠标电能接 收模块。
2.根据权利要求1所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 电源发射模块包括电能发射芯片Tl及与其连接的由线圈Ll和电容Cl组成的谐振发射电 路；市电一路经桥式整流滤波电路后为谐振发射电路提供发射电压，另一路经稳压芯片M 稳压后提供给发射芯片Tl作为驱动电压。
3.根据权利要求2所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 能量衍生环是与电能发射模块工作于同一频率的、由谐振电感L和谐振电容C串联而成的 独立回路。
4.根据权利要求3所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 笔记本电能接收模块包括专用接收稳压芯片IC2V0X20K3A，所述IC2的OP脚通过稳压管 DW2连接电感线圈L5及电容C7，电感线圈L5另一端接稳压输出端，电容C7另一端接地；稳 压芯片IC2的Kl脚依次串联谐振电容C2、电感L2两端；电感L2之间抽头端接地，且两端 分别通过一二极管接电感线圈L3，电感线圈L3另一端接稳压输出端。
5.根据权利要求4所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 电感线圈L2绕制成平面线圈，其大小与发射线圈大小相当。
6.根据权利要求5所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 笔记本电能接收模块可整体插入电脑光驱的空间内，在所述光驱插座内设电源输入接口， 对应的所述笔记本电能接收模块设置与之匹配的电源输出接口。
7.根据权利要求6所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 笔记本电能接收模块稳压输出端还连接有输出指示灯LED及滤波电容C8、C9。
8.根据权利要求7所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 鼠标电能接收模块包括接收线圈L8及专用接收芯片IC3V0XR10D，接收芯片IC3的2、3脚之 间接电感L8，接收芯片IC31、3脚之间接二极管D，且接收芯片IC3 2脚接地。
9.根据权利要求8所述的笔记本电脑及外置鼠标的无线供电系统，其特征在于所述 鼠标电能接收模块输出端连接有输出指示灯LEDl及滤波电容C3。
专利摘要本实用新型涉及一种笔记本电脑及其外置鼠标的无线供电系统。所述系统包括用于承载电脑及鼠标的电脑底座，所述电脑底座内设电源发射模块及与用于感应电源发射模块电能实现能量二次发射的能量衍生环，对应的笔记本电脑内设笔记本电能接收模块，鼠标内设置鼠标电能接收模块；所述电源发射模块采用一电能发射芯片配合一由线圈和电容组成的谐振发射电路；所述能量衍生环是与电能发射模块工作于同一频率的、由谐振电感和谐振电容串联而成的独立回路。所述系统免去电脑的电源线及鼠标与电脑之间的连接线，还可节约鼠标电池，实现笔记本电脑的完全无线使用，使桌面更干净、整洁、安全，更便于电器管理、清洁和使用。
文档编号G06F1/26GK201837921SQ20102059487
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者朱斯忠 申请人:惠州市德赛视听科技有限公司