专利名称：一种使用超级电容器作为电源的电子笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子笔，尤其是涉及一种使用超级电容器作为电源的电子笔。
背景技术：
现有的电子笔采用干电池供电。电源供电后通过DC-DC升压芯片，DC-DC升压芯片 的使能端受到按键的控制，当笔尖或右键按下时才能开启DC-DC升压芯片，电压上升到5V 后，整个电路工作，通过电子笔上不同的按键产生不同频率的交流电流。电子笔所要求就是 在其线圈中产生不同频率的交流电，在电子白板或手写板上利用电磁感应定位。 传统的电子笔所采用的供电是由干电池或可充电电池提供，存在如下缺陷用干 电池或可充电电池作为电源，使用后存在潜在的污染问题，且在产品的运输、存储过程中带 来了不方便；使用干电池或可充电电池的电子笔整体重量较重；可充电电池需要较长的充 电时间；可充电电池的充电次数有限。
发明内容本实用新型提出一种使用超级电容器作为电源的电子笔，供电方式上利用超级电
容器替代了传统的干电池或者可充电电池为电子笔提供必要的电能，达到节能环保目的。
本实用新型采用如下技术方案来实现一种使用超级电容器作为电源的电子笔，
其包括笔壳、设置在笔壳一末端的笔尖、电源；与电源连接，由启动/书写按键或右键触发
启动，对电源输出电压进行升压处理的升压电路；由升压电路提供电压产生若干种不同频
率的电磁波的振荡电路，且该振荡电路的触控开关连接笔尖；关键是该电源为超级电容
器，且该超级电容器连接用于控制对超级电容器进行充电的充电保护电路。 其中，所述超级电容器的电容值超大，一般在IF以上，也可以由若干个超级电容
器并联使用，以扩大电容量。
其中，所述充电保护电路包括输入的充电电压；串接在充电电压与超级电容器
之间的限流元件和限压元件。 其中，所述限压元件为二极管。 其中，所述二极管为多个且依次同向串接。 其中，所述二极管包括3个普通二极管和1个肖特基二极管。 其中，所述限流元件为可变电阻。 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果 本实用新型使用超级电容器作为电源，产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆 解过程均没有污染，是理想的环保电源，且超级电容器可循环使用，使用成本大大降低；另 外，超级电容器作为电源，充电速度快，只需要几分钟甚至几十秒就能充满；超级电容器的 重量较干电池轻，安装在电子笔上，书写更加轻便、流畅；充放电线路简单，无需充电电池那 样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护。因此，本实用新型具有电路结构简单和节能环保的突出优点。
图1是本实用新型电子笔的结构示意图； 图2是图1中充电保护电路的示意图。
具体实施方式本实用新型根据超级电容器能够储存释放较多电能的原理，超级电容器的充放电 过程始终是物理过程，没有化学反应，材料安全，充电时间快等优点，克服了传统的干电池 不能多次使用，废弃后对环境有严重的污染以及传统可充电电池充电时间久，重量重等缺 点，实现了轻便、环保、充电时间短、可循环使用的超级电容器替代传统干电池电源或可充 电电池，并在电路中实现其充电保护作用。 如图1所示，电子笔是在电子白板或手写板上使用的笔，其包括使用超级电容器 2的电源；为超级电容器进行充电的充电保护电路1 ;由启动/书写按键4或右键5启动的 升压电路3;以及可以产生光标状态、书写状态和右键状态三种不同频率的振荡电路6，该 振荡电路6由电容和电感组成，通过升压电路3控制产生不同频率的交流电流，以便在手写 板上利用电磁感应定位。 书写时，电子笔上的线圈通过交流电产生变化的磁场作用在电子白板传感器网线 上等效于在传感器线圈内有变化的磁场，根据电磁感应的原理，在电子白板传感器网线产 生感应电流，然后通过白板上的一系列的硬软件处理进行书写定位。在此过程中电子笔所 起的作用就是产生变化的磁场，要求振荡电路6中的电感中产生三种频率的交流电流，超 级电容器2为电子笔电路提供电源，通过充电保护电路1对其进行充电，供电时，通过升压 电路3控制振荡电路6实现电子笔中的电感线圈中产生三种不同频率的交流电。 结合图2所示为充电保护电路1的电路示意图。图中J表示+5V电源的充电接口 座，电子笔通过充电座与白板5V电源连接进行充电，D1 、 D2、 D3为普通的二极管，D4为肖特 基二极管，通过这几个二极管起降压的作用，让加在超级电容器C1两端的电压限制在2. 6V 左右，不超过超级电容器C1的最大电压允许值2. 7V ;电位器R1为限流电阻，通过调节R1电 阻的阻值，我们可以控制充电电流的大小，从而确定给超级电容器C1的充电时间；由于使 用了二极管降压，使得加在超级电容器Cl两端的电压始终小于其最大电压允许值2. 7V，并 且电流不会回流，起到保护超级电容器C1的目的。 因此，当超级电容器2的电量不足时，我们可以通过充电保护电路1给它快速充 电，充电时间由充电电流的大小和超级电容器2本身的容量决定；充电保护电路1要保证超 级电容器2的电压值不要超过本身的最大电压允许值，如果超过最大允许电压，可能引起 超级电容器2性能急剧下降如电容值，漏电流及阻抗。因此在充电的同时必须由充电保护 电路1控制，以保证超级电容器2的电压在最大电压允许值以下。 当超级电容器2充满电压后，作为电路中的电源使用，通过升压电路3使得其电压 提高到我们所需求的电压值。当然电子笔并不是一直处于工作状态，我们通过启动/书写 按键4或右键5来控制升压电路3的开启与闭合，按下电子笔上"启动/书写按键4"或"右 键5"时，才能触发开关，启动升压电路3正常工作，振荡电路6会根据不同的按键产生三种不同频率的振荡电流按下"启动/书写按键4"时，振荡电路将产生频率为254KHZ的振荡 电流，与电子白板配合使用，功能为光标状态；一直按下"启动/书写按键4"时，振荡电路 将产生频率为262KHZ的振荡电流，与跟电子白板配合使用，功能为书写状态，电子笔一直 处于工作状态；按下"右键4"时，振荡电路将产生频率为235KHZ的振荡电流，与电子白板 配合使用，功能为右键状态。 综上，本实用新型根据超级电容器能够储存释放较多电能的原理，超级电容器的 充放电过程始终是物理过程，没有化学反应，材料安全，充电时间快等优点，克服了传统的 干电池不能多次使用，废弃后对环境有严重的污染以及传统可充电电池充电时间久，重量 重等缺点，实现了轻便、环保、充电时间短、可循环使用的超级电容器替代传统干电池电源 或可充电电池。并在电路中实现其充电保护作用。
权利要求一种使用超级电容器作为电源的电子笔，其包括笔壳、设置于笔壳一末端的笔尖、电源；与电源连接，由启动/书写按键或右键触发启动，对电源输出电压进行升压处理的升压电路；由升压电路提供电压产生若干种不同频率的电磁波的振荡电路，且该振荡电路的触控开关连接笔尖；其特征在于该电源为超级电容器，且该超级电容器连接用于控制对超级电容器进行充电的充电保护电路。
2. 根据权利要求1所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述超级电 容器具有1F以上的超大电容值。
3. 根据权利要求1所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述超级电 容器包括用于扩大电容量的若干个并联的超级电容器。
4. 根据权利要求1所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述充电 保护电路包括输入的充电电压；串接在充电电压与超级电容器之间的限流元件和限压元 件。
5. 根据权利要求4所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述限压元 件为二极管。
6. 根据权利要求5所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述二极管 为多个且依次同向串接。
7. 根据权利要求6所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述二极管 包括3个普通二极管和1个肖特基二极管。
8. 根据权利要求4所述使用超级电容器作为电源的电子笔，其特征在于，所述限流元 件为可变电阻。
专利摘要本实用新型公开一种使用超级电容器作为电源的电子笔，其包括笔壳、设置于笔壳一末端的笔尖、电源；与电源连接，由启动/书写按键或右键触发启动，对电源输出电压进行升压处理的升压电路；由升压电路提供电压产生若干种不同频率的电磁波的振荡电路，且该振荡电路的触控开关连接笔尖；该电源使用超级电容器，且该超级电容器连接用于控制对超级电容器进行充电的充电保护电路。本实用新型具有电路结构简单和节能环保的突出优点。
文档编号H02J15/00GK201438295SQ20092013353
公开日2010年4月14日 申请日期2009年7月6日 优先权日2009年7月6日
发明者卢伟洪, 吴建中, 林剑豪, 诸健 申请人:深圳市巨龙科教高技术股份有限公司