一种电磁共振式无线手机充电系统的制作方法

本实用新型涉及一种充电系统，具体是一种电磁共振式无线手机充电系统。

背景技术：

无线电技术用于通信，已经在全世界流行了近一百年，从当初的无线电广播和无线电报，发展到现在的卫星和微波通信，以及普及到全球几乎每一个个人的移动通信、无线网络、GPS等，无线通信极大地改变了人们的生产和生活方式，没有无线通信，信息化社会的目标是不可议的，然而，无线通信传送的都是微弱的信息，而不是功率较大的能量，因此许多使用极为方便的便携式的移动产品，都要不定期地连接电网进行充电，也因此不得不留下各种插口和连接电缆，这就很难实现具有防水性能的密封工艺，而且这种个性化的线缆使得不同产品的充电器很难通用，如果彻底去掉这些尾巴，移动终端设备就可以获得真正的自由，也易于实现密封和防水，这个目标必须要求能量也像信息一样实现无线传输，虽然能量的无线传送的想法早已有之，但因为一直无法突破无线传输设备体积小型化以及传输能量损耗等瓶颈，使它一直不能进入实用领域，随着智能手机等设备的普及，无线充电尤其受到人们的广泛关注。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电磁共振式无线手机充电系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电磁共振式无线手机充电系统，包括电源管理模块、发射电路、接收转换电路和充电电路，所述电源管理模块分别连接直流电和交流电，电源管理模块还连接发射电路，发射电路发射电磁波，电磁波在空中传播后经接收转换电路接收，以此传递接收电能，接收转换电路还连接充电电路。

作为本实用新型的优选方案：所述电源管理模块包括整流桥D1、芯片U1、芯片U2和芯片U3，整流桥D1的端口1和端口3通过变压器T1连接220V交流电，整流桥D1的端口2连接电容C1、电容C2和芯片U1的脚1，芯片U1的脚2连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3、电容C4、二极管D3的阴极、二极管D4的阴极、继电器D6的脚4、芯片U2的脚2、芯片U3的脚和整流桥T的端口4，继电器D6的脚2连接电阻R2和24V直流电，电阻R2的另一端连接二极管D4的阳极，芯片U2的脚3连接3连接芯片U3的脚1和12V直流电，芯片U2的脚1连接继电器D6的脚5，芯片U3的脚3连接5V直流电，芯片U1的型号为7805，芯片U2的型号为7812，芯片U3的型号为7805。

作为本实用新型的优选方案：所述发射电路包括芯片U4、电位器Rf、电阻R3、电阻R5、三极管Q1、电感L1、电容C5、电容C6和电容C7，所述芯片U4型号为1.8V 13.56MHZ-20PPM有源晶振。

作为本实用新型的优选方案：所述接收转换电路和充电电路包括三极管Q4、芯片U3、电阻R11和三极管Q5，二极管D5-D8组成整流桥，整流桥的电压输入端通过电容Cr和电容Ct连接电感L2，整流桥的电压输出端连接电容C9、电容C10、电阻R5、电阻R6、二极管LED2和三极管Q3的发射极，电阻R5的另一端连接电阻R8和三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极连接二极管LED3，二极管LED2的另一端连接电阻R9和三极管Q5的基极，电阻R9的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极连接电阻R10，电阻R10的另一端连接电阻R8的另一端和芯片U3的引脚6，芯片U3的引脚2连接电阻R11，电阻R11的另一端连接电压表V、电流表mA和蓄电池BT2，芯片U3的引脚2连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R4的另一端、电位器RP2的一个固定端和三端可调基准源TL431的阴极，三端可调基准源TL431的阳极连接电位器RP2的另一个固定端并接地，三端可调基准源TL431的参考极连接电位器RP2的滑动端，电阻R6的另一端连接电阻R7和开关SW，开关SW的另一端连接电阻R7的另一端和三极管Q5的发射极，三极管Q5的集电极连接电流表mA的另一端，芯片U3的型号为OPA335。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型电磁共振式无线手机充电系统结构简单，利用电磁共振方式实现了无线充电，转换效率高，且允许较大范围的错位，因此具有节约电能、使用方便和性能稳定的优点。

附图说明

图1为电磁共振式无线供电的原理框图；

图2为电源管理模块的电路图；

图3为发射电路的电路图；

图4为接收转换电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型实施例中，一种电磁共振式无线手机充电系统，包括电源管理模块、发射电路、接收转换电路和充电电路，所述电源管理模块分别连接直流电和交流电，电源管理模块还连接发射电路，发射电路发射电磁波，电磁波在空中传播后经接收转换电路接收，以此传递接收电能，接收转换电路还连接充电电路。

电源管理模块包括整流桥D1、芯片U1、芯片U2和芯片U3，整流桥D1的端口1和端口3通过变压器T1连接220V交流电，整流桥D1的端口2连接电容C1、电容C2和芯片U1的脚1，芯片U1的脚2连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接电容C1的另一端、电容C2的另一端、电容C3、电容C4、二极管D3的阴极、二极管D4的阴极、继电器D6的脚4、芯片U2的脚2、芯片U3的脚和整流桥T的端口4，继电器D6的脚2连接电阻R2和24V直流电，电阻R2的另一端连接二极管D4的阳极，芯片U2的脚3连接3连接芯片U3的脚1和12V直流电，芯片U2的脚1连接继电器D6的脚5，芯片U3的脚3连接5V直流电，芯片U1的型号为7805，芯片U2的型号为7812，芯片U3的型号为7805。

发射电路包括芯片U4、电位器Rf、电阻R3、电阻R5、三极管Q1、电感L1、电容C5、电容C6和电容C7，所述芯片U4型号为1.8V 13.56MHZ-20PPM有源晶振。

接收转换电路和充电电路包括三极管Q4、芯片U3、电阻R11和三极管Q5，二极管D5-D8组成整流桥，整流桥的电压输入端通过电容Cr和电容Ct连接电感L2，整流桥的电压输出端连接电容C9、电容C10、电阻R5、电阻R6、二极管LED2和三极管Q3的发射极，电阻R5的另一端连接电阻R8和三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极连接二极管LED3，二极管LED2的另一端连接电阻R9和三极管Q5的基极，电阻R9的另一端连接三极管Q4的集电极，三极管Q4的基极连接电阻R10，电阻R10的另一端连接电阻R8的另一端和芯片U3的引脚6，芯片U3的引脚2连接电阻R11，电阻R11的另一端连接电压表V、电流表mA和蓄电池BT2，芯片U3的引脚2连接电阻R12，电阻R12的另一端连接电阻R4的另一端、电位器RP2的一个固定端和三端可调基准源TL431的阴极，三端可调基准源TL431的阳极连接电位器RP2的另一个固定端并接地，三端可调基准源TL431的参考极连接电位器RP2的滑动端，电阻R6的另一端连接电阻R7和开关SW，开关SW的另一端连接电阻R7的另一端和三极管Q5的发射极，三极管Q5的集电极连接电流表mA的另一端，芯片U3的型号为OPA335。

本实用新型的工作原理是：电能发送部分：电磁共振式无线充电在原有电磁感应电路基础上进行加以改进并进行精准调制，以达到电磁共振传输。此无线电能发送单元的供电电源有两种:220V交流和24V直流, 由继电器选择，如图2所示。按照交流优先的原则, 图中继电器2脚为常闭触点与直流电源24V连接。正常情况下，当有交流供电时, 整流滤波后经7805稳压管进行稳压，输出13.2V电压,同时LED D3发光显示，若交流电存在,选择交流供电,同时断开直流供电,在交流电停电时,则自动切换直流供电，用24V直流供电则LED D4发光显示。电能的无线传送主要通过发射线圈和接收线圈实现的电磁共振实现，为保证足够的功率和尽可能高的效率, 应选择较高的调制频率, 同时要考虑到器件的高频特性。

电能接收与充电控制部分：如图3所示，正常情况下, 接收线圈L2与发射线圈L1相距不过几厘米, 且接近同轴, 此时可获得较高的传输效率。电能接收与充电控制电路单元的原理如图3所示。L2感应得到的发射电磁相同频率的正弦电压。经桥式整流和C9电容滤波, 得到直流电压。作为充电控制部分的唯一电源。由R4, RP2 和TL431构由R4, RP2 和TL431构成精密参考电压即锂离子电池的充电终止电压4. 15V，经R12接到运放U3的同相输入端3。当U2的反相输入端2低于4. 15V，U3输出的高电位一方面使Q4 饱和从而在LED2两端正向导通特性得到约2V 的稳定电压, 同时R5 使Q3截止, LED3不亮。

无线充电技术此前已经出现，但这项新发明更为方便实用，放置在可作用范围的任一位置就可充电，不像以前的一些技术那样需要精确定位，还可以几个设备同时进行充电。充电器产生的磁场因使用共振传输，对附近的信用卡、录像带等利用磁性记录数据的物品不会产生影响。