一种自供电电路及具有该自供电电路的可穿戴设备的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种自供电电路及具有该自供电电路的可穿戴设备。

背景技术：

随着电力电子技术的不断发展及其生产工艺的不断提升，各类电子设备层出不穷，尤其是智能可穿戴类电子产品。当前可穿戴类电子产品通常都要求体积重量趋于小型轻薄化，从而使得其自身电池容量十分有限，导致可穿戴类电子产品需要频繁充电，严重影响了消费者的使用体验。

因此，在发明人设计可穿戴类电子产品的充电电路的过程中，发现现有技术中至少存在以下问题：

现有可穿戴类电子产品类产品自身电池容量有限，使得充电次数频繁，使得用户体验较差。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自供电电路及具有该自供电电路的可穿戴设备，以解决现有技术中的可穿戴类电子产品类产品自身电池容量有限，使得充电次数频繁，使得用户体验较差问题。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种自供电电路，该电路包括：自供电支路、整流支路、充电储能支路和主控支路；

所述自供电支路，用于将动能转化为电能，并将所述电能传输到所述整流支路；

所述整流支路，用于将所述自供电支路产生的电能进行整流处理，得到一个稳定值的直流电，并根据所述主控支路的指示，将所述直流电传输给所述主控支路或者所述充电储能支路；

所述充电储能支路，用于存储所述整流支路传输过来的所述直流电，并进行充电保护；

所述主控支路，用于控制所述整流支路直流电的稳压处理及输出方向。

根据本实用新型的再一个方面，提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：如上所述自供电电路。

本实用新型的有益效果是：通过自供电支路将动能转化为电能，并将所述电能传输到所述整流支路，由所述整流支路将所述自供电支路产生的交流电转化为直流电，并将所述直流电稳定在一个稳定值，然后根据主控支路指示，将所述直流电存储到所述充电储能支路或者直接为主控支路供电。本实用新型通过动能转化为电能的自供电支路实现了自主充电，从而在不增加电池容量的情况下，可以延长设备的续航时间，降低充电频率，提高用户体验。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的一种自供电电路结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的一种自供电电路中自供电支路结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例的一种自供电电路中整流支路的整流滤波分路电路图；

图4是本实用新型一个实施例的一种自供电电路中整流支路的稳压分路图；

图5是本实用新型一个实施例的一种自供电电路中整流支路的输出控制分路图；

图6是本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的结构框图。

具体实施方式

现有技术中可穿戴类电子产品的由于起身体积重量的轻薄化设计要求，从而使得自身电池容量十分有限，使得充电次数频繁，使得用户体验较差。

本实用新型的设计构思是：针对现有的可穿戴类电子产品自身电池容量十分有限，使得充电次数频繁，使得用户体验较差的问题，设计了一种自供电电路。所述自供电电路中的自供电支路将动能转化为电能，并将所述电能传输到所述整流支路，由所述整流支路将所述自供电支路产生的交流电转化为直流电，所述直流电为一个稳定值，然后根据主控支路指示，将所述直流电存储到所述充电储能支路或者直接为主控支路供电。由于采用了动能转化为电能的自供电支路实现了自主充电，从而在不增加电池容量的情况下，可以延长设备的续航时间，降低充电频率，提高用户体验。

实施例一

图1是本实用新型一个实施例的一种自供电电路结构示意图，参见图1，该电路包括：自供电支路101、整流支路102、充电储能支路103和主控支路104；

所述自供电支路101，用于将动能转化为电能，并将所述电能传输到所述整流支路；

所述整流支路102，用于将所述自供电支路产生的电能进行整流处理，得到一个稳定值的直流电，并根据所述主控支路的指示，将所述直流电传输给所述主控支路或者所述充电储能支路；该支路具体包括：整流滤波分路、稳压分路和输出控制分路；所述整流滤波分路，用于将所述自供电支路产生的交流电转化为直流电，滤除交流成分，并将所述直流电输出到所述稳压分路；所述稳压分路，用于将所述直流电进行稳压处理，并将所述直流电根据所述主控支路的指示使得所述直流电为一个稳定值，传输给所述输出控制分路；所述输出控制分路，用于根据所述主控支路的指示，将所述直流电传输给所述主控支路或者所述充电储能支路。

所述充电储能支路103，用于存储所述整流支路传输过来的所述直流电，并进行充电保护；该支路具体包括：储能分路和充电保护分路；所述储能分路，用于存储所述整流支路传输过来的所述直流电；所述充电保护分路，用于保护所述储能分路。

所述主控支路104，用于控制所述整流支路直流电的稳压处理及输出方向。

实施例二

基于以上实施例，如图2所示，为本实用新型技术方案中自供电电路中自供电支路结构示意图；该自供电支路包括：两个磁铁1、动子2、两个导轨3、弹簧组4、外边框6及导线5；

所述两块磁铁1相对设置，形成垂直方向磁场；

所述两个导轨3相对设置在水平方向，所述动子2两端分别与所述两个导轨3滑动连接；所述导轨具有良好的导电性和较低的摩擦力。

所述动子2沿所述两个导轨3的方向在水平方向滑动，切割所述两块磁铁1形成的垂直方向的磁场的磁感线；所述动子2由至少两根漆包线并联组成。所述动子2会在导轨上滑动,根据法拉第电磁感应定律，动子2沿着导轨切割磁感线方向运动产生电流，所产生的电流沿着导轨通过所述导线6进入整流支路。

所述外边框6用于连接所述两个导轨3，与所述两个导轨3形成正方形框。

所述弹簧组4分别设置在与导轨4垂直的两个所述外边框6内侧；所述弹簧起缓冲作用，减少能量损耗。

所述导线5与所述两个导轨4连接。

需要说明的是，所述自供电支路的替代方案可以是：采用运动物体碰撞压电材料产生微弱电流，实现动能转化为电能。

实施例三

如图3所示，为本实用新型技术方案中一种自供电电路的整流支路的整流滤波分路电路图；该电路包括：第一变压器U1、第一开关管Q1、第二开关管Q2、第一电容C1、第一电感L1和第二电容C2；

所述第一变压器U1同名输入端1和输入端2接所述自供电支路输出端即所述导线5；

所述第一变压器U1同名输出端3接所述第一开关管Q1漏极与栅极连接端；

所述第一变压器U1输出端4接所述第二开关管Q2漏极与栅极连接端；

所述第一变压器U1输出端5接地；

所述第一开关管Q1源极接所述第二开关管Q2、所述第一电感L1与所述第一电容C1连接端；所述第一电感L1另一端接所述第二电容C2与所述稳压分路输入连接端；所述第二电容C2另一端接地；所述第一电容C1另一端接地。

实施例四

如图4所示，为本实用新型技术方案中一种自供电电路的整流支路的稳压分路电路图；该电路包括：直流升压芯片U2、第二电感L2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1、第五电容C5和第六电容C6；

所述直流升压芯片U2管脚1接电源电压+4.3V与所述第五电容C5连接端；所述第五电容C5另一端接地；所述直流升压芯片U2管脚2接所述第二电感L2与所述第一电阻R1连接端；所述第一电阻R1另一端接所述第四电容C4与所述直流升压芯片U2管脚3连接端；所述第四电容C4另一端接地；所述第二电感L2另一端接所述第三电容C3与输出连接端VOUT；所述第三电容C3另一端接地；所述直流升压芯片U2管脚4接所述主控支路的控制管脚MCU_MODE；所述直流升压芯片U2管脚5接所述第六电容C6一端；所述第六电容C6另一端接地；所述直流升压芯片U2管脚6接地。

实施例五

如图5所示，为本实用新型技术方案中一种自供电电路的整流支路的输出控制分路电路图；该电路包括：单刀双掷开关芯片U3和第二电阻R2；

所述单刀双掷开关芯片U3控制输入端6接所述第二电阻R2与所述主控支路的控制信号引脚MCU_CTRL连接端；所述第二电阻R2另一端接地；所述单刀双掷开关芯片U3输出端1接所述充电储能支路；所述单刀双掷开关芯片U3输出端2接所述主控支路的供电引脚MAIN_PCB。

基于以上图3至图5所示整流支路的各个分路电路图，以下通过其具体的工作原理对所述整流支路的进行详细说明。

所述第一变压器U1将输入的低压电Ui升压；所述第一开关管Q1，第二开关管Q2组成全桥整流电路。当所述自供电支路产生的电流通过所述第一变压器3脚流出，所述第一开关管Q1导通，所述第二开关管Q2断开；当所述自供电支路产生的电流通过所述第一变压器4脚流出，所述第一开关管Q1断开，所述第二开关管Q2导通，此处所述第一开关管Q1和所述第二开关管Q2使用NMOS管代替现有技术中全桥整流电路中二极管，降低开关器件带来的压降，提高转换效率；所述第一电感L1、第一电容C1和第二电容C2组成π形滤波器，滤除交流成分，输出电压Vout。所述稳压分路(即图4)由DC-DC升压芯片U2和外围电容C3、C4、C5、C6、电感L2、电阻R1组成，输出稳定4.3V电压。所述输出控制分路(即图5)与所述主控支路连接，控制信号MCU_CTRL控制单刀双掷开关U3使电流流向电池或所述主控支路。

实施例六

如图6所示，为本实用新型一个实施例的一种可穿戴设备的结构框图，该可穿戴设备60包括：如上所述自供电电路601。

本实用新型的有益效果是：通过自供电支路将动能转化为电能，并将所述电能传输到所述整流支路，由所述整流支路将所述自供电支路产生的交流电转化为直流电，所述直流电为一个稳定值，然后根据主控支路指示，将所述直流电存储到所述充电储能支路或者直接为主控支路供电。本实用新型通过动能转化为电能的自供电支路实现了自主充电，从而在不增加电池容量的情况下，可以延长设备的续航时间，降低充电频率，提高用户体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。