一种用于无线充电系统的电子电路、系统的制作方法_2

文档序号:9491370阅读:来源:国知局
规整的高频信号的被阻碍半周电动势对线圈(L2)进行反激,稳压管(D92)还可以起到过压保护的作用,防止经由线圈(L2)采集到的不规整的高频信号电压过高导致采样输出点(S91)所连接的单片机(PIC12F510-2)的10脚被击穿;
整流桥(BT1)的第一输入点(IN+)与线圈(L2)的第一端点(a)相连,整流桥(BT1)的第二输入点(IN-)与线圈(L2)的第二端点(b)相连;
电能接收开关(M0S92)的受控通道串联在整流桥(BT1)的第一输出点(0T+)与电能接收点(S92)之间;
整流桥(BT1)的第二输出点(0T-)与地点(GND9)相连;
切换开关(M0S93)的受控通道的一端与整流桥(BT1)的第二输入点(IN-)相连,切换开关(M0S93)的受控通道的另一端与整流桥(BT1)的第二输出点(0T-)相连,切换开关(M0S93)的控制端与切换控制点(P93)相连;
反相器(T92)的信号输出端与电能接收开关(M0S92)的控制端相连,反相器(T92)的信号输入端与切换控制点(P93)相连,反相器(T92)可以保证电能接收开关(M0S92)与切换开关(M0S93)的通断状态保持相反状态;
发射控制点(P90)与单片机(PIC12F510-2)的一个10脚相连;
切换控制点(P93)与单片机(PIC12F510-2)的一个10脚相连;采样地(P98)与单片机(PIC12F510-2)的一个 10 脚相连;
采样输出点(S91)与单片机(PIC12F510-2)的一个具有AD转换功能的10脚相连;单片机(PIC12F510-2)的电源脚(VCC)与电源点(VCC9)相连;单片机(PIC12F510-2)的接地脚(VSS)与地点(GND9)相连;
低通滤波电感(L99)的一端与电能接收点(S92)相连,低通滤波电感(L99)的另一端与可充电池(BAT)的正极相连,低通滤波电感(L99)起到选频的作用,低通滤波电感(L99)使得高频信号在整流桥(BT1)的输出端被阻塞从而无法通过整流桥输入到电池(BAT)中,低通滤波电感(L99 )还可以起到平滑电流的作用,可以使输入到电池中的低频电流平滑一些;
电源输出电容(C98 )的一端与可充电池(BAT)的正极相连,电源输出电容(C98 )的另一端与可充电池(BAT)的负极相连;
可充电池(BAT )的正极与电源点(VCC9 )相连,可充电池(BAT )的负极与地点(GND9 )相连;
可控电容(CS92)包含绝缘容器(G11)、导电液体(G31)、实体(G21)、底部电极(G51)、上电极(C50 )、绝缘层(C51)、电磁线圈(G41)、受控通路第一点(W3 )、受控通路第二点(W4 )、驱动开关(M0S97)、驱动二极管(D97)、驱动电容(C97)、驱动控制点(P97);
绝缘容器(G11)具有稳定的形状,绝缘容器(G11)的外形为圆柱状,绝缘容器(G11)的容器为圆柱状,绝缘容器(G11)的容腔不容易发生形状变化,绝缘容器(G11)为密封容器;导电液体(G31)承装在绝缘容器(Gl 1)的容腔内,导电液体(G31)的体积小于绝缘容器(G11)的容积,导电液体(G31)的体积大于绝缘容器(Gl 1)的容积的一半;
电磁线圈(G41)固定缠绕在绝缘容器(G11)的外部,电磁线圈(G41)位于绝缘容器(G11)的等腰线以上,电磁线圈(G41)的轴线与绝缘容器(G11)的轴线相重合相连;
上电极(C50)为圆柱状导电体,上电极(C50)的轴线与绝缘容器(G11)的轴线重合,绝缘层(C51)覆盖在上电极(C50)上构成电容电极,上电极(C50)与受控通路第一点(W3)之间具有电学连接;
实体(G21)的平均密度大于或等于导电液体(G31)的密度,实体(G21)具有磁性或顺磁性,实体(G21)系统在绝缘容器内,实体(G21)外表面是绝缘的,实体(G21)的外部体积小于绝缘容器(Gl 1)的容积减去导电液体(G31)的体积,实体(G21)的中央具有通孔(G22 ),实体(G21)的中央的通孔(G22)的直径大于电容电极的直径,实体(G21)通过其通孔(G22)串在电容电极上沉底或悬浮于导电液体(G31)中并可以在垂直方向上自由浮动;
底部电极(G51)位于绝缘容器(G11)的容腔内表面底部,底部电极(G51)与导电液体(G31)总是保持接触,底部电极(G51)与受控通路第二点(W4)之间具有电学连接;
给电磁线圈(G41)通电,电磁线圈(G41)产生磁场(G42),电磁线圈(G41)会吸引与实体(G21)使在实体(G21)上浮并进入漂浮状态导致实体(G21)排开导电液体(G31)的排开体积减小,进而使导电液体(G31)的液平面下降并能够减小电容电极与导电液体之间的有效面积,从而逐渐减小受控通路的第一点(W3)与受控通路的第二点(W4)之间电容量总值;驱动二极管(D97)的正极与地点(GND9)相连;
驱动电容(C97)的两端分别与驱动二极管(D97)的两端相连,电磁线圈(G41)的两端分别与驱动二极管(D97)的两端相连;
驱动开关(M0S97)的受控通道串联在电源点(VCC9)与驱动二极管(D97)的负极之间,驱动开关(M0S90)的控制端与驱动控制点(P97)相连,驱动控制点(P97)与单片机(PIC12F510-2)的一个10脚相连,在与驱动控制点(P97)相连的的单片机(PIC12F510-2)的10脚上输出PWM信号可以控制可控电容(CS92)的容值,从而实现对高通滤波的选频的带宽的调节; 可控电容(CS92)的受控通路第一点(W3)、可控电容(CS92)的受控通路第二点(W4)分别与高通滤波电容(C92)的两端相连。
[0009]3、如技术内容2所述的一种用于无线充电系统的电子电路,其特征在于:可控电容(CS92)的底部电极(G51)与可控电容(CS92)的受控通道第二点(W4)之间还串联有滚珠开关,防止电容器在放置不正确的情况下被使用。
[0010]4、系统,其特征在于:具有技术内容1或技术内容2所述的用于无线充电系统的电子电路、单片机控制程序,单片机控制程序刻录在单片机(PIC12F510-2 )中。
[0011]5、如技术内容4所述的系统,其特征在于:所述的单片机控制程序具有发射子函数。
[0012]6、如技术内容5所述的系统,其特征在于:所述的单片机控制程序的发射子函数具有如下特征步骤:
步骤a,控制程序将单片机(PIC12F510-2)与切换控制点(P93)相连的10脚置为高电平输出模式;此时电路会具有如下状态,切换开关(M0S93)被接通,电能接受开关(M0S92)被关断,线圈(L2)的第二端点(L2)与地点(GND9)被连接,整流桥(BT1)的第一输入端(IN+ )和第二输出端(0T-)之间的二极管起到了消除线圈(L2)的自感电动势的作用,整流桥(BT1)的功能被破坏,整流桥(BT1)的输入输出之间的电学通路被断开;
步骤b,控制程序将单片机(PIC12F510-2)与采样输出点(S91)相连的10脚置为高电平输出模式;控制程序将单片机(PIC12F510-2)与采样地(P98)相连的10脚置为高电平输出模式;此时高通滤波电容(C92 )与半波整流二极管(D91)所构成的高频信号通道被阻塞,线圈(L2)第一端点(a)被发射高频信号时被施加的正压不会被高频信号通道所吸收,因此高频通讯信号的频率即使在高频信号通道的频率范围内也能正常发射;
步骤c,在发射开关(M0S90)的控制端施加PWM信号,此时可通过线圈(L2)发射电能或通讯信号。
[0013]7、如技术内容4所述的系统,其特征在于:所述的单片机控制程序具有接收子函数。
[0014]8、如技术内容7所述的系统,其特征在于:所述的单片机控制程序的接收子函数具有如下特征步骤:
步骤a、控制程序将单片机(PIC12F510-2)与切换控制点(P93)相连的10脚的电平置为低电平输出模式;控制程序将单片机(PIC12F510-2)与采样地(P98)相连的10脚置为低电平输出模式;此时电路会具有如下状态,切换开关(M0S93)关断,电能接受开关(M0S92)接通,线圈(L2)的第二端点(L2)不与地点(GND9)相连,整流桥(BT1)功能完整,整流桥BT1的输入输出通畅,高频通路的采样功能正常,高频通路的采样功能正常;
步骤b、控制程序将单片机(PIC12F510-2 )与采样输出点(S91)相连的10脚置为AD采样模式;
步骤c、并利用单片机(PIC12F510-2)的时钟中断模式,间隔的采集与采样输出点(S91)相连的10脚上的电压的数值,并转换为数字信息即通讯信息。
[0015]9、如技术内容4所述的系统,其特征在于:所述的单片机(PIC12F510-2)与所述的电池(BAT)之间还具有采样电路用于判断电池(BAT)的电量情况。
[0016]10、系统,其特征在于:具有技术内容1-9中任一技术内容所述的技术方案的全部技术特征。
[0017]
技术内容说明及其有益效果。
[0018]技术内容说明:
本发明中,实体(G21)可以是单一结构也可以是复合结构,可以是单一物质构成,也可以是多种物质构成;这是熟悉本领域技术、知晓公知常识的本领域工程师能够理解的,故不赘述。
[0019]本发明的能同时接收电能和通讯信号;本发明能够同时接收来自不同源的低频电能输入和高频通讯信号;本发明的无线通讯稳定可靠;本发明的电能的无线传输效率高。
[0020]本发明成本低廉、应用灵活、使用寿命长,可以实现具有电池的设备之间的相互的电能传输和信息传输。
【附图说明】
[0021]附图1为实施实例1的示意图。
[0022]附图2为实施实例2的示意图。
[0023]如图3-4为实施实例11的示意图。
[0024]具体实施实例
下面将结合实施实例对本发明进行说明。
[0025]实施实例1、如图1所示,一种用于无线充电系统的电子电路,其特征在于:包括发射开关M0S90、保护二极管D90、高通滤波电容C92、采样地P98、稳压管D92、半波整流二极管D91、采样电阻R91、采样电容C91、整流桥BT1、电能接收开关M0S92、反相器T92、切换开关M0S93、线圈L2、电源点VCC9、地点GND9、发射控制点P90、电能接收点S92、切换控制点P93、采样输出点S91、单片机PIC12F510-2、可充电池BAT、低通滤波电感L99、电源输出电容C98;
发射开关M0S90具有一个受控通道和控制端,当发射开关M0S90的控制点的电平为高电平时发射开发M0S90的受控通道导通,当发射开关M0S90的控制点的电平为低电平时发射开发M0S90的受控通道关断;
电能接收开关M0S92具有一个受控通道和控制端,当电能接收开关M0S92的控制点的电平为高电平时电能接收开关M0S92的受控通道导通,当电能接收开关M0S92的控制点的电平为低电平时电能接收开关M0S92的受控通道关断;
切换开关M0S93具有一个受控通道和控制端,当切换开关M0S93的控制点的电平为高电平时切换开关M0S93的受控通道导通,当切换开关M0S93的控制点的电平为低电平时切换开关M0S93的受控通道关断;
整流桥BT1具有第一输入点IN+、第二输入点IN-、第一输出点0T+、第二输出点0T-,整流桥BT1的第一输出点0T+是整流桥BT1的输出端的正极,整流桥BT1的第二输出点0T-是整流桥BT1的输出端的负极;
线圈L2具有第一端点a和第二端点b ;
保护二极管D90的负极和线圈L2的第一端点a相连;
发射开关M0S90的受控通道串联在电源点VCC9与保护二极管D9
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