应用无线充电的路由器的制作方法

本发明涉及路由器，具体涉及应用无线充电的路由器。

背景技术：

路由器是一种连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。路由器有两大典型功能，即数据通道功能和控制功能。数据通道功能包括转发决定、背板转发以及输出链路调度等，一般由特定的硬件来完成；控制功能一般用软件来实现，包括与相邻路由器之间的信息交换、系统配置、系统管理等。但是现有的路由器总是需要适配器为其充电才能正常工作，这导致路由器的位置是相对固定的，必须设置在插座旁边，这使得路由器的使用受到了限制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有路由器使用适配器，使其位置受限，目的在于提供应用无线充电的路由器，采用无线充电，使路由器可在有效距离内随意放置，均能使路由器正常工作。

本发明通过下述技术方案实现：

应用无线充电的路由器，包括微处理器、无线充电模块、无线收发器、带通滤波器、功率放大器、低通滤波器、收发切换器、低噪声放大器和天线，所述微处理器与无线充电模块连接，所述微处理器、无线收发器、带通滤波器、功率放大器、低通滤波器、收发切换器、天线依次连接，所述收发切换器、低噪声放大器、无线收发器依次连接，所述无线收发器与功率放大器连接；所述无线充电模块包括电能发射模块和电能接收模块，所述电能发射模块包括电源管理电路、振荡源、功放电路和发射电感线圈l1，所述电源管理电路、振荡源、功放电路和发射电感线圈l1依次连接，所述电能接收模块包括接收电感线圈l2、能量转换电路、控制电路和充电电池，所述接收电感线圈l2、控制电路和充电电池分别与能量转换电路分别连接，所述电能发射模块通过发射电感线圈l1与接收电感线圈l2的互感无线传能与电能接收模块连接。采用无线充电模块解决了路由器使用位置受限的问题。

进一步地，电能发射模块包括开关s1、变压器t1、二极管d1、二极管d2、电源bt1、开关s3、发光二极管led1、单刀双掷开关、继电器j、电解电容c1、电解电容c2、电容c3、电容c4、电解电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电阻r1、电阻r2、电位器rp1、晶振fuse、反向器f1、反向器f2、反向器f3、稳压管d3、mos管q1、三端稳压器ic1，所述开关s1的活动端口接交流电220v，其固定端口接在变压器t1的初级线圈两端；二极管d1的阳极和二级挂d2的阳极分别连接在变压器t1的次级线圈两端，二极管d1的阴极与继电器j连接；电解电容c1的正极连接在二极管d1与继电器连接的线路上，其负极同时连接变压器t1的中心抽头和开关s3的固定端，变压器t1的中心抽头和开关s3的固定端的连接点接地；发光二极管led1的阳极与继电器连接，其阴极与开关s3的固定端连接；单刀双掷开关的一个固定端连接在二极管d1与继电器j连接的线路上，其另一个固定端与电源bt1的正极连接，其活动端与电解电容c2的阳极连接，电解电容c2的阴极接地；电容c3并联在电解电容c2两端；三端稳压器ic1的输出端连接在电容c3与电解电容c2的正极连接的线路上，其接地端连接在电容c3与电解电容c2的负极连接的线路上，其输入端与电解电容c5的正极连接；晶振fuse一端连接在电容c3与电解电容c2的正极连接的线路上，其另一端与发射电感线圈l1一端连接，发射电感线圈l1的另一端连接在mos管q1的漏极；电容c6一端连接在晶振fuse与发射电感线圈l1连接的线路上，其另一端与电解电容c5的负极连接的线路上并共同接地；反向器f3的正向电源端连接在三端稳压器ic1与电解电容c5连接的线路上；反向器f1的输出端与反向器f2的输入端连接，反向器f2的输出端与反向器f3的输入端连接；电容c4的一端连接在反向器f2与反向器f3连接的线路上，其另一端与反向器f1的输入端连接；电阻r1一端连接在反向器f1的输入端，其另一端与电位器rp1一端连接；电位器rp1与电阻r1连接端的另一端连接在反向器f1与反向器f2连接的线路上；电阻r2一端与反向器f3的输出端连接，其另一端与mos管q1的栅极连接；电容c7并联在电阻r2两端；稳压管d3的阴极连接在电阻r2与mos管q1连接的线路上，其阳极与mos管q1的源极连接并共同接地；电容c8并联在发射电感线圈l1两端。

进一步地，电能接收模块包括电桥、电解电容c9、电容c10、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电位器rp2、稳压管tl431、发光二极管led2、发光二极管led3、三极管q3、三极管q4、三极管q5、开关sw、电源bt2、放大器ic3，所述电桥的两个输入端连接在接收电感线圈l2两端，电桥的两个输出端连接在电解电容c9两端，电解电容c9的负极接地；电解电容c9的正极与电阻r6一端连接，电阻r6与电桥连接端的另一端与电阻r7连接，电阻r7与电阻r6连接端的另一端与三极管q5的发射极连接，开关sw并联在电阻r7两端；三极管q5的集电极与电源bt2的正极连接；电阻r4一端连接在电桥与电阻r6连接的线路上，其另一端与电位器rp2连接，稳压管tl431的阴极连接在电位器rp2与电阻r4连接的线路上，稳压管tl431的阴极与电位器rp2连接电阻r4的另一端连接并接地；电阻r5一端连接在电阻r4与电阻r6连接的线路上，其另一端与电阻r8连接，电阻r8与电阻r5连接端的另一端与放大器ic3的输出端连接；三极管q3的发射极连接在电阻r5与电阻r6连接的线路上，其集电极与发光二极管led3的阳极连接，发光二极管led3的阴极接地；发光二极管led2的阳极连接在电阻r6与三极管q3连接的线路上，其阴极与三极管q5的基极连接；电阻r9一端连接在发光二极管led2与三极管q5连接的线路上，其另一端与三极管q4的集电极连接，三极管q4的发射极接地；电阻r10一端与三极管q4的基极连接，其另一端连接在放大器ic3与电阻r8连接的线路上，电阻r11一端连接在三极管q5与电源bt2连接的线路上，其另一端与放大器ic3的反向输入端接地；电阻r12一端与放大器ic3的正向输入端连接，其另一端连接在电阻r4与电位器rp2连接的线路上。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本发明使用无线充电模块使路由器的使用位置不再受限，且电能发射模块和电能接收模块结构简单，并且设置发光二极管作为充电的状态指示。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明无线充电模块结构示意图；

图3为本发明电能发射模块电路图；

图4为本发明电能接收模块电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2所示，应用无线充电的路由器，包括微处理器、无线充电模块、无线收发器、带通滤波器、功率放大器、低通滤波器、收发切换器、低噪声放大器和天线，所述微处理器与无线充电模块连接，所述微处理器、无线收发器、带通滤波器、功率放大器、低通滤波器、收发切换器、天线依次连接，所述收发切换器、低噪声放大器、无线收发器依次连接，所述无线收发器与功率放大器连接；所述无线充电模块包括电能发射模块和电能接收模块，所述电能发射模块包括电源管理电路、振荡源、功放电路和发射电感线圈l1，所述电源管理电路、振荡源、功放电路和发射电感线圈l1依次连接，所述电能接收模块包括接收电感线圈l2、能量转换电路、控制电路和充电电池，所述接收电感线圈l2、控制电路和充电电池分别与能量转换电路分别连接，所述电能发射模块通过发射电感线圈l1与接收电感线圈l2的互感无线传能与电能接收模块连接。

如图3所示，电能发射模块包括开关s1、变压器t1、二极管d1、二极管d2、电源bt1、开关s3、发光二极管led1、单刀双掷开关、继电器j、电解电容c1、电解电容c2、电容c3、电容c4、电解电容c5、电容c6、电容c7、电容c8、电阻r1、电阻r2、电位器rp1、晶振fuse、反向器f1、反向器f2、反向器f3、稳压管d3、mos管q1、三端稳压器ic1，所述开关s1的活动端口接交流电220v，其固定端口接在变压器t1的初级线圈两端；二极管d1的阳极和二级挂d2的阳极分别连接在变压器t1的次级线圈两端，二极管d1的阴极与继电器j连接；电解电容c1的正极连接在二极管d1与继电器连接的线路上，其负极同时连接变压器t1的中心抽头和开关s3的固定端，变压器t1的中心抽头和开关s3的固定端的连接点接地；发光二极管led1的阳极与继电器连接，其阴极与开关s3的固定端连接；单刀双掷开关的一个固定端连接在二极管d1与继电器j连接的线路上，其另一个固定端与电源bt1的正极连接，其活动端与电解电容c2的阳极连接，电解电容c2的阴极接地；电容c3并联在电解电容c2两端；三端稳压器ic1的输出端连接在电容c3与电解电容c2的正极连接的线路上，其接地端连接在电容c3与电解电容c2的负极连接的线路上，其输入端与电解电容c5的正极连接；晶振fuse一端连接在电容c3与电解电容c2的正极连接的线路上，其另一端与发射电感线圈l1一端连接，发射电感线圈l1的另一端连接在mos管q1的漏极；电容c6一端连接在晶振fuse与发射电感线圈l1连接的线路上，其另一端与电解电容c5的负极连接的线路上并共同接地；反向器f3的正向电源端连接在三端稳压器ic1与电解电容c5连接的线路上；反向器f1的输出端与反向器f2的输入端连接，反向器f2的输出端与反向器f3的输入端连接；电容c4的一端连接在反向器f2与反向器f3连接的线路上，其另一端与反向器f1的输入端连接；电阻r1一端连接在反向器f1的输入端，其另一端与电位器rp1一端连接；电位器rp1与电阻r1连接端的另一端连接在反向器f1与反向器f2连接的线路上；电阻r2一端与反向器f3的输出端连接，其另一端与mos管q1的栅极连接；电容c7并联在电阻r2两端；稳压管d3的阴极连接在电阻r2与mos管q1连接的线路上，其阳极与mos管q1的源极连接并共同接地；电容c8并联在发射电感线圈l1两端。

电能发射模块的供电电源有两种：220v交流和24v直流，由继电器j选择。按照交流优先的原则，继电器j的常闭触点与直流(电池bt1)连接。正常情况下s3处于接通状态。当有交流供电时，整流滤波后的约26v直流使继电器j吸合，电能发射模块便工作于交流供电方式，此时直流电源bt1与电能发射模块断开，同时发光二极管led1(绿色)发光显示这一状态。经继电器j选择的+24v直流电主要为发射电感线圈l1供电，为保证继电器j的动作不影响发送电路的稳定工作，电容c3的容量不得小于2200uf。电能的无线传送实际上是通过发射电感线圈l1和接收电感线圈l2的互感作用实现的，这里发射电感线圈l1与接收电感线圈l2构成一个无磁芯的变压器的原、副线圈。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，经实验选择1.6mhz较为合适。三端稳压器ic1为cmos六非门cd4069，这里只用了三个非门，由反向器f1，反向器f2构成方波振荡器，产生约1.6mhz的方波，经反向器f3缓冲并整形，得到幅度约11v的方波来激励mos管q1(vmos功放管irf640)。足以使其工作在开关状态，以保证尽可能高的转换效率。为保证它与发射电感线圈l1和电容c8回路的谐振频率一致。可将电容c4定为100pf，电阻r1待调。为此将r1暂定为3k,并串入电位器rp1。在谐振状态，尽管激励是方波，但发射电感线圈l1中的电压是同频正弦波。由此可见，这一部分实际上是个变频器，它将50hz的正弦转变成1.6mhz的正弦。

如图4所示，电能接收模块包括电桥、电解电容c9、电容c10、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电位器rp2、稳压管tl431、发光二极管led2、发光二极管led3、三极管q3、三极管q4、三极管q5、开关sw、电源bt2、放大器ic3，所述电桥的两个输入端连接在接收电感线圈l2两端，电桥的两个输出端连接在电解电容c9两端，电解电容c9的负极接地；电解电容c9的正极与电阻r6一端连接，电阻r6与电桥连接端的另一端与电阻r7连接，电阻r7与电阻r6连接端的另一端与三极管q5的发射极连接，开关sw并联在电阻r7两端；三极管q5的集电极与电源bt2的正极连接；电阻r4一端连接在电桥与电阻r6连接的线路上，其另一端与电位器rp2连接，稳压管tl431的阴极连接在电位器rp2与电阻r4连接的线路上，稳压管tl431的阴极与电位器rp2连接电阻r4的另一端连接并接地；电阻r5一端连接在电阻r4与电阻r6连接的线路上，其另一端与电阻r8连接，电阻r8与电阻r5连接端的另一端与放大器ic3的输出端连接；三极管q3的发射极连接在电阻r5与电阻r6连接的线路上，其集电极与发光二极管led3的阳极连接，发光二极管led3的阴极接地；发光二极管led2的阳极连接在电阻r6与三极管q3连接的线路上，其阴极与三极管q5的基极连接；电阻r9一端连接在发光二极管led2与三极管q5连接的线路上，其另一端与三极管q4的集电极连接，三极管q4的发射极接地；电阻r10一端与三极管q4的基极连接，其另一端连接在放大器ic3与电阻r8连接的线路上，电阻r11一端连接在三极管q5与电源bt2连接的线路上，其另一端与放大器ic3的反向输入端接地；电阻r12一端与放大器ic3的正向输入端连接，其另一端连接在电阻r4与电位器rp2连接的线路上。

接收电感线圈l2感应得到的1.6mhz的正弦电压有效值约有16v(空载)。经桥式整流(由4只1n4148高频开关二极管构成的电桥)和电容c5滤波，得到约20v的直流。作为充电控制部分的唯一电源。由电阻r4、电位器rp2和稳压管tl431构成精密参考电压4.15v(锂离子电池的充电终止电压)经电阻r12接到放大器ic3的正相输入端。当反相输入端低于4.15v时(充电过程中)，放大器ic3输出的高电位一方面使三极管q4饱和从而在发光二极管led2两端得到约2v的稳定电压(led的正向导通具有稳压特性)，三极管q5与电阻r6、电阻r7便据此构成恒流电路i0＝2-0.7r6+r7。另一方面电阻r5使三极管q3截止，发光二极管led3不亮。当充满(略大于4.15v)时，放大器ic3的反相输入端略高于4.15v。运放便输出低电位，此时三极管q4截止，三极管q5因完全得不到偏流而截止，因而停止充电。同时运放输出的低电位经电阻r8使三极管q3导通，点亮发光二极管led3作为充满状态指示。两种充电模式由电阻r6、电阻r7决定。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。