基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种鼠标，具体说是涉及一种基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标。
【背景技术】
[0002]有线鼠标通过电脑的接口供电，进行有线数据交换，主要分为滚轮式(分辨率400dpi左右)和光电型(彡800dpi)，功耗大，灵巧性差。无线鼠标通过AAA/AAAA电池供电，考虑到鼠标使用的人口基数，将产生可观的重金属污染，续航能力差。新能源电池开发难度大，时间周期长。然而人类生存所需要摄入的能量，其实也大有可利用之处:人体随时在向外辐射热量，其功率不亚于一个100W的灯泡；如果能对生物体辐射热能进行大规模的利用，则可以减轻产能压力。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的正是针对上述鼠标的续航与环境污染方面的问题而提供一种基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标。本实用新型通过人体与环境的温差发电对鼠标主板进行驱动，并根据鼠标的工作状态决定通电时刻。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0005]本实用新型的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标包括温差发电电路、升压整流电路、触摸唤醒电路、降压储能电路和鼠标主板；所述温差发电电路包括设置在鼠标壳体手掌接触面上的至少两个串联连接的温差发电片(帕尔贴片)构成的温差发电片组、以并联方式与温差发电片组输出端电连接的有极电容、与有极电容输出端电连接的1:100的变压器的低压侧；所述变压器的高压侧通过一组互为并联关系的电容接入升压整流电路的相应输入端；所述升压整流电路的输出端通过依次电连接的触摸唤醒电路、降压储能电路接入鼠标主板的相应输入端。
[0006]本实用新型中所述升压整流电路采用型号为LTC3108的电源管理芯片作为超低电压-升压型电源转换器，输出电压端口并联输出电容；所述的触摸唤醒电路采用N沟道增强型MOSFET作为开关管，开关管的D极与升压整流电路的Vout相连，G极与升压整流电路的Cout端电压相连，S极与降压储能电路的输入端相连；所述的降压储能电路采用型号为TPS62736的具有50mA负载能力的可编程输出毫微功率降压转换器将输入电压统一降压为1.5V，用于驱动鼠标主板。
[0007]本实用新型中所述的升压整流电路采用的输出电容为10V、耐压标称容量为680uF的电解电容，所述电解电容作为储能电容，同时为触摸唤醒电路提供判据电压。
[0008]进一步说:本实用新型中所述的温差发电电路的主要作用是:将人体表面与环境的温差转换为电势差并产生可持续的电流，在初步滤波整定后作为升压整流电路的输入信号。
[0009]所述升压整流电路的作用是:接收来自温差发电电路的热电信号，通过超低电压、升压型电源转换器将输入电压统一升压至5V规格的电信号，输出于电压端口(Vout)，同时对并联输出电容Cout充电。
[0010]所述的触摸唤醒电路的作用是:在并联输出电容Cout为高于判据电压时开关MOS管导通，反之关断；保证了 Cout端电压不低于设定的判据电压，缩短了其再次充电的饱和时间，提高了鼠标从待机到工作状态的响应速度，减少了待机时间和不必要的能源浪费。
[0011]所述的降压储能电路采用具有50mA负载能力的可编程输出毫微功率降压转换器将通过前述开关MOS管的电信号电压统一降压为1.5V，作为鼠标主板的直接驱动电源信号。
[0012]所述的鼠标主板在接受到来自降压储能电路的电源信号后，采用标准化2.4GHZ鼠标芯片(客户端)，USB发射器(电脑端)，对用户的操作进行响应。
[0013]本实用新型的有益效果如下:
[0014]本实用新型利用用户手掌与外界的温度差产生热电流，经过升压整定后，进行初步储能并将其规格降压至鼠标芯片标准工作环境；在触摸唤醒电路感受到用户手掌的触碰时保持鼠标工作，在用户离开设备后关断鼠标避免持续放电，从而实现了无需电源驱动的感应式无线鼠标，有效地提高了鼠标的便携性和使用寿命，减少了环境污染。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的原理图。
[0016]图2为本实用新型温差发电电路原理图。
[0017]图3为本实用新型升压整流电路原理图。
[0018]图4为本实用新型触摸唤醒电路原理图。
[0019]图5为本实用新型降压储能电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]本实用新型以下将结合实施例(附图)作进一步描述:
[0021]如图1所示，本实用新型的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标包括温差发电电路、升压整流电路、触摸唤醒电路、降压储能电路和鼠标主板；所述温差发电电路包括设置在鼠标壳体手掌接触面上的至少两个串联连接的温差发电片(帕尔贴片)构成的温差发电片组、以并联方式与温差发电片组输出端电连接的有极电容、与有极电容输出端电连接的1:100的变压器的低压侧(参见图2);所述变压器的高压侧通过一组互为并联关系的电容接入升压整流电路的相应输入端；所述升压整流电路的输出端通过依次电连接的触摸唤醒电路、降压储能电路接入鼠标主板的相应输入端。
[0022]更具体说:本实用新型中所述的鼠标主板包括:标准化2.4GHZ鼠标芯片，USB发射器等，用于响应用户的操作。
[0023]如图2所示，温差发电电路中的温差发电片组是由两个串联连接的温差发电片(帕尔贴片)构成，外表面裸露在鼠标外壳上部，可以与用户手掌直接接触；温差发电片组并联220pF的输入(有极)电容Cin，温差发电片同时并联1:100的微型变压器低压侧，变压器高压侧连接有一组互为并联关系的电容，其大小为InF和330pF ;输入电容与变压器高压侧共地。
[0024]如图3所示，本实用新型中所述升压整流电路采用型号为LTC3108的电源管理芯片作为超低电压-升压型电源转换器，通过将引脚VSl和VS2统一接到引脚VAUX，VAUX串联定额电容后接地，超低电压、升压型电源转换器可将输入电压统一升压至5V，输出电压端口(Vout)并联输出电容Cout，用于输出电压并对电容Cout充电。
[0025]如图4所示，所述的触摸唤醒电路采用N沟道增强型MOSFET作为开关管，其D极与升压整流电路的Vout相连，G极与Cout端电压相连，S极与降压储能电路的输入端相连，当Cout端电压高于MOS管导通电压，MOS导通，反之关断；保证了 Cout端电压不低于设定的判据电压，缩短了其再次充电的饱和时间，提高了鼠标从待机到工作状态的响应速度，减少了待机时间和不必要的能源浪费。
[0026]如图5所示，所述的降压储能电路采用型号为TPS62736的具有50mA负载能力的可编程输出毫微功率降压转换器将输入电压统一降压为1.5V，用于驱动鼠标主板。根据鼠标工作规格与芯片特性，来自图4中MOSFET管S极的电能经过并连接地电容Cinl (其推荐容量为47uF)后接入芯片输入端，SW引脚串联1uH电感L后与Vout引脚相连共同接入负载(鼠标主板)供能，同时Vout引脚并联输出电容Coutl (其推荐容量为22uF)。Rl与R2作为控制输出电压的编程电阻，当输出电压预设为1.5V时，其大小为Rl=1MQ，R2=2.7ΜΩ。
【主权项】
1.一种基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标，其特征在于:它包括温差发电电路、升压整流电路、触摸唤醒电路、降压储能电路和鼠标主板；所述温差发电电路包括设置在鼠标壳体手掌接触面上的至少两个串联连接的温差发电片构成的温差发电片组、以并联方式与温差发电片组输出端电连接的有极电容、与有极电容输出端电连接的1:100的变压器的低压侧；所述变压器的高压侧通过一组互为并联关系的电容接入升压整流电路的相应输入端；所述升压整流电路的输出端通过依次电连接的触摸唤醒电路、降压储能电路接入鼠标主板的相应输入端。2.根据权利要求1所述的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标，其特征在于:所述升压整流电路采用型号为LTC3108的电源管理芯片作为超低电压-升压型电源转换器，且在电压输出端口并联输出电容。3.根据权利要求1所述的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标，其特征在于:所述的触摸唤醒电路采用N沟道增强型MOSFET作为开关管，开关管的D极与升压整流电路的Vout相连，G极与升压整流电路的Cout端电压相连，S极与降压储能电路的输入端相连。4.根据权利要求1所述的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标，其特征在于:所述的降压储能电路采用型号为TPS62736的具有50mA负载能力的可编程输出毫微功率降压转换器将输入电压统一降压为1.5V，用于驱动鼠标主板。5.根据权利要求2所述的基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标，其特征在于:升压整流电路采用的输出电容为10V、耐压标称容量为680uF的电解电容，所述电解电容作为储能电容，同时为触摸唤醒电路提供判据电压。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于温差发电原理的触摸唤醒式无电源驱动无线鼠标。该装置包括温差发电电路、升压整流电路、触摸唤醒电路、降压储能电路和鼠标主板；所述温差发电电路包括设置在鼠标壳体手掌接触面上的至少两个串联连接的温差发电片构成的温差发电片组、以并联方式与温差发电片组输出端电连接的有极电容、与有极电容输出端电连接的1：100的变压器的低压侧；所述变压器的高压侧通过一组互为并联关系的电容接入升压整流电路的相应输入端；所述升压整流电路的输出端通过依次电连接的触摸唤醒电路、降压储能电路接入鼠标主板的相应输入端。本实用新型无需电源驱动，有效地提高了鼠标的便携性和使用寿命，减少了环境污染。
【IPC分类】G06F3/0354, G06F3/038
【公开号】CN204926025
【申请号】CN201520738709
【发明人】吴忧
【申请人】吴忧
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月23日