球型机器人无线充电及充满保护装置的制作方法

本实用新型涉及无线充电技术领域，特别是指一种球型机器人无线充电及充满保护装置。

背景技术：

随着电子技术的飞速发展，电子产品也呈现多样化的趋势，一般常用的电子产品便已成为人们必不可少的用品。同时，一些新兴的电子产品的使用群体也逐渐迅速壮大。例如可以帮助我们的机器人等。在使用这些电子产品时，都需要对其充电才能正常使用，一般的电子产品是通过充电线进行有线充电，也有一些是可以实现无线充电的，但是目前的无线充电器大多为手机用，且目前主流的无线充电标准有四种：Qi标准、Power Matters Alliance(PMA)标准、Alliance for Wireless Power(A4WP)标准、iNPOFi技术，方案的成本较高。不易用来代替其它产品的无线充电。

因此，有必要设计一种球型机器人无线充电及充满保护装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

针对背景技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种球型机器人无线充电及充满保护装置，实现电磁感应式充电，使用方便且安全。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种球型机器人无线充电及充满保护装置，包括无线充电发射端和无线充电接收端，其中，所述无线充电发射端设有DC升压电路、与DC升压电路的输出端连接的缓启动电路、与缓启动电路的输出端连接的线圈工作电路，所述DC升压电路由升压IC、与升压IC连接的反馈电阻、电感和二极管构成，所述缓启动电路由两个串联的三极管、与三极管连接的分流电阻和第一蓄电电容构成，所述线圈工作电路由IC NE555、分别与IC NE555连接的N-MOS管、多个电阻、第二蓄电电容、初级线圈以及外接传输接口构成，无线充电接收端设有次级线圈、与次级线圈并联的第三蓄电电容、整流二极管、稳压二极管和滤波电容。

在上述技术方案中，所述DC升压电路中的升压IC为XL6009。

在上述技术方案中，所述DC升压电路中的反馈电阻为R3和R6两个，电阻值分别为2K和5K。

在上述技术方案中，所述DC升压电路的输出电压计算公式为Vout＝1.25*[(1+R3)/R6]。

在上述技术方案中，所述DC升压电路中的电感为33μH、1.8A。

在上述技术方案中，所述DC升压电路中的二极管为1N5824。

在上述技术方案中，所述线圈工作电路中的N-MOS管为SUD25N15N-MOS管。

在上述技术方案中，所述外接传输接口为micro usb接口。

本实用新型球型机器人无线充电及充满保护装置，通过设置无线充电发射端和无线充电接收端，其中，无线充电发射端设有DC升压电路、与DC升压电路的输出端连接的缓启动电路、与缓启动电路的输出端连接的线圈工作电路，无线充电接收端设有次级线圈、与次级线圈并联的第三蓄电电容、整流二极管、稳压二极管和滤波电容。线圈工作电路会产生一个激励源给初级线圈谐振，通过电磁感应在次级线圈中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端，实现电磁感应式充电。同时，在充满电时，无线充电线圈转化的直流电压会增大，导致线圈产生涡流，产生大量的热量导致温度增高，稳压二极管起到稳压的作用，使次级线圈感应产生的能量通过稳压二极管消耗掉，这样可以使元件在可承受的范围内，起到过充保护的效果。

附图说明

图1为本实用新型中无线充电发射端电路原理示意图；

图2为本实用新型中无线充电接收端电路原理示意图。

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作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。

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种球型机器人无线充电及充满保护装置，包括无线充电发射端和无线充电接收端。

其中，无线充电发射端设有DC升压电路1、与DC升压电路1的输出端连接的缓启动电路2、与缓启动电路2的输出端连接的线圈工作电路3。DC升压电路1由升压IC、与由升压IC连接的电阻值分别为2K和5K的反馈电阻R3和R6、电感为33μH/1.8A的电感L1、1N5824二极管D1构成，电路连接详见附图1所示。在本实施例中，升压IC优选的为XL6009，可以将输入5V电压升至12V输出，输出电压实际可调，由R3和R6构成反馈来调节输出电压，其中DC升压电路1输出电压的计算公式为Vout＝1.25*[(1+R3)/R6]。

缓启动电路2由两个串联的三极管Q2、Q3，与三极管Q2、Q3连接的分流电阻R4、第一蓄电电容C12构成，电路连接详见附图1所示。Vout经过分流电阻R4分流出来，并且对第一蓄电电容C12充电，三极管Q2、Q3NPN管的基极电压会慢慢升高，发射极电流会增大，供给线圈工作电路3中的线圈。这样可以避免线圈上电时候电流过大，导致前端输入电压被拉低。

线圈工作电路3由IC NE555、与IC NE555连接的N-MOS管、多个电阻、第二蓄电电容、初级线圈5、外接传输接口4构成，电路连接详见附图1所示。其中，N-MOS管为SUD25N15N-MOS管，外接传输接口4为micro usb接口。

无线充电接收端设有次级线圈J1、与次级线圈J1并联的第三蓄电电容C4、整流二极管D1、稳压二极管D2和滤波电容C5。次级线圈J1和第三蓄电电容C4为LC谐振，感应产生交流信号，交流信号通过整流二极管D1和滤波电容C5单相滤波整流，变为直流信号。

具体的，IC NE555的OUT管脚可以输出方波，方波由电阻R1、R2和滤波电容C5决定，方波频率需要和LC谐振频率接近，这里的方波频率大概在87Khz左右。当SUD25N15在方波驱动下，会产生一个激励源给初级线圈5谐振，通过电磁感应在次级线圈J1中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无线充电的目的。

且在当电池充满电时，无线充电线圈转化的直流电压会增大，导致线圈产生涡流，产生大量的热量导致温度增高，稳压二极管D2起到稳压的作用，使线圈感应产生的能量通过稳压二极管D2消耗掉，这样可以使元件在可承受的范围内，起到过充保护的效果。

本实用新型球型机器人无线充电及充满保护装置，通过设置无线充电发射端和无线充电接收端，其中，无线充电发射端设有DC升压电路1、与DC升压电路1的输出端连接的缓启动电路2、与缓启动电路2的输出端连接的线圈工作电路3，无线充电接收端设有次级线圈J1、与次级线圈J1并联的第三蓄电电容C4、整流二极管D1、稳压二极管D2和滤波电容C5。线圈工作电路会产生一个激励源给初级线圈5谐振，通过电磁感应在次级线圈J1中产生一定的电流，从而将能量从传输端转移到接收端，实现电磁感应式充电。同时，在充满电时，无线充电线圈转化的直流电压会增大，导致线圈产生涡流，产生大量的热量导致温度增高，稳压二极管D2起到稳压的作用，使次级线圈J1感应产生的能量通过稳压二极管D2消耗掉，这样可以使元件在可承受的范围内，起到过充保护的效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。