无线充电设备、电子设备及电子设备组件的制作方法

文档序号:36817542发布日期:2024-01-26 16:23阅读:15来源:国知局
无线充电设备、电子设备及电子设备组件的制作方法

本技术实施例涉及电子设备领域,尤其涉及一种无线充电设备、电子设备及电子设备组件。


背景技术:

1、随着电子科技的快速发展,手机、平板电脑等电子设备的普及率越来越高,这些电子设备的娱乐功能也越来越强大,带给用户更多的娱乐方式和使用体验。由于无线充电方式较有线充电方式使用更加方便,因此,越来越多的电子设备,特别是移动手持式设备(如手机),具有无线充电功能。

2、然而,相关技术中的无线充电设备的电路板上的电子元器件较多,电路板布局空间有限。


技术实现思路

1、本技术实施例提供一种无线充电设备、电子设备及电子设备组件,用于改善无线充电设备的电路板上的电子元器件较多,电路板布局空间有限的问题。

2、为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:

3、第一方面,提供了一种无线充电设备。该无线充电设备包括至少一个电感线圈、发射电路板以及发射组件。发射电路板包括电源接口和多个第一电子元器件。至少一个电感线圈通过导线与发射电路板耦接,至少一个电感线圈可以用于与多个第一电子元器件共同构成至少一个第一功能电路。

4、第一功能电路可以包括由多个第一电子元器件构成的功能电路,也可以包括由多个第一电子元器件和至少一个电感线圈共同构成的功能电路。

5、示例性地,至少一个第一功能电路可以包括处理电路。

6、处理电路可以与电源接口耦接,处理电路还可以与发射组件耦接。处理电路可以用于将电源接口接收的外部的供电电压转换为交流电压。这样,外部的供电电压输入到发射电路板后,可以由发射电路板上的功能电路将其转换为交流电压。

7、发射组件可以包括至少一个发射线圈和第一磁性件。第一磁性件位于发射电路板的外部。至少一个发射线圈绕制于第一磁性件上,且与输出接口耦接。至少一个发射线圈用于根据交流电压为电子设备充电。

8、至少一个电感线圈也可以位于发射电路板外部并绕制于第一磁性件上。也就是说,第一功能电路可以由位于发射电路板外部的至少一个电感线圈与位于发射电路板上的多个电子元器件共同构成,第一功能电路内的电感线圈不占用发射电路板的面积。

9、这样,可以用发射电路板外部的电感线圈来实现发射电路板上所需的电感功能,使得发射电路板上可以不用设置电感器,从而可以减小发射电路板的布板面积。从而,通过上述设置,使得发射电路板外部的电感线圈实现了发射电路板上所需的电感功能,改善了发射电路板上的电子元器件较多,电路板布局空间有限的技术问题

10、其次,由于电感线圈设于发射电路板外部,相较于设置在发射电路板上的电感器具有更大的设置空间,因此,绕制电感线圈的导线的直径相较于绕制电感器的导线的直径可以设置的更大,从而能够降低电感线圈的阻抗,降低无线充电设备的功耗。

11、再次,由于电感线圈可以具有更大的设置空间,因此,相较于设置于发射电路板上的电感器可以具有更大的散热面积,使无线充电设备具有更好的散热性能。

12、当发射线圈和电感线圈通电时,发射线圈和电感线圈均会形成磁场,即产生多条磁感线。为便于描述,将位于发射线圈的中心的磁感线的方向(发射线圈内部的磁感线的方向)定义为第一方向,将位于电感线圈的中心的磁感线的方向(电感线圈内部的磁感线的方向)定义为第二方向。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中,第一方向和第二方向平行。

14、示例性地,第一磁性件的形状可以为条形。多个发射线圈和多个电感线圈均沿第一磁性件的长度方向排列。

15、示例性地,当第一磁性件有足够的安装空间时,多个发射线圈和多个电感线圈之间可以间隔设置,多个发射线圈在第一磁性件上的正投影和多个电感线圈在第一磁性件上的正投影不重叠。

16、这样,增大了发射线圈和电感线圈之间的距离,降低了两个线圈之间的耦合作用。

17、当第一磁性件没有足够的安装空间时,发射线圈和电感线圈可以至少部分重叠。

18、示例性地,发射线圈和电感线圈中的一个的至少部分,可以绕制于发射线圈和电感线圈中的另一个的至少部分上。如部分发射线圈绕制于部分电感线圈上,部分发射线圈在第一磁性件上的正投影和部分电感线圈在第一磁性件上的正投影重叠。

19、或部分电感线圈绕制于部分发射线圈上,部分电感线圈在第一磁性件上的正投影和部分发射线圈在第一磁性件上的正投影重叠。

20、示例性地,发射线圈和电感线圈中的一个,绕制于发射线圈和电感线圈中的另一个。如发射线圈绕制于第一磁性件上,电感线圈绕制于发射线圈上,电感线圈在第一磁性件上的正投影位于发射线圈在第一磁性件上的正投影的范围内。

21、或电感线圈绕制于第一磁性件上,发射线圈绕制于电感线圈上,发射线圈在第一磁性件上的正投影位于电感线圈在第一磁性件上的正投影的范围内。

22、这样,使得发射线圈可以绕制于第一磁性件上,电感线圈可以绕制于发射线圈上,或电感线圈可以绕制于第一磁性件上,发射线圈可以绕制于电感线圈上,从而充分利用了第一磁性件上的安装空间,为实现无线充电设备的小型化提供了可能性。

23、当然,第一磁性件还可以为弧形、环形、多边形等多种形状。

24、在第一方面的另一种可能的实现方式中,第一方向和第二方向可以具有夹角。

25、示例性地,第一磁性件的形状可以为条形。第一磁性件包括第一端部和第二端部,以及位于第一端部和第二端部之间的第一侧部和第二侧部。发射线圈的导线从第一侧部绕向第二侧部,电感线圈的导线从第一端部绕向第二端部。

26、这样,可以减少发射线圈和电感线圈产生磁感应的有效面积,从而降低发射线圈和电感线圈之间的耦合作用。

27、示例性地,第一方向和第二方向还可以垂直。这样,可以最大程度地减少发射线圈和电感线圈产生磁感应的有效面积,进一步降低发射线圈和电感线圈之间的耦合作用。

28、在第一方面的一种可能的实现方式中,第一磁性件上可以设有卡槽。发射线圈的部分导线和电感线圈的部分导线可以位于卡槽内。

29、示例性地,当第一方向和第二方向相交叉时,第一磁性件上设有第一卡槽。电感线圈的至少部分位于第一卡槽。第一卡槽的深度大于或等于电感线圈中单根导线的线径。

30、这样,第一卡槽可对电感线圈进行限位。

31、示例性地,在设有第一卡槽的同时,第一磁性件上还可以设置第三卡槽。发射线圈的至少部分位于第三卡槽,第三卡槽的深度大于或等于发射线圈的导线的线径。

32、这样,第三卡槽可对发射线圈进行限位。

33、示例性地,当第一方向和第二方向平行时,第一磁性件上可以设有第二卡槽。发射线圈的至少部分和电感线圈的至少部分可以位于第二卡槽内。即发射线圈的至少部分和电感线圈的至少部分位于第二卡槽内。第二卡槽的深度可以大于或等于发射线圈中单根导线的线径。

34、示例性地,第二卡槽的深度可以大于或等于电感线圈中的单根导线的线径。

35、示例性地,第二卡槽的深度可以大于发射线圈的导线和电感线圈的导线在第二卡槽的深度方向上的线径之和。当然,发射线圈的导线和电感线圈的导线也可以分别位于不同的卡槽中。

36、这样,第二卡槽可以对发射线圈和/或电感线圈进行限位。

37、在第一方面的一种可能的实现方式中,第一磁性件可以包括软磁材料。

38、由于第一磁性件包括软磁材料,因此,当发射线圈设于第一磁性件上时,能够增大发射线圈的磁导率,从而增强发射线圈产生的感应磁场。同时,包括软磁材料的第一磁性件还能增大电感线圈的磁导率,与电感线圈组成电感器,提高电感线圈的电感值。

39、这样,通过使第一磁性件包括软磁性材料,能够增强发射线圈产生的感应磁场,同时提高电感线圈的电感值。

40、示例性地,第一磁性件可以包括铁氧体。总之,第一磁性件可以包括一种或多种能够实现上述实现方式中的第一磁性件的功能的材料。

41、示例性地,第一磁性件还可以包括其他磁性材料,如硬磁性材料。

42、在第一方面的一种可能的实现方式中,至少一个电感线圈可以包括第一电感线圈,处理电路可以包括第一变压模块和逆变模块。

43、第一变压模块与电源接口耦接,第一变压模块用于将供电电压调整为第一直流电压。

44、示例性地,当外部提供的供电电压较低时,如外部提供的供电电压低于逆变模块所需的工作电压时,第一变压模块可以包括升压子模块,第一变压模块可以用于将供电电压转换为直流电压,并进行升压。因此,第一直流电压可以大于供电设备电压。同时,由于升压比例(第一直流电压/供电电压)可以为1,第一直流电压也可以等于供电电压。

45、示例性地,当外部提供的供电电压较高时,如外部提供的供电电压高于逆变模块所需的工作电压时,第一变压模块可以包括降压子模块,第一变压模块可以用于将供电电压转换为直流电压,并进行降压。因此,第一直流电压可以小于供电设备电压。同时,由于降压比例(第一直流电压/供电电压)可以为1,第一直流电压也可以等于供电电压。

46、第一电感线圈可以属于第一变压模块,也就是说,第一电感线圈可以是构成第一变压模块的器件之一。

47、示例性地,第一电感线圈可以用于实现升压子模块中所需的电感的功能。或者,第一电感线圈可以用于实现降压子模块中所需的电感的功能。

48、这样,可以用位于发射电路板外的第一电感线圈实现第一变压模块中所需的电感功能,使得第一变压模块无需在发射电路板上设置电感器,从而减小了发射电路板的布板面积,改善了发射电路板上的电子元器件较多,电路板布局空间有限的技术问题。

49、逆变模块可以与第一变压模块耦接,逆变模块还可以与发射组件耦接,逆变模块可以根据第一直流电压生成交流电压并输送至发射组件。

50、在第一方面的一种可能的实现方式中,升压子模块可以包括第一电感线圈、第一开关管以及第一二极管。

51、第一电感线圈的第一端可以与电源接口的正向输入端耦接。第一开关管的第一端可以与第一电感线圈的第二端耦接,第一开关管的第二端可以与电源接口的负向输入端耦接。第一二极管的阳极可以与第一开关管的第一端耦接,第一二极管的阴极可以输出第一电感线圈生成的直流电压。

52、这样,升压子模块中所需的电感的功能可以由位于发射电路板外的电感线圈实现,升压子模块无需在发射电路板上设置电感器,从而减小了发射电路板的布板面积。

53、在第一方面的一种可能的实现方式中,降压子模块可以包括第二开关管、第二二极管以及第一电感线圈。

54、第二开关管的第一端可以与电源接口的正向输入端耦接。第二二极管的阴极可以与第二开关管的第二端耦接,第二二极管的阳极可以与电源接口的负向输入端耦接。第一电感线圈的第一端可以与第二开关管的第二端耦接,第一电感线圈的第二端可以输出直流电压。

55、这样,降压子模块中所需的电感的功能可以由位于发射电路板外的电感线圈实现,降压子模块无需在发射电路板上设置电感器,从而减小了发射电路板的布板面积。

56、第二方面,还提供了一种电子组件。

57、电子设备可以包括电池、至少一个第二电感线圈、接收组件以及接收电路板。

58、接收组件可以包括至少一接收线圈,接收线圈可以用于根据无线充电设备生成交流电压。这样,当电子设备靠近无线充电设备时,电子设备能够通过接收线圈与无线充电设备的发射线圈对电池进行充电。

59、接收电路板可以包括多个第二电子元器件。第二电感线圈可以与多个第二电子元器件共同构成第二功能电路。

60、示例性地,第二功能电路可以包括充电电路。充电电路可以与接收组件耦接。充电电路用于根据交流电压生成第二直流电压。电池根据第二直流电压进行充电。

61、第二电感线圈可以位于接收电路板外部。也就是说,第二功能电路可以由位于接收电路板外部的电感线圈与位于接收电路板上的多个电子元器件共同构成,第二功能电路内的电感线圈不占用接收电路板的面积。

62、这样,可以用接收电路板外部的第二电感线圈实现接收电路板上所需的电感功能,使得接收电路板上可以不用设置电感器,从而可以减小接收电路板的布板面积,改善了接收电路板上的电子元器件较多,接收电路板布局空间有限的技术问题。

63、通过上述设置,利用了接收电路板外部的第二电感线圈实现了接收电路板上所需的电感功能,从而减小了接收电路板的布板面积,改善了接收电路板上的电子元器件较多,电路板布局空间有限的技术问题。

64、其次,由于第二电感线圈设于接收电路板外部,相较于设置在接收电路板上的电感器具有更大的设置空间,因此,绕制第二电感线圈的导线的直径相较于绕制电感器的导线的直径可以设置的更大,从而能够降低第二电感线圈的阻抗,降低电子设备的损耗。

65、再次,由于第二电感线圈可以具有更大的设置空间,因此,相较于设置于接收电路板上的电感器可以具有更大的散热面积,使电子设备具有更好的散热性能。

66、在第二方面的一种可能的实施方式中,接收组件还可以包括第二磁性件。第二磁性件可以位于接收电路板外部,第二电感线圈和接收线圈可以共同绕制于第二磁性件。

67、为便于描述,将位于接收线圈中心的磁感线的方向(即接收线圈内部的磁感线的方向)定义为第三方向,将位于第二电感线圈中心的磁感线的方向(即第二电感线圈内部的磁感线的方向)定义为第四方向。

68、在第二方面的一种可能的实现方式中,第三方向和第四方向可以平行。

69、示例性地,第二磁性件的形状可以为条形。多个接收线圈和多个电感线圈均沿第二磁性件的长度方向排列。

70、示例性地,当第二磁性件有足够的安装空间时,多个接收线圈和多个电感线圈之间可以间隔设置,多个接收线圈在第二磁性件上的正投影和多个电感线圈在第二磁性件上的正投影不重叠。

71、这样,增大了接收线圈和第二电感线圈之间的距离,降低了两个线圈之间的耦合作用。

72、当第二磁性件没有足够的安装空间时,接收线圈和第二电感线圈可以至少部分重叠。

73、示例性地,接收线圈和第二电感线圈中的一个的至少部分,可以绕制于接收线圈和第二电感线圈中的另一个的至少部分上。如部分接收线圈绕制于部分电感线圈上,部分接收线圈在第二磁性件上的正投影和部分电感线圈在第二磁性件上的正投影重叠。

74、或部分电感线圈绕制于部分接收线圈上,部分电感线圈在第二磁性件上的正投影和部分接收线圈在第二磁性件上的正投影重叠。

75、示例性地,接收线圈和第二电感线圈中的一个,可以绕制于接收线圈和第二电感线圈中的另一个。如接收线圈可以绕制于第二磁性件上,电感线圈可以绕制于接收线圈上,电感线圈在第二磁性件上的正投影位于接收线圈在第二磁性件上的正投影范围内。

76、或电感线圈可以绕制于第二磁性件上,接收线圈可以绕制于电感线圈上,接收线圈在第二磁性件上的正投影位于电感线圈在第二磁性件上的正投影范围内。

77、这样,充分利用了第二磁性件上的安装空间,为实现无线充电设备的小型化提供了可能性。

78、当然,第二磁性件还可以为弧形、环形、多边形等多种形状。

79、在第二方面的另一种可能的实现方式中,第三方向和第四方向具有夹角。

80、示例性地,第二磁性件的形状可以为条形。第二磁性件包括第一端部和第二端部,以及位于第一端部和第二端部之间的第一侧部和第二侧部。至少一接收线圈的导线从第一侧部绕向第二侧部,至少一第二电感线圈的导线从第一端部绕向第二端部。

81、这样,可以减少至少一接收线圈和至少一第二电感线圈产生磁感应的有效面积,从而降低至少一接收线圈和至少一第二电感线圈之间的耦合作用。

82、示例性地,第三方向和第四方向还可以垂直。这样,可以最大程度地减少至少一接收线圈和至少一第二电感线圈产生磁感应的有效面积,进一步降低至少一接收线圈和至少一第二电感线圈之间的耦合作用。

83、在第二方面的一种可能的实现方式中,第二磁性件上设有卡槽。至少一接收线圈的部分导线和/或至少一第二电感线圈的部分导线可以位于卡槽内。

84、示例性地,当第三方向和第四方向之间具有夹角时,第二磁性件上可以设有第四卡槽。第二电感线圈的至少部分可以位于第四卡槽,第四卡槽的深度可以大于或等于第二电感线圈的导线的线径。

85、这样,第四卡槽可对第二电感线圈进行限位。

86、示例性地,在设有第四卡槽的基础上,第二磁性件上还可以设有第六卡槽,接收线圈的至少部分可以位于第六卡槽,第六卡槽的深度可以大于或等于接收线圈的导线的线径。

87、这样,第六卡槽可以对接收线圈进行限位。

88、示例性地,当第三方向和第四方向平行时,第二磁性件上设有第五卡槽。接收线圈的至少部分和第二电感线圈的至少部分可以位于第五卡槽内。即接收线圈的至少部分和电感线圈的至少部分可以位于第五卡槽内。

89、示例性地,第五卡槽的深度可以大于或等于接收线圈中单根导线的线径。

90、示例性地,第五卡槽的深度可以大于或等于第二电感线圈中单根导线的线径。

91、示例性地,第五卡槽的深度可以大于或等于接收线圈的导线和第二电感线圈的导线在第四卡槽的深度方向上的线径之和。当然,接收线圈的导线和第二电感线圈的导线也可以分别位于不同的卡槽中。

92、这样,第五卡槽可以对接收线圈和/或第二电感线圈进行限位。

93、在第二方面的一种可能的实现方式中,第二磁性件可以包括软磁材料。

94、由于第二磁性件包括软磁材料,能够增加接收线圈的磁导率,从而增高感应磁场。同时,包括软磁材料的第二磁性件还能增高第二电感线圈的磁导率,与第二电感线圈组成电感器,增大第二电感线圈的感值。

95、这样,通过使第二磁性件包括软磁性材料,能够增高接收线圈的感应磁场,同时增大第二电感线圈的感值。

96、示例性地,第二磁性件可以包括铁氧体。总之,第二磁性件可以包括一种或多种能够实现上述实现方式中的第二磁性件的功能的材料。

97、示例性地,第二磁性件还可以包括其他磁性材料,如硬磁性材料。

98、在第二方面的一种可能的实现方式中,充电电路包括整流模块和第二变压模块。

99、整流模块可以与接收组件耦接,整流模块用于根据接收组件提供的交流直流电压生成充电电压。示例性地,整流模块可以包括整流电路,如可以包括半波整流电路或全波整流电路。

100、第二变压模块可以与整流模块耦接,第二变压模块可以根据充电电压生成第二直流电压。

101、示例性地,当整流模块提供的供电电压较低时,第二变压模块可以包括升压子模块,第二变压模块可以用于将充电电压转换为直流电压,并进行升压。因此,第二直流电压可以大于供电设备电压。同时,由于升压比例(第二直流电压/充电电压)可以为1,第二直流电压也可以等于充电电压。

102、示例性地,当外部提供的充电电压较高时,第二变压模块可以包括降压子模块,第二变压模块可以用于将充电电压转换为直流电压,并进行降压。因此,第二直流电压可以小于供电设备电压。同时,由于降压比例(第二直流电压/充电电压)可以为1,第二直流电压也可以等于充电电压。

103、第二电感线圈可以属于第二变压模块,也就是说,第二电感线圈可以是构成第二变压模块的器件之一。

104、示例性地,第二电感线圈可以用于实现升压子模块中所需的电感的功能。或者,第二电感线圈可以用于实现降压子模块中所需的电感的功能。

105、这样,可以用位于充电电路板外的第二电感线圈来实现第二变压模块中的所需的电感功能,使得第二变压模块无需在充电电路板上设置电感器,从而减小了充电电路板的布板面积。

106、第三方面,还提供了一种电子设备组件。电子设备组件可以包括无线充电设备和电子设备。无线充电设备用于为电子设备充电。无线充电设备可以为如第一方面的任一实现方式中的无线充电设备,和/或,电子设备可以为如第二方面的任一实现方式中的电子装置。

107、示例性地,无线充电设备可以包括无线充电座,电子设备可以包括手机或平板电脑。

108、示例性地,无线充电设备可以包括手机或平板电脑或电子绘画板,电子设备可以包括手写笔。

109、由于电子设备组件包括上述第一方面任一实现方式中的无线充电设备,和/或,上述第二方面任一实现方式中的电子设备,因此电子设备组件可以具有上述第一方面任一实现方式中的无线充电设备,和/或,上述第二方面任一实现方式中的电子设备所具备的有益效果。

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