一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无线充电器技术领域，具体为一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，无线充电器的输出功率比较小，一般不大于3W，而待机功率通常在IW左右，其甚至达到2W左右，因为待机功率相对小，自身的发热有限，加上充电器的体积一般不会太，因此热量散发后温升一般情况下小于20度，符合家电或行业的发热要求，因此一般厂家很少再将功耗进一步降低。
[0003]但是在一些极端情况下，这样的发热还是存在潜在危险，比如充电器置于保温好的小盒子中，IW的发热量有机会将温升提高到60度或更高，带来的潜在危险就是电器绝缘性能下降，可能因温度过高形成火灾隐患。
[0004]另一点就是，此类小功能产品，社会用量极为庞大，如以电动牙刷为例，每月在天猫上的销售量在不低于19万支左右，每支按每月在线时间3天计算，共消耗待机时的电能计算如下:
[0005]已知条件:月销售数约190,000支;充电器待机功耗:1W，这里定义为PO;使用者每月在线待机时间:3天，合72小时计算得出，每月消耗待机时电能Pl及年耗待机时电能P2:
[0006]Pl=190，000*lw*72h=13，680，OOOffh=I3,680kffh
[0007]P2=13，680kWh*12=164，160kWh
[0008]这仅仅是天猫上每月销售出去的电动牙刷在待机时所消耗的电能，扩展到全行业全部使用，所消耗的待机时电能更是惊人。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的是提供一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，具有节能效果好、体积小巧和成本低廉的特点。
[0010]本实用新型可以通过以下技术方案来实现:
[0011]本实用新型公开了一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，与和具有无线电能接收电路的电动牙刷配套使用，所述无线充电器包括充电能量发射线圈、高频发射电路和微功耗控制模块;所述微功耗控制模块包括检测信号收集线圈、滤波电容、整流二极管，限流电阻、泄流电阻、场效应管，所述整流二极管的负极与检测信号收集线圈联接于一点，所述整流二极管的正极、滤波电容器一端、所述泄流电阻的一端、场效应管的源极共同联接于一起，所述泄流电阻的另一端、限流电阻的一端、场效应管的栅极和所述高频发射电路的接地端共同联接于一点，所述检测信号收集线圈的另一端、滤波电容的另一端、限流电阻的一端连接在一起;所述场效应管的栅极，汇流电阻的另一端、限流电阻的另一端共同接在一起；所述场效应管的漏极为控制信号输出端并与高频发射电路的控制极连接。控制信号的输出对象，对于场效应管，对应的是栅极；如果是三极管，则对应的是基极；如果是专用的控制IC，则对应的是控制信号输入端。
[0012]进一步地，所述信号检测收集线圈为电动牙刷的线路板上的铜箔进行圆形螺旋线形成的。
[0013]本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，具有如下的有益效果:
[0014]第一、节能效果好，采用本实用新型所述的无线充电器后，电动牙刷待机功耗仅为原来的10%，有效降低了电动牙刷的待机功耗；
[0015]第二、体积小巧，整个无线充电器通过电路功能模块实现，结构组件数量少，功能组件设置在结构组件内部，提升了电动牙刷结构的紧凑性，有效减少了整个无线充电器的体积，提升了其便携性；
[0016]第六、成本低廉，无线充电器的功能组件均为成熟工艺组件，生产组装过程简单，既节省材料成本，也节约加工成本，降低了生产制造成本。
【附图说明】
[0017]附图1为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器的充电原理图；
[0018]图2为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器的内部结构图；
[0019]图3为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器的局部结构示意图；
[0020]图4为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器的空间位置图；
[0021]图5为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器利用PCB上的铜箔制作的圆的螺旋状的检测信号收集线圈、限流电阻物理相联结构示意图；
[0022]图6为本实用新型一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器利用PCB上的铜箔制作的圆的螺旋状的检测信号收集线圈、限流电阻物理相联结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。
[0024]如图1?6所示，本实用新型公开了一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，与和具有无线电能接收电路的电动牙刷配套使用，所述无线充电器包括充电能量发射线圈、高频发射电路和微功耗控制模块;所述微功耗控制模块包括检测信号收集线圈、滤波电容、整流二极管，限流电阻、泄流电阻、场效应管，所述整流二极管的负极与检测信号收集线圈联接于一点，所述整流二极管的正极、滤波电容器一端、所述泄流电阻的一端、场效应管的源极共同联接于一起，所述泄流电阻的另一端、限流电阻的一端、场效应管的栅极和所述高频发射电路的接地端共同联接于一点，所述检测信号收集线圈的另一端、滤波电容的另一端、限流电阻的一端连接在一起;所述场效应管的栅极，汇流电阻的另一端、限流电阻的另一端共同接在一起;所述场效应管的漏极为控制信号输出端并与高频发射电路的控制极连接。
[0025]如图5、图6所示，在本实用新型中，所述信号检测收集线圈为电动牙刷的线路板上的铜箔进行圆形螺旋线形成的。所述信号检测收集线圈由线路板上的铜箔做出的圆的螺旋线206代替，更省成本和空间，也更省工艺设计。
[0026]如图1?6所示，本实用新型所述无线充电器的工作原理是:该无线电能接收电路无线连接电动牙刷的无线电能接收线圈102，高频发射电路连接无线充电器发射线圈103，信号检测的收集线圈206置于无线充电器发射线圈103的底部，当无线充电器工作时，工作面将通过磁场能量集束棒101将主要的电磁能量发射传递给被充电的物体无线电能接收线圈102。而发射线圈103的底部的信号收集线圈206，同时检测到高频发射的电磁场。而信号检测的收集线圈206将检测到的电磁场转换为电动势，通过二极管201的整流功能，向滤波电容器202充电，当电容器202上充到的电能升高到场效应管205的导通阀值时，场效应管205导通，相关于源极和漏极短路，相当于拉抵了高频发射电路的控制权，高频电路停止工作进入休眠状态，此时由于滤波电容上仍保留有蓄存的电量，并维持场效应管继续导通，高频电路一直保持停止工作状态，只有当滤波电容器202上的电量通过泄流电阻204和场效应管205栅极的内阻消耗完，滤波电容器204上的电压消失，场效应管205立即进入断开模式，于是高频电路恢复工作，重复上述过程，适当调整滤波电容器202的容量，泄流电阻204的阻值，将调整高频电路休眠的时间和每次工作的时间，附例中的数据，将产生每次休眠300ms，每次工作lms。适当的调整信号检测线圈的匝数，将调整充电的电量到何种程度时进入休眠模式。
[0027]为了进一步评估本实用新型所述无线充电器的技术效果，进一步从无线充电器的功耗产生角度进行原理及数据分析如下:
[0028]在无线充电器中，充电器待机功耗分两部份，一部分为设定的工作状态必需消耗的能量，一般小于0.1W，这里定义为P3，另一部份为无线充电的发射线圈在向空间发射电磁能时消耗的能量，一般占到总的功耗的90%，按I瓦待机功率计算，就是0.9瓦，这里定义为P4，这里的方法，就是将这90%的部份，以间歇的方式工作，达到节省能量，处于微功耗状态。
[0029]以工作频率为60KHz的无线充电器为例，工作方式如下:
[0030]每300ms工作一次，每次3个周期，即每秒钟只工作10个周期，
[0031]因此工作时间是:
[0032]T=10/60KHz =0.000167S，
[0033]耗电量也为原来的0.000167倍
[0034]因此微功耗待机时的功率P5是P4的0.000167倍:
[0035]P5=P4*0.000167=0.9*0.000167=0.00015W
[0036]则总的待机功耗是:
[0037]Ρ01=Ρ3+Ρ4=0.1+0.00015=0.10015W
[0038]只有原来的0.10015倍，约10%，
[0039]平均待机功耗如下:再以上面为例，采用微功耗待机后，每月在天猫上出售的产品在每年消耗的电力是:
[0040]Pl1=190，000*0.10015*72=1370052ffH=l，370.052kffh[0041 ] 只有原来的0.10015倍，约10%。
[0042]因此。采用本实用新型的无线充电器节电效果非常明显。
[0043]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本实用新型;但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本实用新型的技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，与和具有无线电能接收电路的电动牙刷配套使用，其特征在于:所述无线充电器包括充电能量发射线圈、高频发射电路和微功耗控制丰旲块; 所述微功耗控制模块包括检测信号收集线圈、滤波电容、整流二极管，限流电阻、泄流电阻、场效应管，所述整流二极管的负极与检测信号收集线圈联接于一点，所述整流二极管的正极、滤波电容器一端、所述泄流电阻的一端、场效应管的源极共同联接于一起，所述泄流电阻的另一端、限流电阻的一端、场效应管的栅极和所述高频发射电路的接地端共同联接于一点，所述检测信号收集线圈的另一端、滤波电容的另一端、限流电阻的一端连接在一起;所述场效应管的栅极，汇流电阻的另一端、限流电阻的另一端共同接在一起;所述场效应管的漏极为控制信号输出端并与高频发射电路的控制极连接。2.根据权利要求1所述的微功耗待机的电动牙刷无线充电器，其特征在于:所述信号检测收集线圈为电动牙刷的线路板上的铜箔进行圆形螺旋线形成的。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微功耗待机的电动牙刷无线充电器，包括充电能量发射线圈、高频发射电路和微功耗控制模块；微功耗控制模块包括检测信号收集线圈、滤波电容、整流二极管，限流电阻、泄流电阻、场效应管，整流二极管的负极与检测信号收集线圈并联，整流二极管的正极、滤波电容器一端、泄流电阻的一端、场效应管的源极并联，泄流电阻的另一端、限流电阻的一端、场效应管的栅极和高频发射电路的接地端并联，检测信号收集线圈的另一端、滤波电容的另一端、限流电阻并联；场效应管的栅极，汇流电阻的另一端、限流电阻的另一端并联；场效应管的漏极与高频发射电路的控制极连接。本实用新型的无线充电器具有节能效果好、体积小巧和成本低廉的特点。
【IPC分类】H02J7/00, H02J50/10
【公开号】CN205377332
【申请号】CN201521073194
【发明人】程耕莘, 张立武
【申请人】惠州欧捷威电器有限公司
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月22日