一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台。


背景技术：

2.随着无线充电技术的发展普及，越来越多的手机、手表等智能设备具备了无线充电功能，其中，为了便于显示无线充电器的工作状态，防止设备过充，目前的无线充电器大多具备充电指示灯，各式充电指示灯的颜色、工作方式不尽相同，例如通过闪灯、常亮灯来指示充电状态，并以灯灭指示充满状态等。然而，以上充电指示灯的工作方式基本仅着眼于指示充电状态，而未考虑在昏暗环境下对使用者的干扰问题，特别是在无光的睡眠环境下，充电指示灯所发出灯光还可能严重影响使用者的睡眠质量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台。
4.本实用新型所采用的技术方案是：一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台，包括：
5.壳体与功能面板；
6.所述壳体包括立体框架4，所述立体框架4由底架结构与立架结构组合成具有特定倾角的倒t型框架，所述立架结构与所述底架结构形成钝角的一侧为所述立架结构的置物面；
7.所述壳体还包括封装所述立体框架4底面的底盖8，安装于所述底盖8底面的硅胶垫9，封装所述置物面的面盖1，以及，布设于所述底架结构朝向所述置物面一侧的边缘的硅胶条3；
8.所述功能面板包括电路板7，以及安装于所述立架结构内部并电连接所述电路板的三线圈组件2，所述电路板7之上的发光二极管5及光敏电阻6分别布设于所述底架结构侧边所开设的小孔中；
9.所述发光二极管5的发光亮度受所述光敏电阻6影响而自动调节。
10.优选的，所述电路板7安装于所述底盖8内部，包括驱动模块、中央处理模块、解码模块及电源模块；
11.所述驱动模块包括线圈调压子模块、线圈驱动子模块及功率输入控制子模块；
12.所述中央处理模块包括稳压子模块、控制子模块及微控制器子模块；
13.所述解码模块包括电压采集与解码子模块及电流采集与解码子模块；
14.所述电源模块包括电源输入子模块、pd识别子模块及同步降压子模块；
15.所述控制子模块包括所述发光二极管5、所述光敏电阻6及热敏电阻ntc1；
16.所述微控制器子模块包括微控制器u5，其型号为n9522b，其第6引脚连接所述热敏
电阻ntc1，其第7引脚连接所述光敏电阻6，其第11引脚连接所述发光二极管5；
17.所述微控制器u5基于所述光敏电阻6当前的电阻值调整所述发光二极管5的亮度。
18.优选的，所述光敏电阻6连接所述微控制器u5的第7引脚，用于向所述微控制器u5传输光照检测电流；
19.所述光敏电阻6的阻值随光照强度的变化而变化，进而所述光照检测电流的电压值随所述光敏电阻6的阻值变化而变化；
20.当环境光照强度升高时，所述光敏电阻6的阻值变小，进而向所述微控制器u5传输的所述光照检测电流的电压值增大；
21.同理，当环境光照强度降低时，所述光敏电阻6的阻值变大，进而向所述微控制器u5传输所述光照检测电流的电压值减小。
22.优选的，通过接线器p1向所述微控制器u5预设所述光照检测电流的电压阈值；
23.当所述微控制器u5检测到接收的光照检测电流的电压值不低于预设的电压阈值时，所述微控制器u5通过其第11引脚控制所述发光二极管5变亮；
24.同理，当所述微控制器检测到接收的光照检测电流的电压值低于预设的电压阈值时，所述微控制器通过其第11引脚控制所述发光二极管5变暗。
25.优选的，所述热敏电阻ntc1连接所述微控制器u5的第6引脚，用于向所述微控制器u5传输温度检测电流；
26.所述热敏电阻ntc1的阻值随环境温度变化而变化，进而所述热敏电阻ntc1向所述微控制器u5的第6引脚传输的所述温度检测电流的电压值发生改变，此时，所述微控制器u5基于其第6引脚的电压值控制电路通电/断电，以防止过温损坏。
27.优选的，所述线圈驱动子模块包括线圈电路，每一线圈电路包括大电流mos半桥驱动芯片u1及电容；
28.所述大电流mos半桥驱动芯片u1的型号为nd602，其第2引脚连接所述微控制器u5的第13引脚，以及，其第6引脚连接所述三线圈组件2及所述电容；
29.所述三线圈组件2及所述电容组合构成谐振电路；
30.所述大电流mos半桥驱动芯片u1的第2引脚接收来自所述微控制器u5输出的特定频率的pwm波，经由所述大电流mos半桥驱动芯片u1的第6引脚将所述pwm波加载到所述谐振电路，此时，所述三线圈组件2发射对应于所述pwm波的电磁波；
31.当充电设备置于所述置物面，且充电设备的底部受到所述硅胶条3抵紧时，所述充电设备处于充电状态；
32.处于充电状态下的所述充电设备感应接收所述三线圈组件2发射的所述电磁波，并将所述电磁波转换为电能进行充能，同时，处于充电状态下的所述充电设备向所述三线圈组件2发射反馈电磁波。
33.优选的，所述三线圈组件2将接收到的所述反馈电磁波转换为反馈电流，并将所述反馈电流输出至所述电压采集与解码子模块及所述电流采集与解码子模块；
34.所述电压采集与解码子模块及所述电流采集与解码子模块包括四路运算放大器u8，其型号为lm324；
35.所述四路运算放大器u8将接收到的所述反馈电流整流滤波，并进行放大处理，通过所述四路运算放大器u8的第1引脚传输至所述微控制器u5的第23引脚，以及通过所述四
路运算放大器u8的第14引脚传输至所述微控制器u5的第22引脚，由所述微控制器u5对所述反馈电流进行分析解码；
36.所述微控制器u5基于对所述反馈电流分析解码生成特定占空比的pwm波，并输出至所述大电流mos半桥驱动芯片u1，以改变所述三线圈组件2发射的电磁波能量。
37.优选的，所述同步降压子模块包括降压芯片u9，其型号为sti3470；
38.通过充电座台上的type-c接口向所述同步降压子模块输入外接电流；
39.所述降压芯片u9将所述外接电流转换为适配所述电流采集与解码子模块及电压采集与解码子模块的运行电流；
40.所述降压芯片u9的第5引脚连接所述微控制器的第8引脚；
41.所述微控制器u5通过其第8引脚检测所述外接电流的电压值是否处于正常范围，若检测到所述外接电流的电压值超出正常范围，所述微控制器u5通过其第8引脚切断所述外接电流，以保护电路。
42.本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
43.本立式无线充电座台采用光敏电阻及发光二极管，在充电过程中，可根据环境中光照强度的变化而改变发光二极管的亮度，实现指示灯亮度的自动调节，降低指示灯的光线在昏暗环境下对使用者的干扰；此外，三线圈组件可发射不同的电磁波，与充电设备实现识别与交互，防止异物放于充电座台上导致电路做无用功。
附图说明
44.图1是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台结构分解示意图；
45.图2是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台的产品示意图；
46.图3.是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台的三视图；
47.图4是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中电源模块的电路结构示意图；
48.图5是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中驱动模块的电路结构示意图；
49.图6是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中中央处理模块的电路结构示意图；
50.图7是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中解码模块的电路结构示意图。
具体实施方式
51.为加深本实用新型的理解，下面将结合实施案例和附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型可通过如下方式实施：
52.一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台，包括：
53.壳体与功能面板；
54.壳体包括立体框架4，立体框架4由底架结构与立架结构组合成具有特定倾角的倒t型框架，立架结构与底架结构形成钝角的一侧为立架结构的置物面；
55.壳体还包括封装立体框架4底面的底盖8，安装于底盖8底面的硅胶垫9，封装置物面的面盖1，以及，布设于底架结构朝向置物面一侧的边缘的硅胶条3；
56.功能面板包括电路板7，以及安装于立架结构内部并电连接电路板的三线圈组件2，电路板7之上的发光二极管5及光敏电阻6分别布设于底架结构侧边所开设的小孔中；
57.发光二极管5的发光亮度受光敏电阻6影响而自动调节。
58.请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示，图1是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台结构分解示意图；图2是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台的产品示意图；图3.是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台的三视图；图4是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中电源模块的电路结构示意图；图5是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中驱动模块的电路结构示意图；图6是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中中央处理模块的电路结构示意图；图7是本实用新型的一种自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台中解码模块的电路结构示意图。
59.本实用新型的自动调节指示灯亮度的三线圈立式无线充电座台可以包括以下实施例：
60.本实施例中，电路板7安装于底盖8内部，包括驱动模块、中央处理模块、解码模块及电源模块；
61.驱动模块包括线圈调压子模块、线圈驱动子模块及功率输入控制子模块；
62.中央处理模块包括稳压子模块、控制子模块及微控制器子模块；
63.解码模块包括电压采集与解码子模块及电流采集与解码子模块；
64.电源模块包括电源输入子模块、pd识别子模块及同步降压子模块；
65.控制子模块包括发光二极管5、光敏电阻6及热敏电阻ntc1；
66.微控制器子模块包括微控制器u5，其型号为n9522b，其第6引脚连接热敏电阻ntc1，其第7引脚连接光敏电阻6，其第11引脚连接发光二极管5；
67.微控制器u5基于光敏电阻6当前的电阻值调整发光二极管5的亮度。
68.作为一种可选的实施方式，请参照图1及图6，图1中的发光二极管5与图6中的发光二极管d3为同一元件的不同表述，以及图1中的光敏电阻6与图6中的光敏电阻r30为同一元件的不同表述；在图1中，发光二极管5的发光亮度受光敏电阻6的影响，受电路板7的控制，从而实现自动调节；在图6中，发光二极管d3的发光亮度受光敏电阻r30的影响，受微控制器u5控制，从而实现自动调节。
69.本实施例中，请参照图6，光敏电阻6连接微控制器u5的第7引脚，用于向微控制器u5传输光照检测电流；
70.光敏电阻6的阻值随光照强度的变化而变化，进而光照检测电流的电压值随光敏电阻6的阻值变化而变化；
71.当环境光照强度升高时，光敏电阻6的阻值变小，进而向微控制器u5传输的光照检测电流的电压值增大；
72.同理，当环境光照强度降低时，光敏电阻6的阻值变大，进而向微控制器u5传输光照检测电流的电压值减小。
73.本实施例中，请参照图6，通过接线器p1向微控制器u5预设光照检测电流的电压阈值；
74.当微控制器u5检测到接收的光照检测电流的电压值不低于预设的电压阈值时，微控制器u5通过其第11引脚控制发光二极管5变亮；
75.同理，当微控制器检测到接收的光照检测电流的电压值低于预设的电压阈值时，微控制器通过其第11引脚控制发光二极管5变暗。
76.作为一种可选的实施方式，光敏电阻6作为光感元件，其对环境光线较为敏感，可辅助检测光照强度；发光二极管5作为充电座台的指示灯，其以常亮灯来指示充电及充满状态，以灯灭指示通电后的待机状态，并以闪烁灯故障报警；通过光敏电阻6及微控制器u5控制发光二极管5的发光亮度，可使充电座台实现根据环境光照强度改变自动调节充电指示灯亮度的功能，即使充电座台在夜间运行工作，也可降低发光二极管5的发光亮度对使用者的干扰，使充电座台的使用较人性化。
77.本实施例中，请参照图6，热敏电阻ntc1连接微控制器u5的第6引脚，用于向微控制器u5传输温度检测电流；
78.热敏电阻ntc1的阻值随环境温度变化而变化，进而热敏电阻ntc1向微控制器u5的第6引脚传输的温度检测电流的电压值发生改变，此时，微控制器u5基于其第6引脚的电压值控制电路通电/断电，以防止过温损坏。
79.作为一种可选的实施方式，请参照图6，通过接线器p1向微控制器u5预设温度检测电流的电压阈值；当电路运行，且微控制器u5检测到接收的温度检测电流的电压值不低于预设温度检测电流的电压阈值时，微控制器u5通过其第6引脚控制电路断电；同理，当电路运行，且微控制器u5检测到接收的温度检测电流的电压值低于预设的电压阈值时，微控制器通过其第6引脚维持电路通电。由此可见，充电座台具有温度检测能力，若存在充电设备出现异常或电路运行出现异常等使温度过高，可通过微控制器控制切断充电座台的电源，有效保护充电座台及充电设备，防止因温度过高而造成损坏。
80.本实施例中，请参照图5，线圈驱动子模块包括线圈电路，每一线圈电路包括大电流mos半桥驱动芯片u1及电容；
81.大电流mos半桥驱动芯片u1的型号为nd602，其第2引脚连接微控制器u5的第13引脚，以及，其第6引脚连接三线圈组件2及电容；
82.三线圈组件2及电容组合构成谐振电路；
83.大电流mos半桥驱动芯片u1的第2引脚接收来自微控制器u5输出的特定频率的pwm波，经由大电流mos半桥驱动芯片u1的第6引脚将pwm波加载到谐振电路，此时，三线圈组件2发射对应于pwm波的电磁波；
84.当充电设备置于置物面，且充电设备的底部受到硅胶条3抵紧时，充电设备处于充电状态；
85.处于充电状态下的充电设备感应接收三线圈组件2发射的电磁波，并将电磁波转换为电能进行充能，同时，处于充电状态下的充电设备向三线圈组件2发射反馈电磁波。
86.作为一种可选的实施方式，请参照图1及图5，图1中的三线圈组件2与图5中的线圈
l2-a、线圈l4-a、线圈l3-a为同一元件的不同表述，亦即谐振电路包括线圈l2-a、线圈l4-a、线圈l3-a及若干电容。谐振电路可作为充电座台的发射端，也可作为充电座台的接收端；线圈调压子模块中型号为9189d的同步降压芯片u2提供适配于三线圈组件2的运行电流，当谐振电路作为发射端时，同步降压芯片u2基于微控制器u5输出的特定频率的pwm波改变上述的运行电流的电压值，并输出至谐振电路中三线圈组件2，由此三线圈组件2发射对应于pwm波的电磁波；充电设备具备适配于充电座台的接收器，当处于充电状态下的充电设备将上述电磁波转换为电能进行充能时，上述接收器向三线圈组件2发射反馈电磁波，谐振电路作为接收端，将接收到的反馈电磁波转换为反馈电流。此外，功率输入控制子模块用于将充电座台上的type-c接口输入的外接电流转换为适用于qc快充协议或适用于pd快充协议的电流，当识别到充电设备使用pd快充协议进行充能时，功率输入控制子模块将上述外接电流转换为适用于pd快充协议的电流；同理，当识别到充电设备使用qc快充协议进行充能时，功率输入控制子模块将上述外接电流转换为适用于qc快充协议的电流。
87.本实施例中，请参照图1及7，三线圈组件2将接收到的反馈电磁波转换为反馈电流，并将反馈电流输出至电压采集与解码子模块及电流采集与解码子模块；
88.电压采集与解码子模块及电流采集与解码子模块包括四路运算放大器u8，其型号为lm324；
89.四路运算放大器u8将接收到的反馈电流整流滤波，并进行放大处理，通过四路运算放大器u8的第1引脚传输至微控制器u5的第23引脚，以及通过四路运算放大器u8的第14引脚传输至微控制器u5的第22引脚，由微控制器u5对反馈电流进行分析解码；
90.微控制器u5基于对反馈电流分析解码生成特定占空比的pwm波，并输出至大电流mos半桥驱动芯片u1，以改变三线圈组件2发射的电磁波能量。
91.作为一种可选的实施方式，置于置物面的充电设备与充电座台交互的数据信息以反馈电磁波的形式进行传输，由三线圈组件2将反馈电磁波转换为反馈电流，由四路运算放大器u8反馈电流整流滤波并进行放大，再由微控制器u5进行分析解码得出上述数据信息，微控制器u5基于上述数据信息控制三线圈组件2发射的对应于上述数据信息的电磁波，以实现充电设备与充电座台之间识别、配置、发射能量等交互功能；由于异物不具备交互功能，其放置于充电座台上置物面时可被识别为非充电设备，防止电路对异物做无用功。
92.本实施例中，请参照图4，同步降压子模块包括降压芯片u9，其型号为sti3470；
93.通过充电座台上的type-c接口向同步降压子模块输入外接电流；
94.降压芯片u9将外接电流转换为适配电流采集与解码子模块及电压采集与解码子模块的运行电流；
95.降压芯片u9的第5引脚连接微控制器的第8引脚；
96.微控制器u5通过其第8引脚检测外接电流的电压值是否处于正常范围，若检测到外接电流的电压值超出正常范围，微控制器u5通过其第8引脚切断外接电流，以保护电路。
97.综上，本立式无线充电座台采用光敏电阻及发光二极管，在充电过程中，可根据环境中光照强度的变化而改变发光二极管的亮度，实现指示灯亮度的自动调节，降低指示灯的光线在昏暗环境下对使用者的干扰；此外，三线圈组件可发射不同的电磁波，与充电设备实现识别与交互，防止异物放于充电座台上导致电路做无用功。
98.最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本
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。