线圈位置可调的单线圈无线充电装置的制作方法

1.本实用新型涉及无线充电装置技术领域，尤其涉及一种线圈位置可调的单线圈无线充电装置。


背景技术：

2.现有单线圈无线充电装置的磁盘固定，在塑壳里面无法移动，需将充电设备手动调整到准确位置才能保证充电效率。一方面可能使无线充电的对准过程较为繁琐，另一方面，固定的充电位置使得一些需要进行无线充电的设备在无线充电的期间使用不便，从而阻碍无线充电技术的推广。
3.此外，现有传统的无线充是由外壳、pcb板、元器件、磁盘组成，需手机、手表、耳塞，背夹等无线接收设备对准充电位置，不能随意放置。位置放偏充电易发热，充电效率降低，温度偏高易引起塑壳变形，有可能导致不安全，起火或者烧坏被充设备等。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术当中存在的缺陷和不足，本实用新型提出了一种线圈位置可调的单线圈无线充电装置，其将现有的固定式单线圈结构调整为可移动式，并配备了线圈位置调整在结构上的相对完善的解决方案，具备克服固定线圈缺陷的应用前景。
5.其具体采用以下技术方案：
6.一种线圈位置可调的单线圈无线充电装置，其特征在于：齿轮与步进电机的输出轴连接，并通过齿轮齿条传动机构连接感应磁盘；所述感应磁盘连接无线充电电路；所述步进电机连接步进电机驱动电路。
7.进一步地，所述步进电机驱动电路所在的pcb板装配在下壳上，并带有用于容纳步进电机的通槽；所述步进电机的输出轴穿过第二塑壳连接设置在第一塑壳上的带有齿条的通槽中的齿轮；所述感应磁盘固定在第一塑壳上方。
8.进一步地，所述感应磁盘设置在面壳的通槽中，面壳上方的寻位面壳与第一塑壳固定连接。
9.进一步地，所述齿轮齿条传动机构上设置有连接步进电机驱动电路的限位开关。
10.进一步地，所述无线充电电路和步进电机驱动电路相连接，并分别设置有控制器。
11.进一步地，所述无线充电电路采用ip6808微控制器；所述步进电机驱动电路采用pms133微控制器。
12.进一步地，所述无线充电电路带有电流检测电路。
13.本实用新型及其优选方案通过步进电机和齿轮传动的结构实现了充电线圈位置的精确可调，使得无线充电设备提供的最佳充电位置有了适应待充电设备的可能性，显著提升了无线充的易用性，也为进一步开发智能化的无线充电技术奠定了硬件上的基础。
附图说明
14.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
15.图1是本实用新型实施例电路原理示意图之一；
16.图2是本实用新型实施例电路原理示意图之二；
17.图3是本实用新型实施例电路原理示意图之三；
18.图4是本实用新型实施例电路原理示意图之四；
19.图5是本实用新型实施例电路原理示意图之五；
20.图6是本实用新型实施例电路原理示意图之六；
21.图7是本实用新型实施例电路原理示意图之七；
22.图8是本实用新型实施例立体结构爆炸图；
23.图中：1-寻位面壳，2-面壳，3-感应磁盘，4-第一塑壳，5-齿轮，6-第二塑壳，7-pcb板， 8-下壳。
具体实施方式
24.为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：
25.如图8所示，本实施例提供的线圈位置可调的单线圈无线充电装置的核心部分在于：将齿轮5与步进电机的输出轴连接，并通过齿轮齿条传动机构连接感应磁盘3，以使齿轮的转动转化成为感应磁盘3的平移；感应磁盘3连接无线充电电路，作为无线充电的发射线圈；步进电机则连接步进电机驱动电路，用于驱动步进电机正转或反转给定的步数。
26.参见图8，在本实施例提供的一种具体的装配结构中，将步进电机驱动电路所在的pcb板7装配在下壳8上，该pcb板7带有用于容纳步进电机的通槽；步进电机的输出轴穿过第二塑壳6连接设置在第一塑壳4上的带有齿条的通槽中的齿轮5；感应磁盘3则固定在第一塑壳4上方，可以采用粘贴的固定方式。
27.感应磁盘3设置在面壳2开设的通槽中，面壳2上方的寻位面壳1则与第一塑壳4固定连接，以使寻位面壳1与感应磁盘3的移动保持同步，对其起保护作用。
28.进一步地，在本实施例中，齿轮齿条传动机构上可以设置有连接步进电机驱动电路的限位开关，一方面使整个移动机构的运行更加安全可靠，另一方面，可以结合步进电机的运行记录对感应磁盘3的位置进行更为准确的控制。
29.在本实施例中，无线充电电路和步进电机驱动电路可以采用现有常规技术，也可以对方案作进一步的优选构建。
30.如图1-图7所示，作为优选的电路设计方案，无线充电电路和步进电机驱动电路相互之间构成电气连接连接，并分别设置有控制器，且无线充电电路带有电流检测电路。主要为了实现电流检测电路采集信号对步进电机驱动电路的反馈，比如，只要预设采集的电流信号超过阈值即可认为感应磁盘3已调整到位，此时步进电机驱动电路可以停止工作。
31.以下对本实施例提供的优选电路方案进行进一步的说明，但仅为本领域技术人员更好理解本方案的结构，以及基于本方案结构可采用的具体应用方式，而不应视为对本实用新型所提出保护范围的限定：
32.在无线充电电路中，带qc/pd的适配器经过a to c线插入type-c口供电(如图1所
示），经过vbus输入给ti3470 sot23-6封装的降压ic，降压5v供电给步进电机和寻位主控(如图5所示）；无线充电电路采用ip6808微控制器(如图2所示）,ip6808微控制器兼容wpc-qi v1.2.4标准,支持qc/pd引导，能充手机、手表、tws，背夹等无线充接收设备；最大功率输出达15w，向下兼容，兼容15w/10w/7.5w/5w功率的无线充设备；ip6808微控制器可以控制各种输入输出状态，充电led状态指示灯，输入电压检测，输入电流检测，通信信号解调功能，pd/qc协议和内外置两种过温保护。
33.本实施例中，ip6808微控制器检测经过lm321运放放大的电流数据(如图3所示），然后控制ru30d20m2 mos驱动调节充电(如图4所示）；ip6808微控制器能控制过压保护，欠压保护，过流保护，过温保护等，使充电更安全可靠；也支持fod异物检测功能；如检测到金属或磁性异物阻挡时，则无线充指示灯蓝灯闪烁，避免空耗电或充不上电。
34.在步进电机驱动电路中，采用pms133微控制器控制步进电机(如图6，图7所示），步进电机再经过齿轮带动磁盘上下运行。
35.基于以上电路设计，可以进一步采用以下控制方案；首先通电后充电设备放于充电平面上，步进电机自动向下运行到下方的限位开关，然后开始向上运行寻找充电效率最高位置，ip6808微控制器检测到最高效率（根据采集的电流值）并传输信号给到pms133微控制器，pms133微控制器记录下步进电机的步数，即位置点；当向上运行30毫米距离后再向下运行，再次寻位效率最高位置，如果与上次的位置点效率相近，则步进电机停止运行，此时处于最佳充电位置。
36.需要注意的是，以上控制方案并非本实用新型的保护对象，仅为展示采用本实施例优选装置及电路结构所能够实现的一种相对理想的效果。
37.本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的线圈位置可调的单线圈无线充电装置，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。