本發(fā)明涉及一種無線功率發(fā)送裝置。

背景技術(shù)：

無線功率傳輸(wirelesspowertransfer)技術(shù)中通過線圈以無線的方式發(fā)送功率并接收以無線的方式發(fā)送的功率，其被廣泛地應用于智能手機等多種通信設(shè)備和多種家電設(shè)備的充電器領(lǐng)域中，并且日后可能應用到電動汽車等，所以其應用范圍非常廣。在無線功率傳輸技術(shù)領(lǐng)域中，為了通過降低送電線圈的電阻值而減少發(fā)熱等，或者為了降低制造成本，在進行著多種嘗試。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國公開專利公報第2014-0060866號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一實施例，旨在提供一種能夠減少發(fā)熱并降低制造成本的無線功率發(fā)送裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置包括：第一基板，形成有電源轉(zhuǎn)換電路和第一送電線圈，所述電源轉(zhuǎn)換電路用于將從外部輸入的輸入電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源并輸出，所述第一送電線圈被施加所述輸出交流電源；第二基板，形成有與所述第一送電線圈并聯(lián)連接的第二送電線圈，并層疊在所述第一基板。

根據(jù)本發(fā)明的實施例的無線功率發(fā)送裝置可以通過減少送電線圈的電阻值而減少發(fā)熱等，并且可以降低制造成本。

附圖說明

圖1是概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的圖。

圖2概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的第一基板部的平面圖。

圖3概略地示出圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的第一基板部的第一送電線圈的剖面。

圖4概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的第二基板部的平面圖。

圖5概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的第二基板部的剖視圖。

圖6概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的電路圖。

圖7概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的emi電感器的構(gòu)成。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的實施例的外觀。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的實施例的內(nèi)部基板。

符號說明

1：無線功率發(fā)送裝置10：第一基板部

20：第二基板部110：第一送電線圈

120、320：電源轉(zhuǎn)換電路121、321：輸入電路

122、322：送電電路130、330、331：輸入端口

140、340、341：輸出端口200、310、311：送電線圈

具體實施方式

以下，參照附圖而對根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置進行說明。

圖1是概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的圖，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置1包括：第一基板部10和第二基板部20。

第一基板部10包括：電源轉(zhuǎn)換電路，用于將從外部輸入的輸入電源轉(zhuǎn)換成用于無線功率傳輸?shù)妮敵鼋涣麟娏?；第一基板，形成有被施加所述輸出交流電源的第一送電線圈。即，第一基板部10可以是形成有所述電源轉(zhuǎn)換電路和所述第一送電線圈的2層印刷電路基板(prindedcircuitboard：pcb)。第一基板部10可以得到交流電源的輸入，在此情況下，所述電源轉(zhuǎn)換電路可以包括：輸入電路，用于將輸入交流電源轉(zhuǎn)換成輸出直流電源；送電電路，用于將所述輸出直流電源轉(zhuǎn)換成所述輸出交流電源。后面將會參照圖2和圖3而對第一基板部10的具體構(gòu)成進行說明。

第二基板部20包括形成有與所述第一送電線圈并聯(lián)的第二送電線圈的第二基板。即，第二基板部20可以是形成有第二送電線圈的2層印刷電路基板(pcb)。后面將會參照圖4和圖5而對第二基板部20的具體構(gòu)成進行說明。

圖2概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置1的第一基板部10的平面圖，第一基板部10可以包括第一送電線圈110、電源轉(zhuǎn)換電路120、輸入端口130和輸出端口140。

第一送電線圈110可以是多層印刷電路板(multilayerprintedcircuitboard：mlb)，且被施加輸出交流電源，并通過無線的方式發(fā)送功率。即，如果在第一送電線圈110的兩端被施加輸出交流電源，則第一送電線圈110周圍的磁場產(chǎn)生變化，并且在位于距第一線圈110的預定距離之內(nèi)的收電線圈產(chǎn)生感應電動勢?？赏ㄟ^這種方式而以無線方式傳輸功率。

如圖1所述，第一基板部10可以是形成有電源轉(zhuǎn)換電路和第一送電線圈的2層印刷功率基板，在此情況下，第一送電線圈110可以是2層mlb線圈。并且，如圖2所示，第一送電線圈110的一端連接到第一端子a1，另一端連接到第二端子a2。

電源轉(zhuǎn)換電路120可以將從外部輸入的電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源后輸出。如圖1所示，從外部輸入的電源可以是交流，在此情況下，電源轉(zhuǎn)換電路120可以包括：輸入電路，用于將輸入交流電源轉(zhuǎn)換成輸出直流電源后輸出；以及送電電路，用于將輸出直流電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源。雖未被圖示，但所述輸出交流電源被施加到第一端子a1和第二端子a2。

輸入端口130可以得到從外部輸入的電源的施加。如上所述，從外部的輸入的電源可以是交流(例如，商用交流電源)。

輸出端口140可以輸出所述輸出直流電源。如上所述，電源轉(zhuǎn)換電路120可以包括：輸入電路，用于將輸入交流電源轉(zhuǎn)換成輸出直流電源后輸出。輸出端口140可以是用于輸出從輸入電路輸出的輸出直流電源的端口。輸出端口140可以是usb(universalserialbus)端口，也可以被省略。

圖3概略地示出圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置1的第一基板部10的第一送電線圈110的剖面。

如圖3所示，第一送電線圈110可以包括：第一線圈圖案111，在2層印刷電路基板114的一面形成；以及第二線圈圖案112，在2層印刷電路基板114的另一面形成。第一線圈圖案111和第二線圈圖案112可以通過多個通道(via)113連接。并且，第一線圈圖案111的外側(cè)末端連接到第一端子(圖2的a1)，第二線圈112的內(nèi)側(cè)末端可以連接到第二端子(圖2的a2)。為此，在2層印刷電路基板114的一面可以形成有連接第一線圈圖案111的外側(cè)末端和第一端子(圖2的a1)的引入線，在2層印刷電路基板114的另一面可以形成有連接第二線圈圖案112的內(nèi)側(cè)末端和第二端子(圖2的a2)的引入線。

圖4概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置1的第二基板部20的平面圖，圖5概略地示出圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置1的第二基板部20的剖視圖。

如圖4和圖5所示，第二基板部20可以是形成有與第一送電線圈(圖2的110)并聯(lián)的第二送電線圈的印刷電路基板。其中，第二送電線圈可以是2層mlb(multilayerprintedcircuitboard)線圈。具體地，第二基板部20可以包括：2層印刷電路基板24、形成于2層印刷電路基板24的一面的第三線圈圖案21、形成于2層印刷電路基板24的另一面的第四線圈圖案22。第三線圈圖案21和第四線圈圖案22可以通過多個通道23連接。

第二送電線圈的一端可以連接到第三端子b1，第二送電線圈的另一端可以連接到第四端子b2。例如，第三線圈圖案21的外側(cè)末端可以連接到第三端子(圖4的b1)、第四線圈圖案22的內(nèi)側(cè)末端可以連接到第四端子(圖4的b2)。為此，印刷電路基板24的一面可以形成有連接第三線圈圖案21的外側(cè)末端和第三端子(圖4的b1)的引入線，在印刷電路基板24的另一面可以形成有連接第四線圈圖案22的內(nèi)側(cè)末端和第四端子(圖4的b2)的引入線。

第一端子(圖2的a1)和第三端子(b1)可以彼此電連接，第二端子(圖2的a2)和第四端子(b2)可以彼此電連接。

即，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的送電線圈可以是層疊作為2層mlb線圈的第一送電線圈和作為2層mlb線圈的第二送電線圈并彼此并聯(lián)而形成的4層mlb線圈。因此，送電線圈的電阻值會降低。并且，第二基板部(圖1至圖5的20)只形成有送電線圈。因此，本發(fā)明的無線功率發(fā)送裝置中，只有形成有送電線圈的一部分具有4層印刷電路基板的形態(tài)，其余部分可以利用2層印刷電路基板而實現(xiàn)。據(jù)此，可以減少制造成本。

圖3至圖5中示出送電線圈為4層mlb線圈的情形，但是根據(jù)需要，送電線圈還可以包括圖4和圖5中示出的與第二基板部類似地形成的額外的基板部，從而形成為5層以上的mlb線圈。

圖6概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的電路圖，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置可以包括：輸入電路121、送電電路122和送電線圈200。

輸入電路121將從外部輸入的輸入交流電源vin轉(zhuǎn)換成輸出直流電源而輸出。輸入電路121可以包括：整流部1211和轉(zhuǎn)換部1212。

整流部1211可以將輸入交流電源vin整流，并將輸入直流電源輸出。

轉(zhuǎn)換部1212可以將輸入直流電源升壓或者降壓而輸出所述輸出直流電源。轉(zhuǎn)換部1212可以包括：第一電容器c1，連接到用于輸出所述輸入直流電源的第一節(jié)點n1和第一接地端g1之間；第一二極管d1，連接到第一節(jié)點n1和第二節(jié)點n2之間；第二電容器c2，連接到第一節(jié)點n1和第二節(jié)點n2之間；電阻r，連接到第一節(jié)點n1和第二節(jié)點n2之間；第二二極管d2，連接到第二節(jié)點n2和第三節(jié)點n3之間；第一切換元件s1，連接到第三節(jié)點n3和第一接地端g1之間；變壓器t，包括連接到所述第一節(jié)點n1和第三節(jié)點n3之間的一次線圈以及與所述一次線圈磁耦合的二次線圈；第三二極管d3，連接到變壓器t的二次線圈的一端和輸出所述輸出直流電源的直流輸出節(jié)點n4之間；以及第三電容器c3，連接到直流輸出節(jié)點n4和第二接地端g2之間。輸出直流電源可以通過輸出端口(圖2的140)輸出。即，輸出端口(圖2的140)可以包括連接到直流輸出節(jié)點n4的端子以及連接到第二接地端g2的端子。第一接地端g1和第二接地端g2可以彼此電隔離。

送電電路122將輸出直流電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源后輸出。如圖6所示，送電電路122可以包括半橋逆變器，所述半橋逆變器可以包括：第二切換元件s2，連接到直流輸出節(jié)點n4和交流輸出節(jié)點n5之間；以及第三切換元件s3，連接到交流輸出節(jié)點n5和第二接地端g2之間。圖6中示出了送電電路122為半橋逆變器的情形，但是可以將全橋逆變器等其他多種電路使用為送電電路。

送電線圈200被施加輸出交流電源，并以無線方式發(fā)送功率。送電線圈200可以是mlb線圈。具體地，如圖1至圖5所示，送電線圈200可以是如下的4層mlb線圈，包括：第一送電線圈，形成于第一基板并且是2層mlb(multilayerprintedcircuitboard)線圈；第二送電線圈，與所述第一送電線圈并聯(lián)，并且是形成于第二基板的2層mlb線圈。在此情況下，輸入電路121和送電電路122可以形成于第一基板。

根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置還可以包括：諧振電容器cr，布置在送電線圈200和送電電路之間。

圖7的(a)和(b)概略地示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的emi(electromagneticinterference，電磁干擾)電感器的構(gòu)成，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的emi電感器可以包括多個電感器l1、l2、l3。

如圖7所示，電感器l1、l2、l3可以以串聯(lián)形態(tài)連接。具體地，電感器l1可以連接在節(jié)點n6和節(jié)點n7之間、電感器l2可以連接在節(jié)點n7和節(jié)點n8之間、電感器l3可以連接在節(jié)點n8和節(jié)點n9之間。圖6等中說明的輸出交流電源可以施加到節(jié)點n6，節(jié)點n9可以連接到送電線圈(圖6的200)的一端。電感器l1、l2、l3可以配備于第一基板部(圖2的10)。具體地，電感器l1、l2、l3可以形成于第一基板部的印刷電路基板(圖3的114)，并形成在靠近第一端子(圖2的a1)或第二端子(圖2的a2)的區(qū)域。

并且，可以使節(jié)點n6、n7、n8、n9中的一部分電連接而另一部分電隔離，從而調(diào)節(jié)emi電感器的電感。為此，如圖7的(a)所示，可以形成連接各個節(jié)點n6、n7、n8、n9之間的導線，并且可以使導線形成為所述導線中的一部分可被切斷以調(diào)節(jié)emi電感器的電感；也可以如圖7的(b)所示，形成分別與節(jié)點n6、n7、n8、n9連接的導線，并在各個導線的末端形成端子以連接各個導線的末端。

雖未被示出，但是也可以在各個節(jié)點n6、n7、n8、n9之間布置切換元件。

圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的實施例的外觀，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置可以包括：送電線圈310、電源轉(zhuǎn)換電路320、輸入端口330以及直流輸出端口340。

送電線圈310和電源轉(zhuǎn)換電路320可以分別布置在圖8中示出的區(qū)域。并且，輸入端口330和直流輸出端口340可以形成為與圖8示出的形態(tài)類似的形態(tài)。

如圖1至圖5所示，送電線圈310可以具有層疊2個基板而形成的4層mlb線圈形態(tài)。如圖1至圖3所示，電源轉(zhuǎn)換電路320可以形成于所述2個基板中的某一個基板。

電源轉(zhuǎn)換電路320可以將輸入到輸入端口330的輸入交流電源轉(zhuǎn)換成輸出直流電源，并將輸出直流電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源。輸出直流電源可以通過直流輸出端口340而輸出。輸出交流電源被施加到送電線圈310。

送電線圈310得到輸出交流電源的施加，并以無線方式發(fā)送功率。

圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置的實施例的內(nèi)部基板，根據(jù)本發(fā)明的一實施例的無線功率發(fā)送裝置可以包括：送電線圈311、輸入電路321、送電電路322、輸入端口331和輸出端口341。

如圖1至圖5所示，送電線圈311可以具有層疊2個基板而形成的4層mlb線圈形態(tài)。如圖1至圖3所示，輸入電路321和送電電路322可以形成于所述2個基板中的某一個基板。

輸入電路321將輸入到輸入端口330的輸入交流電源轉(zhuǎn)換成輸出直流電源而輸出。輸出直流電源可以通過直流輸出端口341輸出。并且，送電電路322可以將輸出直流電源轉(zhuǎn)換成輸出交流電源而輸出。輸出交流電源被施加到送電線圈311。

送電線圈311被施加輸出交流電源，并以無線方式發(fā)送功率。

以上，對本發(fā)明的實施例進行了詳細的說明，但是本發(fā)明的權(quán)利范圍不限于此，在本發(fā)明的所屬技術(shù)領(lǐng)域具有基本知識的人員應當認識到，可以在不脫離權(quán)利要求書中記載的本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多種修改和變形。