[发明专利]无线充电线圈过滤

说明书

技术领域

技术领域涉及便携式设备中电池的无线充电。更确切地说，技术领域涉及用于在使用无线充电器给通信设备充电时降低RF(射频)噪音的技术。

背景技术

通过连接降压变压器、交-直流电流转换器以及适当的电池监控和充电电路，可使用家用交流(AC)电给蜂窝电话机和其他便携式通信设备中的充电电池，诸如镍镉、镍氢(NiMH)、锂电，和锂聚合物电池充电。通过连接DC降压电路和适当的电池监控和充电电路，也可以使用汽车上提供的12伏点烟器插座给它们充电。但是，在这两种情况下，所述便携式通信设备必须插入家用AC电源或汽车电源中，这限制了所述通信设备的移动性。

近来，使用非接触式电磁感应，为蜂窝电话机或其他便携式通信设备中的充电电池进行无线充电已经成为可能。无线充电设备中的电源电路驱动在50KHz和20MHz之间的频率范围内产生源交流电的谐振频率振荡器，它是通过充电设备中的发射线圈来被驱动的。由发射线圈产生的交变磁场与蜂窝电话机或其他便携式通信设备中的对应接收线圈感应相耦合，从而产生对应的感应交流电，由它驱动振荡频率在50KHz和20MHz之间的振荡器产生输出AC电压。蜂窝电话机或其他便携式通讯设备中的转换电路使用变压器来调整输出AC电压，使用交-直电流转换器，和适当的电池监控和充电电路为充电电池产生适当的DC充电电压。

发明内容

公开了示例性实施例，以用于限制在射频(RF)通信设备中的充电电池的无线充电期间产生的射频噪音。另外，通过限制在整流器和控制电路中产生的杂散发射、RF噪音和谐波，RF性能得以提高。在示例性实施例中，无线充电设备中的电源电路在50KHz和20MHz之间的频率范围内产生源交流电。所述源交流电通过射频阻塞滤波器以限制射频噪音。接着，被过滤的源交流电被驱动通过充电设备中的发射线圈。使用非接触电磁感应，由发射线圈产生的交变磁场与处于附近的射频通信设备中的接收线圈感应地相耦合。射频通信设备可以是移动通信设备，FM无线电，双向无线电，PDA，蜂窝电话机，膝上型或掌上型计算机，等等。交变磁场在所述射频通信设备的对应接收线圈中产生频率范围在50KHz和20MHz之间的对应感应交流电。感应交流电通过第二射频阻塞滤波器到整流器和控制电路。通信设备侧的整流器和控制电路会产生射频噪音，而所述第二射频滤波器降低了所述接收线圈中的RF噪音水平。被滤波的感应交流电被整流成用于充电电池的适当DC充电电压。以这个方式，在射频通信设备充电电池的无线充电期间，射频噪音得以限制，从而降低了这种噪音对通信设备是通信电路和RF天线的影响。在实施例中，根据无线充电器中的第一滤波器的有效滤波，射频通信设备中的第二射频阻塞滤波器可以被省略。在其他实施例中，根据通信设备中的第二滤波器的有效滤波，无线充电设备中的第一射频阻塞滤波器可以被省略。

在实施例中，通过射频阻塞滤波器的被滤波信号的信号强度可以具有在某些频率(诸如移动电话频率)上具有高衰减的阶式滤波器或低通滤波器的特点。

在实施例中，从进入无线充电器的开关和控制电路和从进入通信设备的整流器和接口电路处，射频阻塞滤波器削弱射频信号，从而防止生成可能会损害用户通信信号的不希望有的谐波频率。

在实施例中，所述第一和/或第二射频阻塞滤波器上的射频感应器使得对于通信天线而言无线充电线圈不易见，从而无线充电线圈对天线性能产生很小的影响。

在实施例中，所述接收线圈和所述发射线圈式印刷线路线圈，其被配置为以共面并列的关系被彼此接近地安置，从而增强它们之间的非接触电磁感应。

附图说明

图1示出用于无线充电器的示例性实施例。

图2示出用于无线充电通信设备的示例性实施例。

图3A示出在无线充电器与无线充电通信设备之间感应耦合的示例性实施例。

图3B示出具有功率发射天线线圈的无线充电器和具有功率接收天线线圈的无线充电通讯设备的示例性实施例，其中所述功率发射天线线圈是印刷线路板上的印刷线路线圈，其中所述功率接收天线线圈是印刷线路板上的印刷线路线圈。

图4A示出通过射频阻塞滤波器的被滤波信号的信号强度的示例性图；

图4B1示出可选射频阻塞滤波器的频率响应的示例性图，该射频阻塞滤波器在低阻抗的滤波器电路中具有一个电容，从而在900MHz的移动电话频率上提供高衰减。

图4B2示出可选射频阻塞滤波器的频率响应的示例性图，该射频阻塞滤波器在低阻抗的滤波器电路中具有两个并联电容，从而在900MHz和1900MHz的移动电话频率上提供高衰减。