[发明专利]基于无线电能传输技术的智能LED台灯

说明书

技术领域

随着科技的发展与创新，基于无线电能传输技术的家用电器将会进入千家万户。所谓“无线电能传输”是利用一种特殊设备将电源的电能转变为可无线传播的能量，在接受端又将此能量转变回电能，从而到达对用电器的无线供电。

本发明——智能LED台灯，属于无接触电能传输技术的崭新应用领域，它可以在消除电线连接的基础上给台灯供电，且台灯本身由经过热没计优化的LED矩阵构成，简易便捷、智能灵活，在经久耐用的质量要求上又实现了节能环保的理念。

背景技术

传统台灯需要外接导线来供电，即使目前有些台灯本身由多颗小功率LED构成，但由于LED排布或者热设计缺陷，导致寿命短、易老化，且不便移动，对于居家用户而言，同时增加了安全隐患。如何在电能高效利用的基础上，免去导线，增加光亮度及使用寿命成为智能LED台灯设计的一个重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，在智能连接的基础上，基于无线电能传输技术实现对LED台灯的无线供电，操作简便，节能环保。

本发明采用的技术方案是：直流稳压电源(2)(装有一次整流电路)，发射装置(3)，LED台灯(主芯片为经过热设计优化的LED矩阵(4)，内嵌接收装置(5)和二次整流电路(6))。

发射装置(3)包括两个MOSFET，它们可以交替导通，为后面的LC谐振电路创造交流电流；C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

接收装置(5)由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路(6)变成直流电供给给电动车。

本发明需要使用家庭普通照明电源，可实现在直径为2m的空间内保持LED灯的基本亮度。在外接无线遥控装置时，可对LED台灯自动控制。

附图说明

图1是本发明的整体结构框图；

图2是直流稳压电源的电路原理图(一次整流电路)；

图3是发射装置的电路原理图；

图4是经过热设计优化的LED矩阵排列图；

图5是接收装置的电路原理图；

图6是二次整流电路原理图；

其中：

C1：发射端谐振电容    L1：发射端谐振电感

C2：接收端谐振电容    L2：接收端谐振电感

具体实施方式

下面结合实例和附图对本发明的智能LED台灯作出详细说明。

如图1所示，将220v的交流电接入直流稳压电源(2)，经过整流降压实现100v的直流输出给发射装置(3)，在发射装置中经过高频逆变成交流电压信号，加载到补偿后的松耦合变压器的原边，与内嵌入LED灯中的接收线圈(5)实现谐振耦合，经过二次整流电路(6)，将40v左右的电压供给给经过热设计优化的LED矩阵(4)，实现LED灯的高亮度。

如图2所示，220v交流电经过变压器降压送到一个由4个二极管组成的整流桥，再经过稳压装置，输出为100v的直流电。

如图3所示，100v的直流电送给两给MOSFET，它们可以交替导通，产生交流电流，输出到后面的LC谐振电路，C1为谐振电容；L1为谐振电感，它们并联谐振以提高发射频率，从而将电能以高频电磁波的形式发送到接收端。

如图4所示，是一个长为8cm，宽为6cm，厚度约为1cm的PCB板，上面布有14颗经过热设计优化后的单颗功率约为1w的LED芯片。

如图5所示，由电容C2和电感L2构成新的并联谐振电路，它们在与发射装置阻抗匹配时，可实现电能的最大化无接触传输。经过二次整流电路变成直流电供给给LED台灯。

如图6所示，是一个与接收装置连接的二次整流桥电路。

在需要LED台灯工作时只需连接220v电源，就可以在直径为2m的活动范围内实现正常照明。通过无线遥控还可以对LED台灯自由操作。