一種利用nfc天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，包括天線匹配模塊、無線充電管理模塊、濾波模塊，NFC天線、天線匹配模塊、無線充電管理模塊、濾波模塊和電池依次連接。本發明由NFC天線接收能量信號，通過天線匹配模塊使NFC天線接受的能量信號最大化，之后由無線充電管理模塊與無線充電發射端進行通訊，并對接收的無線電信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號，再由濾波模塊對無線充電管理模塊輸出的充電電壓信號進行濾波處理，輸出合適的充電電壓，實現了利用無線穿戴設備已有的NFC天線進行充電，無需額外增加充電接口或增加專用天線，提高了防水等級，避免占用無線穿戴設備有限的空間。
【專利說明】—種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子產品充電技術，特別涉及一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的充電裝置。
【背景技術】
[0002]無線穿戴設備，如智能手表，是在手表內置智能化系統、搭載智能手機系統連接于網絡而實現多功能，能同步手機中的電話、短信、郵件、照片、音樂等。目前市場上出現了以蘋果、索尼公司出產的智能手表，表現極為風騷，可以說是智能手機的一個有益的補充。
[0003]雖然智能手表可隨身攜帶，能隨時隨地實現通話、短信、郵件等功能，給用戶提供了方便，而且還表現為有個性、時尚，倍受年輕消費都的青睞，但其充電是個難題。
[0004]雖然智能手表的耗電量并不大，但由于它是便攜設備，需戴在手上，這對于智能手表的體積和重量也有了很大的制約，使得電池容量不可能做大，目前充一次電大約可用I天左右。如果在時尚漂亮的智能手表上設置充電插頭，會占用智能手表有限的空間，影響了整體的美感。
[0005]另外，有部分無線穿戴設備能實現無線充電，但需在設備上增加專用的天線，占用了無線穿戴設備有限的空間。因此無線穿戴設備的充電方式還有待改進和創新。
【發明內容】
[0006]鑒于上述現有技術的不足之處，本發明的目的在于提供一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，能利用NFC天線接收能量給無線穿戴設備充電，節省無線穿戴設備的空間。
[0007]為了達到上述目的，本發明采取了以下技術方案:
一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，與無線穿戴設備的電池和NFC天線連接，所述NFC天線，用于收發能量信號；所述充電裝置包括:
天線匹配模塊，用于使NFC天線接受的能量信號最大化；
無線充電管理模塊，用于通過點對點與無線充電發射端進行通訊，并對接收的無線電信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號；
濾波模塊，用于對無線充電管理模塊輸出的充電電壓信號進行濾波處理，使無線充電管理模塊輸出合適的充電電壓；
所述天線匹配模塊的輸入端連接NFC天線，天線匹配模塊的輸出端通過無線充電管理模塊的輸入端，所述無線充電管理模塊的輸出端通過濾波模塊連接電池。
[0008]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述天線匹配模塊包括:第一天線接線點、第二天線接線點、串聯匹配單元和并聯匹配單元；所述串聯匹配單元的一端連接第一天線接線點，串聯匹配單元的另一端連接無線充電管理模塊、還通過并聯匹配單元連接第二天線接線點和無線充電管理模塊。
[0009]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述串聯匹配單元包括:第一電容、第二電容和第三電容，所述第一電容的一端、第二電容的一端和第三電容的一端均連接第一天線接線點，第一電容的另一端、第二電容的另一端和第三電容的另一端均連接無線充電管理模塊、還通過并聯匹配單元連接無線充電管理模塊和第二天線接線點，所述第一電容、第二電容和第三電容，用于使諧振頻率與發射端輸出頻率一致，以獲得最大能量信號。
[0010]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述并聯匹配單元包括第四電容和第五電容,所述第四電容的一端和第五電容的一端均連接第一電容的另一端、第二電容的另一端、第三電容的另一端和無線充電管理模塊，所述第四電容的另一端和第五電容的另一端均連接無線充電管理模塊和第二天線接線點。
[0011 ] 所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述無線充電管理模塊包括無線充電單元、自供電耦合單元、通訊耦合單元、預采樣單元、異物檢測單元、輸出電流設置單元、溫度檢測單元、電壓反饋單元和使能單元；所述自供電耦合單元、通訊耦合單元、預采樣單元、異物檢測單元、輸出電流設置單元、溫度檢測單元和使能單元均連接無線充電單元，所述無線充電單元還依次通過濾波模塊和電壓反饋單元連接電池。
[0012]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述無線充電單元包括無線充電芯片，所述自供電耦合單元包括第一自供電耦合電容和第二自供電耦合電容，第一自供電耦合電容和第二自供電耦合電容用于在無線穿戴設備完全沒電的情況下先從發射能量信號中獲得電量給無線穿戴設備使其啟動，以行使基本的通訊/管理功能；所述通訊稱合單元包括第一通訊稱合電容和第二通訊稱合電容，第一通訊稱合電容和第二通訊耦合電容用于發送通訊口令及發射/接收系統信息的調制解調，完成通訊；所述預采樣單元包括第一箝位電容和第二箝位電容，所述異物檢測單元包括第一電阻，所述輸出電流設置單元包括第二電阻，所述溫度檢測單元包括NTC熱敏電阻，所述電壓反饋單元包括第三電阻和第四電阻，所述使能單元包括第五電阻；
所述第一自供電耦合電容的一端連接無線充電芯片的B00T1端，第一自供電耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端、第一電容的另一端、第二電容的另一端、第三電容的另一端、第四電容的一端和第五電容的一端；
所述第二自供電耦合電容的一端連接無線充電芯片的B00T2端，第二自供電耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端、第四電容的另一端和第五電容的另一端；
所述第一通訊耦合電容的一端連接無線充電芯片的COMMl端，第一通訊耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端；所述第二通訊耦合電容的一端連接無線充電芯片的C0MM2端，所述第二通訊耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端；
所述第一箝位電容的一端連接無線充電芯片的CLMP2端，第一箝位電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端；所述第二箝位電容的一端連接無線充電芯片的CLMPl端，第一箝位電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端和第一自供電耦合電容的另一端；
所述無線充電芯片的FOD端通過第一電阻接地，所述無線充電芯片的ILIM端通過第二電阻連接無線充電芯片的FOD端、第三電阻的一端和第四電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接濾波模塊，第四電阻的另一端連接電池；
所述無線充電芯片的四個OUT端和兩個RECT端均通過濾波模塊連接電池，所述無線充電芯片的TS-CTRL端通過NTC熱敏電阻接地，無線充電芯片的ENl端通過第五電阻接地，所述無線充電芯片的EN2端和四個PGND端均接地。
[0013]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述無線充電單元還包括第六電阻和發光二極管，所述無線充電芯片的/CHG端通過第六電阻連接發光二極管的負極，發光二極管的正極連接電池、還通過濾波模塊連接無線充電芯片的四個OUT端。
[0014]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述無線充電單元還包括第七電阻，所述無線充電芯片的AD端通過第七電阻接地。
[0015]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述無線充電單元還包括第一測試點和第二測試點，所述無線充電芯片的AD端連接所述第一測試點，無線充電芯片的/AD-EN端連接第二測試點。
[0016]所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中，所述濾波模塊包括第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容、第四濾波電容、第五濾波電容、第六濾波電容、第七濾波電容和第八濾波電容；所述第一濾波電容的一端和第二濾波電容的一端均連接無線充電芯片的四個OUT端和電池，第一濾波電容的另一端和第二濾波電容的另一端均接地；所述第三濾波電容的一端、第四濾波電容的一端、第五濾波電容的一端、第六濾波電容的一端、第七濾波電容的一端和第八濾波電容的一端均連接無線充電芯片的兩個RECT端和第三電阻的另一端，第三濾波電容的另一端、第四濾波電容的另一端、第五濾波電容的另一端、第六濾波電容的另一端、第七濾波電容的另一端和第八濾波電容的另一端均接地。
[0017]相較于現有技術，本發明提供的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，由NFC天線接收能量信號，通過天線匹配模塊使NFC天線接受的能量信號最大化，之后由無線充電管理模塊通過點對點與無線充電發射端進行通訊，并對接收的無線電信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號，再由濾波模塊對無線充電管理模塊輸出的充電電壓信號進行濾波處理，使無線充電管理模塊輸出合適的充電電壓，實現了利用無線穿戴設備已有的NFC天線進行充電，無需在無線穿戴設備上額外增加充電接口或增加專用天線，提高了防水等級，避免占用無線穿戴設備有限的空間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置的結構框圖。
[0019]圖2為本發明利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置的電路圖。
[0020]圖3為本發明利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置中天線匹配模塊的等效電路圖。
【具體實施方式】
[0021]本發明提供一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，能利用無線穿戴設備已有的NFC天線抓獲能量，并由充電裝置將能量信號電壓轉換為5V直流電壓給電池充電。本發明無需采用專用的無線充電天線，節省了無線穿戴設備的空間。
[0022]為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0023]本發明提供的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置與無線穿戴設備的電池和NFC天線連接，能利用無線穿戴設備已有的NFC天線抓獲能量完成充電。所述的無線穿戴設備為智能手表等穿戴設備，所述充電裝置利用了智能手表中的NFC天線(由于大部分智能手表都配置NFC天線，用來短距離傳輸和手機快速藍牙配對)，接收NFC信號和無線充電信號，把接收到的無線信號經過無線充電管理芯片轉換為5V直流電壓給智能手表充電，由于智能手表本身耗電量極小，這樣就不用線纜充電，直接在任何有無線充電的場所給智能手表充電，甚至可以用手機的NFC功能給智能手表充電，實現了隨時隨地給智能手機充電，而且其充電方式極為方便。
[0024]請參閱圖1，所述的無線充電裝置包括:天線匹配模塊20、無線充電管理模塊30和濾波模塊40，天線匹配模塊20的輸入端連接NFC天線10、天線匹配模塊20的輸出端連接無線充電管理模塊30的輸入端，無線充電管理模塊30的輸出端連接電池50、還通過濾波模塊40和電池50連接。
[0025]無線穿戴設備的NFC天線10用于收發能量信號(無線穿戴電設備開機時，即使沒有任何接收設備，也會定期間隔性發送能量引導信號)，在充電時，由NFC天線10抓獲無線能量信號，之后由天線匹配模塊20使NFC天線10接受的能量信號最大化，再由無線充電管理模塊30對天線匹配模塊20傳輸的能量信號進行標準判斷(如Qi標準或PMA標準)，并通過通訊單元(下述的無線充電管理模塊30)向發射端(如手機)傳遞自身屬性信息(如:所屬標準，需求電流)，讓發射端判斷，若判斷標準符合規定，則發射端持續發送能量信號，接收端(即無線穿戴設備)則對接收的能量信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號，再由濾波模塊40將無線充電管理模塊30輸出的充電電壓信號進行濾波并反饋充電電壓，以輸出合適的充電電壓給電池接口 50，電池接口 50連接電池充電，從而實現了利用無線穿戴設備已有的NFC天線10進行充電，無需在無線穿戴設備上額外增加充電接口或增加天線，避免占用無線穿戴設備有限的空間。
[0026]其中，所述無線充電管理模塊30包括無線充電單元301、自供電耦合單元302、通訊耦合單元303、預采樣單元304、異物檢測單元305、輸出電流設置單元306、溫度檢測單元307、電壓反饋單元308和使能單元309。所述自供電耦合單元302、通訊耦合單元303、預采樣單元304、異物檢測單元305、輸出電流設置單元306、溫度檢測單元307和使能單元309均連接無線充電單元301，所述無線充電單元301還依次通過濾波模塊40和電壓反饋單308元連接電池50。
[0027]所述無線充電單元301用于與無線充電發射端進行點對點通訊，通過引導能量/通訊協議判斷無線充電發射端發射的信號是否符合Qi標準或PMA標準，若標準符合，則對接收的無線電信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號。所述自供電耦合單元302用于給無線充電單元301提供運行的電源。所述通訊耦合單元303用于與無線充電發射端進行通訊。所述預采樣單元304用于高電壓保護，防止輸入的能量信號電壓過高損壞所述無線充電裝置，如輸入電壓超過15V即會進行保護。所述異物檢測單元305用于異物檢測。所述輸出電流設置單元306用于設置最大輸出電流。所述溫度檢測單元307用于高溫保護，檢測充電時的溫度，防止溫度過高損壞無線穿戴設備。所述電壓反饋單元308用于檢測輸出電壓。所述使能單元309用于控制無線充電單元301的工作狀態，不需控制時該使能單元309接地。
[0028]請一并參閱圖2，所述天線匹配模塊20包括:第一天線接線點201、第二天線接線點202、串聯匹配單元203和并聯匹配單元204 ;所述第一天線接線點201和第二天線接線點202用于連接天線10，所述串聯匹配單元203的一端連接第一天線接線點201，串聯匹配單元203的另一端連接無線充電管理模塊30、還通過并聯匹配單元204連接第二天線接線點202和無線充電管理模塊30。所述串聯匹配單元203和并聯匹配單元204可根據無線穿戴設備(如智能手表)的具體電磁環境調試，盡可能獲得更多的信號能量。在其它實施例中，該串聯匹配單元203和并聯匹配單元204的功能也可以采用電阻或電感實現。
[0029]所述串聯匹配單元203包括:第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3，所述第一電容Cl的一端、第二電容C2的一端和第三電容C3的一端均連接第一天線接線點201，第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端和第三電容C3的另一端均連接無線充電管理模塊30、還通過并聯匹配單元204連接無線充電管理模塊30和第二天線接線點202。由于NFC天線的感抗與傳統無線充電天線不一樣，且有一致性差異，通過調整這三個電容值(即第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3的容值)，可以使諧振頻率與發射端輸出頻率一致，以獲得最大能量信號。
[0030]所述并聯匹配單元204包括第四電容C4和第五電容C5，所述第四電容C4的一端和第五電容C5的一端均連接第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端和無線充電管理模塊30，所述第四電容C4的另一端和第五電容C5的另一端均連接無線充電管理模塊30和第二天線接線點202。
[0031]所述的天線匹配模塊20的等效電路圖如圖3所示，其中，Ls是NFC天線10的感抗，為3.9IuH ；C1,是C1、C2和C3并聯的總電容值，即串聯匹配單元203的總電容值；C2,是C4和C5并聯的總電容值，即并聯匹配單元204的總電容值。所述串聯匹配單元203的電容值Cl'和并聯匹配單元204的電容值C2'可根據不同NFC天線10的感抗Ls計算得出。具體計算公式如下:
Cl' =[Ls*(fs*2 π )2]-1
其中，fs 為 10kHz，Ls 為 3.91uH，計算得出 Cl' =0.65uF ；
C2' =[Ls*(fD*2 ) 2-l/Cl' ]
其中，fD 為 IMHz，Ls 為 3.9 luH，計算得出 C2' =6.5nF ；
通過NFC天線10的感抗Ls，計算得出串聯匹配單元203的電容值Cl'和并聯匹配單元204的電容值C2'，從而使NFC天線10接受的能量最大化。
[0032]請繼續參閱圖2，所述無線充電單元301包括無線充電芯片U1，優選Ti公司的型號為BQ51013B的芯片。
[0033]所述自供電稱合單兀302包括第一自供電稱合電容C6和第二自供電稱合電容C7 ；第一自供電耦合電容C6和第二自供電耦合電容C7用于負責在無線穿戴設備完全沒電的情況下先從發射能量信號中獲得電量給接收設備啟動以行使基本的通訊/管理功能；所述第一自供電耦合電容C6的一端連接無線充電芯片Ul的B00T1端，第一自供電耦合電容C6的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個ACl端、第一電容Cl的另一端、第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的一端和第五電容C5的一端。所述第二自供電稱合電容C7的一端連接無線充電芯片Ul的B00T2端，第二自供電耦合電容C7的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個AC2端、第四電容C4的另一端和第五電容C5的另一端。所述第一自供電耦合電容C6和第二自供電耦合電容C7主要用于給無線充電單元301提供運行的電源。
[0034]所述通訊耦合單元303包括第一通訊耦合電容C8和第二通訊耦合電容C9 ;所述第一通訊耦合電容C8的一端連接無線充電芯片Ul的COMMl端，第一通訊耦合電容C8的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個ACl端；所述第二通訊耦合電容C9的一端連接無線充電芯片Ul的C0MM2端，所述第二通訊耦合電容C9的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個AC2端；所述第一通訊耦合電容CS和第二通訊耦合電容C9主要用于與無線充電發射端進行通訊，具體用于發送通訊口令及發射/接收系統信息的調制解調，完成通訊。
[0035]所述預采樣單元304包括第一箝位電容ClO和第二箝位電容Cll ;所述第一箝位電容ClO的一端連接無線充電芯片Ul的CLMP2端，第一箝位電容ClO的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個AC2端；所述第二箝位電容Cll的一端連接無線充電芯片Ul的CLMPl端，第二箝位電容的另一端連接無線充電芯片Ul的兩個ACl端和第一自供電耦合電容C6的另一端；所述第一箝位電容ClO和第二箝位電容Cl I主要用于高電壓保護，防止輸入的能量信號電壓過高損壞所述無線充電裝置，本實施例中，輸入的能量信號電壓超過15V即會進行保護。
[0036]所述異物檢測單元305包括第一電阻Rl，所述輸出電流設置單元306包括第二電阻R2，電壓反饋單元308包括第三電阻R3和第四電阻R4，所述溫度檢測單元307包括NTC熱敏電阻RNTC。
[0037]所述無線充電芯片Ul的FOD端通過第一電阻Rl接地；所述第一電阻Rl主要用于異物檢測，并將檢測信號反饋給無線充電芯片U1，防止接線錯誤。
[0038]所述無線充電芯片Ul的IUM端通過第二電阻R2連接無線充電芯片Ul的FOD端、第一電阻Rl的一端、第三電阻R3的一端和第四電阻R4的一端；所述第二電阻R2主要用于設置最大輸出電流，本實施例中，最大輸出電流Imax計算公式為:Imax=262/R2。
[0039]所述第三電阻的另一端連接濾波模塊，第四電阻的另一端連接電池接口 501，該電池接口 501用于連接電池。所述第三電阻R3和第四電阻R4主要用于檢測無線充電芯片Ul的輸出電壓。
[0040]所述NTC熱敏電阻RNTC的一端連接無線充電芯片Ul的TS-CTRL端，NTC熱敏電阻RNTC的另一端接地，主要用于高溫保護，檢測充電時的溫度，防止溫度過高損壞無線穿戴設備。
[0041]所述使能單元309包括第五電阻R5 ;所述第五電阻R5的一端連接無線充電芯片Ul的ENl端，第五電阻R5的另一端接地，所述無線充電芯片Ul的EN2端和四個PGND端均接地。所述第五電阻R5主要用于控制無線充電單元301的使用狀態，不需使用時，使ENl端接地。
[0042]所述無線充電芯片Ul的四個OUT端和兩個RECT端均通過濾波模塊40連接電池接口 501，由OUT端輸出充電電壓至電池接口 501給電池充電。
[0043]進一步的，所述無線充電單元301還包括第六電阻R6和發光二極管LED，所述無線充電芯片Ul的/CHG端通過第六電阻R6連接發光二極管LED的負極，發光二極管LED的正極連接電池接口 501 (等效于連接電池)、還通過濾波模塊40連接無線充電芯片Ul的四個OUT端，由電池給發光二極管的正極提供高電位，在無線穿戴設備充電時，無線充電芯片Ul的/CHG端輸出低電平使發光二極管LED點亮，以指示正在充電。
[0044]更進一步的，所述無線充電單元301還包括第七電阻R7，所述無線充電芯片Ul的AD端通過第七電阻R7接地。所述無線充電單元301還包括第一測試點3011和第二測試點3012，所述無線充電芯片Ul的AD端連接所述第一測試點3011，無線充電芯片Ul的/AD-EN端連接第二測試點3012。
[0045]本發明的一重要改進在于對濾波模塊40的電路結構的改進，請繼續參閱圖2，所述濾波模塊40包括第一濾波電容C12、第二濾波電容C13、第三濾波電容C14、第四濾波電容C15、第五濾波電容C16、第六濾波電容C17、第七濾波電容C18和第八濾波電容C19 ;所述第一濾波電容C12的一端和第二濾波電容C13的一端均連接無線充電芯片Ul的四個OUT端和電池接口 501 (等效于連接電池)，第一濾波電容C12的另一端和第二濾波電容C13的另一端均接地；所述第三濾波電容C14的一端、第四濾波電容C15的一端、第五濾波電容C16的一端、第六濾波電容C17的一端、第七濾波電容C18的一端和第八濾波電容C19的一端均連接無線充電芯片Ul的兩個RECT端和第三電阻R3的另一端，第三濾波電容C14的另一端、第四濾波電容C15的另一端、第五濾波電容C16的另一端、第六濾波電容C17的另一端、第七濾波電容C18的另一端和第八濾波電容C19的另一端均接地。所述濾波模塊40主要用于將無線充電管理模塊30輸出的充電電壓信號進行濾波并反饋充電電壓給無線充電芯片U1，使其輸出合適的充電電壓給電池充電。
[0046]本實施例中，所述第一濾波電容C12的容值為lOOnf，第二濾波電容C13的容值為10uf、第三濾波電容C14的容值為lOOnf，第四濾波電容C15、第五濾波電容C16、第六濾波電容C17、第七濾波電容C18和第八濾波電容C19的容值為2.2uf。本發明通過設置多個容值較低的電容來取代BQ51013B芯片標準外圍電容中的大容值電容，可大大減小整體的厚度，有利于智能手表超薄化，提升產品的外型效果。在選用各個電容值，優先選用耐壓為25V的電容。
[0047]綜上所述，本發明利用無線穿戴設備已有的NFC天線進行充電，無需額外增加充電接口或增加天線，提高了防水等級，避免占用無線穿戴設備有限的空間。
[0048]本發明在充電時使用Ti公司的BQ51013B無線充電芯片與無線充電發射端進行點對點通訊，并判斷無線充電發射端發射的信號是否符合Qi標準或PMA標準，有效的防止了其他無線信號的干擾，使充電變得方便和可靠。
[0049]另外，本發明通過采用若干個容值較小的電容還取代容值大的電容，在達到濾波效果的同時，減小了整機厚度。
[0050]可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，與無線穿戴設備的電池和NFC天線連接，其特征在于，包括: 天線匹配模塊，用于使NFC天線接受的能量信號最大化； 無線充電管理模塊，用于通過點對點與無線充電發射端進行通訊，并對接收的無線電信號進行整流穩壓處理，輸出充電電壓信號； 濾波模塊，用于對無線充電管理模塊輸出的充電電壓信號進行濾波處理，使無線充電管理模塊輸出合適的充電電壓； 所述天線匹配模塊的輸入端連接NFC天線，天線匹配模塊的輸出端連接無線充電管理模塊的輸入端，所述無線充電管理模塊的輸出端連接電池，還通過濾波模塊連接電池。
2.根據權利要求1所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述天線匹配模塊包括:第一天線接線點、第二天線接線點、串聯匹配單元和并聯匹配單元；所述串聯匹配單元的一端連接第一天線接線點，串聯匹配單元的另一端連接無線充電管理模塊、還通過并聯匹配單元連接第二天線接線點和無線充電管理模塊。
3.根據權利要求2所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述串聯匹配單元包括:第一電容、第二電容和第三電容，所述第一電容的一端、第二電容的一端和第三電容的一端均連接第一天線接線點，第一電容的另一端、第二電容的另一端和第三電容的另一端均連接無線充電管理模塊、還通過并聯匹配單元連接無線充電管理模塊和第二天線接線點，所述第一電容、第二電容和第三電容，用于使諧振頻率與發射端輸出頻率一致，以獲得最大能量信號。
4.根據權利要求3所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述并聯匹配單元包括第四電容和第五電容，所述第四電容的一端和第五電容的一端均連接第一電容的另一端、第二電容的另一端、第三電容的另一端和無線充電管理模塊，所述第四電容的另一端和第五電容的另一端均連接無線充電管理模塊和第二天線接線點。
5.根據權利要求4所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電管理模塊包括無線充電單元、自供電耦合單元、通訊耦合單元、預采樣單元、異物檢測單元、輸出電流設置單元、溫度檢測單元、電壓反饋單元和使能單元；所述自供電耦合單元、通訊耦合單元、預采樣單元、異物檢測單元、輸出電流設置單元、溫度檢測單元和使能單元均連接無線充電單元，所述無線充電單元還依次通過濾波模塊和電壓反饋單元連接電池。
6.根據權利要求5所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電單元包括無線充電芯片，所述自供電耦合單元包括第一自供電耦合電容和第二自供電耦合電容，第一自供電耦合電容和第二自供電耦合電容用于在無線穿戴設備完全沒電的情況下先從發射能量信號中獲得電量給無線穿戴設備使其啟動，以行使基本的通訊/管理功能；所述通訊耦合單元包括第一通訊耦合電容和第二通訊耦合電容，第一通訊耦合電容和第二通訊耦合電容用于發送通訊口令及發射/接收系統信息的調制解調，完成通訊；所述預采樣單元包括第一箝位電容和第二箝位電容，所述異物檢測單元包括第一電阻，所述輸出電流設置單元包括第二電阻，所述溫度檢測單元包括NTC熱敏電阻，所述電壓反饋單元包括第三電阻和第四電阻，所述使能單元包括第五電阻； 所述第一自供電耦合電容的一端連接無線充電芯片的BOOTl端，第一自供電耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端、第一電容的另一端、第二電容的另一端、第三電容的另一端、第四電容的一端和第五電容的一端； 所述第二自供電耦合電容的一端連接無線充電芯片的B00T2端，第二自供電耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端、第四電容的另一端和第五電容的另一端； 所述第一通訊耦合電容的一端連接無線充電芯片的COMMl端，第一通訊耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端；所述第二通訊耦合電容的一端連接無線充電芯片的C0MM2端，所述第二通訊耦合電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端； 所述第一箝位電容的一端連接無線充電芯片的CLMP2端，第一箝位電容的另一端連接無線充電芯片的兩個AC2端；所述第二箝位電容的一端連接無線充電芯片的CLMPl端，第一箝位電容的另一端連接無線充電芯片的兩個ACl端和第一自供電耦合電容的另一端； 所述無線充電芯片的FOD端通過第一電阻接地，所述無線充電芯片的ILIM端通過第二電阻連接無線充電芯片的FOD端、第三電阻的一端和第四電阻的一端，所述第三電阻的另一端連接濾波模塊，第四電阻的另一端連接電池； 所述無線充電芯片的四個OUT端和兩個RECT端均通過濾波模塊連接電池，所述無線充電芯片的TS-CTRL端通過NTC熱敏電阻接地，無線充電芯片的ENl端通過第五電阻接地，所述無線充電芯片的EN2端和四個PGND端均接地。
7.根據權利要求6所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電單元還包括第六電阻和發光二極管，所述無線充電芯片的/CHG端通過第六電阻連接發光二極管的負極，發光二極管的正極連接電池、還通過濾波模塊連接無線充電芯片的四個OUT端。
8.根據權利要求6所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電單元還包括第七電阻，所述無線充電芯片的AD端通過第七電阻接地。
9.根據權利要求6所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述無線充電單元還包括第一測試點和第二測試點，所述無線充電芯片的AD端連接所述第一測試點，無線充電芯片的/AD-EN端連接第二測試點。
10.根據權利要求6所述的利用NFC天線給無線穿戴設備充電的無線充電裝置，其特征在于，所述濾波模塊包括第一濾波電容、第二濾波電容、第三濾波電容、第四濾波電容、第五濾波電容、第六濾波電容、第七濾波電容和第八濾波電容；所述第一濾波電容的一端和第二濾波電容的一端均連接無線充電芯片的四個OUT端和電池，第一濾波電容的另一端和第二濾波電容的另一端均接地；所述第三濾波電容的一端、第四濾波電容的一端、第五濾波電容的一端、第六濾波電容的一端、第七濾波電容的一端和第八濾波電容的一端均連接無線充電芯片的兩個RECT端和第三電阻的另一端，第三濾波電容的另一端、第四濾波電容的另一端、第五濾波電容的另一端、第六濾波電容的另一端、第七濾波電容的另一端和第八濾波電容的另一端均接地。
【文檔編號】H02J17/00GK104167788SQ201410391631
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月11日 優先權日:2014年8月11日
【發明者】陳長榮 申請人:Tcl通訊（寧波）有限公司