本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種自供電電路及具有該自供電電路的可穿戴設備。

背景技術：

隨著電力電子技術的不斷發展及其生產工藝的不斷提升，各類電子設備層出不窮，尤其是智能可穿戴類電子產品。當前可穿戴類電子產品通常都要求體積重量趨于小型輕薄化，從而使得其自身電池容量十分有限，導致可穿戴類電子產品需要頻繁充電，嚴重影響了消費者的使用體驗。

因此，在發明人設計可穿戴類電子產品的充電電路的過程中，發現現有技術中至少存在以下問題：

現有可穿戴類電子產品類產品自身電池容量有限，使得充電次數頻繁，使得用戶體驗較差。

技術實現要素：

本發明提供了一種自供電電路及具有該自供電電路的可穿戴設備，以解決現有技術中的可穿戴類電子產品類產品自身電池容量有限，使得充電次數頻繁，使得用戶體驗較差問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種自供電電路，該電路包括：自供電支路、整流支路、充電儲能支路和主控支路；

所述自供電支路，用于將動能轉化為電能，并將所述電能傳輸到所述整流支路；

所述整流支路，用于將所述自供電支路產生的電能進行整流處理，得到一個穩定值的直流電，并根據所述主控支路的指示，將所述直流電傳輸給所述主控支路或者所述充電儲能支路；

所述充電儲能支路，用于存儲所述整流支路傳輸過來的所述直流電，并進行充電保護；

所述主控支路，用于控制所述整流支路直流電的穩壓處理及輸出方向。

根據本發明的再一個方面，提供了一種可穿戴設備，該可穿戴設備包括：如上所述自供電電路。

本發明的有益效果是：通過自供電支路將動能轉化為電能，并將所述電能傳輸到所述整流支路，由所述整流支路將所述自供電支路產生的交流電轉化為直流電，并將所述直流電穩定在一個穩定值，然后根據主控支路指示，將所述直流電存儲到所述充電儲能支路或者直接為主控支路供電。本發明通過動能轉化為電能的自供電支路實現了自主充電，從而在不增加電池容量的情況下，可以延長設備的續航時間，降低充電頻率，提高用戶體驗。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的一種自供電電路結構示意圖；

圖2是本發明一個實施例的一種自供電電路中自供電支路結構示意圖；

圖3是本發明一個實施例的一種自供電電路中整流支路的整流濾波分路電路圖；

圖4是本發明一個實施例的一種自供電電路中整流支路的穩壓分路圖；

圖5是本發明一個實施例的一種自供電電路中整流支路的輸出控制分路圖；

圖6是本發明一個實施例的一種可穿戴設備的結構框圖。

具體實施方式

現有技術中可穿戴類電子產品的由于起身體積重量的輕薄化設計要求，從而使得自身電池容量十分有限，使得充電次數頻繁，使得用戶體驗較差。

本發明的設計構思是：針對現有的可穿戴類電子產品自身電池容量十分有限，使得充電次數頻繁，使得用戶體驗較差的問題，設計了一種自供電電路。所述自供電電路中的自供電支路將動能轉化為電能，并將所述電能傳輸到所述整流支路，由所述整流支路將所述自供電支路產生的交流電轉化為直流電，所述直流電為一個穩定值，然后根據主控支路指示，將所述直流電存儲到所述充電儲能支路或者直接為主控支路供電。由于采用了動能轉化為電能的自供電支路實現了自主充電，從而在不增加電池容量的情況下，可以延長設備的續航時間，降低充電頻率，提高用戶體驗。

實施例一

圖1是本發明一個實施例的一種自供電電路結構示意圖，參見圖1，該電路包括：自供電支路101、整流支路102、充電儲能支路103和主控支路104；

所述自供電支路101，用于將動能轉化為電能，并將所述電能傳輸到所述整流支路；

所述整流支路102，用于將所述自供電支路產生的電能進行整流處理，得到一個穩定值的直流電，并根據所述主控支路的指示，將所述直流電傳輸給所述主控支路或者所述充電儲能支路；該支路具體包括：整流濾波分路、穩壓分路和輸出控制分路；所述整流濾波分路，用于將所述自供電支路產生的交流電轉化為直流電，濾除交流成分，并將所述直流電輸出到所述穩壓分路；所述穩壓分路，用于將所述直流電進行穩壓處理，并將所述直流電根據所述主控支路的指示使得所述直流電為一個穩定值，傳輸給所述輸出控制分路；所述輸出控制分路，用于根據所述主控支路的指示，將所述直流電傳輸給所述主控支路或者所述充電儲能支路。

所述充電儲能支路103，用于存儲所述整流支路傳輸過來的所述直流電，并進行充電保護；該支路具體包括：儲能分路和充電保護分路；所述儲能分路，用于存儲所述整流支路傳輸過來的所述直流電；所述充電保護分路，用于保護所述儲能分路。

所述主控支路104，用于控制所述整流支路直流電的穩壓處理及輸出方向。

實施例二

基于以上實施例，如圖2所示，為本發明技術方案中自供電電路中自供電支路結構示意圖；該自供電支路包括：兩個磁鐵1、動子2、兩個導軌3、彈簧組4、外邊框6及導線5；

所述兩塊磁鐵1相對設置，形成垂直方向磁場；

所述兩個導軌3相對設置在水平方向，所述動子2兩端分別與所述兩個導軌3滑動連接；所述導軌具有良好的導電性和較低的摩擦力。

所述動子2沿所述兩個導軌3的方向在水平方向滑動，切割所述兩塊磁鐵1形成的垂直方向的磁場的磁感線；所述動子2由至少兩根漆包線并聯組成。所述動子2會在導軌上滑動,根據法拉第電磁感應定律，動子2沿著導軌切割磁感線方向運動產生電流，所產生的電流沿著導軌通過所述導線6進入整流支路。

所述外邊框6用于連接所述兩個導軌3，與所述兩個導軌3形成正方形框。

所述彈簧組4分別設置在與導軌4垂直的兩個所述外邊框6內側；所述彈簧起緩沖作用，減少能量損耗。

所述導線5與所述兩個導軌4連接。

需要說明的是，所述自供電支路的替代方案可以是：采用運動物體碰撞壓電材料產生微弱電流，實現動能轉化為電能。

實施例三

如圖3所示，為本發明技術方案中一種自供電電路的整流支路的整流濾波分路電路圖；該電路包括：第一變壓器U1、第一開關管Q1、第二開關管Q2、第一電容C1、第一電感L1和第二電容C2；

所述第一變壓器U1同名輸入端1和輸入端2接所述自供電支路輸出端即所述導線5；

所述第一變壓器U1同名輸出端3接所述第一開關管Q1漏極與柵極連接端；

所述第一變壓器U1輸出端4接所述第二開關管Q2漏極與柵極連接端；

所述第一變壓器U1輸出端5接地；

所述第一開關管Q1源極接所述第二開關管Q2、所述第一電感L1與所述第一電容C1連接端；所述第一電感L1另一端接所述第二電容C2與所述穩壓分路輸入連接端；所述第二電容C2另一端接地；所述第一電容C1另一端接地。

實施例四

如圖4所示，為本發明技術方案中一種自供電電路的整流支路的穩壓分路電路圖；該電路包括：直流升壓芯片U2、第二電感L2、第三電容C3、第四電容C4、第一電阻R1、第五電容C5和第六電容C6；

所述直流升壓芯片U2管腳1接電源電壓+4.3V與所述第五電容C5連接端；所述第五電容C5另一端接地；所述直流升壓芯片U2管腳2接所述第二電感L2與所述第一電阻R1連接端；所述第一電阻R1另一端接所述第四電容C4與所述直流升壓芯片U2管腳3連接端；所述第四電容C4另一端接地；所述第二電感L2另一端接所述第三電容C3與輸出連接端VOUT；所述第三電容C3另一端接地；所述直流升壓芯片U2管腳4接所述主控支路的控制管腳MCU_MODE；所述直流升壓芯片U2管腳5接所述第六電容C6一端；所述第六電容C6另一端接地；所述直流升壓芯片U2管腳6接地。

實施例五

如圖5所示，為本發明技術方案中一種自供電電路的整流支路的輸出控制分路電路圖；該電路包括：單刀雙擲開關芯片U3和第二電阻R2；

所述單刀雙擲開關芯片U3控制輸入端6接所述第二電阻R2與所述主控支路的控制信號引腳MCU_CTRL連接端；所述第二電阻R2另一端接地；所述單刀雙擲開關芯片U3輸出端1接所述充電儲能支路；所述單刀雙擲開關芯片U3輸出端2接所述主控支路的供電引腳MAIN_PCB。

基于以上圖3至圖5所示整流支路的各個分路電路圖，以下通過其具體的工作原理對所述整流支路的進行詳細說明。

所述第一變壓器U1將輸入的低壓電Ui升壓；所述第一開關管Q1，第二開關管Q2組成全橋整流電路。當所述自供電支路產生的電流通過所述第一變壓器3腳流出，所述第一開關管Q1導通，所述第二開關管Q2斷開；當所述自供電支路產生的電流通過所述第一變壓器4腳流出，所述第一開關管Q1斷開，所述第二開關管Q2導通，此處所述第一開關管Q1和所述第二開關管Q2使用NMOS管代替現有技術中全橋整流電路中二極管，降低開關器件帶來的壓降，提高轉換效率；所述第一電感L1、第一電容C1和第二電容C2組成π形濾波器，濾除交流成分，輸出電壓Vout。所述穩壓分路(即圖4)由DC-DC升壓芯片U2和外圍電容C3、C4、C5、C6、電感L2、電阻R1組成，輸出穩定4.3V電壓。所述輸出控制分路(即圖5)與所述主控支路連接，控制信號MCU_CTRL控制單刀雙擲開關U3使電流流向電池或所述主控支路。

實施例六

如圖6所示，為本發明一個實施例的一種可穿戴設備的結構框圖，該可穿戴設備60包括：如上所述自供電電路601。

本發明的有益效果是：通過自供電支路將動能轉化為電能，并將所述電能傳輸到所述整流支路，由所述整流支路將所述自供電支路產生的交流電轉化為直流電，所述直流電為一個穩定值，然后根據主控支路指示，將所述直流電存儲到所述充電儲能支路或者直接為主控支路供電。本發明通過動能轉化為電能的自供電支路實現了自主充電，從而在不增加電池容量的情況下，可以延長設備的續航時間，降低充電頻率，提高用戶體驗。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍內。