无线充电线路

摘要

一种无线充电线路，包括一基板，具有一第一金属线，第一金属线环绕设置于基板的第一表面，一第二金属线设置于基板的第二表面，第二金属线的其中一端点和第一金属线的其中一端点电性连接；第二金属线在第二表面进一步有一第一延伸部，其中第一延伸部的位置和第一金属线相对应，且第一延伸部的长度不超过第一金属线的一半。

权利要求

1.一种无线充电线路，包括：

一基板，具有一第一表面及与该第一表面相对的一第二表面；

一第一金属线，环绕设置于该第一表面，具有一第一端点；以及一第二金属线，设置于该第二表面，具有一第二端点，其中该第二金属线的该第二端点和该第一金属线的该第一端点电性连接，其中第二金属线在该第二表面上具有一第一延伸部与第一金属线相互对应，其中第一延伸部使得无线充电线路增加一等效并联电容值，通过改变该第一延伸部与该第一金属线重叠的区域或者与该第一金属线的距离，改变该等效并联电容值，进而改变无线充电系统的操作频率。

2.如权利要求1所述的无线充电线路，其特征在于，该基板的厚度不大于5mm。

3.如权利要求1所述的无线充电线路，其特征在于，该第一金属线的该第一端点与该第二金属线的该第二端点通过该基板上的一贯穿孔相互电性连接。

4.如权利要求1所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线与该第一金属线完全重叠。

5.如权利要求1所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线的长度小于该第一金属线长度的一半。

6.如权利要求1所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线与该第一金属线部分重叠。

7.如权利要求6所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线以弯曲线条形式配置于该基板。

8.如权利要求6所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线的长度小于该第一金属线长度的一半。

9.一种无线充电线路，包括：

一基板，具有一表面；

一第一金属线，环绕设置于该表面，具有一第一端点；以及

一第二金属线，与该第一金属线同时设置于该表面，具有一第二端点，其中该第二金属线的该第二端点和该第一金属线的该第一端点电性连接，其中第二金属线在该表面上具有一第一延伸部与第一金属线相互对应，其中第一延伸部使得无线充电线路增加一等效并联电容值，通过改变该第一延伸部与该第一金属线重叠的区域或者与该第一金属线的距离，改变该等效并联电容值，进而改变无线充电系统的操作频率。

10.如权利要求9所述的无线充电线路，其特征在于，该第二金属线的长度小于该第一金属线长度的一半。

说明书

无线充电线路

技术领域

[0001] 本发明是一种无线充电线路，特别是关于无线充电线路的耦合线圈结构。

背景技术

[0002] 目前市面上主流的无线充电产品中，多是使用线圈的结构来进行能量传递，其中，大部分是以调整线圈大小或是线圈圈数对匹配电路作出不同设计，来达到特定的操作频率，如图1所示，无线充电系统9通常都会包含耦合线圈91与匹配电路92，耦合线圈91提供电感(L)，匹配电路92则提供电容(C)，进而形成LC串联谐振来增加耦合能量效率。匹配电路92除了提供谐振所需的电容外，同时也具有阻抗转换功能，其中电感电容值皆是控制操作频率的重要参数。

[0003] 一般而言，匹配电路92都是使用集总元件(lump-element，例如:陶瓷电容)来作设计，主要是包括串联电容(C1)和并联电容(C2)。但是集总元件在使用上有先天上的限制，例如，电容值大小有固定的规格，且可调整的电容值彼此间并非是连续的，所以常常会遇到无适合的电容值，进而使得无线充电系统9无法达到最佳化设计，虽然可利用并联数个电容的方式来增加设计弹性，但增加电容同时也增加匹配电路92占用的面积、设计时间和制作成本，而且随着电容值愈来愈小，所造成的误差百分比也会愈来愈大，因此，本发明认为有必要提出一种新的无线充电线路来改善上述问题。

发明内容

[0004] 有鉴于此，本发明提出了一种无线充电线路，来替代一般耦合线圈，通过金属线相互重叠的结构，使无线充电线路具有一个等效并联电容值，并且通过调整金属线的长度，来调整此并联电容值。

[0005] 本发明提出了一种无线充电线路，包括：一基板，具有一第一表面及与第一表面相对的一第二表面；一第一金属线，环绕设置于第一表面，具有一第一端点；以及一第二金属线，设置于第二表面，具有一第二端点，其中第二金属线的第二端点和第一金属线的第一端点电性连接，且第二金属线与第一金属线相对应。

[0006] 于一实施例中，基板的厚度不大于5mm。

[0007] 于一实施例中，第一金属线的第一端点与第二金属线的第二端点通过基板上的贯穿孔相互电性连接。

[0008] 于一实施例中，第二金属线与第一金属线完全重叠。

[0009] 于一实施例中，第二金属线与第一金属线部分重叠。

[0010] 于一实施例中，第二金属线以弯曲线条形式配置基板。

[0011] 于一实施例中，第二金属线的长度小于第一金属线长度的一半。

[0012] 于一实施例中，第二金属线与第一金属线的距离不大于5mm。

[0013] 本发明另外提出了一种无线充电线路，包括：一基板，具有一表面；一第一金属线，环绕设置于表面，具有一第一端点；以及一第二金属线，与第一金属线同时设置于表面，具有一第二端点，其中第二金属线的第二端点和第一金属线的第一端点电性连接，且第二金属线未与第一金属线重叠。

[0014] 于一实施例中，第二金属线的长度小于第一金属线长度的一半。

[0015] 于一实施例中，第二金属线与第一金属线的距离不大于5mm。

[0016] 综上所述，本发明的无线充电线路，在不增加匹配电路或是耦合线圈体积的前提下，通过改变金属线的长度，达到改变操作频率的目的。

附图说明

[0017] 图1是传统的无线充电系统示意图；

[0018] 图2是本发明第一实施例的无线充电线路俯视示意图；

[0019] 图3是本发明第二实施例的无线充电线路俯视示意图；

[0020] 图4是本发明第三实施例的无线充电线路俯视示意图；

[0021] 图5是本发明第二金属线的第一延伸段长度与工作频率关系示意图；

[0022] 图6是本发明第二金属线的第一延伸段与第一金属线的距离不同时工作频率和传输效率关系示意图。

[0023] 【符号说明】

[0024] 无线充电线路     1、1’、1”

[0025] 基板             11

[0026] 第一表面         110

[0027] 第二表面         112

[0028] 第一金属线       12

[0029] 内端点           120

[0030] 外端点           122

[0031] 第二金属线       13

[0032] 端点             130、131

[0033] 第一延伸部       14、14’、14”

[0034] 金属线段         140’、141’

[0035] 贯穿孔           15

[0036] 第二延伸段       16

[0037] 无线充电系统     9

[0038] 耦合线圈         91

[0039] 匹配电路         92

[0040] 距离             d

具体实施方式

[0041] 本发明是关于一种无线充电线路，其中，线圈式的无线充电线路是如何运作或是如何与其他电器相接，并非本发明的揭露重点，因此以下说明并不对此加以描述，另外本发明的图式是为了说明本发明的特征，并未依实际比例进行绘制，合先叙明。

[0042] 请参阅图2，是本发明第一实施例的无线充电线路俯视示意图。如图2所示，无线充电线路1包括一基板11，基板11具有第一表面110及和与第一表面110相对应的第二表面112，基板11上进一步有多个由第一表面110贯穿至第二表面112的贯穿孔15；第一表面110上有一第一金属线12，第一金属线12在第一表面110绕成一环形结构，第一金属线12的其中一个端点在环形结构内圈，为一内端点120，而另一端点则在环形结构的外圈，为一外端点
122；一第二金属线13位于基板11的第二表面112，第二金属线13的其中一端点130通过贯穿孔15和第一金属线12的内端点120电性连接，另外，第二金属线13在第二表面112上具有一第一延伸部14与在第一表面110的第一金属线12相互对应。于本实施例中，第一延伸部14和第一金属线12的部份相互平行，也就是说，由基板11第一表面110的正上方俯视时，第一延伸部14和第一金属线12完全重叠；基板11更包括位于第一表面110的第二金属线12的第二延伸部16，第二延伸部16是由第二金属线13的另一端点131延伸而出，第二延伸部16不和第一金属线12交错；于本实施例中，第一延伸部14的长度不超过第一金属线12长度的一半，第一延伸部14与所对应第一金属线12的距离不大于5毫米。

[0043] 请参阅图3，是本发明第二实施例的无线充电线路俯视示意图。如图3所示，无线充电线路1’和无线充电线路1相似，同样具有基板11及第一金属线12、第二金属线13及第二金属线13的第二延伸部16，差别在于，位于无线充电线路1’第二表面112的第二金属线13的第一延伸部14’只有部份与位在第一表面110的第一金属线12相互对应。于此实施例中，第一延伸部14’以弯曲线条的形式配置于基板11的第二表面112上，具体来说，第一延伸部14’由金属线段140’及金属线段141’构成的一梳状结构，金属线段140’在第二表面112的位置与在第一表面110的第一金属线12相对应，而金属线段141’在第二表面112的位置并不与第一金属线12相对应，也就是说，由基板11第一表面110的正上方俯视时，第一延伸段14’只有部份，也就是只有金属线段140’和第一金属线12重叠；于本实施例中，第一延伸段14’的长度不超过第一金属线12长度的一半，第一延伸部14’与所对应第一金属线12的距离不大于5毫米。

[0044] 请参阅图4，是本发明第三实施例的无线充电线路俯视示意图。如图4所示，无线充电线路1”和无线充电线路1相似，同样具有基板11及第一金属线12、第二金属线13及第二延伸部16，差别在于，无线充电线路1”的第二金属线13的第一延伸部14”由端点131延伸而出且位于第一表面110，而第二延伸部16也是由端点131延伸而出，整个第一延伸段14”与第一金属线12的部份相互平行；于本实施例中，第一延伸部14”的长度不超过第一金属线12长度的一半，第一延伸部14”与第一金属线12的距离不大于5毫米。

[0045] 在本发明中，无线充电线路1、1’、1”是作为取代图1中的耦合线圈91来使用，其中第一延伸部14、14’、14”使得无线充电线路1、1’、1”增加一等效并联电容值，通过改变第一延伸部14、14’、14”与第一金属线12重叠的区域(本发明的第一、二实施例)或与第一金属线12的距离(本发明的第三实施例)，即可改变耦合线圈91的等效并联电容值；具体来说，当第一延伸段14、14’的长度增加而与第一金属线12重叠的区域增加或第一延伸段14”与第一金属线12之间距离变短时，皆会增加等效电容值，进而使无线充电系统9的操作频率下降，反之使操作频率上升。

[0046] 图5表示了第一延伸部14、14’、14”的长度与无线充电线路1、1’、1”操作频率的关系，可看出9毫米长的第一延伸部14、14’、14”，其工作频率在这组数据中是最低的；此外，图5也显示只要改变第一延伸部14、14’、14”的线长，即能轻易地调整无线充电线路1、1’、1”的工作频率。

[0047] 本发明所提出的无线充电线路，在不增加线路的复杂程度及耦合线区体积的情况下，通过改变金属线的长度，达到改变操作频率的目的。

[0048] 虽然本发明以前述的较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求所界定者为准。