基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鼠標(biāo)，具體說是涉及一種基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)。
【背景技術(shù)】
[0002]有線鼠標(biāo)通過電腦的接口供電，進(jìn)行有線數(shù)據(jù)交換，主要分為滾輪式(分辨率400dpi左右)和光電型(彡800dpi)，功耗大，靈巧性差。無線鼠標(biāo)通過AAA/AAAA電池供電，考慮到鼠標(biāo)使用的人口基數(shù)，將產(chǎn)生可觀的重金屬污染，續(xù)航能力差。新能源電池開發(fā)難度大，時(shí)間周期長。然而人類生存所需要攝入的能量，其實(shí)也大有可利用之處:人體隨時(shí)在向外輻射熱量，其功率不亞于一個(gè)100W的燈泡；如果能對(duì)生物體輻射熱能進(jìn)行大規(guī)模的利用，則可以減輕產(chǎn)能壓力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述鼠標(biāo)的續(xù)航與環(huán)境污染方面的問題而提供一種基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)。本實(shí)用新型通過人體與環(huán)境的溫差發(fā)電對(duì)鼠標(biāo)主板進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并根據(jù)鼠標(biāo)的工作狀態(tài)決定通電時(shí)刻。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]本實(shí)用新型的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)包括溫差發(fā)電電路、升壓整流電路、觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路和鼠標(biāo)主板；所述溫差發(fā)電電路包括設(shè)置在鼠標(biāo)殼體手掌接觸面上的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的溫差發(fā)電片(帕爾貼片)構(gòu)成的溫差發(fā)電片組、以并聯(lián)方式與溫差發(fā)電片組輸出端電連接的有極電容、與有極電容輸出端電連接的1:100的變壓器的低壓側(cè)；所述變壓器的高壓側(cè)通過一組互為并聯(lián)關(guān)系的電容接入升壓整流電路的相應(yīng)輸入端；所述升壓整流電路的輸出端通過依次電連接的觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路接入鼠標(biāo)主板的相應(yīng)輸入端。
[0006]本實(shí)用新型中所述升壓整流電路采用型號(hào)為LTC3108的電源管理芯片作為超低電壓-升壓型電源轉(zhuǎn)換器，輸出電壓端口并聯(lián)輸出電容；所述的觸摸喚醒電路采用N溝道增強(qiáng)型MOSFET作為開關(guān)管，開關(guān)管的D極與升壓整流電路的Vout相連，G極與升壓整流電路的Cout端電壓相連，S極與降壓儲(chǔ)能電路的輸入端相連；所述的降壓儲(chǔ)能電路采用型號(hào)為TPS62736的具有50mA負(fù)載能力的可編程輸出毫微功率降壓轉(zhuǎn)換器將輸入電壓統(tǒng)一降壓為1.5V，用于驅(qū)動(dòng)鼠標(biāo)主板。
[0007]本實(shí)用新型中所述的升壓整流電路采用的輸出電容為10V、耐壓標(biāo)稱容量為680uF的電解電容，所述電解電容作為儲(chǔ)能電容，同時(shí)為觸摸喚醒電路提供判據(jù)電壓。
[0008]進(jìn)一步說:本實(shí)用新型中所述的溫差發(fā)電電路的主要作用是:將人體表面與環(huán)境的溫差轉(zhuǎn)換為電勢(shì)差并產(chǎn)生可持續(xù)的電流，在初步濾波整定后作為升壓整流電路的輸入信號(hào)。
[0009]所述升壓整流電路的作用是:接收來自溫差發(fā)電電路的熱電信號(hào)，通過超低電壓、升壓型電源轉(zhuǎn)換器將輸入電壓統(tǒng)一升壓至5V規(guī)格的電信號(hào)，輸出于電壓端口(Vout)，同時(shí)對(duì)并聯(lián)輸出電容Cout充電。
[0010]所述的觸摸喚醒電路的作用是:在并聯(lián)輸出電容Cout為高于判據(jù)電壓時(shí)開關(guān)MOS管導(dǎo)通，反之關(guān)斷；保證了 Cout端電壓不低于設(shè)定的判據(jù)電壓，縮短了其再次充電的飽和時(shí)間，提高了鼠標(biāo)從待機(jī)到工作狀態(tài)的響應(yīng)速度，減少了待機(jī)時(shí)間和不必要的能源浪費(fèi)。
[0011]所述的降壓儲(chǔ)能電路采用具有50mA負(fù)載能力的可編程輸出毫微功率降壓轉(zhuǎn)換器將通過前述開關(guān)MOS管的電信號(hào)電壓統(tǒng)一降壓為1.5V，作為鼠標(biāo)主板的直接驅(qū)動(dòng)電源信號(hào)。
[0012]所述的鼠標(biāo)主板在接受到來自降壓儲(chǔ)能電路的電源信號(hào)后，采用標(biāo)準(zhǔn)化2.4GHZ鼠標(biāo)芯片(客戶端)，USB發(fā)射器(電腦端)，對(duì)用戶的操作進(jìn)行響應(yīng)。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0014]本實(shí)用新型利用用戶手掌與外界的溫度差產(chǎn)生熱電流，經(jīng)過升壓整定后，進(jìn)行初步儲(chǔ)能并將其規(guī)格降壓至鼠標(biāo)芯片標(biāo)準(zhǔn)工作環(huán)境；在觸摸喚醒電路感受到用戶手掌的觸碰時(shí)保持鼠標(biāo)工作，在用戶離開設(shè)備后關(guān)斷鼠標(biāo)避免持續(xù)放電，從而實(shí)現(xiàn)了無需電源驅(qū)動(dòng)的感應(yīng)式無線鼠標(biāo)，有效地提高了鼠標(biāo)的便攜性和使用壽命，減少了環(huán)境污染。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的原理圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型溫差發(fā)電電路原理圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型升壓整流電路原理圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型觸摸喚醒電路原理圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型降壓儲(chǔ)能電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作進(jìn)一步描述:
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)包括溫差發(fā)電電路、升壓整流電路、觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路和鼠標(biāo)主板；所述溫差發(fā)電電路包括設(shè)置在鼠標(biāo)殼體手掌接觸面上的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的溫差發(fā)電片(帕爾貼片)構(gòu)成的溫差發(fā)電片組、以并聯(lián)方式與溫差發(fā)電片組輸出端電連接的有極電容、與有極電容輸出端電連接的1:100的變壓器的低壓側(cè)(參見圖2);所述變壓器的高壓側(cè)通過一組互為并聯(lián)關(guān)系的電容接入升壓整流電路的相應(yīng)輸入端；所述升壓整流電路的輸出端通過依次電連接的觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路接入鼠標(biāo)主板的相應(yīng)輸入端。
[0022]更具體說:本實(shí)用新型中所述的鼠標(biāo)主板包括:標(biāo)準(zhǔn)化2.4GHZ鼠標(biāo)芯片，USB發(fā)射器等，用于響應(yīng)用戶的操作。
[0023]如圖2所示，溫差發(fā)電電路中的溫差發(fā)電片組是由兩個(gè)串聯(lián)連接的溫差發(fā)電片(帕爾貼片)構(gòu)成，外表面裸露在鼠標(biāo)外殼上部，可以與用戶手掌直接接觸；溫差發(fā)電片組并聯(lián)220pF的輸入(有極)電容Cin，溫差發(fā)電片同時(shí)并聯(lián)1:100的微型變壓器低壓側(cè)，變壓器高壓側(cè)連接有一組互為并聯(lián)關(guān)系的電容，其大小為InF和330pF ;輸入電容與變壓器高壓側(cè)共地。
[0024]如圖3所示，本實(shí)用新型中所述升壓整流電路采用型號(hào)為LTC3108的電源管理芯片作為超低電壓-升壓型電源轉(zhuǎn)換器，通過將引腳VSl和VS2統(tǒng)一接到引腳VAUX，VAUX串聯(lián)定額電容后接地，超低電壓、升壓型電源轉(zhuǎn)換器可將輸入電壓統(tǒng)一升壓至5V，輸出電壓端口(Vout)并聯(lián)輸出電容Cout，用于輸出電壓并對(duì)電容Cout充電。
[0025]如圖4所示，所述的觸摸喚醒電路采用N溝道增強(qiáng)型MOSFET作為開關(guān)管，其D極與升壓整流電路的Vout相連，G極與Cout端電壓相連，S極與降壓儲(chǔ)能電路的輸入端相連，當(dāng)Cout端電壓高于MOS管導(dǎo)通電壓，MOS導(dǎo)通，反之關(guān)斷；保證了 Cout端電壓不低于設(shè)定的判據(jù)電壓，縮短了其再次充電的飽和時(shí)間，提高了鼠標(biāo)從待機(jī)到工作狀態(tài)的響應(yīng)速度，減少了待機(jī)時(shí)間和不必要的能源浪費(fèi)。
[0026]如圖5所示，所述的降壓儲(chǔ)能電路采用型號(hào)為TPS62736的具有50mA負(fù)載能力的可編程輸出毫微功率降壓轉(zhuǎn)換器將輸入電壓統(tǒng)一降壓為1.5V，用于驅(qū)動(dòng)鼠標(biāo)主板。根據(jù)鼠標(biāo)工作規(guī)格與芯片特性，來自圖4中MOSFET管S極的電能經(jīng)過并連接地電容Cinl (其推薦容量為47uF)后接入芯片輸入端，SW引腳串聯(lián)1uH電感L后與Vout引腳相連共同接入負(fù)載(鼠標(biāo)主板)供能，同時(shí)Vout引腳并聯(lián)輸出電容Coutl (其推薦容量為22uF)。Rl與R2作為控制輸出電壓的編程電阻，當(dāng)輸出電壓預(yù)設(shè)為1.5V時(shí)，其大小為Rl=1MQ，R2=2.7ΜΩ。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)，其特征在于:它包括溫差發(fā)電電路、升壓整流電路、觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路和鼠標(biāo)主板；所述溫差發(fā)電電路包括設(shè)置在鼠標(biāo)殼體手掌接觸面上的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的溫差發(fā)電片構(gòu)成的溫差發(fā)電片組、以并聯(lián)方式與溫差發(fā)電片組輸出端電連接的有極電容、與有極電容輸出端電連接的1:100的變壓器的低壓側(cè)；所述變壓器的高壓側(cè)通過一組互為并聯(lián)關(guān)系的電容接入升壓整流電路的相應(yīng)輸入端；所述升壓整流電路的輸出端通過依次電連接的觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路接入鼠標(biāo)主板的相應(yīng)輸入端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)，其特征在于:所述升壓整流電路采用型號(hào)為LTC3108的電源管理芯片作為超低電壓-升壓型電源轉(zhuǎn)換器，且在電壓輸出端口并聯(lián)輸出電容。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)，其特征在于:所述的觸摸喚醒電路采用N溝道增強(qiáng)型MOSFET作為開關(guān)管，開關(guān)管的D極與升壓整流電路的Vout相連，G極與升壓整流電路的Cout端電壓相連，S極與降壓儲(chǔ)能電路的輸入端相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)，其特征在于:所述的降壓儲(chǔ)能電路采用型號(hào)為TPS62736的具有50mA負(fù)載能力的可編程輸出毫微功率降壓轉(zhuǎn)換器將輸入電壓統(tǒng)一降壓為1.5V，用于驅(qū)動(dòng)鼠標(biāo)主板。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)，其特征在于:升壓整流電路采用的輸出電容為10V、耐壓標(biāo)稱容量為680uF的電解電容，所述電解電容作為儲(chǔ)能電容，同時(shí)為觸摸喚醒電路提供判據(jù)電壓。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于溫差發(fā)電原理的觸摸喚醒式無電源驅(qū)動(dòng)無線鼠標(biāo)。該裝置包括溫差發(fā)電電路、升壓整流電路、觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路和鼠標(biāo)主板；所述溫差發(fā)電電路包括設(shè)置在鼠標(biāo)殼體手掌接觸面上的至少兩個(gè)串聯(lián)連接的溫差發(fā)電片構(gòu)成的溫差發(fā)電片組、以并聯(lián)方式與溫差發(fā)電片組輸出端電連接的有極電容、與有極電容輸出端電連接的1：100的變壓器的低壓側(cè)；所述變壓器的高壓側(cè)通過一組互為并聯(lián)關(guān)系的電容接入升壓整流電路的相應(yīng)輸入端；所述升壓整流電路的輸出端通過依次電連接的觸摸喚醒電路、降壓儲(chǔ)能電路接入鼠標(biāo)主板的相應(yīng)輸入端。本實(shí)用新型無需電源驅(qū)動(dòng)，有效地提高了鼠標(biāo)的便攜性和使用壽命，減少了環(huán)境污染。
【IPC分類】G06F3/0354, G06F3/038
【公開號(hào)】CN204926025
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520738709
【發(fā)明人】吳憂
【申請(qǐng)人】吳憂
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日