薄膜線圈、薄膜線圈組件以及充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄膜線圈、薄膜線圈組件與充電裝置，特別涉及一種具有特定線寬而經(jīng)通電能產(chǎn)生感應(yīng)電磁場的薄膜線圈、薄膜線圈組件，以及組合多個薄膜線圈組件形成的充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無線充電，又稱作感應(yīng)充電或非接觸式感應(yīng)充電，是利用近場感應(yīng)，也就是電感耦合，由供電設(shè)備將能量傳輸至用電裝置。一般技術(shù)為在充電器中設(shè)有一磁心，再于外部繞銅線圈，通電后可產(chǎn)生在某一個方向的電磁場，若施以交流電可產(chǎn)生交流電磁場，若在用電裝置內(nèi)有另一線圈接收交流電磁場，可轉(zhuǎn)化為電能，而供電給用電裝置，或?qū)ζ鋬?nèi)的充電電池進(jìn)行充電。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，沒有電線連接的必要。
[0003]傳統(tǒng)的線圈設(shè)計(jì)如圖1A與圖1B所示。圖1A為一般無線充電模塊的線圈，匝數(shù)為三圈，一端通電后能產(chǎn)生一感應(yīng)電磁場強(qiáng)度。為了增加感應(yīng)電磁場強(qiáng)度,可如圖1B所7K,可增加平面線圈的繞線匝數(shù)至六圈，理論上可以增加感應(yīng)電磁場強(qiáng)度至兩倍。但是這樣會使線長增加兩倍以上，而影響到線圈整體的電阻值，降低無線充電的效率。
[0004]同時，無線充電仍有部分缺點(diǎn)待克服，如效率略低，一般充電器內(nèi)也有變壓器，但無線充電以第一線圈和第二線圈的組成，由于在結(jié)構(gòu)上有限制，能量傳送效率會略低一般充電器，再加上電源先由外部電路作降壓、整流及穩(wěn)壓后再到無線充電模塊，轉(zhuǎn)換效率也會受限于外部電路的設(shè)計(jì)；以無線充電方式會因匝數(shù)增加導(dǎo)致線阻提升而發(fā)熱嚴(yán)重，其與傳統(tǒng)充電器有相同的問題，即便是正在充電時，會產(chǎn)生發(fā)熱的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種可以有效提升充電效率，以及改善發(fā)熱問題的薄膜線圈、薄膜線圈組件，以及利用此薄膜線圈組合而成的充電裝置，可以應(yīng)用于無線充電的高增益薄膜線圈設(shè)計(jì)，即便是增加匝數(shù)也不會明顯提升線圈整體的電阻值，可以有效提升充電效率，且不易有發(fā)熱的問題。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種薄膜線圈，由一螺旋結(jié)構(gòu)的薄膜繞線所組成，薄膜繞線為一導(dǎo)體，螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一間距，且薄膜繞線的外側(cè)具有對外連線的一端口，內(nèi)側(cè)則具有一繞線終點(diǎn)，經(jīng)通電端口與繞線終點(diǎn)，可形成一感應(yīng)電磁場。
[0008]在一實(shí)施例中，螺旋結(jié)構(gòu)的薄膜繞線中心部位可形成有一薄膜磁心。
[0009]本發(fā)明還提供一薄膜線圈組件，包括一基板，以及形成基板兩側(cè)表面的第一薄膜線圈與第二薄膜線圈；第一薄膜線圈形成于基板的第一表面，由一螺旋結(jié)構(gòu)的第一薄膜繞線所組成，其中該第一薄膜繞線的螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一間距，第一薄膜繞線的外側(cè)具有對外連線的第一端口，內(nèi)側(cè)具有第一繞線終點(diǎn)；第二薄膜線圈形成于基板的第二表面，由一螺旋結(jié)構(gòu)的第二薄膜繞線所組成，其中該第二薄膜繞線的螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一與該間距相同或不同的距離，第二薄膜繞線的外側(cè)具有對外連線的第二端口，內(nèi)側(cè)具有一第二繞線終點(diǎn)上述第一薄膜線圈與第二薄膜線圈可以一電連接手段電性相接，其中該第一薄膜線圈與該第二薄膜線圈結(jié)合于該基板的兩個表面，并且第一薄膜繞線的螺旋方向與第二薄膜繞線的螺旋方向相同，經(jīng)第一端口與第二端口之間的電流可形成一感應(yīng)電磁場。
[0010]同樣地，螺旋結(jié)構(gòu)的第一薄膜繞線與第二薄膜繞線中心部位分別也可形成有薄膜磁心?；蛘?，第一薄膜線圈與第二薄膜線圈亦可分別形成于一磁性薄膜上，再結(jié)合于基板的兩個表面上；而在一實(shí)施例中，基板為一磁性基板。
[0011]經(jīng)結(jié)合一個或多個薄膜線圈組件，可組成一充電裝置，用以對具有裝置端薄膜線圈組件的用電裝置充電，所述的充電裝置包括:
[0012]一個或多個薄膜線圈組件，其中各薄膜線圈組件包括:
[0013]一基板；
[0014]一第一薄膜線圈，形成于該基板的第一表面，由一螺旋結(jié)構(gòu)的第一薄膜繞線所組成，其中該第一薄膜繞線的螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一間距，該第一薄膜繞線的外側(cè)具有對外連線的一第一端口，內(nèi)側(cè)具有一第一繞線終點(diǎn)；
[0015]一第二薄膜線圈，形成于該基板的第二表面，由一螺旋結(jié)構(gòu)的第二薄膜繞線所組成，其中該第二薄膜繞線的螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一與該間距相同或不同的距離，該第二薄膜繞線的外側(cè)具有對外連線的一第二端口，內(nèi)側(cè)具有一第二繞線終點(diǎn)；以及
[0016]一電連接手段，電性連接該第一薄膜線圈與該第二薄膜線圈；
[0017]一電源管理單元，電性連接該一個或多個薄膜線圈組件；
[0018]其中，各薄膜線圈組件的該第一薄膜線圈與該第二薄膜線圈結(jié)合于該基板的兩個表面，并且薄膜線圈組件的該第一薄膜繞線的螺旋方向與該第二薄膜繞線的螺旋方向相同；在通電后于該充電裝置上形成一致方向的感應(yīng)電磁場。
[0019]為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)到既定目的所采取的技術(shù)、方法及功效，請參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明、附圖，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得以深入且具體的了解，然而附圖與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制。
【附圖說明】
[0020]圖1A與圖1B為現(xiàn)有技術(shù)中銅線圈的形式；
[0021]圖2A、2B為本發(fā)明薄膜線圈的實(shí)施例示意圖；
[0022]圖3A、3B為本發(fā)明薄膜線圈組件的實(shí)施例示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明薄膜線圈組件的另一實(shí)施例示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明薄膜線圈的另一實(shí)施例示意圖；
[0025]圖6為本發(fā)明薄膜線圈組件的再一實(shí)施例示意圖；
[0026]圖7為本發(fā)明薄膜線圈的一實(shí)施例示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明薄膜線圈組件的一實(shí)施例示意圖；
[0028]圖9為本發(fā)明薄膜線圈組件的再一實(shí)施例示意圖；
[0029]圖10為本發(fā)明充電裝置的實(shí)施例示意圖；
[0030]圖11為發(fā)射端的發(fā)射信號波形圖；
[0031]圖12為接收端的感應(yīng)信號波形圖；
[0032]圖13為雙面薄膜線圈的接收端感應(yīng)信號波形圈。
[0033]【附圖標(biāo)記說明】
[0034]第一薄膜線圈21第二薄膜線圈22
[0035]第一薄膜繞線201第二薄膜繞線202
[0036]第一端口203第二端口 204
[0037]第一繞線終點(diǎn)207第二繞線終點(diǎn)208
[0038]線圈連接部301基板30
[0039]基板40第一薄膜線圈41
[0040]第二薄膜線圈42第一端口 403
[0041]第二端口404
[0042]薄膜線圈51、51’薄膜繞線501
[0043]端口503、503’薄膜磁心 505、505’
[0044]繞線終點(diǎn)507
[0045]基板60線圈連接部601
[0046]磁性薄膜70、70 ’薄膜線圈71、71’
[0047]薄膜繞線701端口 703
[0048]基板80磁性基板90
[0049]充電裝置10薄膜線圈組件101
[0050]電源管理單元103電源104
[0051]用電裝置105裝置端薄膜線圈組件107
【具體實(shí)施方式】
[0052]本發(fā)明提出一種薄膜線圈、薄膜線圈組件，是一種通過薄膜技術(shù)制作薄型而且可導(dǎo)電的薄膜裝置，本發(fā)明也涉及利用此薄膜線圈組合而成的充電裝置，特別是一種具有特定線寬而經(jīng)通電能產(chǎn)生感應(yīng)電磁場的薄膜線圈，可以應(yīng)用于無線充電的高增益薄膜線圈設(shè)計(jì)，經(jīng)組合多個薄膜線圈形成充電裝置。
[0053]薄膜設(shè)計(jì)的效果的一即便是增加匝數(shù)也不會明顯提升線圈整體的電阻值，可以有效提升充電效率，比如將充電效率從70%提升至80%以上，且不易有發(fā)熱的問題。此外，薄膜線圈的實(shí)施例的一可將線圈薄型化，并可立體化，可助于整個無線充電裝置的可撓性(flexibility)與薄型化(miniaturizat1n)，比如薄度可小于 0.5mm。
[0054]圖2A為本發(fā)明薄膜線圈的實(shí)施例示意圖之一，此例的薄膜線圈為具有一螺旋方向的第一薄膜線圈21，由螺旋結(jié)構(gòu)的第一薄膜繞線201所組成，形成多匝數(shù)的薄膜線圈。此薄膜繞線較佳為由導(dǎo)體材料制成的薄膜，螺旋結(jié)構(gòu)中相鄰結(jié)構(gòu)具有一間距，使得電氣信號不致互相耦合或影響。此第一薄膜繞線201的外側(cè)具有對外(外部電路)連線的一端口，如圖示的第一端口 203，而內(nèi)側(cè)則具有一繞線終點(diǎn)，如圖示的第一繞線終點(diǎn)207。
[0055]相對地，圖2B接著示意表示有一個螺旋方式相