CN107579584A - 一种基于麦克风的充电装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于麦克风的充电装置及其控制方法，充电装置与电池连接，包括麦克风、升压模块、整流模块和单向导通模块；所述麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；升压模块将电压信号升压至预值电压；整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。只要有声音即可持续充电，即解决了现有充电方式受电源和距离限制的问题；还延长了通讯终端设备的续航时间。

Description

一种基于麦克风的充电装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，尤其涉及的是一种基于麦克风的充电装置及其控制方法。

背景技术

随着通讯技术和网络技术的发展，通讯终端设备已经是人们沟通不可缺少的工具。然而，通讯终端设备的电池的续航能力一直是其功能短板。延长通讯终端设备的续航能力通常有两种：增加电池容量和减小功耗来充电等。

以手机为例，目前给手机充电主要分为有线充电和无线充电，但都必须在有电源供电的情况下（如插座供电或无线充电座供电），且不能远离电源；太阳能充电又必须要有阳光，而阳光是不可控的。导致现有的充电方式均有诸多限制。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于麦克风的充电装置及其控制方法，旨在解决现有充电方式受电源和距离限制的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于麦克风的充电装置，与电池连接，其中，所述充电装置包括麦克风、升压模块、整流模块和单向导通模块；

所述麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；升压模块将电压信号升压至预值电压；整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述升压模块包括变压器，变压器的初级绕组的第1脚、第2脚分别与麦克风的正极和负极一对一连接，变压器的次级绕组的第3脚和第4脚连接整流模块。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述整流模块包括整流桥，所述整流桥的第2脚、第3脚分别与变压器的次级绕组的第3脚、第4脚一对一连接；整流桥的第1脚和第4脚均连接单向导通模块。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述单向导通模块包括二极管和电容，二极管的正极连接整流桥的第1脚和电容的一端，二极管的负极连接电池的正极，电容的另一端连接整流桥的第4脚和电池的负极。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述电池上设置一引脚，用于引出电池内进行过充保护时输出的过充信号。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述充电装置还包括开关模块，用于收到电池输出的过充信号时断开麦克风与升压模块之间的连接；无过充信号输入时导通麦克风与升压模块的连接。

所述的基于麦克风的充电装置中，所述开关模块包括三极管，三极管的源极连接麦克风的正极，三极管的漏极连接变压器的初级绕组的第1脚，三极管的栅极连接电池的用于输出过充信号的引脚。

一种采用所述的基于麦克风的充电装置的控制方法，其包括：

步骤A、麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；

步骤B、升压模块将电压信号升压至预值电压；

步骤C、整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。

所述的控制方法中，还包括：

若开关模块收到电池输出的过充信号，则断开麦克风与升压模块之间的连接；若无过充信号输入时，开关模块导通麦克风与升压模块的连接。

相较于现有技术，本发明提供的基于麦克风的充电装置及其控制方法，通过麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；升压模块将电压信号升压至预值电压；整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。只要有声音即可持续充电，即解决了现有充电方式受电源和距离限制的问题；还延长了通讯终端设备的续航时间。

附图说明

图1是本发明提供的基于麦克风的充电装置一实施例的结构框图。

图2是本发明提供的基于麦克风的充电装置一实施例的电路示意图。

图3是本发明提供的基于麦克风的充电装置另一实施例的结构框图。

图4本发明提供的基于麦克风的充电装置的控制方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种基于麦克风的充电装置及其控制方法，适用于各类设置有麦克风的通讯终端设备，如手机、平板、电脑等。利用通讯终端设备自身的麦克风将声音信号转化为电信号来对电池充电，只要有声音就能一直充电，不受电源和距离的限制。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供的基于麦克风的充电装置设置在通讯终端设备内的电路板上，与通讯终端设备内现有的电池连接。所述充电装置包括麦克风10、升压模块20、整流模块30和单向导通模块40。所述麦克风10、升压模块20、整流模块30、单向导通模块40、电池依次连接。

所述麦克风10拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号。由于麦克风10产生的电压信号的压值很微弱，需要升压模块20将电压信号升压至满足通讯终端设备充电要求的预值电压，如手机则要升压至5V。基于预值电压是多频率变化（与声音的大小有关）的交变信号，需通过整流模块30将预值电压转换为直流电压。为了防止电池反向输出，直流电压通过单向导通模块40单向传输给电池充电，电池电压通过单向导通模块40的限制就不会反向传输至整流模块30。

安装在麦克风上的压电晶片会把声音的振动转变为电流的变化。声波一碰到压电薄片，就会使压电薄片两端电极上产生电荷，其大小和波形正负随着声音的变化而变化。因此，只要在有声音的情况下即可实现上述的电压转换和充电过程，相当于一天24小时持续进行，虽然由声音信号转化得到的电压信号比较微弱，但极少成多，即可达到延长手机续航能力的效果。

请一并参阅图2，本实施例中，所述升压模块20可采用变压器，麦克风的正极和负极连接变压器的输入端（即麦克风的正极和负极分别与变压器的初级绕组的第1脚、第2脚一对一连接），变压器的输出端（即次级绕组的第3脚、第4脚）连接整流模块30。在具体实施时，所述升压模块20也可采用升压电路。

本实施例中，所述整流模块30可采用整流桥，整流桥的第2脚、第3脚分别与变压器的次级绕组的第3脚、第4脚一对一连接。整流桥的第1脚、第4脚均连接单向导通模块40。整流桥能将交变信号整流为直流。

本实施例中，所述单向导通模块40包括二极管D和电容C，二极管D的正极连接整流桥的第1脚和电容C的一端，二极管D的负极连接电池的正极+，电容C的另一端连接整流桥的第4脚和电池的负极-。其中二极管D可采用隔离二极管，利用二极管的单向导通原理，对电池流向整流桥方向的电压导通起到隔离的作用。电容C起到对直流电压稳压的作用。

需要理解的是，上述电路结构为充电装置的基础电路，在此基础上还可在对应的输入端或输出端增加一些电阻、电容等器件来对各信号电压进行限流、滤波、去噪；或滤出外部干扰等，以使电路整体工作更加稳定。

基于上述充电装置内各模块均为无源器件，在有声音的情况下，无需额外供电即可持续产生直流电压对电池充电。若电池充满还持续充电，或一直工作，会减少各器件的使用寿命，或发热影响电路板上其他现有电路。则进一步实施例中，请一并参阅图3，所述充电装置还包括连接在麦克风10与升压模块20之间的开关模块50。开关模块50平时导通，将麦克风10与升压模块20连接；在收到电池输出的过充信号时断开麦克风10与升压模块20之间的连接。无过充信号输入开关模块50时，开关模块50导通以恢复麦克风10与升压模块20的连接。这样当电池充满电后，充电装置内的各个器件不会工作，减少其发热并能延长使用寿命。

需要理解的是，电池内部保护电路中有过充保护电路，当过充时会触发保护线路动作，关断内置的开关管。本实施例对电池进行改进，增加一引脚引出关断开关管的信号作为过充信号、来断开麦克风10与升压模块20的连接。过充保护电路为现有技术，此处不作详述。

本实施例中，开关模块50可采用三极管，三极管的源极和漏极分别与麦克风的正极和升压模块的输入端（如变压器的初级绕组的第1脚）一对一连接，三极管的栅极连接电池的过充信号的引脚。

基于上述的基于麦克风的充电装置，本发明还提供一种基于麦克风的充电装置的控制方法，请参阅图4，所述控制方法包括：

S10、麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；

S20、升压模块将电压信号升压至预值电压；

S30、整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。

在执行步骤S10~S30的过程中，若开关模块收到电池输出的过充信号，则断开麦克风与升压模块之间的连接，停止对电池充电。若无过充信号输入时，开关模块导通麦克风与升压模块的连接，继续对电池充电。只要在有声音且电池不会过充的情况下，所述充电装置持续地将声能转换为电能对电池充电。

综上所述，本发明利用麦克风将声能转换为电能对电池充电，由于声音无处不在，只要通讯终端设备暴露在声音环境中，麦克风即可拾取到声音，持续地将声音信号转化为电压信号。只要有声音即可充电，解决了现有充电方式受电源和距离限制的问题；且声音充电更加环保节能，无需增加额外的成本（如电费、买有线或无线的充电器、买充电宝），减少了电源的电能消耗，还延长了通讯终端设备的续航时间。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于麦克风的充电装置，与电池连接，其特征在于，所述充电装置包括麦克风、升压模块、整流模块和单向导通模块；

所述麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；升压模块将电压信号升压至预值电压；整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。

2.根据权利要求1所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述升压模块包括变压器，变压器的初级绕组的第1脚、第2脚分别与麦克风的正极和负极一对一连接，变压器的次级绕组的第3脚和第4脚连接整流模块。

3.根据权利要求2所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述整流模块包括整流桥，所述整流桥的第2脚、第3脚分别与变压器的次级绕组的第3脚、第4脚一对一连接；整流桥的第1脚和第4脚均连接单向导通模块。

4.根据权利要求3所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述单向导通模块包括二极管和电容，二极管的正极连接整流桥的第1脚和电容的一端，二极管的负极连接电池的正极，电容的另一端连接整流桥的第4脚和电池的负极。

5.根据权利要求2所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述电池上设置一引脚，用于引出电池内进行过充保护时输出的过充信号。

6.根据权利要求5所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括开关模块，用于收到电池输出的过充信号时断开麦克风与升压模块之间的连接；无过充信号输入时导通麦克风与升压模块的连接。

7.根据权利要求6所述的基于麦克风的充电装置，其特征在于，所述开关模块包括三极管，三极管的源极连接麦克风的正极，三极管的漏极连接变压器的初级绕组的第1脚，三极管的栅极连接电池的用于输出过充信号的引脚。

8.一种采用权利要求1所述的基于麦克风的充电装置的控制方法，其特征在于，包括：

步骤A、麦克风拾取到声音时，将声音信号转化为电压信号；

步骤B、升压模块将电压信号升压至预值电压；

步骤C、整流模块将预值电压转换为直流电压，通过单向导通模块单向传输给电池充电。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：

若开关模块收到电池输出的过充信号，则断开麦克风与升压模块之间的连接；若无过充信号输入时，开关模块导通麦克风与升压模块的连接。