CN113346627A - 一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电*** - Google Patents

一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电*** Download PDF

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程明
胡春斌
陆祖丽
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Abstract

本发明涉及电视机设计领域，特别涉及一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***。***包括依次设置的无线电力接收单元、功率放大单元、电池单元。本发明的有益效果在于：使用无线充电***的电视机可以摆脱电源线的束缚，使得电视机在使用时更加便捷，同时增加了用电的安全性。

Description

一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***
技术领域
本发明涉及电视机设计领域，特别涉及一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***。
背景技术
目前家用电视机需要托一长长的电源线插在开关上。一方面安全性不高，另一方面也很不方便。特别是移动的会议电视，托着电源线，操作者不小心踩到电线可能会被绊倒，很不方便。
发明内容
为了解决有电源的电视机的安全性和方便性问题，本发明提供了一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，具体方案如下：
无线充电***包括依次设置的无线电力接收单元、功率放大单元、电池单元。
具体地说，所述无线电力接收单元包括整流电路；包括天线和依次与天线连接的输入匹配网络、电容C1、整流二极管D2、整流电路输出端，还包括阴极连接到电容C1与整流二极管D2之间的通路上的整流二极管D1，整流二极管D1的阳极连接到地，还包括一端连接到整流二极管D2与整流电路输出端之间的通路上的电容C2，电容C2的另一端连接到地。
具体地说，所述整流二极管为基于二硫化钼半导体-金属相位结的横向肖特基二极管。
具体地说，所述整流电路还包括加载补偿的电感L1，所述电感L1连接到整流二极管D2与电容C2之间。
具体地说，所述电容C1为隔直电容，所述电容C2为旁路电容。
具体地说，所述输入匹配网络包括：电容C3、第四电容C4、电感L2、输入匹配网络输出端、输入匹配网络输入端；所述电感L2一端连接输入匹配网络输入端另一端连接输入匹配网络输出端，所述电容C3一端连接到电感L2与输入匹配网络输入端之间的通路上，所述电容C4连接到电感L2与输入匹配网络输出端之间的通路上。
具体地说，所述电池单元包括电池与充电电路，所述充电电路包括：七个电阻、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、稳压二极管DW1、充电电路输入端和充电电路输出端；所述充电电路输入端依次通过电阻R1、三极管Q2的集电极、三极管Q2的发射极、三极管Q3的发射极、三极管Q3的集电极连接到充电电路输出端；所述三极管Q1的发射极连接到充电电路输入端，基极通过电阻R2与三极管Q2的集电极连接，集电极通过电阻R7连接到充电电路输出端；所述三极管Q2的基极通过稳压二极管DW1连接到地；所述三极管Q3的基极依次通过电阻R5、电阻R6与地连接；电阻R3连接到三极管Q2的集电极与基极之间的通路上，电阻R4连接到三极管Q2的发射极与地之间的通路上。
具体地说，所述功率放大单元包括：三极管Q4、三极管Q5、和五个电阻、第一正输入端、第二正输入端、第一负输入端、第二负输入端、第一输出端第二输出端；所述三极管Q4的基极通过电阻R10连接第一正输出端，三极管Q4的集电极依次通过电阻R8、电阻R9与三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极连接；三极管Q5的基极通过电阻R11连接第一负输入端；第一输出端连接到三极管Q4的集电极与电阻R8之间的通路上；第二输出端到三极管Q5的集电极和电阻R9之间的通路上；第二正输入端连接到电阻R8和电阻R9之间的通路上；第二负输入端通过电阻R12连接到三极管Q4发射极和三极管Q5发射极之间的通路上。
具体地说，还包括：第一壳体、第二壳体，所述第一壳体安装在第二壳体上，第一壳体和第二壳体形成的置物空间内安装包括：无线电力接收单元、电池单元、功率放大单元。
具体地说，所述天线覆盖在第二壳体内表面上。
本发明的有益效果在于：
(1)使用无线充电***的电视机可以摆脱电源线的束缚，使得电视机在使用时更加便捷，同时增加了用电的安全性。
(2)通过无线充电***可以充分利用生活中随处可见的WIFI射频信号的能量已达到节能减排的目的。
(3)通过使用二硫化钼二硫化钼半导体-金属相位结的横向肖特基二极管，可以优化整流电路的空间，使的整流电路更薄的同时增加天线的面积，从而提高能量转化效率。
(4)通过在整流电路中添加电感L1，可以补偿电容C1和电容C2，使失配损耗最小，从而提高转换率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为整流电路示意图；
图3为二硫化钼肖特基二极管的电子显微镜图；
图4为二硫化钼肖特基二极管的正偏压下二硫化钼肖特基相位结示意图；
图5为二硫化钼肖特基二极管在不同外部偏置点的电流响应率示意图；
图6为输入匹配网络示意图；
图7为功率放大单元示意图；
图8为充电电路示意图；
图9为本发明结构示意图；
图10为整流电路、功率放大单元、充电电路连接示意图；
图11为天线方向图。
图中标识具体为：
1、电力接收单元；2、功率放大单元；3、电池单元；4、第一壳体；5、第二壳体；11、输入匹配网络；12、天线。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，包括：
如图1所示的无线电力接收单元1、功率放大单元2、电池单元3；所述无线电力接收单元1与功率放大单元2连接，所述功率放大单元2与电池单元3连接。
如图2所示，所述无线电力接收单元1包括整流电路；所述整流电路为双管串并联整流电路，包括天线12和依次与天线12连接的输入匹配网络11、电容C1、整流二极管D2、整流电路输出端，还包括阴极连接到电容C1与整流二极管D2之间的通路上的整流二极管D1，整流二极管D1的阳极连接到地，还包括一端连接到整流二极管D2与整流电路输出端之间的通路上的电容C2，电容C2的另一端连接到地。所述整流电路还包括加载补偿的电感L1，所述电感L1连接到整流二极管D2与电容C2之间。
如图3-5所示，图3为所述整流二极管为二硫化钼半导体-金属2H-1T/1T'相位结的横向肖特基二极管。所述二硫化钼半导体-金属2H-1T/1T'相位结的横向肖特基二极管，金层与金属1T/1T’二硫化钼形成欧姆接触同时也与半导体2H二硫化钼形成欧姆接触。钯层与半导体2H二硫化钼形成肖特基接触。图4为正偏压下二硫化钼肖特基相位结，
Figure BDA0003035880130000051
bi是二硫化钼肖特基二极管的内置电势，e是电子电荷，EF表示二硫化钼半导体的费米能级；横坐标为外部偏置电压，纵坐标为电流密度。图5为二硫化钼肖特基二极管在不同外部偏置点的电流响应率；横坐标为外部偏置电压，纵坐标为电流密度。
如图6所示，所述输入匹配网络11包括：电容C3、第四电容C4、电感L2、输入匹配网络输出端、输入匹配网络输入端；所述电感L2一端连接输入匹配网络输入端另一端连接输入匹配网络输出端输出端，所述电容C3一端连接到电感L2与输入匹配网络输入端之间的通路上，所述电容C4连接到电感L2与输入匹配网络输出端之间的通路上。
如图7所示，所述功率放大单元2包括：三极管Q4、三极管Q5、和五个电阻、第一正输入端、第二正输入端、第一负输入端、第二负输入端、第一输出端第二输出端；所述三极管Q4的基极通过电阻R10连接第一正输出端，三极管Q4的集电极依次通过电阻R8、电阻R9与三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极连接；三极管Q5的基极通过电阻R11连接第一负输入端；第一输出端连接到三极管Q4的集电极与电阻R8之间的通路上；第二输出端到三极管Q5的集电极和电阻R9之间的通路上；第二正输入端连接到电阻R8和电阻R9之间的通路上；第二负输入端通过电阻R12连接到三极管Q4发射极和三极管Q5发射极之间的通路上。
如图8所示，所述电池单元3包括电池与充电电路，所述充电电路包括：七个电阻、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、稳压二极管DW1、充电电路输入端和充电电路输出端；所述充电电路输入端依次通过电阻R1、三极管Q2的集电极、三极管Q2的发射极、三极管Q3的发射极、三极管Q3的集电极连接到充电电路输出端；所述三极管Q1的发射极连接到充电电路输入端，基极通过电阻R2与三极管Q2的集电极连接，集电极通过电阻R7连接到充电电路输出端；所述三极管Q2的基极通过稳压二极管DW1连接到地；所述三极管Q3的基极依次通过电阻R5、电阻R6与地连接；电阻R3连接到三极管Q2的集电极与基极之间的通路上，电阻R4连接到三极管Q2的发射极与地之间。
如图9所示，还包括:第一壳体4、第二壳体5，所述第一壳体4安装在第二壳体5上，所述第二壳体5为电视机的后盖，所述第一壳体4和第二壳体5形成的置物空间内安装有：无线电力接收单元1、功率放大单元2、电池单元3，所述天线12覆盖在第二壳体5上。
如图10所示，为整流电路、功率放大电路、充电电路连接示意图；所述功率放大单元2的第一正输入端连接到整流电路的输出端，第一负输入端连接到地；第二正输入端连接到电池正输出端，第二负输入端连接到地。所述输入匹配网络11的输入端与天线12连接，输入网络的输出端与电容C1连接。
在5.9-GHz WIFI频段使用无线电力接收单元1进行电磁辐射能量的收集，所述无线电力接收单元1集成同一片薄膜上。整流天线12的输入功率约为3dBm即2mW。发射机WIFI波段天线12由信号发生器供电，并接近整流电路的天线12。12整流电路输出电压约为250mV。
如图11所示，为天线12的方向图。由于低欧姆损耗和相对于参考阻抗50W的良好阻抗匹配，预计天线12总增益仅比方向性D0＝2.64dB低-0.38dB。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，包括依次设置的无线电力接收单元(1)、功率放大单元(2)、电池单元(3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述无线电力接收单元(1)包括整流电路；包括天线(12)和依次与天线(12)连接的输入匹配网络(11)、电容C1、整流二极管D2、整流电路输出端，还包括阴极连接到电容C1与整流二极管D2之间的通路上的整流二极管D1，整流二极管D1的阳极连接到地，还包括一端连接到整流二极管D2与整流电路输出端之间的通路上的电容C2，电容C2的另一端连接到地。
3.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述整流二极管为基于二硫化钼半导体-金属相位结的横向肖特基二极管。
4.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述整流电路还包括加载补偿的电感L1，所述电感L1连接到整流二极管D2与电容C2之间。
5.根据权利要求2或4所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述电容C1为隔直电容，所述电容C2为旁路电容。
6.根据权利要求2所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述输入匹配网络(11)包括：电容C3、第四电容C4、电感L2、输入匹配网络输出端、输入匹配网络输入端；所述电感L2一端连接输入匹配网络输入端另一端连接输入匹配网络输出端，所述电容C3一端连接到电感L2与输入匹配网络输入端之间的通路上，所述电容C4连接到电感L2与输入匹配网络输出端之间的通路上。
7.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述电池单元(3)包括电池与充电电路，所述充电电路包括：七个电阻、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、稳压二极管DW1、充电电路输入端和充电电路输出端；所述充电电路输入端依次通过电阻R1、三极管Q2的集电极、三极管Q2的发射极、三极管Q3的发射极、三极管Q3的集电极连接到充电电路输出端；所述三极管Q1的发射极连接到充电电路输入端，基极通过电阻R2与三极管Q2的集电极连接，集电极通过电阻R7连接到充电电路输出端；所述三极管Q2的基极通过稳压二极管DW1连接到地；所述三极管Q3的基极依次通过电阻R5、电阻R6与地连接；电阻R3连接到三极管Q2的集电极与基极之间的通路上，电阻R4连接到三极管Q2的发射极与地之间的通路上。
8.根据权利要求1所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述功率放大单元(2)包括：三极管Q4、三极管Q5、和五个电阻、第一正输入端、第二正输入端、第一负输入端、第二负输入端、第一输出端第二输出端；所述三极管Q4的基极通过电阻R10连接第一正输出端，三极管Q4的集电极依次通过电阻R8、电阻R9与三极管Q5的集电极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q5的发射极连接；三极管Q5的基极通过电阻R11连接第一负输入端；第一输出端连接到三极管Q4的集电极与电阻R8之间的通路上；第二输出端到三极管Q5的集电极和电阻R9之间的通路上；第二正输入端连接到电阻R8和电阻R9之间的通路上；第二负输入端通过电阻R12连接到三极管Q4发射极和三极管Q5发射极之间的通路上。
9.根据权利要求1和2所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，还包括：第一壳体(4)、第二壳体(5)，所述第一壳体(4)安装在第二壳体(5)上，第一壳体(4)和第二壳体(5)形成的置物空间内安装包括：无线电力接收单元(1)、电池单元(3)、功率放大单元(2)。
10.根据权利要求9所述的一种基于二硫化钼肖特基二极管的电视机无线充电***，其特征在于，所述天线(12)覆盖在第二壳体(5)内表面上。
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