KR102378999B1 - Wireless Mouse Feeding Pad and Wireless Power Transmission Receiving Module with Uniform Magnetic Field - Google Patents

Wireless Mouse Feeding Pad and Wireless Power Transmission Receiving Module with Uniform Magnetic Field Download PDF

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Abstract

본 발명은 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈에 관한 것으로, 무선마우스에 무선전력전송을 하기 위해 자기장을 발생하는 무선마우스 급전패드의 송신코일 구조를 개선하여 코일 턴과 턴 사이의 간격을 다르게 하여 마우스패드의 중심부에서 자기장의 분파가 강하지 않고 전 구간에서 일정하게 만들어 마우스의 위치에 따른 유도전압이 변하지 않게 만들어 통상 블루투스로 작동하는 무선마우스를 충전하거나 1회용 건전지를 사용할 필요없이 무선전력전송을 이용하여 급전패드 위에 올려놓기만 하면 작동시킬 수 있고, 수신모듈을 AA건전지 등의 일반 건전지 사이즈로 모듈화함에 따라 기존의 건전지 사이즈를 전원으로 사용하는 무선마우스의 설계변경 없이도 건전지소켓에 장착하기만 하면 무선마우스 급전패드로부터 공급되는 전원을 무선전력전송을 통해 공급받을 수 있는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈을 제공한다. The present invention relates to a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, and by improving the transmission coil structure of the wireless mouse feeding pad that generates a magnetic field for wireless power transmission to a wireless mouse, the coil turns and turns By varying the spacing between the two, the magnetic field at the center of the mouse pad is not strong and the magnetic field is constant throughout the entire section so that the induced voltage does not change depending on the position of the mouse. It can be operated by simply placing it on the power supply pad using wireless power transmission without the use of wireless power transmission, and as the receiving module is modularized into the size of general batteries such as AA batteries, the battery socket does not require any design changes to the wireless mouse that uses the existing battery size as a power source. It provides a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field that can receive power supplied from the wireless mouse feeding pad through wireless power transmission just by installing it on the device.

Description

균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈 {Wireless Mouse Feeding Pad and Wireless Power Transmission Receiving Module with Uniform Magnetic Field}{Wireless Mouse Feeding Pad and Wireless Power Transmission Receiving Module with Uniform Magnetic Field}

본 발명은 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 균일한 자기장을 갖는 급전패드 상에서 자기유도방식 무선전력전송을 이용하여 배터리 없이 무선마우스를 동작 가능한 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, and more particularly, to a wireless mouse without a battery using magnetic induction method wireless power transmission on a feeding pad having a uniform magnetic field. It relates to a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field.

일반적으로 마우스는 키보드와 함께 PC, 노트북 등의 컴퓨터에 정보를 입력할 수 있는 입력장치 중의 하나로, 컴퓨터의 커서를 이동시키거나 컴퓨터 화면에 표시되는 UI(user interface)를 선택할 수 있도록 하는 입력장치이다. In general, a mouse is one of input devices that can input information into a computer, such as a PC or a laptop computer, along with a keyboard, and is an input device that allows you to move a computer cursor or select a user interface (UI) displayed on a computer screen. .

이러한 마우스는 컴퓨터 본체와 유선으로 연결되어 컴퓨터 본체로부터 전력을 공급받아 구동되는 유선마우스가 여전히 많이 사용되고 있지만, 유선으로 인한 불편함을 해결하기 위해 무선으로 컴퓨터 본체에 마우스신호를 전달하는 무선마우스의 사용이 꾸준히 증가하고 있는 추세이다.Although such a mouse is connected to the computer body by wire and is driven by receiving power from the computer body, a wired mouse is still widely used. This is a steadily increasing trend.

이러한 무선마우스는 마우스의 이동 및 버튼이 클릭될 때의 마우스신호를 무선으로 컴퓨터 본체로 신호를 전달하여 구동되는데, 이때, 무선마우스의 기능 수행을 위한 전원은 주로 배터리를 이용하고 있으나, 배터리는 주로 충전지나 일회용 배터리가 이용되며, 충전지의 경우 별도의 충전장치나 충전을 위한 전선이 연결되어야 하는 문제가 있다. Such a wireless mouse is driven by wirelessly transmitting a mouse signal when the mouse is moved and a button is clicked to the computer body. A rechargeable battery or a disposable battery is used, and in the case of a rechargeable battery, there is a problem that a separate charging device or a wire for charging must be connected.

그리고, 일회용 배터리의 경우, 일정 시간이 경과하면 교체를 하여야 하므로, 교체에 따른 번거로움이 있고, 일회용 배터리의 사용에 따른 환경문제도 발생하는 문제가 있다.And, in the case of a disposable battery, since it has to be replaced after a certain period of time has elapsed, there is a problem in that the replacement is cumbersome, and there is a problem in that an environmental problem occurs according to the use of the disposable battery.

물론, 이러한 종래 무선마우스의 문제점을 해소하기 위한 선행기술로서 공개특허 제10-2009-0060488호(참고문헌 1), 등록특허 제10-1874487호(참고문헌 2) 등이 제안된 바 있다.Of course, as prior art for solving the problems of the conventional wireless mouse, Patent Publication No. 10-2009-0060488 (Reference 1), Patent Registration No. 10-1874487 (Reference 2), etc. have been proposed.

참로로 참고문헌 1은 무선마우스의 충전장치에 관한 것으로, 컴퓨터시스템; 상기 컴퓨터시스템에 구비된 전원부; 상기 전원부에 전기적인 연결수단으로 충전상태표시부가 구비된 충전유니트부에 연결되어 전원공급을 받는 마우스패드(Mouse Pad); 상기 마우스패드(Mouse Pad)에 구비된 바디(Body)부의 소정부위에 1차전압발생부가 구비된 충전부; 상기 충전부의 1차전압발생부에서 발생된 유도기전력에 의한 2차유도전압을 생성시키기 위해 무선마우스에 구비된 2차유도전압생성부; 그리고, 상기 1차전압발생부와 2차유도전압생성부를 충전부의 충전포인트에 정위치시켜 주기 위해 충전부에 구비된 안착표시부; 를 포함하여 구성된 무선마우스의 충전장치가 제안된다.Indeed, Reference 1 relates to a charging device for a wireless mouse, a computer system; a power supply provided in the computer system; a mouse pad connected to the charging unit provided with a charging state display unit as an electrical connection means to the power supply unit to receive power; a charging unit provided with a primary voltage generating unit in a predetermined portion of a body provided in the mouse pad; a secondary induced voltage generating unit provided in the wireless mouse to generate a secondary induced voltage by the induced electromotive force generated by the primary voltage generating unit of the charging unit; In addition, a seating display unit provided in the charging unit to position the primary voltage generating unit and the secondary induced voltage generating unit at the charging point of the charging unit; A charging device for a wireless mouse configured including a is proposed.

그리고, 참고문헌 2는 무선 충전 기능이 적용된 장패드 충전 시스템에 관한 것으로, 지면에 접촉하는 후면에는 미끄럼 방지 돌기층이 형성되고 전면에는 소정의 복원력을 갖는 쿠션층이 형성되는 패드 본체; 자기유도방식으로 전력을 송신하며, 상기 패드 본체의 쿠션층과 상기 미끄럼 방지 돌기층 사이에 일정간격을 두고 배치되는 복수의 무선전력 송신부; 및 상기 복수의 무선전력 송신부의 무선전력 송신을 제어하는 제어부;를 포함하는 무선 충전 기능이 적용된 장패드 충전 시스템이 제안된다.And, Reference 2 relates to a long pad charging system to which a wireless charging function is applied, the pad body having an anti-slip protrusion layer formed on the rear surface in contact with the ground and a cushion layer having a predetermined restoring force formed on the front surface; a plurality of wireless power transmitters that transmit power in a magnetic induction manner and are disposed at a predetermined interval between the cushion layer of the pad body and the anti-slip protrusion layer; And a control unit for controlling the wireless power transmission of the plurality of wireless power transmission unit; a wireless charging function including a long pad charging system is proposed.

이러한 종래 참고문헌 1, 2의 무선마우스는 도 1에서와 같은 무선전력 전송용 송신코일을 사용한다. 이때, 도 1의 (a)는 일반적인 무선전력 전송용 송신코일이며, 도 1의 (b)는 해당 송신코일을 유한요소 해석프로그램을 이용해 시뮬레이션하여 자기장의 분포를 나타낸 것이다. The wireless mice of these prior references 1 and 2 use a transmission coil for wireless power transmission as in FIG. 1 . At this time, Fig. 1 (a) shows a general transmission coil for wireless power transmission, and Fig. 1 (b) shows the distribution of the magnetic field by simulating the transmission coil using a finite element analysis program.

이에 의하면 종래 송신코일은 도 1의 (a)에서와 같이 코일의 턴(turn)간 간격이 일정하다. 이러한 코일을 무선 전력전송용으로 사용할 경우 도 1의 (b)의 자기장 분포와 같이 중심부에 강한 자기장을 갖고 바깥 부분에 약한 자기장을 갖게 되어 수신코일의 위치가 변화하게 되면 송신코일과 수신코일의 결합계수(Coupling coefficient)가 달라지기 때문에 위치에 따라 수신코일에 유도되는 전압이 변하게 된다.According to this, in the conventional transmitting coil, the interval between turns of the coil is constant as shown in FIG. 1(a). When such a coil is used for wireless power transmission, it has a strong magnetic field in the center and a weak magnetic field in the outer part as shown in the magnetic field distribution in FIG. Since the coupling coefficient is changed, the voltage induced in the receiving coil is changed according to the position.

따라서, 이러한 구조의 무선전력전송 기술을 컴퓨터용 마우스에 도입하여 마우스에는 수신코일이 구비되고 마우스 패드에는 송신코일이 구비하게 되면 마우스가 마우스 패드의 외곽에 위치시 결합계수가 감소하고 자기장이 약해져서 수신코일에 유도되는 전압이 감소하게 된다. Therefore, if the wireless power transmission technology of this structure is introduced into a computer mouse and the mouse is provided with a receiving coil and the mouse pad is provided with a transmitting coil, the coupling coefficient decreases when the mouse is positioned outside the mouse pad, and the magnetic field is weakened. The voltage induced in the coil is reduced.

더욱이 이러한 문제를 해결하기 위해 참고문헌 2의 경우 무선전력전송 기술을 이용하였으나 별도의 배터리가 내장되어 마우스가 패드 외곽에 위치하여 충분한 전압을 유도받지 못할 때 배터리의 전원을 이용하게 된다. 하지만 배터리를 사용하게 되면 배터리의 과충전을 막기위한 송신부와 수신부의 통신모듈과 제어시스템이 필요하게 되어 생산단가가 상승하게 되는 문제점이 있다.Moreover, in the case of Reference 2, wireless power transmission technology is used to solve this problem, but a separate battery is built in, so that when the mouse is located outside the pad and does not receive sufficient voltage, the power of the battery is used. However, when a battery is used, there is a problem in that a communication module and a control system of the transmitter and receiver are required to prevent overcharging of the battery, thereby increasing the production cost.

참고문헌 1: 공개특허 제10-2009-0060488호Reference 1: Korean Patent Publication No. 10-2009-0060488 참고문헌 2: 등록특허 제10-1874487호Reference 2: Registered Patent No. 10-1874487

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 균일한 자기장을 갖는 급전패드 상에서 자기유도방식의 무선전력전송을 이용하여 배터리 없이 무선마우스를 동작 가능한 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve these problems, and the present invention is a wireless mouse feeding pad and wireless power transmission receiving that can operate a wireless mouse without a battery using a magnetic induction method wireless power transmission on a feeding pad having a uniform magnetic field. The purpose is to provide a module.

아울러 본 발명은 무선마우스 급전패드 상에서 균일한 자기장을 갖도록 하고 무선마우스에는 급전패드로부터 무선전력을 수신하는 수신코일과 정류기, 선형 레귤레이터를 일반 건전지의 형상과 크기를 가진 모듈 내에 모듈화시켜 일반 무선마우스에 쉽게 전용할 수 있는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention has a uniform magnetic field on the feeding pad of the wireless mouse, and the receiving coil, rectifier, and linear regulator for receiving wireless power from the feeding pad in the wireless mouse are modularized in a module having the shape and size of a general battery, so that it can be applied to a general wireless mouse. An object of the present invention is to provide a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module that can be easily dedicated.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은; The present invention in order to solve this technical problem;

자기장을 발생하는 송신코일을 포함하는 무선마우스 급전패드와, 무선마우스에 구비되어 상기 송신코일의 전자기 유도 에너지를 집전하는 수신코일을 포함하는 무선전력전송 수신모듈로 구성되며, 상기 송신코일은 중앙에서 외곽으로 갈수록 턴과 턴 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈을 제공한다. It consists of a wireless mouse feeding pad including a transmission coil for generating a magnetic field, and a wireless power transmission reception module including a reception coil provided in the wireless mouse to collect electromagnetic induced energy of the transmission coil, wherein the transmission coil is located in the center Provided is a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, characterized in that the turns are arranged in a form that gradually decreases toward the outside.

이때, 상기 송신코일은 사각형상의 급전패드 중앙에서 가장자리 방향으로 사각 나선형상을 이루며 외곽으로 갈수록 턴과 턴 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 배치되는 것을 특징으로 한다. At this time, the transmission coil is characterized in that it forms a square spiral shape from the center of the square-shaped feeding pad toward the edge, and is arranged in a form in which the interval between turns gradually decreases toward the outside.

그리고, 상기 무선마우스 급전패드는 외부의 직류전원을 공급받는 USB포트와, 상기 USB포트를 통해 공급받는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터와, 상기 인버터에서 변환되는 교류전원이 공급되면 자기장을 발생하는 송신코일을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the wireless mouse feeding pad includes a USB port receiving external DC power, an inverter converting DC power supplied through the USB port into AC power, and generating a magnetic field when AC power converted from the inverter is supplied It is characterized in that it includes a transmitting coil.

이때, 상기 USB포트는 외부의 5V 직류전원을 제공받고, 상기 인버터는 5V 직류전원을 300KHz 고주파 교류전원으로 변환하는 것을 특징으로 한다. At this time, the USB port receives an external 5V DC power, and the inverter converts the 5V DC power into 300KHz high-frequency AC power.

그리고, 상기 무선전력전송 수신모듈은 상기 송신코일의 전자기 유도 에너지를 집전하여 교류전원을 유도하는 수신코일과, 상기 수신코일에서 유도된 교류전원을 정류하는 정류기와, 상기 정류기에서 정류된 직류전원을 일정하게 만드는 선형 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the wireless power transmission receiving module includes a receiving coil for inducing AC power by collecting electromagnetic induced energy of the transmitting coil, a rectifier for rectifying the AC power induced from the receiving coil, and the DC power rectified by the rectifier. It is characterized by including a linear regulator that makes constant.

이때, 상기 정류기는 반파 정류기이며, 상기 반파 정류기의 전단에는 수신코일의 공진을 맞추기 위한 공진용 캐패시터가 연결되고, 상기 반파정류기의 후단에는 상기 반파 정류기를 통해 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 캐패시터가 연결되는 것을 특징으로 한다. At this time, the rectifier is a half-wave rectifier, and a resonance capacitor for matching the resonance of the receiving coil is connected to a front end of the half-wave rectifier, and a smoothing capacitor for smoothing the DC power rectified through the half-wave rectifier at the rear end of the half-wave rectifier characterized in that it is connected.

아울러, 상기 수신모듈은 무선전력전송을 위한 수신코일이 구비되는 전력수신용 PCB와, 상기 전력수신용 PCB의 상부에 구비되어 자기장으로 인한 전자파 간섭현상을 최소화하기 위한 페라이트층과, 상기 페라이트층의 상부에 구비되어 상기 수신코일에서 받은 전류를 정류하기 위한 회로가 있는 정류용 PCB로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the receiving module includes a power receiving PCB having a receiving coil for wireless power transmission, a ferrite layer provided on the power receiving PCB to minimize electromagnetic interference caused by a magnetic field, and the ferrite layer It is provided on the upper portion and characterized in that it is composed of a rectifying PCB having a circuit for rectifying the current received from the receiving coil.

그리고, 상기 정류용 PCB는 PCB기판에 수신코일의 공진을 맞추기 위한 커패시터, 교류를 직류로 정류하기 위한 반파정류기, 전압을 일정하게 만들기 위한 선형 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다. And, the rectification PCB is characterized in that it includes a capacitor for matching the resonance of the receiving coil to the PCB substrate, a half-wave rectifier for rectifying an alternating current into a direct current, and a linear regulator for making the voltage constant.

아울러, 상기 수신모듈은 건전지 형태로 이루어지는 플라스틱 재질의 케이스에 내장되며, 상기 케이스의 양단에는 전기가 통하는 금속재질로 +극 단자과 -극 단자를 구비하여 상기 수신모듈과 전선으로 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, the receiving module is built in a plastic case made of a battery type, and a metal material through which electricity passes at both ends of the case is provided with a + pole terminal and a - pole terminal, and is connected to the receiving module by an electric wire. .

본 발명에 따르면, 무선마우스에 무선전력전송을 하기 위해 자기장을 발생하는 무선마우스 급전패드의 송신코일 구조를 개선하여 코일 턴과 턴 사이의 간격을 다르게 하여 마우스패드의 중심부에서 자기장의 분파가 강하지 않고 전 구간에서 일정하게 만들어 마우스의 위치에 따른 유도전압이 변하지 않게 만들어 통상 블루투스로 작동하는 무선마우스를 충전하거나 1회용 건전지를 사용할 필요없이 무선전력전송을 이용하여 급전패드 위에 올려놓기만 하면 작동시킬 수 있다.According to the present invention, by improving the transmission coil structure of the wireless mouse feeding pad that generates a magnetic field for wireless power transmission to the wireless mouse, the coil turn and the interval between the turns are different, so that the branching of the magnetic field in the center of the mouse pad is not strong. By making the induced voltage constant throughout the entire section so that the induced voltage does not change depending on the position of the mouse, it can be operated by simply placing it on the power supply pad using wireless power transmission without the need to charge the Bluetooth-operated wireless mouse or use disposable batteries. there is.

이러한 본 발명은 균일한 자기장을 갖도록 개선된 형태의 송신코일 구조를 통해 수신코일의 위치에 상관없이 일정한 전압을 얻을 수 있어 무선마우스뿐만 아니라 휴대폰 충전 등 다양한 가전기기에도 폭넓게 적용할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of being able to obtain a constant voltage regardless of the location of the receiving coil through the improved transmission coil structure to have a uniform magnetic field, so it can be widely applied not only to wireless mice but also to various home appliances such as mobile phone charging. .

그리고, 본 발명의 수신모듈은 AA건전지 등의 일반 건전지 사이즈로 모듈화함에 따라 기존의 건전지 사이즈를 전원으로 사용하는 무선마우스의 설계변경 없이도 건전지소켓에 장착하기만 하면 무선마우스 급전패드로부터 공급되는 전원을 무선전력전송을 통해 공급받을 수 있으며, 무선마우스 구동을 위해 일반적인 배터리를 사용하지 않으므로 배터리 폐기물 증가에 따른 환경오염을 막을 수 있으며 배터리 전해액의 누액 등에 의한 마우스 고장을 막을 수 있고, 잦은 배터리 충전 및 교체를 해줘야 하는 문제에서 상대적으로 자유로워지는 장점도 있다.In addition, as the receiving module of the present invention is modularized to the size of general batteries such as AA batteries, the power supplied from the wireless mouse feeding pad is supplied by simply installing it in the battery socket without changing the design of the wireless mouse using the existing battery size as a power source. It can be supplied through wireless power transmission, and since a general battery is not used to drive the wireless mouse, it can prevent environmental pollution caused by increased battery waste, prevent mouse malfunction due to battery electrolyte leakage, and frequently charge and replace the battery. There is also the advantage of being relatively free from the problems that have to be done.

도 1은 일반적인 무선전력 전송용 송신코일 및 자기장분포를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈의 전체 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무선전력 전송용 송신코일 및 자기장 본포를 도시한 도면이다.
도 4는 일반적인 송신코일과 본 발명의 송신코일 위에서 임의의 수신코일에 쇄교하는 자기장 면적분 값을 비교한 예이다.
도 5는 본 발명의 무선마우스에 구비되는 수신모듈이 내장되는 케이스의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 무선마우스에 구비되는 수신모듈의 대략적인 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 수신모듈 내부의 전력수신용 PCB를 확대 도시한 도면이다.
도 8은 페라이트 유무에 따른 자기장 분포를 비교 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a general transmission coil for wireless power transmission and a magnetic field distribution.
2 is an overall system configuration diagram of a wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field according to the present invention.
3 is a view showing a transmission coil and magnetic field for wireless power transmission according to the present invention.
4 is an example of comparing the value of the area of the magnetic field interlinked in an arbitrary receiving coil on the general transmitting coil and the transmitting coil of the present invention.
5 is a view showing the exterior of a case in which the receiving module provided in the wireless mouse of the present invention is built-in.
6 is a diagram illustrating the schematic structure of a receiving module provided in the wireless mouse of the present invention.
7 is an enlarged view of the power receiving PCB inside the receiving module of the present invention.
8 is a diagram illustrating a comparison of magnetic field distribution with and without ferrite.

이하, 본 발명에 따른 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈을 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다. Hereinafter, the features of the wireless mouse feeding pad and the wireless power transmission and reception module having a uniform magnetic field according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, they can be replaced It should be understood that various equivalents and modifications may exist.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈은 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드(100) 상에서 자기유도방식 무선전력전송을 이용하여 배터리 없이 무선마우스(200)를 동작시키도록 안정적인 전원공급이 가능하며, 무선마우스(200)에는 수신코일(212)과 정류기(214), 선형 레귤레이터(216)를 일반적인 1.5V건전지인 AA건전지의 형상과 크기를 가지도록 모듈화한 수신모듈(210)을 포함한다.Referring to FIG. 2 , the wireless mouse feeding pad and wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field according to the present invention use a magnetic induction method wireless power transmission on the wireless mouse feeding pad 100 having a uniform magnetic field without a battery. A stable power supply is possible to operate the wireless mouse 200, and the wireless mouse 200 includes a receiving coil 212, a rectifier 214, and a linear regulator 216. The shape and size of a typical 1.5V AA battery It includes a receiving module 210 modularized to have.

이와 같은 본 발명의 전체적인 시스템은, 무선마우스 급전패드(100)와 무선전력전송 수신모듈(210)로 구성된다.The overall system of the present invention as described above is composed of a wireless mouse feeding pad 100 and a wireless power transmission and reception module 210 .

우선 상기 무선마우스 급전패드(100)는 외부의 직류전원을 공급받는 USB포트(110)와, 상기 USB포트(110)를 통해 공급받는 직류전원을 교류(AC)전원으로 변환하는 인버터(120)와, 상기 인버터(120)에서 변환되는 교류(AC)전원이 공급되면 자기장을 발생하는 송신코일(130)을 포함한다.First, the wireless mouse feeding pad 100 includes a USB port 110 that receives external DC power, and an inverter 120 that converts DC power supplied through the USB port 110 into AC power and , and a transmitting coil 130 that generates a magnetic field when alternating current (AC) power converted by the inverter 120 is supplied.

이때, 상기 USB포트(110)는 외부의 직류전원을 PC, 노트북 등 다양한 전원공급수단으로부터 제공받으며, 이러한 직류전원은 5V 직류전원임이 바람직하다. At this time, the USB port 110 receives external DC power from various power supply means such as a PC or a laptop computer, and the DC power is preferably 5V DC power.

그리고, 상기 인버터(120)는 USB포트(110)를 통해 공급되는 5V 직류전원을 고주파 교류전원으로 변환한다. 이 경우 무선 전력 전송에 필요한 전류의 주파수는 10 kHz 이상임이 바람직하며, 본 발명은 인버터(120)에서 300KHz 교류로 변환한다. 이러한 인버터(120)는 게이트드라이버(121)와, 그 게이트드라이버(121)에 의해 스위칭되는 복수의 스위칭소자(122)로서 MOSFET(MOS field-effect transistor)을 사용한다.In addition, the inverter 120 converts 5V DC power supplied through the USB port 110 into high-frequency AC power. In this case, the frequency of the current required for wireless power transmission is preferably 10 kHz or more, and the present invention converts the inverter 120 to 300 KHz AC. The inverter 120 uses a gate driver 121 and a MOSFET (MOS field-effect transistor) as a plurality of switching elements 122 switched by the gate driver 121 .

상기 인버터(120)를 통해 변환된 고주파 교류전원은 송신코일(130)에서 자기장을 발생시키게 된다. The high-frequency AC power converted through the inverter 120 generates a magnetic field in the transmission coil 130 .

한편, 상기 무선전력전송 수신모듈(210)은 상기 송신코일(130)의 전자기 유도 에너지를 집전하여 교류전원을 유도하는 수신코일(212)과, 상기 수신코일(212)에서 유도된 교류전원을 정류하는 정류기(214)와, 상기 정류기(214)에서 정류된 직류전원을 일정하게 만드는 선형 레귤레이터(216)를 포함한다.On the other hand, the wireless power transmission receiving module 210 is a receiving coil 212 for inducing AC power by collecting electromagnetic induced energy of the transmitting coil 130 and rectifying the AC power induced from the receiving coil 212 . It includes a rectifier 214 and a linear regulator 216 for making the DC power rectified by the rectifier 214 constant.

이때, 상기 정류기(214)는 반파 정류기로서, 반파 정류기의 전단에는 수신코일(212)의 공진을 맞추기 위한 공진용 캐패시터(213)가 연결되고, 상기 반파정류기의 후단에는 상기 반파 정류기를 통해 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 캐패시터(215)가 연결된다.At this time, the rectifier 214 is a half-wave rectifier, and a capacitor 213 for resonance for matching the resonance of the receiving coil 212 is connected to the front end of the half-wave rectifier, and the rear end of the half-wave rectifier is rectified through the half-wave rectifier. A smoothing capacitor 215 for smoothing the DC power is connected.

이러한 무선전력전송 수신모듈(210)의 수신코일(212)은 무선마우스 급전패드(100)의 송신코일(130)이 발생한 자기장 내에 있으면 수신코일(212)에 300KHz의 고주파 교류전원이 유도된다. 이러한 고주파 교류전원은 정류기(214)와 선형 레귤레이터(216)를 거쳐 AA건전지의 출력전압과 같은 1.5V의 직류전원으로 변환하여 무선마우스(200)에 전력을 공급한다. When the reception coil 212 of the wireless power transmission reception module 210 is in the magnetic field generated by the transmission coil 130 of the wireless mouse feeding pad 100, a high-frequency AC power of 300 KHz is induced in the reception coil 212. This high-frequency AC power is converted into a DC power of 1.5V equal to the output voltage of an AA battery through the rectifier 214 and the linear regulator 216 to supply power to the wireless mouse 200 .

이와 같은 수신코일(212)과 주변회로인 정류기(214) 및 선형 레귤레이터(216)는 AA건전지 사이즈로 모듈화되어 통합된 형태로 제작되며, 이러한 수신모듈(210)은 AA건전지의 전압과 같은 출력전압과 크기로 설계했기 때문에 AA건전지를 사용하는 무선마우스(200)의 건전지를 대체할 수 있다.The receiving coil 212, the rectifier 214 and the linear regulator 216, which are peripheral circuits, are modularized and integrated in the size of AA batteries, and the receiving module 210 has the same output voltage as the voltage of the AA batteries. Because it is designed with the same size and size, it can replace the batteries of the wireless mouse 200 using AA batteries.

이하 도 3 내지 도 8을 참고로 본 발명의 무선마우스 급전패드(100)와 무선전력전송 수신모듈(210)의 특징을 좀 더 구체적으로 셜명한다.Hereinafter, the features of the wireless mouse feeding pad 100 and the wireless power transmission receiving module 210 of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 8 .

도 3은 본 발명에 따른 무선전력 전송용 송신코일 및 자기장 본포를 도시한 도면으로, 도 3의 (a)는 본 발명에 따른 무선전력 전송용 송신코일(130)이며, 도 3의 (b)는 해당 송신코일(130)을 유한요소해석 프로그램을 이용해 시뮬레이션하여 자기장의 분포를 나타낸 것이다. 3 is a view showing a transmission coil and magnetic field for wireless power transmission according to the present invention, (a) of FIG. 3 is a transmission coil 130 for wireless power transmission according to the present invention, FIG. 3 (b) shows the distribution of the magnetic field by simulating the transmission coil 130 using a finite element analysis program.

이에 의하면 본 발명의 무선전력 전송용 송신코일(130)은 코일의 턴(131)과 턴(132) 사이의 간격이 일정하지 않고 중앙에서 외곽으로 갈수록 턴(131)과 턴(132) 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 이루어진다. 코일의 턴(131)과 턴(132) 사이의 간격은 유한요소 해석프로그램을 이용하여 간격을 변화시켜가며 최적의 간격을 얻었다.According to this, in the transmitting coil 130 for wireless power transmission of the present invention, the interval between the turns 131 and 132 of the coil is not constant, and the interval between the turns 131 and the turns 132 from the center to the outside is not constant. This is done in a decreasing form. The interval between the turns 131 and 132 of the coil was obtained by changing the interval using a finite element analysis program.

이러한 무선전력 전송용 송신코일(130)은 급전패드의 중앙에서 가장자리 방향으로 나선형상으로 배치되는 구조로 이루어진다. 도시된 바와 같이 송신코일(130)은 사각형상의 급전패드 중앙에서 가장자리 방향으로 사각 나선형상을 이루며 외곽으로 갈수록 턴(131)과 턴(132) 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 배치됨이 바람직하다.The transmitting coil 130 for wireless power transmission has a structure arranged in a spiral shape from the center to the edge of the feeding pad. As shown, it is preferable that the transmission coil 130 forms a square spiral shape from the center of the square-shaped feeding pad to the edge, and the spacing between the turns 131 and the turns 132 gradually decreases toward the outside.

한편, 도 4는 임의의 수신코일에 쇄교하는 자기장 면적분 값을 비교한 예로서, 도 4의 (a)는 일반적인 무선전력 전송용 송신코일 위에서 임의의 수신 코일의 위치에 따라 수신 코일을 쇄교하는 자기장을 면적분한 값을 그래프 상에 나타낸 것이며, 도 4의 (b)는 본 발명의 무선전력 전송용 송신코일(130) 위에서의 쇄교하는 자기장을 면적분한 값이다. 이는 임의의 수신코일은 AA건전지 사이즈인 12mm×50mm 사이즈를 기준으로 하였으며, 수신코일의 중심이 송신코일 상의 정 중앙에 있을 때 쇄교하는 자기장의 양을 1로 두고 그래프를 도식화하였다. 도 1에 도시한 바와 같은 일반적인 무선전력 전송용 송신코일과 비교했을 때 본 발명의 무선전력 전송용 송신코일(130)은 수신코일(212)의 위치가 변하더라도 수신코일(212)에 쇄교하는 자기장의 양이 상대적으로 균일하여 마우스가 패드의 외곽에 위치하더라도 충분한 유도전압이 발생하여 별도의 배터리 없이 무선전력 전송만으로 마우스에 전원공급이 가능하다.On the other hand, FIG. 4 is an example of comparing the value of the magnetic field area interlinked in an arbitrary receiving coil, and FIG. The value obtained by dividing the cross-linking magnetic field by area is shown on the graph, and FIG. 4 (b) is the area-dividing value of the cross-linking magnetic field on the transmitting coil 130 for wireless power transmission of the present invention. This was based on the size of 12mm × 50mm, which is the size of an AA battery for any receiving coil, and the graph was plotted with the amount of magnetic field interlinked when the center of the receiving coil is at the center of the transmitting coil as 1. Compared with a general transmission coil for wireless power transmission as shown in FIG. 1 , the transmission coil 130 for wireless power transmission of the present invention is linked to the reception coil 212 even if the position of the reception coil 212 changes. Since the amount of magnetic field is relatively uniform, sufficient induced voltage is generated even if the mouse is located outside the pad, so that power can be supplied to the mouse only by wireless power transmission without a separate battery.

도 5는 본 발명의 무선마우스에 구비되는 수신모듈(210)이 내장되는 케이스의 외관을 도시한 도면이다. 5 is a view showing the exterior of a case in which the receiving module 210 provided in the wireless mouse of the present invention is built-in.

이에 의하면 수신모듈(212)이 내장되는 케이스(220)의 전체적인 외관 및 크기는 AA건전지의 사이즈와 유사하다. 케이스(220)의 재질은 자기장에 큰 영향을 주지 않는 플라스틱을 사용하며, 건전지의 +극과 -극에 해당하는 부분인 케이스(220)의 양단에는 전기가 통하는 금속재질로 +극 단자(221)과 -극 단자(222)를 구비하며, 내부에 무선전력전송이 가능한 수신모듈(210)과 전선으로 연결된다. According to this, the overall appearance and size of the case 220 in which the receiving module 212 is embedded is similar to that of an AA battery. The material of the case 220 uses a plastic that does not significantly affect the magnetic field, and at both ends of the case 220 , which is a part corresponding to the + and - poles of the battery, electricity is passed through the metal material and the + pole terminal 221 . and a -pole terminal 222 and is connected to a receiving module 210 capable of wireless power transmission therein by wires.

이러한 케이스(220)는 무선마우스(200)의 건전지소켓에 장착되는 것으로, 케이스(220)의 길이는 +극 단자를 포함하지 않을시 AA건전지 사이즈와 같은 50mm정도이며, +극 단자를 포함하는 경우 약 51mm정도이다.This case 220 is to be mounted on the battery socket of the wireless mouse 200, the length of the case 220 is about 50mm the same as the size of AA batteries when the + terminal is not included, and when the + terminal is included. It is about 51mm.

도 6은 이러한 케이스(220) 내부에 내장되는 수신모듈(210)의 대략적인 구조로서, 도 6의 (a)는 수신모듈(210)의 사시도이고, 도 6의 (b)는 수신모듈(210)의 단면을 도시한 도면이다. 이에 의하면 수신모듈(210)은 도 5에 도시된 바와 같은 케이스(220) 내부에 들어갈 수 있는 사이즈로 제작하지만, 수신코일(212)은 결합계수를 크게 하기 위해 제한된 사이즈 내에서 최대한 크게 만들 것이 바람직하다. 6 is a schematic structure of the receiving module 210 built into the case 220. FIG. 6 (a) is a perspective view of the receiving module 210, and FIG. 6 (b) is the receiving module 210. ) is a diagram showing a cross-section. According to this, the receiving module 210 is manufactured to a size that can fit inside the case 220 as shown in FIG. 5, but the receiving coil 212 is preferably made as large as possible within a limited size in order to increase the coupling coefficient. Do.

이와 같은 수신모듈(210)은 무선전력전송을 위한 수신코일(212)이 구비되는 전력수신용 PCB(210a)와, 상기 전력수신용 PCB(210a)의 상부에 구비되어 자기장으로 인한 전자파 간섭현상을 최소화하기 위한 페라이트층(210b)과, 상기 페라이트층(210b)의 상부에 구비되어 상기 수신코일(212)에서 받은 전류를 정류하기 위한 회로가 있는 정류용 PCB(210c)로 구성된다.Such a receiving module 210 is provided on the power receiving PCB 210a having a receiving coil 212 for wireless power transmission and the power receiving PCB 210a to prevent electromagnetic interference caused by a magnetic field. It is composed of a ferrite layer 210b for minimizing the ferrite layer 210b and a rectifying PCB 210c provided on the ferrite layer 210b and having a circuit for rectifying the current received from the receiving coil 212 .

즉, 본 발명의 수신모듈은 3개의 요소로 구성되어 있으며 가장 아래층은 무선전력전송을 위한 수신코일(212)이 있는 전력수신용 PCB(210a), 중간층은 자기장으로 인한 전자파 간섭현상을 최소화하기 위한 페라이트층(210b), 가장 위층은 수신코일에서 받은 전류를 정류하기 위한 회로가 있는 정류용 PCB(210c)로 구성된다.That is, the receiving module of the present invention is composed of three elements, the lowest layer is a power receiving PCB (210a) having a receiving coil 212 for wireless power transmission, and the middle layer is to minimize electromagnetic interference caused by magnetic fields. The ferrite layer 210b, the uppermost layer is composed of a rectifying PCB 210c having a circuit for rectifying the current received from the receiving coil.

이러한 수신모듈(210)의 각 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다.Each configuration of the receiving module 210 will be described in more detail.

도 7은 본 발명의 수신모듈(210) 내부의 가장 아래층인 전력수신용 PCB(210a)를 확대 도시한 도면이다. 이에 의하면 전력수신용 PCB(210a)는 무선전력 전송용 송신코일(130)에서 보내는 에너지를 자기유도방식 무선전력전송으로 받기위한 장치이며, PCB(PRINTED CIRCUIT BOARD)를 이용하여 구성한다. 이 경우 전력수신용 PCB(210a)는 PCB기판에 송신코일용 패턴(pattern)을 도금 형태로 형성한 구조로 제작할 수 있다.FIG. 7 is an enlarged view of the power receiving PCB 210a, which is the lowest layer inside the receiving module 210 of the present invention. According to this, the power reception PCB 210a is a device for receiving energy transmitted from the transmission coil 130 for wireless power transmission through magnetic induction wireless power transmission, and is configured using a printed circuit board (PCB). In this case, the power reception PCB 210a may be manufactured in a structure in which a pattern for a transmission coil is formed in a plating form on a PCB substrate.

이와 같이 PCB를 이용하는 이유는 전선을 감싸서 수신코일(212)을 만들 때에 비해서 코일의 저항이 큰 문제가 존재하나 제조단가가 상대적으로 낮고 제조가 간단하다는 장점이 있기 때문이다. 수신코일의 품질계수(Q factor)가 낮을수록 설계전압 대비 실제 유도되는 전압이 낮아진다. 품질계수는 저항이 증가할수록 낮아지는데 수신코일의 크기가 작고 PCB코일 자체가 저항이 크기 때문에 높은 품질계수를 얻기가 어렵다. The reason for using the PCB in this way is because there is a problem in that the resistance of the coil is large compared to when the receiving coil 212 is made by wrapping the wire, but the manufacturing cost is relatively low and manufacturing is simple. The lower the quality factor (Q factor) of the receiving coil, the lower the actual induced voltage compared to the design voltage. The quality factor decreases as the resistance increases, but it is difficult to obtain a high quality factor because the size of the receiving coil is small and the resistance of the PCB coil itself is large.

따라서, 저항을 낮춰서 품질계수를 높이기보다는 코일의 인덕턴스를 높게하여 설계전압을 높여서 원하는 전압을 유도하는 방법을 사용하여야 한다. 인덕턴스는 코일의 면적에 비례하고 코일의 턴 수의 제곱에 비례하는데, 코일의 면적은 정해져있기 때문에 PCB의 여러층을 직렬로 연결하여 높은 인턱턴스를 얻는 설계를 사용한다. Therefore, rather than increasing the quality factor by lowering the resistance, a method of inducing the desired voltage by increasing the design voltage by increasing the inductance of the coil should be used. Inductance is proportional to the area of the coil and proportional to the square of the number of turns in the coil. Since the area of the coil is fixed, a design is used to obtain high inductance by connecting several layers of the PCB in series.

본 발명에서는 4.5턴의 코일을 도선이 0.3mm의 너비와 2oz의 두께를 가지는 PCB로 4층을 직렬연결한 수신코일을 설계하였다. 이때, 인덕턴스는 23.2372 uH이고, 저항은 300kHz에서 3.5080ohm, 무선전력 전송용 송신코일(130)과의 결합계수는 0.03이고, 품질계수는 12.4837이다. 모든 값은 300khz에서 설계했을 때가 기준이다. 이와 같은 실시 예의 설계 구조는 설계 조건에 따라서 기판의 층수를 조절하거나 PCB코일이 아닌 전선을 감은 코일로 제작하여 인덕턴스와 저항값을 조절할 수 있다. In the present invention, a receiving coil in which 4 layers of a 4.5-turn coil are connected in series with a PCB having a width of 0.3mm and a thickness of 2oz is designed. At this time, the inductance is 23.2372 uH, the resistance is 3.5080 ohm at 300 kHz, the coupling coefficient with the transmission coil 130 for wireless power transmission is 0.03, and the quality factor is 12.4837. All values are standard when designing at 300khz. In the design structure of this embodiment, the inductance and resistance can be adjusted by adjusting the number of substrate layers or manufacturing a coil wound with wires instead of a PCB coil according to design conditions.

그리고, 도 8은 페라이트 유무에 따른 자기장 분포를 비교 도시한 도면이다. 이에 의하면 도 8의 (a)는 페라이트가 없을 때 자기장의 분포를 유한요소 해석프로그램으로 시뮬레이션한 것이며, 도 8의 (b)는 페라이트가 있을때 자기장의 분포를 시뮬레이션한 것이다. 페라이트를 추가시 페라이트 위로 통과하는 자기장이 줄어들기 때문에 가장 상층부의 정류회로에서 전자파 간섭(EMI)을 줄일 수 있고 수신코일의 인덕턴스를 높이고 품질계수를 개선할 수 있기 때문에 수신코일 위에 배치하였다.And, FIG. 8 is a view showing a comparison of magnetic field distribution according to the presence or absence of ferrite. According to this, FIG. 8(a) is a simulation of the magnetic field distribution in the absence of ferrite using a finite element analysis program, and FIG. 8(b) is a simulation of the magnetic field distribution in the presence of ferrite. Since the magnetic field passing over the ferrite is reduced when ferrite is added, electromagnetic interference (EMI) can be reduced in the uppermost rectifier circuit, the inductance of the receiving coil can be increased, and the quality factor can be improved, so it is placed on the receiving coil.

또한, 상기 페라이트층(210b)의 상부에 구비되는 정류용 PCB(210c)는 PCB기판에 수신코일(212)의 공진을 맞추기 위한 커패시터(213)와, 교류를 직류로 정류하기 위한 정류기(214)인 반파 정류기와, 전압을 일정하게 만들기 위한 선형 레귤레이터(216)를 포함한다.In addition, the rectifying PCB 210c provided on the ferrite layer 210b includes a capacitor 213 for matching the resonance of the receiving coil 212 to the PCB substrate, and a rectifier 214 for rectifying alternating current into direct current. It includes a half-wave rectifier and a linear regulator 216 for making the voltage constant.

이와 같은 정류용 PCB(210c)는 입력부는 전선으로 수신코일(212)과 연결되며, 출력부는 전선으로 수신모듈(210)이 장착되는 케이스(220)의 +극 단자(221)와 -극 단자(222)에 연결되어 수신모듈(210)을 무선마우스(200) 내부의 건전지 삽입부에 장착할시 직류전원을 공급할 수 있다.In such a rectification PCB (210c), the input part is connected to the receiving coil 212 with an electric wire, and the output part is the + terminal 221 and the - pole terminal ( 222), it is possible to supply DC power when the receiving module 210 is mounted on the battery insert inside the wireless mouse 200.

이상의 수신모듈(210)은 AA건전지 사이즈로 모듈화함에 따라 기존의 AA건전지 사이즈를 전원으로 사용하는 무선마우스(200)의 건전지소켓에 장착하기만 하면 무선전력전송을 통해 전원을 공급받을 수 있다. As the above receiving module 210 is modularized to the size of AA batteries, it is possible to receive power through wireless power transmission simply by mounting it in the battery socket of the wireless mouse 200 using the existing AA battery size as a power source.

따라서, 기존에 사용하던 건전지를 사용하는 무선마우스(200)에 장착된 건전지를 제가한 후 별도의 설계변경없이 그대로 수신모듈(210)을 간편하게 장착하여 무선마우스의 전원 공급용으로 사용할 수 있다. Therefore, after removing the batteries installed in the wireless mouse 200 using batteries, the receiving module 210 can be conveniently mounted without any design change and used for power supply of the wireless mouse.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations are possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. The scope of protection should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 무선마우스 급전패드 110: USB포트
120: 인버터 130: 송신코일
200: 무선마우스 210: 수신모듈
210a: 전력수신용 PCB 210b: 페라이트층
210c: 정류용 PCB 212: 수신코일
214: 정류기 216: 선형 레귤레이터
220: 케이스100: wireless mouse feeding pad 110: USB port
120: inverter 130: transmission coil
200: wireless mouse 210: receiving module
210a: power receiving PCB 210b: ferrite layer
210c: rectification PCB 212: receiving coil
214: rectifier 216: linear regulator
220: case

Claims (9)

자기장을 발생하는 송신코일을 포함하는 무선마우스 급전패드와, 무선마우스에 구비되어 상기 송신코일의 전자기 유도 에너지를 집전하는 수신코일을 포함하는 무선전력전송 수신모듈로 구성되며,
상기 송신코일은 중앙에서 외곽으로 갈수록 턴과 턴 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 배치되고,
상기 수신모듈은 무선마우스의 AA건전지가 삽입되는 건전지소켓에 장착되도록 AA건전지의 형상과 크기를 가지도록 이루어지고 자기장에 영향을 주지않는 플라스틱 재질로 이루어지는 케이스에 내장되며,
상기 케이스의 양단에는 건전지의 +극과 -극에 해당하는 부분으로서 전기가 통하는 금속재질로 +극 단자과 -극 단자를 구비하여 상기 수신모듈과 전선으로 연결되어 AA건전지가 삽입되는 건전지소켓에 장착되어 전기적으로 연결되고,
상기 수신모듈은 무선전력전송을 위한 수신코일이 구비되는 전력수신용 PCB와, 상기 전력수신용 PCB의 상부에 구비되어 자기장으로 인한 전자파 간섭현상을 최소화하기 위한 페라이트층과, 상기 페라이트층의 상부에 구비되어 상기 수신코일에서 받은 전류를 정류하기 위한 회로가 있는 정류용 PCB로 구성되며,
상기 정류용 PCB는 PCB기판에 수신코일의 공진을 맞추기 위한 커패시터, 교류를 직류로 정류하기 위한 반파정류기, 전압을 일정하게 만들기 위한 선형 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
It consists of a wireless power transmission receiving module including a wireless mouse feeding pad including a transmitting coil for generating a magnetic field, and a receiving coil provided in the wireless mouse to collect electromagnetic induced energy of the transmitting coil,
The transmission coil is disposed in a form in which the interval between turns gradually decreases from the center to the outside,
The receiving module is made to have the shape and size of AA batteries to be mounted in the battery socket into which the AA batteries of the wireless mouse are inserted, and is built in a case made of a plastic material that does not affect the magnetic field,
At both ends of the case, a metal material that conducts electricity as a part corresponding to the + and - poles of the battery is provided with a + pole terminal and a - pole terminal. It is connected to the receiving module with an electric wire and is mounted in a battery socket into which AA batteries are inserted. electrically connected,
The receiving module includes a power receiving PCB having a receiving coil for wireless power transmission, a ferrite layer provided on the power receiving PCB to minimize electromagnetic interference caused by a magnetic field, and an upper portion of the ferrite layer It is provided and consists of a rectifying PCB having a circuit for rectifying the current received from the receiving coil,
The rectification PCB includes a capacitor for matching the resonance of the receiving coil on the PCB substrate, a half-wave rectifier for rectifying alternating current to direct current, and a linear regulator for making the voltage constant. Pad and wireless power transmission and reception module.
 제 1항에 있어서,
상기 송신코일은 사각형상의 급전패드 중앙에서 가장자리 방향으로 사각 나선형상을 이루며 외곽으로 갈수록 턴과 턴 사이의 간격이 점점 줄어드는 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
The method of claim 1,
The transmission coil forms a square spiral shape from the center of the rectangular feeding pad to the edge, and the distance between turns is gradually reduced toward the outside. Wireless mouse feeding pad and wireless power having a uniform magnetic field, characterized in that Transmit and receive module.
 제 1항에 있어서,
상기 무선마우스 급전패드는 외부의 직류전원을 공급받는 USB포트와, 상기 USB포트를 통해 공급받는 직류전원을 교류(AC)전원으로 변환하는 인버터와, 상기 인버터에서 변환되는 교류(AC)전원이 공급되면 자기장을 발생하는 송신코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
The method of claim 1,
The wireless mouse feeding pad includes a USB port that receives external DC power, an inverter that converts DC power supplied through the USB port into AC power, and AC power that is converted by the inverter is supplied. A wireless mouse feeding pad and wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, characterized in that it includes a transmission coil that generates a magnetic field when it is there.
 제 3항에 있어서,
상기 USB포트는 외부의 5V 직류전원을 제공받고, 상기 인버터는 5V 직류전원을 300KHz 고주파 교류전원으로 변환하는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
4. The method of claim 3,
The USB port receives external 5V DC power, and the inverter converts 5V DC power into 300KHz high-frequency AC power. A wireless mouse feeding pad and wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field.
 제 1항에 있어서,
상기 무선전력전송 수신모듈은 상기 송신코일의 전자기 유도 에너지를 집전하여 교류전원을 유도하는 수신코일과, 상기 수신코일에서 유도된 교류전원을 정류하는 정류기와, 상기 정류기에서 정류된 직류전원을 일정하게 만드는 선형 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
The method of claim 1,
The wireless power transmission receiving module includes a receiving coil for inducing AC power by collecting electromagnetic induced energy of the transmitting coil, a rectifier for rectifying the AC power induced from the receiving coil, and a constant DC power rectified by the rectifier. A wireless mouse feeding pad and wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, characterized in that it includes a linear regulator to make.
 제 5항에 있어서,
상기 정류기는 반파 정류기이며, 상기 반파 정류기의 전단에는 수신코일의 공진을 맞추기 위한 공진용 캐패시터가 연결되고, 상기 반파정류기의 후단에는 상기 반파 정류기를 통해 정류된 직류전원을 평활하는 평활용 캐패시터가 연결되는 것을 특징으로 하는 균일한 자기장을 갖는 무선마우스 급전패드 및 무선전력전송 수신모듈.
6. The method of claim 5,
The rectifier is a half-wave rectifier, and a capacitor for resonance for matching the resonance of the receiving coil is connected to the front end of the half-wave rectifier, and a smoothing capacitor for smoothing the DC power rectified through the half-wave rectifier is connected to the rear end of the half-wave rectifier A wireless mouse feeding pad and a wireless power transmission receiving module having a uniform magnetic field, characterized in that.
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