[发明专利]用于微型听力设备的射频无线充电装置

说明书

本发明涉及一种用于听力设备的射频无线充电装置，能量发送端电路将充电能量转换为蓝牙频道的高频能量送出，借用原听力设备中的蓝牙发射接收天线，使其既可以作为通信装置，也可以切换为能量接收装置，充电工作于蓝牙频段使得充电设备中的天线尺寸显著缩小以及天线数量显著减少。该发明涉及的射频无线充电技术由于收发天线在充电时位于彼此的辐射近场或辐射远场区，因此避免了MHz波段基于磁感应和磁谐振充电技术中需要听力设备与充电线圈严格对齐的问题，从而不需要针对每个耳机或助听器的充电盒进行定制化开模，可适用于不同类型的耳机和助听器，极大降低生产和研发成本，有效解决蓝牙通信天线、无线充电线圈或天线及其附属设备间的电磁兼容问题。

技术领域

本发明涉及一种射频无线充电技术，特别涉及一种用于听力设备的射频无线充电装置。

背景技术

如图1所示现有蓝牙耳机充电方案示意图。其技术方案简述为采用磁感应和磁谐振原理，初级线圈和次级线圈之间通过磁力线耦合，将交流功率传输至助听器或蓝牙耳机内并存储于电池中。该系统至少包含一个发射端的初级线圈和一个位于耳机或助听器内的次级线圈。该线圈的工作频率为1～15MHz。初级线圈与次级线圈的间距通常小于3mm。

该无线充电方案存在较多限制，不适用于微型助听器和微型耳机，主要包括以下几点：

1、不适合小型化集成。交流-交流(磁感应)转换效率需要初-次级线圈都具有较大的电感量，其与电感线圈的匝数成正比，从而与电感线圈的体积成正相关，需要的电感尺寸较大，难以集成进微型助听器和耳机。

2、电磁兼容。为了防止漏磁，需要在耳机和助听器内的初级电感线圈的一侧放置磁性材料，通常为磁铁、铁氧体或者铁磁材料。该磁性材料尺寸与电感线圈相当，不仅难以集成进微型助听器和耳机，同时该磁性材料具有较高损耗，对蓝牙天线造成影响，造成蓝牙天线辐射效率低，通信距离较小。

3、发热。对于微小形设备，可以集成的充电线圈尺寸较小，导致耦合效率低，欧姆损耗高，充电器、耳机和助听器均发热量巨大。

4、成本高。充电时需要初-次级线圈严格对准，这需要对充电器的机械结构针对每一款产品进行定制化涉及，研发和生产成本极大。

发明内容

为了提高现在微型助听器无线充电效率和小型化要求，提出了一种用于听力设备的射频无线充电装置。

本发明的技术方案为：一种用于微型听力设备的射频无线充电装置，包括能量发送端电路和听力设备能量接收端电路；能量发送端电路的电源通过电源管理芯片、直交流变换电路转换为高频交流信号，此高频交流信号的频段为听力设备的蓝牙频段，高频交流信号通过切换开关电路接通蓝牙发射天线，通过选中的蓝牙发射天线将能量发送至听力设备能量接收端；听力设备能量接收端电路包括听力设备的蓝牙发射接收天线以及切换开关、整流电路，蓝牙发射接收天线接收高频能量通过切换开关、整流电路将能量送电源管理给电池充电。

通过采用上述技术方案，原听力设备中的蓝牙发射接收天线，使其既可以作为通信装置，也可以切换为能量接收装置，充电工作于蓝牙频段，提高充电效率，减小听力设备内原充电线圈，既减少了发热元件，又减少了体积和重量。

优选的：所述整流电路与电源管理之间有滤波网络，该滤波网络包含遏流电感或滤波电容中的至少一个。

通过采用上述技术方案：避免系统内电磁干扰，提高系统对静电放电的耐受度，降低射频传输损耗，增加系统稳定性，提高天线能量传输效率。

优选的：所述能量发送端电路中的蓝牙发射天线与听力设备能量接收端电路中的蓝牙发射接收天线之间的距离大于2毫米。

通过采用上述技术方案：避免了MHz感应充电技术种的听力设备与充电线圈严格对齐的问题，扩大了适用范围。