嵌入式充電寶小夜燈的設計分析

羅丹妮 陜西能源職業技術學院

嵌入式充電寶小夜燈的設計分析

羅丹妮 陜西能源職業技術學院

在電量需求日益遞增的背景下，充電寶一類的環保型設備應運而生。然而，通用的充電寶本身也有諸多的問題。因此，本論文設計出一款新型的嵌入式充電寶小夜燈設備，從而化解通用充電寶的不足之處，并使得本論文所設計出的充電寶更加便捷化，提高充電寶的使用效率與普及性。

嵌入式 充電寶 小夜燈 設計

當下霧霾等所造成的環境污染十分嚴重，同時，人類的用電量也在急劇地遞增。出于倡導降低污染與節能環保的目的，本論文設計出嵌入式充電寶小夜燈，從而體現出該產品的優越性，即體積較小，又能夠直接表現出省電的功能，具備零污染的優點，重點化解了當下最為普遍性的手機等電子設備電量并不充分的難題。另外，也替新型能源充電的發展趨勢提供了借鑒的作用。

1 充電寶概述

充電寶主要指的是具備內置型電池且基于無線感應渠道所獲取的電力開展充電的裝置或是設備，主要是經由無線電波、電磁波、電磁感應以及電磁共振等3類方式達到充電的目的。其中，采用電磁共振充電主要是一類經由高度化協調的電磁感應化解方案。此類充電所依靠的是一致性共振頻率的松散式耦合線圈渠道來進行電力的傳遞，單個負載電荷對應的電容板和線圈的某端連接之后，即會出現單個共振頻率。在發射端也就是充電寶在通電過程中，內在的磁鐵會與手機充電的外殼磁鐵體系相連，其并不會向外傳遞電磁波，而僅僅為在附近產生單一性的非輻射式的磁場。此磁場主要的功能在于接收端相連，刺激接收端出現共振，進而能夠通過極小的消耗方式為代價進行能量的傳遞。如此即可以獲得近90%的高效率。和通常的充電寶以及電磁感應模式相較而言，此類模式的輻射不大，方向性的要求也并較小，傳輸的距離也更加地長，傳輸的效率也更加地高。當發射端處于通電狀態時，它的內部磁鐵會與手機充電的外殼磁鐵體系一同工作，且并不會向外放射電磁波，而僅僅在附近產生單個非輻射式的磁場。此磁場主要的功能在于與接收端加以聯系，刺激接收端產生共振現象。在此項技術中，產生的磁場強度會與地球的磁場強度類似，無需擔憂此項技術會影響用戶的身體健康以及其他設施可能導致的不良后果。借助于共振還能夠拖延傳輸的間距。電磁感應方式所供電的最大間距大概為10cm，至于磁共振模式若有足夠大的圈，則能夠向數米處之外提供電力。由于方向性較低，它內部處的磁鐵會與手機充電外殼部的磁鐵進行系統化的工作，從而致使手機能夠緊密地吸附在它的外表表，且能夠隨意地進行旋轉，兼具支架與充電器的雙重功能，能夠將手機安置其上觀看電影或電子相冊加以使用，擺放比較地隨意。

當然，充電寶本身也暴露出若干的問題。充電寶一般被視作新一代替手機續航的重要產品而闖入到我們的日常生活中。在手機的配置愈來愈高的環境背景下，百姓對于充電寶的所需亦也在日益地增加。然而，當下使用最為頻繁的一般性充電寶由于自身存在著儲電有限的欠缺，因此，在充電時會出現型號并不配置的現象，同時輻射現象嚴重，攜帶并不便捷化，從而并不可以真正地與客戶所需相匹配。因而，這就需要設計出更加先進的充電寶來滿足客戶的所需求。本論文即設計出一款嵌入式的充電寶小夜燈，化解充電寶所遇到的瓶頸現象。

2 嵌入式充電寶小夜燈的具體設計

根據充電寶的具體功能，本論文所設計的是一種嵌入式的充電寶小夜燈設備。所謂的嵌入式充電寶小夜燈，指的是將所設計出的具有小夜燈設備的充電寶可以直接地嵌入到墻體內加以使用，功能在于對于所設計的設備起到一定的掌控、監視或是輔助性的作用。在本論文中，主要設計的充電寶類型附帶USB設備。同時，所設計出的充電寶嵌入式小夜燈規格為3D。此小夜燈主要包含前燈罩與后殼2個部分。其中，前燈罩主要是和后殼能夠拆卸相連，同時也能夠被固定于后圍的地方，從而打造成一個內置電路板以及數個LED燈珠裝置的、形態完整化的腔體。另外，將數個LED燈珠都固定于電路板處，并和電同時相聯系起來；在前燈罩的前端處設置一個透明的面板，將LED燈珠發出光的一面安置于透明狀態中的面板處，從而確保能夠在面板的地方即能夠清晰地看到LED燈所發出的光線。在透明面板處固定有外表涂有覆蓋光柵素材的3D規格的圖片層。而在LED燈珠的后殼外面則設置有和火線電相連接的火線接線柱以及和零線電連接的零線接線柱，同時也應覆蓋于接地處的地線接線柱等相關的設備。另外，還設置有火線接線柱以及零線接線柱等設備，上述這些設備依次和電路板中的電相連起來。電路板內安置有數個和相應設備中的電相連起來的USB接口。

本論文所設計出的嵌入式充電寶3D小夜燈基本上克服了傳統充電寶的不足，更加凸顯出該新型設備的優點，即凸顯出實用性的優點，從而在一定程度上省卻了插座的多余設計步驟，不單單削減了傳統小夜燈體積過于龐大的缺點，同時也能夠直接地嵌入到墻內加以應用，在一定程度上有效地省卻了不必要的空間。另外，本論文所設計出的充電寶3D小夜燈具備USB接口，用此接口加以充電，在一定程度上便于充電的開展。

3 結論

由于充電寶本身具備突出的功能，而本論文所設計出的嵌入式充電寶3D小夜燈更具有傳統充電寶并不具備的優勢，使用也更加地便捷化，因此具有顯著的廣泛使用性優點，適合于上班族與學生等群體。

[1]蘭萍,劉旭光,劉洪春,等.新型能源多合一充電寶的設計與實現[J].電子設計工程,2016,24(16):146-148.

[2]劉大龍，朱浩清，顏曉文.基于RFID 技術的嵌入式充電樁電磁耦合器設計[J].電氣自動化,2017,39(1):19-22.

羅丹妮，1987-， 陜西咸陽人，碩士研究生，研究領域：電子技術，信號與信息，圖像處理，單位：陜西能源職業技術學院，713200。