CN103560599B - 一种电流采样电路和无线充电发射电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电流采样电路和包括该电流采样电路的无线充电发射电路。电流采样电路，应用于无线充电发射电路中，无线充电发射电路中包括DSP控制单元、能量发射电路以及无线发射线圈，能量发射电路交替产生方向相反的第一电流和第二电流，以通过第一电流和第二电流对无线发射线圈进行激励，所述电流采样电路的输入端连接至能量发射电路，其输出端连接至所述DSP控制单元；所述电流采样电路中包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1用于对所述第一电流进行检测，所述第二电流传感器CT2用于对所述第二电流进行检测。通过上述电流采样电路，提高了工作电流检测的准确度，从而能够实现对系统的及时和有效地保护。

Description

一种电流采样电路和无线充电发射电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种电流采样电路和无线充电发射电路。

背景技术

无线充电技术是通过在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术。目前，无线充电技术可以分为两种方式，一种电磁感应方式；一种磁共振方式，其中电磁感应方式是依靠线圈之间的电磁感应实现能量的传输，磁共振方式是通过两个振动频率相同的物体来实现高效的能量传输。电磁感应式无线充电需要将充电设备控制在几毫米～几厘米范围内，属于近磁场无线充电，比较适合小功率电器使用，如手机、PSP等。由于其工作在10KHz～数百kHz之间，其电流采样技术很成熟，不需要考虑电子元器件在高频工作状态下的寄生参数对系统控制的影响。磁共振式无线充电技术可以实现数厘米～数米左右的无线充电距离，同时效率很高，因此备受关注。

在磁共振式无线充电系统的发射电路中，发射部分电路直接决定系统的性能，磁共振式无线充电系统中，线圈共振频率通常在10MHz或者更高，这种工作频率下常规的电子元器件寄生参数将显著影响其自身电路特性。另外，在使用电流传感器对电流进行采样时，由于使用的电磁材料固有的磁场矫顽力因素，也限制了电流传感器在电流换向频率较高的高频场合下的使用。

对于电流采样电路，由于寄生参数和磁场矫顽力因素的影响，将大大降低电流采样的波形准确度和精度，从而进一步降低无线充电发射电路的性能，从而增加系统控制的难度，甚至带来错误检测的问题。

发明内容

本发明提供一种电流采样电路和无线充电发射电路，用于解决现有技术中无线充电发射电路中由于高频情况下寄生参数以及磁场矫顽力因素所造成的电流采样精度下降的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种电流采样电路，应用于无线充电系统的无线充电发射电路中，所述无线充电发射电路中包括DSP控制单元、能量发射电路以及无线发射线圈，所述能量发射电路根据DSP控制单元提供的PWM脉冲控制信号，交替产生第一电流和第二电流，所述第一电流和第二电流的方向相反，以通过方向相反、且交替产生的第一电流和第二电流对无线发射线圈进行激励，

所述电流采样电路的输入端连接至所述能量发射电路，所述电流采样电路的输出端连接至所述DSP控制单元；

所述电流采样电路中包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1用于对所述第一电流进行检测，所述第二电流传感器CT2用于对所述第二电流进行检测。

优选地，在无线充电发射电路的工作的一个周期内，第一电流和第二电流存在的时间各占半个周期，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2检测的时间同样各占半个周期。

优选地，电流采样电路还包括电阻R1和R2、肖特基整流二极管D1和D2、采样电阻R3、以及由电阻R4和电容C1组成的滤波电路；其中，

第一电流传感器CT1输出的电流信号通过电阻R1生成第一电压信号，所述第一电压信号通过D1整流后施加在采样电阻R3上；

第二电流传感器CT2输出的电流信号通过电阻R2生成第二电压信号，所述第二电压信号通过D2整流后施加在采样电阻R3上；

施加在采样电阻R3上的第一电压信号或第二电压信号通过由电阻R4和电容C1组成的滤波电路进行滤波，经过所述滤波之后的信号输入至DSP控制单元的数模转换通道中。

为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种无线充电发射电路，应用于无线充电系统中，所述无线充电发射电路包括：DSP控制单元、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、以及电流采样电路；

所述电流采样电路采用上述任一电流采样电路；

所述DSP控制单元连接至驱动电路；所述DSP控制单元用于将PWM脉冲控制信号提供给驱动电路，以及根据所述电流采样电路采集的第一电流和/或第二电流对提供给驱动电路的所述PWM脉冲控制信号进行调整，以控制所述无线充电系统的正常工作；

所述驱动电路用于根据所述PWM脉冲控制信号，控制能量发射电路中的多个MOS管交替导通和关闭；

所述能量发射电路用于通过多个MOS管交替导通和关闭，对无线发射线圈进行激励以实现能量的无线发射。

优选地，所述能量发射电路包括由4个MOS管所组成的全桥H桥；

第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接到所述全桥H桥中下桥臂的MOS管的源极；或，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接至所述全桥H桥中上桥臂MOS管的漏极。

优选地，所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4根据DSP控制单元所提供的PWM脉冲控制信号交替导通，以激励所述无线发射线圈；或，

所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C6所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C6组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励所述无线发射线圈。

优选地，所述无线发射线圈包括金属线圈T1-A和电容C20，电容C20与金属线圈T1-A串联，

所述金属线圈T1-A的一端连接至所述能量发射电路中前桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点，所述金属线圈T1-A的另一端通过电容C20连接至所述能量发射电路中后桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点。

优选地，所述驱动电路包括电压转换芯片U1和U2，电压转换芯片U1和U2的输入端分别连接于DSP控制单元的脉冲信号输出端，电压转换芯片U1和U2的输出端分别连接至能量发射电路中的MOS管的栅极，以对MOS管的关闭和开通进行控制。

本发明的有益效果包括：

其一、在电流采样电路中，由于利用两个电流传感器，在检测双向电流时，两个电流传感器分别用于对方向相反的第一电流和第二电流进行检测，从而避免了现有技术中，由于使用的电磁材料固有的磁场矫顽力因素所导致不能用于存在电流换向频率较高的高频场合下的使用，本发明中，由于每个电流传感器仅检测单向电流方向，因此通过避开磁性材料反向工作时磁场矫顽力因素对采样精度的影响，从而解决了解决磁共振无线传输系统中的电流采样难题；提高了工作电流检测的准确度；

其二、在电流采样电路中，通过两个电流传感器对一个周期内的电流分开检测，每个电流传感器仅工作半个周期，从而降低了电流采样电路中的元件工作频率，改善了寄生参数对电流采样的波形和精度造成影响的问题，从而能够更好地反映系统工作电流的波形，提高了工作电流检测的准确度；

其三、DSP控制单元电流采样电路在每个周期检测电流采样电路采集的工作电流，并在每个周期对输出的PWM脉冲控制信号的占空比进行动态控制和调整，从而能够实现对系统的及时和有效地保护，实现系统的动态调整；

其四、能量发射电路可以通过全桥H桥或半桥H桥等多种方式进行实现，且能量发射电路与无线充电发射电路中电流采样电路等其他电路模块的连接关系不发生改变，从而实现了系统硬件的便于剪裁，扩大了该无线充电发射电路的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的框图；

图2为本发明实施例提供的无线充电发射电路的电路图；

图3为发明实施例提供的通过半桥H桥实现的能量发射电路300的电路结构图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例提供的电流采样电路和无线充电发射电路进行详细描述。

本发明实施例提供了一种电流采样电路，应用于无线充电系统的无线充电发射电路中，所述无线充电发射电路中包括DSP控制单元、能量发射电路以及无线发射线圈，所述能量发射电路根据DSP控制单元提供的PWM脉冲控制信号，交替产生第一电流和第二电流，所述第一电流和第二电流的方向相反，以通过方向相反、且交替产生的第一电流和第二电流对无线发射线圈进行激励。所述电流采样电路的输入端连接至所述能量发射电路或所述无线发射线圈，所述电流采样电路的输出端连接至所述DSP控制单元；所述电流采样电路中包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1用于对所述第一电流进行检测，所述第二电流传感器CT2用于对所述第二电流进行检测。

本发明实施例中提供的电流采样电路，能够用于发射线圈共振工作模式下的电流检测，电流传感器没有采用现有技术中的电流双向检测，而是采用了两次单向检测的检测方式，由于利用两个电流传感器，在检测双向电流时，两个电流传感器分别用于对方向相反的第一电流和第二电流进行检测，从而避免了现有技术中，由于使用的电磁材料固有的磁场矫顽力因素所导致的不能在电流换向频率较高的高频场合下使用的缺陷。本发明中，由于每个电流传感器仅检测单向电流方向，因此可以通过避开磁性材料反向工作时磁场矫顽力因素，从而解决了解决磁共振无线传输系统中的电流采样难题。

本发明实施例中，在无线充电发射电路的工作的一个周期内，第一电流和第二电流存在的时间各占半个周期，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2检测的时间同样各占半个周期。其中，一个周期是指第一电流和第二电流交替产生一次的时长。

本发明实施例还提供一种无线充电发射电路，该无线充电发射电路包括本发明实施例中的任一电流采样电路。下面对本发明实施例提供的一种无线充电发射电路进行详细说明。

请参阅图1，为本发明实施例提供的一种无线充电发射电路的框图。该无线充电发射电路应用于无线充电系统中。如图1所示，该无线充电发射电路包括DSP控制单元100、驱动电路200、能量发射电路300、无线发射线圈400、以及电流采样电路500。其中，DSP控制单元100连接至驱动电路200，并将PWM脉冲控制信号提供给驱动电路200；驱动电路200根据该PWM脉冲控制信号，控制能量发射电路300中的多个MOS管交替导通和关闭；通过能量发射电路300中的多个MOS管交替导通和关闭，对无线发射线圈400进行激励以实现能量的无线发射；所述电流采样电路500连接至能量发射电路300和DSP控制单元100，所述电流采样电路500对能量发射电路300的工作电流进行采集，并将采集的电流提供给DSP控制单元100，其中，工作电流包括交替产生、且方向相反的第一电流和第二电流，DSP控制单元100将根据能量发射电路300的工作电流调整提供给驱动电路200的所述PWM脉冲控制信号。

请参阅图2，为本发明实施例提供的无线充电发射电路的电路图。如图1、2所示，DSP控制单元100用于控制无线充电发射电路的正常工作，DSP控制单元100用于将PWM脉冲控制信号提供给驱动电路200，并能够通过调节PWM脉冲控制信号的占空比来调节系统工作电流的大小，具体地，可以在DSP芯片的运行软件中设置电流环检测功能，如果需要增大输出的工作电流，则DSP芯片将通过增大PWM脉冲控制信号的占空比R来实现工作电流的增大，如果需要减小输出的工作电流，则DSP芯片将通过减小PWM脉冲控制信号的占空比R来实现工作电流的减小，同样地，可以通过调节PWM脉冲控制信号的占空比来调节系统输出功率的大小。因此，能够实现系统的动态调整。

另外，DSP控制单元100用于接收电流采样电路500采集的无线充电发射电路的工作电流，并用于系统工作电流，以及输出功率的实时控制，DSP控制单元100在接收到每个周期检测电流采样电路500采集的工作电流后，通过在每个周期对输出的PWM脉冲控制信号的占空比进行动态控制和调整，从而能够实现对系统的及时和有效地保护，实现系统的动态调整。

如图2所示，能量发射电路300包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，其中，Q1与Q2组成H桥的前桥臂，Q3与Q4组成H桥的后桥臂。Q1、Q3同时导通，同时关闭；Q2、Q4同时导通，同时关闭。通过DSP控制单元100提供的PWM脉冲控制信号，能够使得Q1、Q3和Q2、Q4交替导通，通过交替导通的Q1、Q3和Q2、Q4，进而激励无线发射线圈400，从而实现能量的无线传输发射。

在能量发射电路300中，通过交替导通的MOS管，能够交替产生方向相反的第一电流和第二电流，例如，在Q1、Q3同时导通时，产生第一电流；在Q2、Q4同时导通时，产生与第一电流的电流方向相反的第二电流。因此，第一电流和第二电流交替产生一次的一个周期也是MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4交替导通一次的一个周期。

上述示例中，以能量发射电路300包括4个MOS组成的全桥H桥为例进行了说明，另外能量发射电路300也可以通过其他的方式实现，例如，能量发射电路300可以通过半桥H桥实现。

如图3所示，为通过半桥H桥实现的能量发射电路300的电路结构图。其中，半桥H桥包括MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C6，其中，Q1和电容C5组成半桥H桥的上桥臂，Q2和电容C6组成半桥H桥的下桥臂。Q1和Q2交替导通，从而激励无线发射线圈400。半桥H桥实现的系统电路的发射功率小于全桥H桥实现的系统电路的发射功率，可以在系统的额定功率较小时采用。对于半桥H桥实现的能量发射电路300，驱动电路200只需要提供Q1_PWM和Q2_PWM两个控制信号,另外，能量发射电路300与电流采样电路500的连接关系不变，能量发射电路300和无线发射线圈400之间的连接也不会发生变化，在这种情况下，可以根据需要对能量发射电路300进行设置，实现了系统硬件的便于剪裁，扩大了该无线充电发射电路的应用范围。

具体地，本发明实施例中，驱动电路200连接在DSP控制单元100和能量发射电路300之间，以用于对电平进行转换，驱动电路200可以通过电压转换芯片实现，其能够将DSP控制单元100的工作电压转换为MOS管的工作电压。如图2所示，驱动电路200包括电压转换芯片U1和U2，电压转换芯片U1和U2的输入端分别连接于DSP控制单元100的脉冲信号输出端(包括PWM_Q1、PWM_Q2、PWM_Q3、以及PWM_Q4)，电压转换芯片U1和U2的输出端分别连接至能量发射电路300中的MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4的栅极，以对MOS管Q1、Q2、Q3、以及Q4的关闭和开通进行控制。

本发明实施例中，无线发射线圈400包括金属线圈T1-A和电容C20。金属线圈T1-A是一组采用利兹线或铜管绕制的金属圆环线圈，电容C20与金属线圈T1-A串联，以达到工作时串联谐振的要求。金属线圈T1-A的一端连接至能量发射电路300中前桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点，金属线圈T1-A的另一端通过电容C20连接至能量发射电路300中后桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点。另外，当能量发射电路300通过半桥H桥实现时，金属线圈T1-A的一端连接至能量发射电路300中前桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点，金属线圈T1-A的另一端通过电容C20连接至能量发射电路300中后桥臂的两个电容之间的连接点。

本发明实施例中，电流采样电路500通过两个电流传感器对系统的工作电流进行采集，在系统工作的一个周期内，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分开检测，即每个电流传感器工作半个周期。

如图2所示，电流采样电路500包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2、电阻R1和R2、肖特基整流二极管D1和D2、采样电阻R3、以及由电阻R4和电容C1组成的滤波电路。

其中，第一电流传感器CT1输出的电流信号通过电阻R1生成第一电压信号，所述第一电压信号通过D1整流后施加在采样电阻R3上；第二电流传感器CT2输出的电流信号通过电阻R2生成第二电压信号，所述第二电压信号通过D2整流后施加在采样电阻R3上；施加在采样电阻R3上的第一电压信号或第二电压信号通过由电阻R4和电容C1组成的滤波电路进行滤波，经过所述滤波之后的信号输入至DSP控制单元的数模转换通道中。

DSP控制单元100通过数模转换通道逐周期检测电流值。例如，在Q1、Q3同时导通的半个周期内，通过第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2中的一个来对系统的工作电流进行检测，在Q2、Q4同时导通的半个周期内，通过第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2中的另一个来对系统的工作电流进行检测。其中，一个周期可以是MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4交替导通一次，即在一个周期内，MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4各导通一次。通过两个电流传感器对一个周期内的电流分开检测，每个电流传感器仅工作半个周期，能够更好地反映系统工作电流的波形，提高了工作电流检测的准确度。

在图2中第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接到全桥H桥中下桥臂的MOS管Q2和Q3的源极(S极)，另外，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2也可以采用其它的连接方式，例如，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接至全桥H桥中上桥臂MOS管的漏极(D极)，即第一电流传感器CT1连接至MOS管Q1的漏极、第二电流传感器CT2连接至MOS管Q4的漏极。在第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接至H桥中上桥臂MOS管的漏极时，由于H桥中下桥臂的MOS管的源极电流不同于H桥中上桥臂MOS管的漏极电流，因此，在DSP控制单元100的信号处理部分需要做出对应的改动，在此不再赘述。

本发明实施例中，以通过一路数模转换通道(AD通道)进行采集为例进行了说明，另外，也可以使用两路或两路以上的AD通道进行采集，在通过两路或两路以上的AD通道进行采集时，可以用硬件来进行多路采集实现信号均值处理，减少DSP软件算法复杂度，从而能够获得更好的工作电流的波形采集效果。

通过本发明实施例提供的电流采样电路500，能够对无线充电发射电路的工作电流进行更加准确的检测，采样的工作电流可以作为每个周期输出的PWM脉冲控制信号的占空比的大小的判断依据，也就是说，DSP控制单元100通过PWM脉冲控制信号的占空比的大小，可以调整无线充电发射电路的工作电流的大小，其中PWM脉冲控制信号的占空比越大，则无线充电发射电路的工作电流越大，其发射功率也越大，另外，通过电流采样电路500检测的工作电流，可以实现对系统的过流保护，当检测的系统工作电流的工作电流过大时，DSP控制单元100可以调整通过PWM脉冲控制信号的占空比的调整来减小输出的工作电流，从而保证发射线圈的正常工作。

本发明实施例中的DSP芯片可以采用型号为TMS320系列的DSP控制芯片。

需要说明的是，本发明实施例中图2至图3所示的电路结构为无线充电发射电路中各个电路模块的优选实现方式，在实现各个电路模块的功能的前提下，也可以对各个模块的电路结构进行等效的变换，或采用其它的电路结构。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电流采样电路，应用于无线充电系统的无线充电发射电路中，所述无线充电发射电路中包括DSP控制单元、能量发射电路以及无线发射线圈，所述能量发射电路根据DSP控制单元提供的PWM脉冲控制信号，交替产生第一电流和第二电流，所述第一电流和第二电流的方向相反，以通过方向相反、且交替产生的第一电流和第二电流对无线发射线圈进行激励，其特征在于，

所述电流采样电路的输入端连接至所述能量发射电路，所述电流采样电路的输出端连接至所述DSP控制单元；

所述电流采样电路中包括第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2，所述第一电流传感器CT1用于对所述第一电流进行检测，所述第二电流传感器CT2用于对所述第二电流进行检测。

2.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，在无线充电发射电路的工作的一个周期内，第一电流和第二电流存在的时间各占半个周期，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2检测的时间同样各占半个周期。

3.如权利要求1所述的电流采样电路，其特征在于，电流采样电路还包括电阻R1和R2、肖特基整流二极管D1和D2、采样电阻R3、以及由电阻R4和电容C1组成的滤波电路；其中，

第一电流传感器CT1输出的电流信号通过电阻R1生成第一电压信号，所述第一电压信号通过D1整流后施加在采样电阻R3上；

第二电流传感器CT2输出的电流信号通过电阻R2生成第二电压信号，所述第二电压信号通过D2整流后施加在采样电阻R3上；

施加在采样电阻R3上的第一电压信号或第二电压信号通过由电阻R4和电容C1组成的滤波电路进行滤波，经过所述滤波之后的信号输入至DSP控制单元的数模转换通道中。

4.一种无线充电发射电路，应用于无线充电系统中，其特征在于，所述无线充电发射电路包括：DSP控制单元、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、以及电流采样电路；

所述电流采样电路采用如权利要求1至3中任一项所述的电流采样电路；

所述DSP控制单元连接至驱动电路；所述DSP控制单元用于将PWM脉冲控制信号提供给驱动电路，以及根据所述电流采样电路采集的第一电流和/或第二电流对提供给驱动电路的所述PWM脉冲控制信号进行调整，以控制所述无线充电系统的正常工作；

所述驱动电路用于根据所述PWM脉冲控制信号，控制能量发射电路中的多个MOS管交替导通和关闭；

所述能量发射电路用于通过多个MOS管交替导通和关闭，对无线发射线圈进行激励以实现能量的无线发射。

5.如权利要求4所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述能量发射电路包括由4个MOS管所组成的全桥H桥；

第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接到所述全桥H桥中下桥臂的MOS管的源极；或，第一电流传感器CT1和第二电流传感器CT2分别连接至所述全桥H桥中上桥臂MOS管的漏极。

6.如权利要求4所述的无线充电发射电路，其特征在于，

所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4根据DSP控制单元所提供的PWM脉冲控制信号交替导通，以激励所述无线发射线圈；或，

所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C6所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C6组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励所述无线发射线圈。

7.如权利要求6所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述无线发射线圈包括金属线圈T1-A和电容C20，电容C20与金属线圈T1-A串联，

所述金属线圈T1-A的一端连接至所述能量发射电路中前桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点，所述金属线圈T1-A的另一端通过电容C20连接至所述能量发射电路中后桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点。

8.如权利要求4所述的无线充电发射电路，其特征在于，所述驱动电路包括电压转换芯片U1和U2，电压转换芯片U1和U2的输入端分别连接于DSP控制单元的脉冲信号输出端，电压转换芯片U1和U2的输出端分别连接至能量发射电路中的MOS管的栅极，以对MOS管的关闭和开通进行控制。