CN106549457A - 一种无线充电驱动芯片 - Google Patents

Abstract

本发明适用于通信及电子技术，提供了无线充电驱动芯片，包括：输入选通模块，用于对输入信号进行识别及解析，按照控制类型将控制信号发给频率控制模块或占空比控制模块，频率控制模块用于对控制信号进行处理得到频率控制信号后发给振荡器模块，占空比控制模块用于对控制信号进行处理得到占空比控制信号后发给驱动模块，振荡器模块用于在频率控制信号的控制下生成斜坡振荡信号并发送给驱动模块，驱动模块用于根据占空比控制信号，将斜坡振荡信号转换为预置占空比的方波振荡信号后发送给全桥发射系统。本发明实施例不需要电压水平转换模块，简化了电路的结构，保证了稳定的占空比，提高了输出稳定性。

Description

一种无线充电驱动芯片

技术领域

本发明属于通信及电子技术，尤其涉及一种无线充电驱动芯片。

背景技术

随着人们生活水平的提高以及电子技术的快速发展，各类电子设备层出不穷，如手机、平板电脑等，用户从中获得了极大的便利，但在充电时，充电器都需要将交流电转化为直流电，再通过连接线的方式连接到电子设备上进行充电。

无线充电装置采用了非接触式的充电方式，其工作原理与变压器类似，即利用电磁感应原理，对手机等设备进行充电。无线充电装置在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接电源并发送电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。

本申请的发明在实施本发明的过程中发现，利用无线充电驱动芯片可控制发射端的发射功率，但是现有发送端的无线充电驱动电路结构相对复杂，输出稳定性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种无线充电驱动芯片，旨在解决现有发送端的无线充电驱动电路结构相对复杂，输出稳定性低的问题。

本发明是这样实现的，一种无线充电驱动芯片，包括输入选通模块、频率控制模块、占空比控制模块、振荡器模块和驱动模块；

所述输入选通模块，用于对包括控制类型和控制信号的输入信号进行控制类型识别及内容解析，按照识别的控制类型将解析得到的控制信号发送给所述频率控制模块或所述占空比控制模块；

所述频率控制模块，用于对所述控制信号进行处理，得到频率控制信号，并将所述频率控制信号发送给所述振荡器模块；

所述占空比控制模块，用于对所述控制信号进行处理，得到占空比控制信号，并将所述占空比控制信号发送给所述驱动模块；

所述振荡器模块，用于在所述频率控制信号的控制下，生成对应频率的斜坡振荡信号并发送给所述驱动模块；

所述驱动模块，用于根据所述占空比控制信号，将所述斜坡振荡信号转换为预置占空比的方波振荡信号后发送给全桥发射系统。

进一步地，所述输入选通模块具体用于：

对所述输入信号进行控制类型识别，当判断所述控制类型信息表示频率控制时，将所述控制信号发送给所述频率控制模块；

当判断所述控制类型信息表示占空比控制类型时，将所述控制信号发送给所述占空比控制模块。

进一步地，所述输入信号为并行输入的六位二进制数，所述六位二进制数顺序编号为1至6号，以编号为1的数字表示所述输入信号的控制类型信息，以编号2至6的数字表示所述控制信号。

进一步地，所述频率控制模块具体用于：

对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；

获取所述数值对应的电流信号，以所述电流信号作为频率控制信号并发送给所述振荡器模块。

进一步地，所述占空比控制模块具体用于：

对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；

获取所述数值对应的电压信号，以所述电压信号作为占空比控制信号并发送给所述驱动模块。

进一步地，所述振荡器模块包括电流接入子模块、第一延时子模块、第二延时子模块和第三延时子模块；

所述电流接入子模块，用于根据所述频率控制信号，分别控制所述第一延时子模块、所述第二延时子模块和所述第三延时子模块，以使所述第一延时子模块、所述第二延时子模块和所述第三延时子模块输出预置的斜坡振荡信号。

进一步地，所述电流接入子模块包括第十六开关、第十七开关、第十八开关和第一电源，所述第一延时子模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容和第二电容，所述第二延时子模块包括第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第三电容和第四电容，所述第三延时子模块包括第十一开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五关管、第五电容和第六电容；

所述第十六开关的源极接地，所述第十六开关的漏极连接所述频率控制模块的信号输出端，所述第十六开关的栅极与漏极相连接；所述第十七开关的栅极连接所述第十六开关的栅极，所述第十七开关的源极接地，所述第十七开关的漏极连接所述第十八开关的漏极；所述第十八开关的栅极分别连接所述第十八开关的漏极和所述第三开关的栅极，所述第十八开关的源极连接所述第一电源；

所述第一开关的栅极连接所述第十一开关的漏极，所述第一开关的漏极连接所述第三开关的漏极，所述第一开关的源极连接所述第二开关的源极；所述第二开关的漏极连接所述第四开关的漏极，所述第二开关的栅极连接所述十二开关的漏极；所述第三开关的源极与所述第四开关的源极，并与所述第一电源相连接，所述第三开关的栅极与所述第四开关的栅极相连接；所述第五开关的栅极连接所述第一电源，所述第五开关的源极接地，所述第五开关的漏极连接所述第一开关的源极；所述第一电容一端接地，另一端连接所述第一开关的漏极；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关的漏极；所述频率控制模块的第二输出端和第四输出端连接所述第三开关的漏极，所述频率控制模块的第一输出端和第三输出端连接所述第四开关的漏极；

所述第六开关的栅极连接所述第四开关的漏极，所述第六开关的漏极连接所述第八开关的漏极，所述第六开关的源极与所述第七开关的源极相连接；所述第七开关的漏极连接所述第九开关的漏极，所述第七开关的栅极连接所述第一开关的漏极；所述第八开关的栅极与所述第九开关的栅极相连接，并连接所述第四开关的栅极，所述第八开关的源极与所述第九开关的源极相连接，并连接所述第一电源；所述第十开关的栅极连接所述第一电源，所述第十开关的源极接地，所述第十开关的漏极连接所述第六开关的源极；所述第三电容的一端接地，另一端连接所述第六开关的漏极；所述第四电容的一端接地，另一端连接所述第七开关的漏极；

所述第十一开关的栅极连接所述第九开关的漏极，所述第十一开关的漏极连接所述第十三开关的漏极，所述第十一开关的源极与所述第十二开关的源极相连接；所述第十二开关的漏极连接所述第十四开关的漏极，所述第十二开关的栅极连接所述第六开关的漏极；所述第十三开关的栅极与所述第十四开关的栅极相连接，并连接所述第九开关的栅极，所述第十三开关的源极与所述第十四开关的源极相连接，并连接所述第一电源；所述第十五开关的栅极连接所述第一电源，所述第十五开关的源极接地，所述第十五开关的漏极连接所述第十一开关的源极；所述第五电容的一端接地，另一端连接所述第十一开关的漏极；所述第六电容的一端接地，另一端连接所述第十二开关的漏极。

进一步地，所述第三开关、所述第四开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十三开关、所述第十四开关和所述第十八开关为P沟道MOS晶体管；

所述第一开关、所述第二开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十一开关、所述第十二开关、所述第十五开关、所述第十六开关和所述第十七开关为N沟道MOS晶体管。

进一步地，所述驱动模块包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器；

所述第一比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第一输出端，所述第一比较器的反相输入端分别连接所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器的反相输入端，并连接所述占空比控制模块的信号输出端，所述第一比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第一输出端；所述第二比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第二输出端，所述第二比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第二输出端；所述第三比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第三输出端，所述第三比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第三输出端；所述第四比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第四输出端，所述第四比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第四输出端。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施例通过输入选通模块对输入信号进行处理，根据控制类型将控制信号发送给频率比控制模块或占空比控制模块，频率控制模块或占空比控制模块根据该控制信号进行处理，频率控制模块输出频率控制信号使振荡器输出对应的斜坡振荡信号，占空比控制占空比控制信号给驱动模块，驱动模块分别接收频率控制信号和占空比控制信号，将斜坡振荡信号转换为预置占空比的方波振荡信号后发送给全桥发射系统。本发明实施例不需要电压水平转换模块，简化了电路的结构，保证了稳定的占空比和频率，提高了输出稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种无线充电驱动芯片的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的振荡器模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的全桥发射系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的占空比调节方式的原理图；

图5a是本发明实施例提供的频率随输入信号变化的仿真统计图；

图5b是本发明实施例提供的频占空比随输入信号变化的仿真统计图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的一种无线充电驱动芯片，包括输入选通模块101、频率控制模块102、占空比控制模块103、振荡器模块104和驱动模块105；

输入选通模块101，用于对包括控制类型和控制信号的输入信号进行控制类型识别及内容解析，按照识别的控制类型将解析得到的控制信号发送给频率控制模块102或占空比控制模块103；

频率控制模块102，用于对所述控制信号进行处理，得到频率控制信号，并将所述频率控制信号发送给振荡器模块104；

占空比控制模块，用于对所述控制信号进行处理，得到占空比控制信号，并将所述占空比控制信号发送给驱动模块105；

振荡器模块104，用于在所述频率控制信号的控制下，生成斜坡振荡信号并发送给驱动模块105；

驱动模块105，用于根据所述占空比控制信号，将所述斜坡振荡信号转换为预置占空比的方波振荡信号后发送给全桥发射系统。

具体地，输入选通模块101具体用于：对所述输入信号进行控制类型识别，当判断所述控制类型信息表示频率控制时，将所述控制信号发送给频率控制模块102；当判断所述控制类型信息表示占空比控制类型时，将所述控制信号发送给占空比控制模块103。在本实施中，输入信号为并行输入的六位二进制数，该六位二进制数顺序编号为1至6号，以编号为1的数字表示所述输入信号的控制类型信息，以编号2至6的数字表示所述控制信号，如以000000～111111表示所述输入信号，由左到右依次编号1至6号，以第1位的数字表示控制类型，如1表示频率控制，0表示占空比控制，以2～6位的数字表示控制信号。当输入选通模块101识别输入信号的第1位为1时，判断全桥发射系统需要进行频率控制，通道选通模块101将2～6位的控制信号发送给频率控制模块102，当输入选通模块101识别输入信号的第1位为0时，判断全桥发射系统需要进行占空比控制，通道选通模块101将2～6位的控制信号发送给占空比控制模块103。

频率控制模块102具体用于：对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；获取所述数值对应的电流信号，以所述电流信号作为频率控制信号并发送给振荡器模块104。在本实施例中，频率控制模块102采用电流控制的方式，其输入端接收的信号为输入选通模块101输出的五位数字的控制信号，控制信号的编码为00000～11111，每一编码对应一个电流信号，如当控制信号为00001时，其对应1号电流信号，当控制信号为00010时，其对应2号电流信号，当控制信号为00111时，其对应7号电流信号，以此类推。

占空比控制模块103具体用于：对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；获取所述数值对应的电压信号，以所述电压信号作为占空比控制信号并发送给驱动模块105。在本实施例中，占空比控制模块103采用电压控制的方式，其输入端接收的信号为输入选通模块101输出的五位数字的控制信号，控制信号的编码为00000～11111，每一编码对应一个电压信号，如当控制信号为00001时，其对应1号电压信号，当控制信号为00010时，其对应2号电压信号，当控制信号为00111时，其对应7号电压信号，以此类推。

在具体使用过程中，本实施例提供无线充电驱动芯片的输出频率达到最大时，才允许调节占空比，如果输出频率不是最大，即使当前的输入信号为占空比控制信号，也不进行占空比的调节，如上一时刻的输入信号是111111，此时的输出频率最大，若下一时刻的输入信号是000111，则此时需要控制占空比，并且设置为可以控制。若上一时刻的输入信号是111000，输出频率没有达到最大，若下一时刻的输入信号为000111，则无线充电驱动芯片输出的信号的占空比不会变化。本实施例设置当频率达到最大时，调节占空比才有效，若输出频率不是最大值，则调节占空比无效，目的是为了控制发射功率保持传输效率的最优化，需要调节发射功率,本发明实施例改变发射功率的过程是：一般会在频率400KHz、占空比50％时，发射功率最大。这时候要保持占空比50％不变，将频率提高。发射功率减小，当提高到800KHz时，发射功率还是太大，这时候就要减小占空比了，将占空比从50％降低到10％，发射功率就会进一步减小。因为减小发射功率的过程是先增加频率，再减小占空比，所以需要在频率最大时调节占空比。

如图2所示，振荡器模块104包括电流接入子模块1041、第一延时子模块1042、第二延时子模块1043和第三延时子模块1044；电流接入子模块1041，用于根据所述频率控制信号，分别控制第一延时子模块1042、第二延时子模块1043和第三延时子模块1044，以使第一延时子模块1042、第二延时子模块1043和第三延时子模块1044输出预置的斜坡振荡信号。

电流接入子模块1041包括第十六开关M16、第十七开关M17、第十八开关M18和第一电源VDD，所述第一延时子模块包括第一开关M1、第二开关M2、第三开关M3、第四开关M4、第五开关M5、第一电容C1和第二电容C2，所述第二延时子模块包括第六开关M6、第七开关M7、第八开关M8、第九开关M9、第十开关M10、第三电容C3和第四电容C4，所述第三延时子模块包括第十一开关M11、第十二开关M12、第十三开关M13、第十四开关M14、第十五开关M15、第五电容C5和第六电容C6；

第十六开关M16的源极接地，第十六开关M16的漏极连接频率控制模块102的信号输出端，第十六开关M16的栅极与漏极相连接；第十七开关M17的栅极连接第十六开关M16的栅极，第十七开关M17的源极接地，第十七开关M17的漏极连接第十八开关M18的漏极；第十八开关M18的栅极分别连接第十八开关M18的漏极和第三开关M3的栅极，第十八开关M18的源极连接第一电源VDD；

第一开关M1的栅极连接第十一开关M11的漏极，第一开关M1的漏极连接第三开关M3的漏极，第一开关M1的源极连接第二开关M2的源极；第二开关M2的漏极连接第四开关M4的漏极，第二开关M2的栅极连接十二开关的漏极；第三开关M3的源极与第四开关M4的源极，并与第一电源VDD相连接，第三开关M3的栅极与第四开关M4的栅极相连接；第五开关M5的栅极连接第一电源VDD，第五开关M5的源极接地，第五开关M5的漏极连接第一开关M1的源极；第一电容C1一端接地，另一端连接第一开关M1的漏极；第二电容C2的一端接地，另一端连接第二开关M2的漏极；频率控制模块104的第二输出端DHR和第四输出端DLL连接第三开关M3的漏极，频率控制模块104的第一输出端DHL和第三输出端DLR连接第四开关M4的漏极；

第六开关M6的栅极连接第四开关M4的漏极，第六开关M6的漏极连接第八开关M8的漏极，第六开关M6的源极与第七开关M7的源极相连接；第七开关M7的漏极连接第九开关M9的漏极，第七开关M7的栅极连接第一开关M1的漏极；第八开关M8的栅极与第九开关M9的栅极相连接，并连接第四开关M4的栅极，第八开关M8的源极与第九开关M9的源极相连接，并连接第一电源VDD；第十开关M10的栅极连接第一电源VDD，第十开关M10的源极接地，第十开关M10的漏极连接第六开关M6的源极；第三电容C3的一端接地，另一端连接第六开关M6的漏极；第四电容C4的一端接地，另一端连接第七开关M7的漏极；

第十一开关M11的栅极连接第九开关M9的漏极，第十一开关M11的漏极连接第十三开关M13的漏极，第十一开关M11的源极与第十二开关M12的源极相连接；第十二开关M12的漏极连接第十四开关M14的漏极，第十二开关M12的栅极连接第六开关M6的漏极；第十三开关M13的栅极与第十四开关M14的栅极相连接，并连接第九开关M9的栅极，第十三开关M13的源极与第十四开关M14的源极相连接，并连接第一电源VDD；第十五开关M15的栅极连接第一电源VDD，第十五开关M15的源极接地，第十五开关M15的漏极连接第十一开关M11的源极；第五电容C5的一端接地，另一端连接第十一开关M11的漏极；第六电容C6的一端接地，另一端连接第十二开关M12的漏极。

在本实施例中，第三开关M3、第四开关M4、第八开关M8、第九开关M9、第十三开关M13、第十四开关M14和第十八开关M18为P沟道MOS晶体管；第一开关M1、第二开关M2、第五开关M5、第六开关M6、第七开关M7、第十开关M10、第十一开关M11、第十二开关M12、第十五开关M15、第十六开关M16和第十七开关M17为N沟道MOS晶体管。

具体地，如图1所示，驱动模块105包括第一比较器1051、第二比较器1052、第三比较器1053和第四比较器1054；

第一比较器1051的同相输入端连接振荡器模块104的第一输出端DHL，第一比较器1051的反相输入端分别连接第二比较器1052、第三比较器1053和第四比较器1054的反相输入端，并连接占空比控制模块103的信号输出端，第一比较器1051的输出端作为无线充电驱动芯片的第一输出端GHL；第二比较器1052的同相输入端连接振荡器模块104的第二输出端DHR，第二比较器的输出端作为无线充电驱动芯片的第二输出端GHR；第三比较器1053的同相输入端连接振荡器模块104的第三输出端DLR，第三比较器1053的输出端作为无线充电驱动芯片的第三输出端GLR；第四比较器1054的同相输入端连接振荡器模块104的第四输出端DLL，第四比较器1054的输出端作为无线充电驱动芯片的第四输出端GLL。

本提供的无线充电驱动芯片在3V标准工作电压下工作，输入为六位数字的输入信号，输出为驱动全桥电路的振荡信号，输出频率范围为400kHz～800kHz，输出占空比范围为10％～50％。本实施例可分别产生两个180°相位差的振荡信号，因此其拓扑结构不需要电压水平转换模块，简化了电路的结构。整个无线充电驱动芯片采用先调节频率后调节占空比的方式，振荡器模块104由镜像电流稳定地为电容器进行充放电，使振荡信号产生稳定的频率，并且产生稳定的斜坡电压，保证了稳定的占空比变化。

本是实体提供的无线充电驱动芯片每个功能模块的作用如下：

输入选通模块101用于处理输入信号，区分控制类型并将控制信号传输给频率控制模块102或者占空比控制模块103。其中输入端采用六位并行输入信号，其信号由高到低分别为1～6位，通过第1位选择控制频率还是控制占空比，当第一位为“1”时，进行频率控制，输入选通模块会将2～6位输入信号传递给频率控制模块102，当第一位为“0”时，进行占空比控制，输入选通模块会将2～6位输入信号传递给占空比控制模块103。除此之外，本输入选通模块101还会限定占空比控制信号，当频率达到最大时才允许调节占空比。

频率控制模块102采用电流控制的方式，用于控制振荡器的输出信号频率，即控制图1中DHL、DHR、DLR、DLL的频率变化。输入端为来自输入选通模块101的五位数字信号，信号编码从00000～11111，每个输入编码对应一个频率控制信号，用于控制振荡器的信号频率。

占空比控制模块103采用电压控制的方式，用于控制无线充电驱动芯片输出端的信号占空比，即控制图1中GHL、GHR、GLR、GLL的占空比变化。输入端为来自输入选通模块101的五位数字信号，信号编码从00000～11111，每个输入编码对应一个占空比控制信号，用于控制驱动信号的占空比。

振荡器模块104为驱动模块105提供频率稳定的斜坡振荡信号，振荡器模块104的输出端为DHL、DHR、DLR、DLL，四个端口输出信号波形相同，由于振荡器采用差分结构，使得DHL、DLR与DHR、DLL相位相差180°。

驱动模块105与振荡器模块104和占空比控制模块103相连，用于将斜坡振荡信号通过比较放大器转换为方波振荡信号，并且提高输出的驱动能力，满足对功率管驱动能力的需求。

本实施例提供的无线充电驱动芯片驱动的全桥发射系统的全桥电路如图3所示，主要由四个功率管桥接组成，分别为HL、HR、LR、LL，四个功率管分别受驱动信号GHL、GHR、GLR、GLL控制，当驱动信号为高电位时，功率管开启呈导通状态，当驱动信号为低电位时，功率管关断呈断路状态。功率管栅端接有二极管，目的是提高四个功率管的开关速度，防止功率管无法关断的情况发生，当驱动信号从高电位变为低电位时，二极管迅速导通，将功率管栅端电压拉低到低电位，使功率管迅速关断。二极管并联有电阻，并联电阻是为了防止二极管被反向瞬时高压击穿。

本实施例提供的无线充电驱动芯片的工作原理如下：

输入选通功能采用SRAM结构来实现，输入六位数字信号，共采用10个SRAM电路，输出五位调频信号和五位调占空比信号，并且模块中设计有锁存器结构，实现了当频率达到最大时才能调节占空比的功能限定。

频率调节方式采用控制振荡器模块104中电容器的充放电电流大小来实现，若充电时电流大小为I₁，放电时电流大小为I₂，假设振荡器模块104上输出电压幅度为ΔV，则可得电容的充电时间为放电时间为因此振荡周期为当电容充放电的电流固定时，当电容器的电压阈值一定时，电流与充放电时间呈反比，因此可通过控制电流来控制振荡器模块104的频率。为了保证时钟频率的精度，频率控制模块采用了稳定的偏置电流，另外为了降低振荡器的功耗，对电容进行充放电的偏置电流源采用了与电源无关的偏置结构，并采用了温度补偿，使得电流源有较低的温度系数，并且频率控制模块102采用电流源阵列的结构来实现充放电电流的变化，采用5个电流镜并联实现5位输入控制，32种电流的变化，又通过两个开启的电流镜并联保证输入信号为零时，输出电流可使得振荡器模块104输出400KHz的频率；当所有镜像电流全部开启时，可实现振荡器模块104的800KHz的输出频率。

占空比调节方式采用电压比较器将斜坡电压振荡信号转换为方波振荡信号，通过控制比较电压的电位来控制信号频率的占空比，因为四个振荡器模块104的输出信号的频率特性和幅值保持一致，所以这里仅对其中一个输出端口DHL进行描述：其原理如图4所示，DHL为振荡器模块104输出端口的斜坡电压信号，V_PWM1和V_PWM2分别是占空比控制模块103输出的比较电压，所对应的输出电压分别为GHL₁和GHL₂，当比较电压大于DHL信号时，GHL输出为“1”，即输出高电位，当比较电压小于DHL信号时，GHL输出为“0”，即输出低电位，不同的比较电压会在DHL电压信号上截取不同的电压宽度，产生不同脉冲宽度的方波振荡信号，而信号周期T_s没有改变，因此改变了占空比，即比较电压V_PWM1对应的占空比为V_PWM2对应的占空比为实现了占空比的调节。

本实施例采用新型拓扑结构，其振荡器模块104采用新型电路，为差动形式的三级环形振荡器，使得无线充电驱动芯片中不需要电压水平转移模块(即调相模块)，大大降低了无线充电驱动芯片的规模。振荡器模块104结构稳定锁定180°相位，相较于传统无线充电驱动芯片采用需采用电压水平转移模块，不仅设计复杂度和成本较高，而且在相位发生错误时，需要通过电压水平转移模块进行重新纠错，重新锁定180°相位，期间需要消耗一定时间，在这期间其驱动的全桥电路不能正常工作，导致整个无线充电驱动芯片的稳定性降低，效率下降。而采用本实施例提供的振荡器模块104可以完全锁定180°相位，提高了系统稳定性。整个拓扑结构采用的调节频率和调节占空比方式拥有较为稳定的输出变化，基本实现数字控制下频率范围为400kHz～800kHz、占空比范围为10％～50％的等间距的变化，其仿真结果如图5所示，图中输入信号是将图1中六位输入信号的2～6位二进制信号转换为十进制信号表示，可以看出频率和占空比变化随输入信号控制基本成线性度变化，稳定性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无线充电驱动芯片，其特征在于，所述无线充电驱动芯片包括输入选通模块、频率控制模块、占空比控制模块、振荡器模块和驱动模块；

所述输入选通模块，用于对包括控制类型信息和控制信号的输入信号进行控制类型识别及内容解析，按照识别的控制类型将解析得到的控制信号发送给所述频率控制模块或所述占空比控制模块；

所述频率控制模块，用于对所述控制信号进行处理，得到频率控制信号，并将所述频率控制信号发送给所述振荡器模块；

所述占空比控制模块，用于对所述控制信号进行处理，得到占空比控制信号，并将所述占空比控制信号发送给所述驱动模块；

所述振荡器模块，用于在所述频率控制信号的控制下，生成对应频率的斜坡振荡信号并发送给所述驱动模块；

所述驱动模块，用于根据所述占空比控制信号，将所述斜坡振荡信号转换为预置占空比的方波振荡信号后发送给全桥发射系统。

2.如权利要求1所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述输入选通模块具体用于：

对所述输入信号进行控制类型识别，当判断所述控制类型信息表示频率控制时，将所述控制信号发送给所述频率控制模块；

当判断所述控制类型信息表示占空比控制类型时，将所述控制信号发送给所述占空比控制模块。

3.如权利要求2所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述输入信号为并行输入的六位二进制数，所述六位二进制数顺序编号为1至6号，以编号为1的数字表示所述输入信号的控制类型信息，以编号2至6的数字表示所述控制信号。

4.如权利要求3所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述频率控制模块具体用于：

对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；

获取所述数值对应的电流信号，以所述电流信号作为频率控制信号并发送给所述振荡器模块。

5.如权利要求3所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述占空比控制模块具体用于：

对所述控制信号进行解析，得到所述控制信号对应的数值；

获取所述数值对应的电压信号，以所述电压信号作为占空比控制信号并发送给所述驱动模块。

6.如权利要求4所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述振荡器模块包括电流接入子模块、第一延时子模块、第二延时子模块和第三延时子模块；

所述电流接入子模块，用于根据所述频率控制信号，分别控制所述第一延时子模块、所述第二延时子模块和所述第三延时子模块，以使所述第一延时子模块、所述第二延时子模块和所述第三延时子模块输出预置的斜坡振荡信号。

7.如权利要求6所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述电流接入子模块包括第十六开关、第十七开关、第十八开关和第一电源，所述第一延时子模块包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第一电容和第二电容，所述第二延时子模块包括第六开关、第七开关、第八开关、第九开关、第十开关、第三电容和第四电容，所述第三延时子模块包括第十一开关、第十二开关、第十三开关、第十四开关、第十五关管、第五电容和第六电容；

所述第十六开关的源极接地，所述第十六开关的漏极连接所述频率控制模块的信号输出端，所述第十六开关的栅极与漏极相连接；所述第十七开关的栅极连接所述第十六开关的栅极，所述第十七开关的源极接地，所述第十七开关的漏极连接所述第十八开关的漏极；所述第十八开关的栅极分别连接所述第十八开关的漏极和所述第三开关的栅极，所述第十八开关的源极连接所述第一电源；

所述第一开关的栅极连接所述第十一开关的漏极，所述第一开关的漏极连接所述第三开关的漏极，所述第一开关的源极连接所述第二开关的源极；所述第二开关的漏极连接所述第四开关的漏极，所述第二开关的栅极连接所述十二开关的漏极；所述第三开关的源极与所述第四开关的源极，并与所述第一电源相连接，所述第三开关的栅极与所述第四开关的栅极相连接；所述第五开关的栅极连接所述第一电源，所述第五开关的源极接地，所述第五开关的漏极连接所述第一开关的源极；所述第一电容一端接地，另一端连接所述第一开关的漏极；所述第二电容的一端接地，另一端连接所述第二开关的漏极；所述频率控制模块的第二输出端和第四输出端连接所述第三开关的漏极，所述频率控制模块的第一输出端和第三输出端连接所述第四开关的漏极；

所述第六开关的栅极连接所述第四开关的漏极，所述第六开关的漏极连接所述第八开关的漏极，所述第六开关的源极与所述第七开关的源极相连接；所述第七开关的漏极连接所述第九开关的漏极，所述第七开关的栅极连接所述第一开关的漏极；所述第八开关的栅极与所述第九开关的栅极相连接，并连接所述第四开关的栅极，所述第八开关的源极与所述第九开关的源极相连接，并连接所述第一电源；所述第十开关的栅极连接所述第一电源，所述第十开关的源极接地，所述第十开关的漏极连接所述第六开关的源极；所述第三电容的一端接地，另一端连接所述第六开关的漏极；所述第四电容的一端接地，另一端连接所述第七开关的漏极；

所述第十一开关的栅极连接所述第九开关的漏极，所述第十一开关的漏极连接所述第十三开关的漏极，所述第十一开关的源极与所述第十二开关的源极相连接；所述第十二开关的漏极连接所述第十四开关的漏极，所述第十二开关的栅极连接所述第六开关的漏极；所述第十三开关的栅极与所述第十四开关的栅极相连接，并连接所述第九开关的栅极，所述第十三开关的源极与所述第十四开关的源极相连接，并连接所述第一电源；所述第十五开关的栅极连接所述第一电源，所述第十五开关的源极接地，所述第十五开关的漏极连接所述第十一开关的源极；所述第五电容的一端接地，另一端连接所述第十一开关的漏极；所述第六电容的一端接地，另一端连接所述第十二开关的漏极。

8.如权利要求7所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述第三开关、所述第四开关、所述第八开关、所述第九开关、所述第十三开关、所述第十四开关和所述第十八开关为P沟道MOS晶体管；

所述第一开关、所述第二开关、所述第五开关、所述第六开关、所述第七开关、所述第十开关、所述第十一开关、所述第十二开关、所述第十五开关、所述第十六开关和所述第十七开关为N沟道MOS晶体管。

9.如权利要求7所述的无线充电驱动芯片，其特征在于，所述驱动模块包括第一比较器、第二比较器、第三比较器和第四比较器；

所述第一比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第一输出端，所述第一比较器的反相输入端分别连接所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器的反相输入端，并连接所述占空比控制模块的信号输出端，所述第一比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第一输出端；所述第二比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第二输出端，所述第二比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第二输出端；所述第三比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第三输出端，所述第三比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第三输出端；所述第四比较器的同相输入端连接所述振荡器模块的第四输出端，所述第四比较器的输出端作为所述无线充电驱动芯片的第四输出端。