CN111030267B - 一种无线充电控制电路及无线充电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线充电控制电路及无线充电装置，包括：电源及无线发射电路，无线发射电路的第一端与电源输入端连接，无线发射电路的第二端与电源的接地端连接，无线充电控制电路还包括：感温电路，感温电路包括至少一个热敏电阻，感温电路的第一端与电源输入端连接；分流电路，分流电路的第一端与电源输入端连接，分流电路的第二端接地；控制电路，控制电路的第一端与感温电路的第二端连接，控制电路的第二端与分流电路的第三端连接；控制电路用于在感温电路的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，调节分流电路电阻，使分流电路的输入电流增大，并使无线发射电路的电流减小。本发明实施例能够提高无线充电装置的安全性。

Description

一种无线充电控制电路及无线充电装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种无线充电控制电路及无线充电装置。

背景技术

随着科技发展，移动终端日益普及，各种各样的移动终端为使用者带来极大的便利。为便于给移动终端充电，无线充电技术逐渐被应用在移动终端上，越来越多的人习惯采用无线充电装置对移动终端进行充电。

在无线充电过程中，电路元件发热量过大会使得无线充电装置的温度升高。无线充电装置的温度持续升高会损坏无线充电装置，从而导致无线充电装置的安全性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种无线充电控制电路及无线充电装置，以解决现有技术中在无线充电过程中，无线充电装置的温度持续升高会损坏无线充电装置，从而导致无线充电装置的安全性较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种无线充电控制电路，所述无线充电控制电路包括电源及无线发射电路，所述无线发射电路的第一端与所述电源输入端连接，所述无线发射电路的第二端与所述电源的接地端连接，所述无线充电控制电路还包括：

感温电路，所述感温电路包括至少一个热敏电阻，所述感温电路的第一端与所述电源输入端连接；

分流电路，所述分流电路的第一端与所述电源输入端连接，所述分流电路的第二端接地；

控制电路，所述控制电路的第一端与所述感温电路的第二端连接，所述控制电路的第二端与所述分流电路的第三端连接；

其中，所述控制电路用于在所述感温电路的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，调节分流电路电阻值，使所述分流电路的输入电流增大，并使所述无线发射电路的电流减小。

第二方面，本发明实施例提供了一种无线充电装置，所述无线充电装置包括壳体，所述装置还包括如第一方面所述的无线充电控制电路，所述无线充电控制电路位于所述壳体内。

这样，热敏电阻在温度变化时阻值发生变化，从而使得感温电路的电阻值发生变化，通过控制电路调节分流电路的电阻值，使分流电路的输入电流增大，进而减小无线发射电路的输入电流。这样能够阻止温度持续变化，从而提高无线充电装置的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种无线充电控制电路的结构示意图之一；

图2是本发明实施例提供的一种无线充电控制电路的结构示意图之二；

图3是本发明实施例提供的一种无线充电控制电路的结构示意图之三；

图4是本发明实施例提供的一种无线充电装置的部分结构示意图之一；

图5是本发明实施例提供的一种无线充电装置的部分结构示意图之二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，图1是本发明实施例提供的一种无线充电控制电路的结构示意图之一，所述无线充电控制电路包括电源11及无线发射电路12，无线发射电路12的第一端与电源输入端11连接，无线发射电路12的第二端与电源11的接地端连接。无线充电控制电路还包括：

感温电路13，包括至少一个热敏电阻。感温电路13的第一端与电源输入端11连接；

分流电路14，分流电路14的第一端与电源输入端11连接，分流电路14的第二端接地；

控制电路15，控制电路15的第一端与感温电路13的第二端连接，所述控制电路15的第二端与所述分流电路14的第三端连接；

其中，所述控制电路15用于在所述感温电路13的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，调节分流电路电阻值，使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小。

如图2所示，所述无线发射电路12可以包括发射线圈LP和发射模块。热敏电阻可以随着所处环境的温度变化，阻值发生快速变化。热敏电阻可以为正温度系数热敏电阻，随着温度升高，电阻阻值增大；或者，热敏电阻还可以为负温度系数热敏电阻，随着温度升高，电阻阻值减小。所述感温电路13包括至少一个热敏电阻，所述至少一个热敏电阻可以通过并联形式形成所述感温电路13，如图2及图3所示，所述感温电路可以包括六个并联的热敏电阻N1、N2、N3、N4、N5及N6；或者，所述至少一个热敏电阻可以通过串联形式形成所述感温电路13；或者，所述至少一个热敏电阻还可以通过串联与并联结合的方式形成所述感温电路13。本发明实施例对感温电路的具体电路结构不进行限定。

控制电路15可以包括比较电路151和调节电路152。比较电路151的第一输入端与感温电路13的第二端连接，比较电路151用于比较两个输入端的电压。在感温电路13的电阻值大于第一目标电阻值或者小于所述第二目标电阻值时，比较电路151的一个输入端的电压与另一个输入端的电压会发生变化，当这种变化达到输出端能够进行电压切换的条件时，输出目标电压。调节电路152的第一端与分流电路14的第三端连接，调节电路152的第二端与比较电路151的输出端连接。调节电路152用于在比较电路151输出所述目标电压时，调节分流电路电阻值，使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小。其中，分流电路14可以包括滑动变阻器，在另一些实施例中，分流电路还可以包括其他电子元器件，例如电阻或电感等。控制电路15可以检测感温电路13的电压值，在感温电路13的电压值大于第一目标电压值或者小于第二目标电压值时，通过调节电路调节滑动变阻器的电阻值大小，以使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小。控制电路15可以由硬件电路结构控制使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小，或者可以由软件程序控制使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小，或者还可以由硬件电路结构和软件程序结合控制使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小。本发明实施例对所述控制电路15的具体电路结构不进行限定。

比较电路151可以包括电压比较器，如图2及图3所示，比较电路151可以包括电压比较器Comp。调节电路152可以包括电子开关，例如，金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管，二极管等元器件。在另一些实施例中，调节电路还可以包括其他具有调节功能的电路，比如集成控制电路。如图2及图3所示，调节电路152可以包括第一电子开关Q1。比较电路151还可以包括第二输入端，可以在比较电路151的第一输入端的输入电压大于所述比较电路151的第二输入端的输入电压时，比较电路151输出目标电压。在另一些实施例中，在比较电路151的第一输入端的输入电压小于比较电路151的第二输入端的输入电压时，比较电路151输出目标电压。比较电路151的第二输入端可以输入预设电压，预设电压可以为在所述感温电路13的电阻值大于所述第一目标电阻值或者小于所述第二目标电阻值时，所述比较电路151的第一输入端的电压值；或者，所述比较电路151的第二输入端还可以与所述分流电路14连接。

在本发明实施方式中，由电压比较器作为的比较电路151输出目标电压控制调节电路152，由场效应管构成的调节电路152控制调整分流电路的电阻值，从而使分流电路14的输入电流增大，并使无线发射电路12的电流减小，在无线充电控制电路中由硬件电路结构执行过温保护，避免软件程序失效带来的安全隐患。

在一些实施例中，分流电路14可以包括第一分流子电路141与第二分流子电路142，第一分流子电路141的第一端与电源输入端11连接，第一分流子电路141的第二端与第二分流子电路142的第一端连接；第二分流子电路142的第一端与调节电路152的第一端连接，第二分流子电路142的第二端与调节电路152的第三端连接，且第二分流子电路142的第二端接地。在另一些实施例中，分流电路14可以包括第一分流子电路141、第二分流子电路142及第三分流电路14，第一分流子电路141的第一端与电源输入端11连接，第一分流子电路141的第二端与第二分流子电路142的第一端连接；第二分流子电路142的第一端与调节电路152的第一端连接，第二分流子电路142的第二端与调节电路152的第三端连接，且第二分流子电路142的第二端接地。第一分流子电路141通过第三分流子电路143与电源输入端11连接，第三分流子电路143的第一端与电源输入端11连接，第三分流子电路143的第二端与第一分流子电路141的第一端连接，且第三分流子电路143的第二端与比较电路151的第二输入端连接。本发明实施例对分流电路14的具体电路结构不进行限定。

其中，所述第一分流子电路141可以为第一电阻，或者，所述第一分流子电路141可以包括多个并联或串联的电阻；或者所述第一分流子电路141可以包括电阻和电容等等。所述第二分流子电路142可以为第二电阻；或者，所述第二分流子电路142可以包括多个并联或串联的电阻；或者所述第二分流子电路142可以包括电阻和电容，甚至滑动变阻器等等。本发明实施例对第一分流子电路141及第二分流子电路142的具体电路结构不进行限定。

在本发明实施例中，第二分流子电路为电阻，调节电路152用于在比较电路151输出目标电压时导通，使所述第二分流子电路142的第一端与所述第二分流子电路142的第二端短接，使分流电路电阻值减小，从而减小分流电路电阻值。

由所述无线充电控制电路的电路结构可知，参见图2和图3，分流电路14可以对无线发射电路12的输入电流进行分流。分流电路与无线发射电路为并联连接。在分流电路14的输入电流增大的情况下，无线发射电路12的输入电流减小；在分流电路14的输入电流减小的情况下，无线发射电路12的输入电流增大。感温电路13中的至少一个热敏电阻在温度变化时阻值发生变化，从而使感温电路13的电阻值发生变化。在感温电路13的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，比较电路会输出目标电压，控制电路15将调节分流电路的电阻值，从而使所述分流电路14的输入电流增大，并使所述无线发射电路12的电流减小，进而减少无线充电装置的发热量，能够阻止温度持续升高。在温度降低时，无线发射电路12的输入电流回升，可以重新建立无线充电。

需要说明的是，在实际应用中，如图2所示，比较电路151的第一输入端为电压比较器Comp的同相输入端，以热敏电阻为NTC(负温度系数)热敏电阻为例，当温度上升时，NTC热敏电阻的阻值减少，感温电路13的阻值减少，比较电路151的第一输入端的输入电压增大，当比较电路151的第一输入端的输入电压大于比较电路151的第二输入端的输入电压时，由第一电子开关Q1构成的调节电路导通，分流电路的组成变化为由第一电阻R1构成的第一分流子电路141、由第二电阻R2构成的第二分流子电路142和由第一电子开关Q1构成的调节电路152，并通过此分流电路泄放大部分电流。

如图3所示，比较电路151的第一输入端为电压比较器Comp的反相输入端，以热敏电阻为正温度系数热敏电阻为例，当温度上升时，正温度系数热敏电阻的阻值增大，感温电路13的阻值增大，电压比较器Comp的反相输入端的输入电压减小，当电压比较器Comp的反相输入端的的输入电压Vtemp小于电压比较器Comp的同相输入端的的输入电压Vref时，由第一电子开关Q1构成的调节电路152由关闭变为导通，分流电路的组成变化为由第一电阻R1构成的第一分流子电路141、由第二电阻R2构成的第二分流子电路142和由第一电子开关Q1构成的调节电路152，并通过此分流电路泄放大部分电流。

可选地，如图2及图3所示，分流电路14还包括第三分流子电路143，第一分流子电路141通过第三分流子电路143与电源输入端11连接；第三分流子电路143的第一端与电源输入端11连接，第三分流子电路143的第二端与第一分流子电路141的第一端连接，且第三分流子电路143的第二端与比较电路151的第二输入端连接。

其中，所述第三分流子电路143可以为第三电阻；或者，所述第三分流子电路143可以包括多个并联或串联的电阻；或者所述第三分流子电路143可以包括电阻和电容等等。

比较电路151、调节电路152、第一分流子电路141、及第二分流子电路143形成滞回电路，避免由于所述比较电路151的第一输入端的输入电压的波动导致比较电路151的输出电压发生连续变化，从而避免调节电路152频繁导通和关闭，能够延长无线充电控制电路的使用寿命。

在本发明实施方式中，第一分流子电路141为第一电阻，第二分流子电路142为第二电阻，第三分流子电路143为第三电阻，电路结构较为简单。

如图2所示，以热敏电阻为NTC(负温度系数)热敏电阻为例，当温度上升时，NTC热敏电阻的阻值减少，感温电路13的阻值减少，电压比较器Comp的同相输入端的输入电压增大，当电压比较器Comp的同相输入端的输入电压Vtemp大于电压比较器Comp的反相输入端的的输入电压Vref时，由第一电子开关Q1构成的调节电路152由关闭变为导通。由于所述第三分流子电路143的第二端与电压比较器Comp的反相输入端连接，第一电子开关Q1导通后，电压比较器Comp的反相输入端的输入电压Vref减小，因此，即使电压比较器Comp的同相输入端的的输入电压Vtemp出现较小的波动也不会导致电压比较器Comp的同相输入端的的输入电压Vtemp小于或等于电压比较器Comp的反相输入端的的输入电压Vref，从而导致第一电子开关Q1关闭。其中，若直流电源DC输入电压VDC后的总电流为I1，在节点处会分流成I2和I3，I1的值为：I2+I3，在所述感温电路13的电阻值小于或等于第一目标电阻值或者大于或等于第二目标电阻值时，I2的值为：VDC/(R1+R2+R3)，在所述感温电路13的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，第一电子开关Q1导通，I2的值为：VDC/(R1+R2)，由于第一电子开关Q1导通后I2的值大于第一电子开关Q1导通前的I2的值，可以减小无线充电所用的电流，从而降低温度。在实际应用中，R3阻值可以根据实际应用中需要减小的电流值来选型。

可选地，如图2及图3所示，所述感温电路13的第二端与第四电阻R4的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端接地。通过第四电阻R4与感温电路13连接，电路结构较为简单。

可选地，如图2及图3所示，无线充电控制电路还包括蜂鸣器16，所述蜂鸣器16与所述比较电路151的输出端连接。

其中，可以由比较电路151输出目标电压直接驱动蜂鸣器16；或者，所述比较电压的输出端可以通过第二电子开关Q2与蜂鸣器16连接，通过第二电子开关Q2驱动蜂鸣器16，如图2及图3所示，所述蜂鸣器16的第一端接地，蜂鸣器16的第二端与第二电子开关Q2的第一端连接，第二电子开关Q2的第二端与第五电阻R5的第一端连接，第二电子开关Q2的第三端与所述比较电路151的输出端连接，第五电阻R5的第二端与所述电源输入端11连接。在所述感温电路13的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，所述比较电路151的输出端输出目标电压使得所述蜂鸣器16鸣叫，向用户发出警告。

本发明实施例还提供的一种无线充电装置，无线充电装置包括壳体，所述装置还包括图1所述的无线充电控制电路，无线充电控制电路位于所述壳体内。

其中，无线充电装置可以为无线充电发射座，如图4及图5所示，壳体可以包括上壳体17和下壳体18，上壳体17和下壳体18可以形成封闭的壳体。在无线充电装置的发射线圈电流过大或者壳体表面有金属异物都可能导致无线充电装置的温度急速升高，通过无线充电控制电路可以进行过温保护。

需要说明的是，在进行无线充电时，若在待充电设备和无线充电装置之间有金属异物，随着充电功率的增加，金属异物和无线充电装置的温度升高越快，温度最大值越大。若充电功率为15W，一元硬币大小的金属异物的温度可以达到200℃以上。若将无线发射电路12的输入电流减小，则金属异物和无线充电装置的温度会得到有效的控制。

在温度升高时，热敏电阻在温度变化时阻值发生变化，从而使得感温电路13的电阻值发生变化，能够在温度变化时增大分流电路14的输入电流，进而减小无线发射电路12的输入电流，能够阻止温度持续变化，从而提高无线充电装置的安全性。

可选地，至少一个热敏电阻中的部分或全部热敏电阻N置于壳体的用于放置待充电设备的第一表面。

在一些实施例中，壳体的用于放置待充电设备的第一表面可以为上壳体17的表面，如图4所示，五个热敏电阻N可以均匀地设置于上壳体17的表面。待充电设备在进行充电时，会因为发热而温度升高，在待充电设备的温度上升时，热敏电阻能够及时感应到温度的变化从而电阻值发生变化，适用性较强。本领域技术人员可以理解的是，热敏电阻放置的个数可以为四个，六个，七个等，本发明实施例不一一列举。

可选地，无线发射电路12包括环形的发射线圈，至少一个热敏电阻中的部分热敏电阻设置于壳体的用于放置发射线圈的第二表面，且位于发射线圈的中心。

在一些实施例中，如图5所示，壳体的用于放置所述发射线圈LP的第二表面可以为下壳体18的表面，一个热敏电阻N可以设置于发射线圈LP的中心。本领域技术人员可以理解的是，热敏电阻放置的个数可以为两个，三个，四个等，本发明实施例不一一列举。

由于无线充电装置的其他结构是现有技术，无线充电控制电路在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的无线充电装置的结构不再赘述。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种无线充电控制电路，其特征在于，所述无线充电控制电路包括电源及无线发射电路，所述无线发射电路的第一端与所述电源输入端连接，所述无线发射电路的第二端与所述电源的接地端连接，所述无线充电控制电路还包括：

感温电路，所述感温电路包括至少一个热敏电阻，所述感温电路的第一端与所述电源输入端连接；

分流电路，所述分流电路的第一端与所述电源输入端连接，所述分流电路的第二端接地；

控制电路，所述控制电路的第一端与所述感温电路的第二端连接，所述控制电路的第二端与所述分流电路的第三端连接；

其中，所述控制电路用于在所述感温电路的电阻值大于第一目标电阻值或者小于第二目标电阻值时，调节分流电路电阻值，使所述分流电路的输入电流增大，并使所述无线发射电路的电流减小；

所述控制电路包括比较电路和调节电路；

所述比较电路的第一输入端与所述感温电路的第二端连接，所述比较电路用于在所述感温电路的电阻值大于所述第一目标电阻值或者小于所述第二目标电阻值时，输出目标电压；

所述调节电路的第一端与所述分流电路的第三端连接，所述调节电路的第二端与所述比较电路的输出端连接，所述调节电路的第三端接地，所述调节电路用于在所述比较电路输出所述目标电压时，调节分流电路的电阻，使所述分流电路的输入电流增大，并使所述无线发射电路的电流减小。

2.根据权利要求1所述的无线充电控制电路，其特征在于，所述分流电路包括第一分流子电路与第二分流子电路，所述第一分流子电路的第一端与所述电源输入端连接，所述第一分流子电路的第二端与所述第二分流子电路的第一端连接；

所述第二分流子电路的第一端与所述调节电路的第一端连接，所述第二分流子电路的第二端与所述调节电路的第三端连接，且所述第二分流子电路的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的无线充电控制电路，其特征在于，所述分流电路还包括第三分流子电路，所述第一分流子电路通过所述第三分流子电路与所述电源输入端连接；

所述第三分流子电路的第一端与所述电源输入端连接，所述第三分流子电路的第二端与所述第一分流子电路的第一端连接，且所述第三分流子电路的第二端与所述比较电路的第二输入端连接。

4.根据权利要求3所述的无线充电控制电路，其特征在于，所述第一分流子电路为第一电阻，所述第二分流子电路为第二电阻，所述第三分流子电路为第三电阻。

5.根据权利要求1所述的无线充电控制电路，其特征在于，所述感温电路的第二端与第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端接地。

6.根据权利要求1所述的无线充电控制电路，其特征在于，所述无线充电控制电路还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述比较电路的输出端连接。

7.一种无线充电装置，其特征在于，所述无线充电装置包括壳体，所述装置还包括权利要求1至6中任一项所述的无线充电控制电路，所述无线充电控制电路位于所述壳体内。

8.根据权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，所述至少一个热敏电阻中的部分或全部热敏电阻设置于所述壳体的用于放置待充电设备的第一表面。

9.根据权利要求8所述的无线充电装置，其特征在于，所述无线发射电路包括环形的发射线圈，所述至少一个热敏电阻中的部分热敏电阻设置于所述壳体的用于放置所述发射线圈的第二表面，且位于所述发射线圈的中心。

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