CN111245076A - 用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统,通过磁共振耦合无线电能传输系统中的多个发射天线组成的阵列结构与多个接收天线组成的阵列结构之间的磁共振耦合,将电磁能量以无线的方式从发射端传递到接收端,然后进行功率合成,实现对中功率电子设备的充电。本发明采用的磁场多路发射多路接收方案可以保证输出功率较高的情况下,各路负载功率均分,减轻单路的功率承载压力,从而可以实现设计方案和器件的轻薄化,满足中小功率小型家电及消费电子产品对无线充电方案的内置化要求。本发明采用的磁场多发射多接收方案有效提升了收发端之间磁场耦合均衡度,增加了水平自由度,使得接收端可以在发射区域内自由移动。
Description
技术领域
本发明属于无线电能传输技术领域,具体涉及一种用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统的设计。
背景技术
随着电子信息技术和自动化控制技术的不断发展,各式各样的家电设备和消费电子产品、移动通信设备等已得到了广泛普及,然而传统的家用电器依赖电源线和电源插座之间的有线连接来实现供电,采用内置电池的电子设备也需要充电线与电源插座之间的有线连接来进行充电,因此我们随处能看到为这些电子设备提供电能供给的电线。这些电线不仅占据了我们的活动空间,限制了设备使用的方便性,而且产生了安全用电的隐患。所以,随着人们对可以完全无线使用的便携式设备和绿色能源系统的需求的不断增长,对于无线能量传输技术的研究和应用迅速成为国内外学术界和工业界的焦点。
目前业内公认的无线充电技术主要分为三类,一种是WPC联盟主推的QI标准,也称为磁感应耦合技术,另一种是Airfuel联盟主推的磁谐振耦合技术,还有一种是电磁辐射式无线输能技术。相比于磁感应技术,磁谐振耦合技术在充电距离、空间自由度、一对多充和功率扩展上有明显优势;而相比于电磁辐射式无线输能技术,磁谐振耦合技术在能量转化效率、传输功率和电磁安全方面更具备实际应用价值。目前,该技术已逐渐被应用于智能穿戴、扫地机器人、AGV等设备中,赋予设备无线充电的功能,并提高设备的安全性和智能化程度,提升用户的使用体验。另外磁谐振耦合技术在智能家居领域的应用也将颠覆传统家电及移动通信设备、消费电子产品的使用模式,以住宅为平台,利用磁谐振无线充电技术、隐藏布线技术以及自动控制技术彻底移除家居生活区域内所有电源线,对设备进行无线充电或者持续电能供给,提升家居的安全性、便利性和舒适性,构建高效、环保、节能的居住环境。
无线能量传输模式和机理大体可分为磁感应耦合、电磁辐射和磁共振耦合三种方式。和电磁辐射方式相比,磁共振耦合方式在安全性和传输效率上都具有优势;与磁感应耦合方式相比,它在传输距离上具有优势。目前已公开的用于中功率电子设备的磁共振无线充电设计均采用的单路发射单路接收的设计方案,存在以下弊端:
(1)单块接收板所承载的负载功率较大,为了保证工作的稳定性,电子器件电气参数指标如耐压值、电流值需要比较高,导致封装尺寸也较大,因此整套设计方案无法小型化、轻薄化,无法满足市场上小型家电及消费电子产品无线充电内置化的需求。
(2)单块接收板接收磁场能量时,由于使用一对一方案,收发之间磁场分布固定,水平自由度较低。
(3)中功率输出的情况下,单个接收板所承载的负载功率较大,功率器件发热严重,不利于长期稳定工作。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有可用于中功率小型电子设备无线充电的磁共振无线充电设计方案中接收端体积大,功耗大,效率低,稳定性差,发热严重等技术问题,满足小型家电及消费电子产品对无线充电方案的内置化要求和市场上对电子产品使用的人性化要求,提出了一种用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统。
本发明的技术方案为:用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统,包括磁共振发射模组和磁共振接收模组。
磁共振发射模组包括一个发射端蓝牙通讯及控制模块和至少两路磁共振发射通道,每一路磁共振发射通道结构相同,均包括依次连接的DC/DC稳压模块、射频功放源、匹配网络以及磁共振发射天线,每个DC/DC稳压模块均与发射端蓝牙通讯及控制模块以及外部适配器电性连接,每个匹配网络均与发射端蓝牙通讯及控制模块连接。
磁共振发射模组包括一个接收端蓝牙通讯及控制模块、一个功率合成及协议模块和至少两路磁共振接收通道,每一路磁共振接收通道结构相同,均包括依次连接的磁共振接收天线、接收天线匹配网络、整流滤波模块、一级稳压滤波模块和二级稳压滤波模块,磁共振发射天线和磁共振接收天线一一对应耦合,每个整流滤波模块均与接收端蓝牙通讯及控制模块连接,接收端蓝牙通讯及控制模块还与发射端蓝牙通讯及控制模块无线通信连接,每个二级稳压滤波模块的输出端均与功率合成及协议模块的输入端连接,功率合成及协议模块的输出端与外部充电设备电性连接。
本发明的有益效果是:
(1)本发明采用的磁场多路发射多路接收方案可以保证输出功率较高的情况下,各路负载功率均分,减轻单路的功率承载压力,从而可以实现设计方案和器件的轻薄化,满足中小功率小型家电及消费电子产品对无线充电方案的内置化要求。
(2)本发明采用的磁场多发射多接收方案有效提升了收发端之间磁场耦合均衡度,增加了水平自由度,使得接收端可以在发射区域内自由移动。
(3)本发明采用了平面印刷电路板来加工磁共振收发模组的收发天线结构,实现了系统的小型化和集成化。
(4)本发明中的线圈结构的棱角都经过了平滑处理,降低了线圈的损耗电阻,提升了天线的品质因子,提升了系统的无线能量传输效率。
(5)本发明可随处安置在桌底、板间等小空间处,为便携式电脑、平板电脑、LED照明设备、音箱、移动通信终端和消费电子产品提供稳定的需求功率。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统结构框图。
图2所示为本发明实施例提供的DC/DC稳压模块电路结构示意图。
图3所示为本发明实施例提供的射频功放源电路结构示意图。
图4所示为本发明实施例提供的匹配网络电路结构示意图。
图5所示为本发明实施例提供的发射端蓝牙通讯及控制模块电路结构示意图。
图6所示为本发明实施例提供的第一层发射天线介质基板顶面结构示意图。
图7所示为本发明实施例提供的第二层发射天线介质基板顶面结构示意图。
图8所示为本发明实施例提供的第三层发射天线介质基板底面结构示意图。
图9所示为本发明实施例提供的第一层接收天线介质基板顶面结构示意图。
图10所示为本发明实施例提供的第二层接收天线介质基板顶面结构示意图。
图11所示为本发明实施例提供的第三层接收天线介质基板底面结构示意图。
图12所示为本发明实施例提供的接收天线匹配网络电路结构示意图。
图13所示为本发明实施例提供的整流滤波模块电路结构示意图。
图14所示为本发明实施例提供的整流滤波模块的+5V供电电路结构示意图。
图15所示为本发明实施例提供的一级稳压滤波模块电路结构示意图。
图16所示为本发明实施例提供的二级稳压滤波模块电路结构示意图。
图17所示为本发明实施例提供的功率合成及协议模块电路结构示意图。
图18所示为本发明实施例提供的功率合成及协议模块中合成输出电流采样子电路结构示意图。
图19所示为本发明实施例提供的接收端蓝牙通讯及控制模块电路结构示意图。
附图标记说明:101-第十一连接点、102-第一接收谐振天线、103-第十三连接点、104-第一电磁能量输出口、105-第十四连接点、106-第二接收谐振天线、107-第十六连接点、108-第二电磁能量输出口、109-第三直角微带线、110-第四直角微带线、111-第三直线微带线、112-第四直线微带线、113-第十二连接点、114-第十五连接点;
201-第十七连接点、202-第三接收谐振天线、203-第十九连接点、204-第四接收谐振天线、205-第十八连接点、206-第二十连接点;
301-第二十一连接点、302-第三微带线、303-第二十三连接点、304-第四微带线、305-第二十二连接点、306-第二十四连接点;
401-第一连接点、402-第一发射谐振天线、403-第三连接点、404-第二发射谐振天线、405-第一电磁能量输入口、406-第二电磁能量输入口、407-第二连接点、408-第四连接点、409-第一直角微带线、410-第二直角微带线、411-第一直线微带线、412-第二直线微带线;
501-第五连接点、502-第三发射谐振天线、503-第六连接点、504-第四发射谐振天线;
601-第七连接点、602-第九连接点、603-第一微带线、604-第二微带线、605-第八连接点、606-第十连接点。
具体实施方式
现在将参考附图来详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解,附图中示出和描述的实施方式仅仅是示例性的,意在阐释本发明的原理和精神,而并非限制本发明的范围。
本发明实施例提供了一种用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统,如图1所示,包括磁共振发射模组和磁共振接收模组。
磁共振发射模组包括一个发射端蓝牙通讯及控制模块和至少两路磁共振发射通道,每一路磁共振发射通道结构相同,均包括依次连接的DC/DC稳压模块、射频功放源、匹配网络以及磁共振发射天线,每个DC/DC稳压模块均与发射端蓝牙通讯及控制模块以及外部适配器电性连接,每个匹配网络均与发射端蓝牙通讯及控制模块连接。
磁共振发射模组包括一个接收端蓝牙通讯及控制模块、一个功率合成及协议模块和至少两路磁共振接收通道,每一路磁共振接收通道结构相同,均包括依次连接的磁共振接收天线、接收天线匹配网络、整流滤波模块、一级稳压滤波模块和二级稳压滤波模块,磁共振发射天线和磁共振接收天线一一对应耦合,每个整流滤波模块均与接收端蓝牙通讯及控制模块连接,接收端蓝牙通讯及控制模块还与发射端蓝牙通讯及控制模块无线通信连接,每个二级稳压滤波模块的输出端均与功率合成及协议模块的输入端连接,功率合成及协议模块的输出端与外部充电设备电性连接。
如图2所示,DC/DC稳压模块包括输入滤波子电路、稳压子电路、调压子电路、输出滤波子电路以及稳压输出通断子电路。
其中,输入滤波子电路包括极性电容AC8、极性电容AC9和电感AL1,电感AL1的一端与极性电容AC8的正极连接,其另一端与极性电容AC9的正极连接,构成Pi型滤波结构,极性电容AC8的负极和极性电容AC9的负极均接地,电感AL1与极性电容AC9的连接节点还与外部适配器提供的+18V电源电压连接。
稳压子电路包括稳压芯片AN1,本发明实施例中,稳压芯片AN1的型号为TPS54360。稳压芯片AN1 的Vin引脚分别与接地电容AC1、电阻AR1的一端以及极性电容AC8的正极连接,稳压芯片AN1 的COMP引脚分别与接地电容AC11以及电阻AR5的一端连接,电阻AR5的另一端与接地电容AC10连接,稳压芯片AN1 的EN引脚分别与电阻AR1的另一端和接地电阻AR8连接,稳压芯片AN1 的RT/CLK引脚与接地电阻AR11连接,稳压芯片AN1 的GND引脚接地,稳压芯片AN1 的FB引脚与电阻AR6的一端连接,电阻AR6的另一端分别与电阻AR4的一端、电阻AR7的一端以及二极管AD2的阴极连接,稳压芯片AN1 的SW引脚分别与二极管AD1的阴极、电容AC4的一端以及电感AL2的一端连接,二极管AD1的阳极接地,电容AC4的另一端与稳压芯片AN1 的BOOT引脚连接。
调压子电路包括三极管AN4和三极管AN5,三极管AN4的集电极分别与电阻AR7的另一端以及电阻AR12的一端连接,其基极分别与电阻AR13的一端以及接地电阻AR14连接,其发射极接地,三极管AN5的集电极分别与电阻AR12的另一端以及接地电阻AR15连接,其基极分别与电阻AR16的一端以及接地电阻AR17连接,其发射极接地。
输出滤波子电路包括极性电容AC2、极性电容AC3、接地电容AC6和接地电容AC7,极性电容AC2的正极分别与极性电容AC3的正极、接地电容AC6、接地电容AC7、电阻AR4的另一端以及电感AL2的另一端连接,极性电容AC2的负极和极性电容AC3的负极均接地。
稳压输出通断子电路包括MOS管AN2和三极管AN3,MOS管AN2的源极分别与电阻AR2的一端以及电感AL2的另一端连接,其栅极分别与电阻AR2的另一端以及电阻AR3的一端连接,其漏极与极性电容AC5的正极连接,三极管AN3的集电极与电阻AR3的另一端连接,其基极分别与电阻AR9的一端以及接地电阻AR10连接,其发射极分别与极性电容AC5的负极以及电阻RSA1的一端连接并接地。
如图3所示,射频功放源包括限流子电路、输出电流采样子电路以及运放供电子电路。
其中,限流子电路和输出电流采样子电路共用运算放大器芯片AN6,本发明实施例中运算放大器芯片AN6的型号为GS8592。芯片AN6的VDD引脚分别与接地电容AC12以及接地电容AC13连接,芯片AN6的OUTB引脚与电阻AR22的一端连接,芯片AN6的INB-引脚分别与电阻AR22的另一端以及接地电阻AR20连接,芯片AN6的INB+引脚与电阻AR23的一端连接,电阻AR23的另一端分别与电感AL6的一端以及接地电容AC22连接,电感AL6的另一端分别与接地电容AC20、接地电容AC21以及电阻RSA1的另一端连接,芯片AN6的OUTA引脚分别与电阻AR19的一端以及二极管AD2的阳极连接,芯片AN6的INA-引脚分别与电阻AR19的另一端以及接地电阻AR18连接,芯片AN6的INA+引脚与电阻AR21的一端连接,电阻AR21的另一端分别与电感AL4的一端以及接地电容AC19连接,电感AL4的另一端分别与接地电容AC17、接地电容AC18以及电阻RSA1的另一端连接,芯片AN6的VSS引脚接地。
运放供电子电路包括稳压芯片N2,本发明实施例中,稳压芯片N2的型号为HT7333-1。芯片N2的GND引脚接地,其Vin引脚分别与接地电容AC16以及MOS管AN2的漏极连接,其Vout引脚分别与接地电容AC15以及芯片AN6的VDD引脚连接。
如图4所示,匹配网络包括漏极偏置子电路、栅极偏置子电路、输出匹配子电路、发射天线匹配网络子电路以及发射天线匹配网络切换子电路。
其中,漏极偏置子电路包括电感AL8,电感AL8的一端分别与极性电容AC36的正极、极性电容AC37的正极、电容AC39的一端、电容AC40的一端以及芯片N2的Vin引脚连接,其另一端分别与电容AC32的一端、电容AC33的一端以及电容AC34的一端连接,极性电容AC36的负极、极性电容AC37的负极、电容AC39的另一端、电容AC40的另一端、电容AC32的另一端、电容AC33的另一端以及电容AC34的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接。
栅极偏置子电路包括稳压芯片AN7,本发明实施例中,稳压芯片AN7的型号为78L05。芯片AN7的Vin引脚分别与电容AC52的一端以及芯片N2的Vin引脚连接,其GND引脚分别与电容AC52的另一端、电容AC53的一端、电阻RSA1的另一端以及磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接,其Vout引脚分别与电容AC53的另一端、电容AC55的一端、电阻AR27的一端以及电感AL9的一端连接,电感AL9的另一端分别与电容AC49的一端、电容AC50的一端以及插接件AY1的第4引脚连接,插接件AY1的第3引脚分别与电容AC45的一端和电容AC51的一端连接,电阻AR27的另一端通过电阻AR28分别与电容AC56的一端、电阻AR24的一端以及电阻AR29的一端连接,电阻AR24的另一端分别与电容AC45的另一端、电容AC51的另一端以及MOS管AN8的栅极连接,MOS管AN8的漏极与电感AL8的另一端连接,MOS管AN8的源极、插接件AY1的第2引脚、电容AC49的另一端、电容AC50的另一端、电容AC55的另一端、电容AC56的另一端以及电阻AR29的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接。
输出匹配子电路包括电感AL7,电感AL7的一端分别与电容AC35的一端、电容AC41的一端、电容AC43的一端以及电容AC44的一端连接,其另一端分别与电容AC41的另一端、电容AC44的另一端、电容AC46的一端、电容AC47的一端以及电容AC48的一端连接,电容AC35的另一端和电容AC43的另一端均与电感AL8的另一端连接,电容AC46的另一端、电容AC47的另一端以及电容AC48的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接。
发射天线匹配网络切换子电路包括三极管AN9,三极管AN9的集电极分别与二极管AD5的阴极以及开关AK1的第二控制端口连接,其基极分别与电阻AR26的一端、电容AC54的一端以及电阻AR25的一端连接,其发射极分别与二极管AD5的阳极、电阻AR26的另一端以及电容AC54的另一端连接并接地,电阻AR25的另一端分别与开关KA1的一端以及二极管AD4的阴极连接,开关KA1的另一端与电阻R2的一端连接,开关AK1的第一动触点通过电容AC38与电感AL7的另一端连接,其第二动触点与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV+连接。
发射天线匹配网络子电路包括电容AC23~AC31以及电容AC42,开关AK1的第一静触点分别与电容AC23的一端、电容AC28的一端以及电容AC31的一端连接,其第二静触点分别与电容AC24的一端、电容AC27的一端以及电容AC42的一端连接,其第三静触点分别与电容AC23的另一端、电容AC28的另一端、电容AC31的另一端、电容AC25的一端以及电容AC26的一端连接,其第四静触点分别与电容AC24的另一端、电容AC27的另一端、电容AC42的另一端、电容AC29的一端以及电容AC30的一端连接,电容AC25的另一端、电容AC26的另一端、电容AC29的另一端以及电容AC30的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接。
如图5所示,发射端蓝牙通讯及控制模块包括蓝牙通讯控制子电路和蓝牙供电子电路。
其中,蓝牙通讯控制子电路包括单片机芯片N4,本发明实施例中单片机芯片N4的型号为CC2541。芯片N4的DVDD2引脚分别与3.3V电源以及接地电容C8连接,其DVDD1引脚分别与3.3V电源以及接地电容C7连接,其NC引脚与3.3V电源连接,其P1_3引脚与电阻AR16的另一端连接,其P1_4引脚与电阻AR13的另一端连接,其P1_5引脚与电阻AR9的另一端连接,其P1_6引脚与二极管AD4的阳极连接,其P0_0引脚与芯片AN6的OUTB引脚连接,其GND引脚和41引脚均接地,其R_BIAS引脚与接地电阻R3连接,其DCOUPL引脚与接地电容C20连接,其XOSC_Q2引脚分别与接地电容C18以及插接件Y1的第1引脚连接,其XOSC_Q1引脚分别与接地电容C19以及插接件Y1的第3引脚连接,插接件Y1的第2引脚和第4引脚接地,芯片N4的RF_N引脚通过电容C16与接地电容C17以及电感L5的一端连接,其RF_P引脚通过电容C14与接地电感L5以及电容C13的一端连接,电容C13的另一端分别与电感L5的另一端以及电感L2的一端连接,电感L2的另一端分别与电感L3的一端以及接地电容C15连接,电感L3的另一端与天线PCBANT连接,芯片N4的AVDD1引脚分别与其AVDD2引脚、AVDD3引脚、AVDD4引脚、AVDD6引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C9、接地电容C12、电感L1的一端以及3.3V电源连接,芯片N4的AVDD5引脚分别与接地电容C1以及3.3V电源连接。
蓝牙供电子电路包括稳压芯片N3和稳压芯片N5,本发明实施例中,稳压芯片N3的型号为78M12,稳压芯片N5的型号为HT7333-1。芯片N3的Vin引脚分别与接地电容C5以及外部适配器提供的+18V电源电压连接,其GND引脚与接地电阻RS1连接,其Vout引脚分别与接地电容C6、电阻R2的另一端以及开关AK1的第一控制端口连接,芯片N5的Vout引脚分别与接地电容C10以及电感L1的另一端连接,并作为蓝牙供电子电路的供电端VCC,其GND引脚接地,其Vin引脚分别与接地电容C11、电阻R2的另一端以及开关AK1的第一控制端口连接。
本发明实施例中,磁共振发射天线包括从上到下依次设置的第一层发射天线介质基板、第二层发射天线介质基板和第三层发射天线介质基板,三层发射天线介质基板上均印刷有电路,可通过印刷电路工艺进行加工。
如图6所示,第一层发射天线介质基板顶面的对角印刷有第一发射谐振天线402和第二发射谐振天线404,第一发射谐振天线402和第二发射谐振天线404均为带缺口的矩形螺旋型天线,第一发射谐振天线402的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第一连接点401,且第一发射谐振天线402的外部缺口端点处通过第一连接点401与第一直角微带线409的一端连接,第一直角微带线409的另一端通过第一电磁能量输入口405与第一直线微带线411的一端连接,第一直线微带线411的另一端设置有第二连接点407;第二发射谐振天线404的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第三连接点403,且第二发射谐振天线404的外部缺口端点处通过第三连接点403与第二直角微带线410的一端连接,第二直角微带线410的另一端通过第二电磁能量输入口406与第二直线微带线412的一端连接,第二直线微带线412的另一端设置有第四连接点408。
本发明实施例中,第一电磁能量输入口405和第二电磁能量输入口406分别与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV+和AV-对应。
如图7所示,第二层发射天线介质基板顶面的对角印刷有第三发射谐振天线502和第四发射谐振天线504,第三发射谐振天线502和第四发射谐振天线504均为带缺口的矩形螺旋型天线,第三发射谐振天线502的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第五连接点501,第五连接点501通过通孔与第一连接点401连接,第四发射谐振天线504的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第六连接点503,第六连接点503通过通孔与第三连接点403连接。
如图8所示,第三层发射天线介质基板底面印刷有第一微带线603和第二微带线604,第一微带线603两端分别设置有第七连接点601和第八连接点605,第七连接点601通过通孔与第二连接点407连接,第八连接点605通过通孔分别与第一连接点401以及第五连接点501连接,第二微带线604两端分别设置有第九连接点602和第十连接点606,第九连接点602通过通孔与第四连接点408连接,第十连接点606通过通孔分别与第三连接点403以及第六连接点503连接。
本发明实施例中,第一发射谐振天线402、第二发射谐振天线404、第三发射谐振天线502和第四发射谐振天线504的棱角处为光滑圆弧结构。
本发明实施例中,磁共振接收天线包括从上到下依次设置的第一层接收天线介质基板、第二层接收天线介质基板和第三层接收天线介质基板,三层接收天线介质基板上均印刷有电路,可通过印刷电路工艺进行加工。
如图9所示,第一层接收天线介质基板顶面的对角印刷有第一接收谐振天线102和第二接收谐振天线106,第一接收谐振天线102和第二接收谐振天线106均为带缺口的矩形螺旋型天线,第一接收谐振天线102的内部缺口端点处设置有第十一连接点101,其外部缺口端点处均设置有第十二连接点113,且第一接收谐振天线102的外部缺口端点处通过第十二连接点113与第三直角微带线109的一端连接,第三直角微带线109的另一端通过第一电磁能量输出口104与第三直线微带线111的一端连接,第三直线微带线111的另一端设置有第十三连接点103;第二接收谐振天线106的内部缺口端点处设置有第十四连接点105,其外部缺口端点处均设置有第十五连接点114,且第二接收谐振天线106的外部缺口端点处通过第十五连接点114与第四直角微带线110的一端连接,第四直角微带线110的另一端通过第二电磁能量输出口108与第四直线微带线112的一端连接,第四直线微带线112的另一端设置有第十六连接点107。
如图10所示,第二层接收天线介质基板顶面的对角印刷有第三接收谐振天线202和第四接收谐振天线204,第三接收谐振天线202和第四接收谐振天线204均为带缺口的矩形螺旋型天线,第三接收谐振天线202的内部缺口端点处设置有第十七连接点201,其外部缺口端点处均设置有第十八连接点205,第十七连接点201通过通孔与第十一连接点101连接,第十八连接点205通过通孔与第十二连接点113连接;第四接收谐振天线204的内部缺口端点处设置有第十九连接点203,其外部缺口端点处均设置有第二十连接点206,第十九连接点203通过通孔与第十四连接点105连接,第二十连接点206通过通孔与第十五连接点114连接。
如图11所示,第三层接收天线介质基板底面印刷有第三微带线302和第四微带线304,第三微带线302两端分别设置有第二十一连接点301和第二十二连接点305,第二十一连接点301通过通孔分别与第十七连接点201以及第十一连接点101连接,第二十二连接点305通过通孔与第十三连接点103连接;第四微带线304两端分别设置有第二十三连接点303和第二十四连接点306,第二十三连接点303通过通孔分别与第十九连接点203以及第十四连接点105连接,第二十四连接点306通过通孔与第十六连接点107连接。
本发明实施例中,第一接收谐振天线102、第二接收谐振天线106、第三接收谐振天线202和第四接收谐振天线204的棱角处为光滑圆弧结构。
本发明实施例中,根据图6~图11所示的结构图中的符号标识,结合实际应用需求,对磁共振发射天线和磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下:
如图12所示,接收天线匹配网络包括电容AAC1、电容AAC2、电容AAC3和电容AAC4,电容AAC1的一端分别与电容AAC2的一端、电容AAC3的一端、电容AAC4的一端以及磁共振接收天线的电磁能量输出口Coil连接,其另一端与电容AAC2的另一端连接,电容AAC3的另一端分别与电容AAC4的另一端以及磁共振接收天线的电磁能量输出口Coil连接。
本发明实施例中,第一电磁能量输出口104和第二电磁能量输出口108分别与两个电磁能量输出口Coil对应。
如图13~14所示,整流滤波模块包括全桥整流子电路、过压保护子电路、输入滤波子电路、整流电压采集子电路、+5V稳压子电路和+5V稳压输入子电路。
其中,全桥整流子电路包括二极管AAD1、二极管AAD2、二极管AAD3和二极管AAD4,二极管AAD1的阳极分别与二极管AAD3的阴极以及电容AAC1的另一端连接,其阴极分别与二极管AAD2的阴极、电容AAC27的一端以及接地电容AAC15连接,二极管AAD2的阳极分别与二极管AAD4的阴极以及电容AAC4的另一端连接,二极管AAD3的阳极分别与二极管AAD4的阳极以及电容AAC27的另一端连接。
过压保护子电路包括比较器芯片AAN1,本发明实施例中,比较器芯片AAN1的型号为TP1941。芯片AAN1的同相输入端分别与电阻AAR5的一端、二极管芯片AAN2的阴极端、二极管芯片AAN2的基准电压端以及接地电容AAC32连接,其反相输入端分别与电阻AAR4的一端、接地电阻AAR9、接地电容AAC29以及接地电容AAC30连接,其电压端分别与接地电容AAC31以及电阻AAR5的另一端连接,其接地端分别与二极管芯片AAN2的阳极端以及三极管AAQ2的发射极连接并接地,其输出端分别与电阻AAR7的一端以及二极管AAD5的阴极连接,二极管AAD5的阳极与电阻AAR3的一端连接,电阻AAR7的另一端与三极管AAQ2的基极连接,三极管AAQ2的集电极与通过电阻AAR2分别与电阻AAR1的一端以及MOS管AAQ1的栅极连接,MOS管AAQ1的源极分别与电阻AAR1的另一端以及二极管AAD1的阴极连接。
输入滤波子电路包括极性电容AAC5、极性电容AAC14、极性电容AAC16和极性电容AAC21,极性电容AAC5的正极分别与极性电容AAC14的正极、极性电容AAC16的正极、极性电容AAC21的正极、接地电容AAC6~AAC13、接地电容AAC17~AAC20、接地电容AAC22~AAC26以及MOS管AAQ1的漏极连接,极性电容AAC5的负极、极性电容AAC14的负极、极性电容AAC16的负极以及极性电容AAC21的负极均接地。
整流电压采集子电路包括电阻AAR6,电阻AAR6的一端分别与MOS管AAQ1的源极、电阻AAR3的另一端以及电阻AAR4的另一端连接,其另一端分别与电阻AAR8的一端以及接地电阻AAR10连接,电阻AAR8的另一端与接地电容AAC28连接。
+5V稳压子电路包括稳压芯片AAN8,本发明实施例中,稳压芯片AAN8的型号为78L05。芯片AAN8的Vout引脚分别与接地电容AAC60、接地电容AAC61以及电阻AAR5的另一端连接,其GND引脚接地。
+5V稳压输入子电路包括比较器芯片AAN7,本发明实施例中,比较器芯片AAN7的型号为TP1941。芯片AAN7的同相输入端分别与电阻AAR31的一端、接地电阻AAR32以及接地电容AAC59连接,其反相输入端与基准电压VREF连接,其电压端与芯片AAN8的Vout引脚连接,其接地端接地,其输出端通过电阻AAR36分别与三极管AAQ4的基极、接地电阻AAR38以及接地电容AAC66连接,三极管AAQ4的发射极接地,其集电极通过电阻AAR35分别与芯片AAN8的Vin引脚、接地电容AAC62~AAC65、接地电阻AAR37以及电阻AAR34的一端连接,电阻AAR34的另一端分别与接地电容AAC58、电阻AAR31的另一端以及MOS管AAQ1的源极连接。
如图15所示,一级稳压滤波模块包括一级稳压子电路、一级稳压输出采样子电路、一级稳压输出开通关断子电路、一级稳压输出滤波子电路以及一级稳压输出电流采样子电路。
其中,一级稳压子电路包括稳压芯片AAN4,本发明实施例中,稳压芯片AAN4的型号为TP54360。芯片AAN4的Vin引脚分别与接地电容AAC37以及MOS管AAQ1的漏极连接,其COMP引脚分别与接地电容AAC47以及电阻AAR20的一端连接,其RT/CLK引脚与接地电阻AAR22连接,其GND引脚接地,其FB引脚分别与接地电阻AAR23以及电阻AAR17的一端连接,其SW引脚分别与二极管AAD6的阴极、电感AAL1的一端以及电容AAC38的一端连接,其BOOT引脚与电容AAC38的另一端连接,电阻AAR20的另一端与接地电容AAC50连接,电感AAL1的另一端与电阻AAR17的另一端连接。
一级稳压输出采样子电路包括电阻AAR16,电阻AAR16的一端与电感AAL1的另一端连接,其另一端分别与接地电阻AAR11以及电阻AAR13的一端连接,电阻AAR13的另一端与接地电容AAC33连接。
一级稳压输出开通关断子电路包括三极管芯片AAN3,本发明实施例中,三极管芯片AAN3的型号为AO4435。三极管芯片AAN3的第1引脚分别与其第2引脚、第3引脚、电阻AAR15的一端以及电感AAL1的另一端连接,其第4引脚分别与电阻AAR15的另一端以及电阻AAR14的一端连接,其第5引脚分别与其第6引脚、第7引脚以及第8引脚连接,电阻AAR14的另一端与三极管AAQ3的集电极连接,三极管AAQ3的发射极接地,其基极与电阻AAR12的一端连接。
一级稳压输出滤波子电路包括接地电容AAC34~AAC36以及接地电容AAC39~AAC45,接地电容AAC34~AAC36以及接地电容AAC39~AAC41均与芯片AAN3的第8引脚连接,接地电容AAC42~AAC45均与芯片AAN3的第1引脚连接。
一级稳压输出电流采样子电路包括运算放大器芯片AAN5,本发明实施例中,运算放大器芯片AAN5的型号为GS8591。芯片AAN5的同相输入端通过电阻AAR19分别与电感AAL2的一端、接地电容AAC48以及接地电容AAC49连接,其反相输入端分别与电阻AAR24的一端、电容AAC51的一端以及接地电阻AAR26连接,其电压端分别与接地电容AAC52以及芯片AAN8的Vout引脚连接,其接地端接地,其输出端分别与电阻AAR24的另一端、电容AAC51的另一端以及电阻AAR21的一端连接,电感AAL2的另一端分别与接地电阻AAR27以及接地电容AAC46连接。
如图16所示,二级稳压滤波模块包括二级稳压子电路和二级输出滤波子电路。
其中,二级稳压子电路包括稳压芯片AAN6,本发明实施例中,稳压芯片AAN6的型号为TPS54360。芯片AAN6的Vin引脚分别与接地电容AAC54以及芯片AAN3的第8引脚连接,其RT/CLK引脚与接地电阻AAR30连接,其GND引脚接地,其FB引脚分别与电阻AAR28的一端以及接地电阻AAR29连接,其SW引脚分别与电感AAL3的一端、电容AAC53的一端以及二极管AAD7的阴极连接,其BOOT引脚与电容AAC53的另一端连接,二极管AAD7的阳极接地,电感AAL3的另一端与电阻AAR28的另一端连接;
二级输出滤波子电路包括接地电容AAC55~AAC57,接地电容AAC55~AAC57均与电感AAL3的另一端连接。
如图17~18所示,功率合成及协议模块包括功率合成子电路、合成电压检测子电路、TYPE-C母头接口子电路、协议子电路、设备检测子电路、合成输出滤波子电路以及合成输出电流采样子电路。
其中,功率合成子电路包括二极管TAD2,二极管TAD2的阳极与电感AAL3的另一端连接,二极管TAD2的阴极分别与接地电容TC2以及接地电容TC3连接。
合成电压检测子电路包括二极管TAD1,二极管TAD1的阴极与二极管TAD2的阴极连接,其阳极与电阻TR2的一端连接,电阻TR2的另一端分别与电阻TR1的一端、电阻TR3的一端以及电容TC1的一端连接并接地,电阻TR1的另一端分别与电阻TR4的一端以及电阻TR5的一端连接,电容TC1的另一端与电阻TR4的另一端连接,电阻TR3的另一端与红灯二极管的阴极连接,红灯二极管的阳极分别与电阻TR5的另一端以及二极管TAD2的阴极连接。
TYPE-C母头接口子电路包括USB接口芯片USB1,芯片USB1的第1引脚与其第12引脚连接并接地,其第2引脚与其第11引脚连接,其第5引脚与其第7引脚连接,其第6引脚与其第8引脚连接。
协议子电路包括协议芯片TN3,本发明实施例中,协议芯片TN3的型号为CY2311。芯片TN3的V5V引脚与接地电容TC8连接,其AGND引脚和PGND引脚均接地,其V18V引脚与接地电容TC10连接,其CC2引脚与芯片USB1的第10引脚连接,其CC1引脚与芯片USB1的第4引脚连接,其DN引脚与芯片USB1的第6引脚连接,其DP引脚与芯片USB1的第5引脚连接,其VBUS引脚与芯片USB1的第2引脚连接,其PWR-ENB引脚与电阻TR12的一端连接,其VFB引脚分别与电容TC7的一端、电阻TR10的一端、接地电阻TR15以及接地电容TC6连接,其VFBOUT引脚分别与电阻TR11的一端、电阻TR14的一端以及型号为EL1018的光耦芯片TN2的第2引脚连接,其VIN-PS引脚分别与电阻TR10的另一端、电阻TR11的另一端、电阻TR6的一端、电阻TR7的一端、电阻TR8的一端、开关芯片TN1的第1引脚、第2引脚以及第3引脚连接,其ISENP引脚分别与电阻TR6的另一端以及二极管TAD2的阴极连接,电阻TR14的另一端与电容TC7的另一端连接,芯片TN2的第1引脚与电阻TR8的另一端连接,其第3引脚接地,其第4引脚分别与接地电容TC4以及芯片AAN6的COMP引脚连接,芯片TN1的第4引脚分别与电阻TR7的另一端以及电阻TR12的另一端连接,其第5引脚、第6引脚、第7引脚以及第8引脚均与芯片USB1的第2引脚连接。
设备检测子电路包括三极管TQ1,三极管TQ1的基极分别与电阻TR9的一端、接地电阻TR13以及接地电容TC5连接,其发射极接地,电阻TR9的另一端与芯片TN1的第4引脚连接。
合成输出滤波子电路包括电容TC11~TC16,电容TC11~TC16的一端均与芯片USB1的第2引脚连接,电容TC11~TC16的另一端均与芯片USB1的第1引脚连接并接地。
合成输出电流采样子电路包括电流采样芯片TN4,本发明实施例中,电流采样芯片TN4的型号为GS8592。芯片TN4的OUTA引脚与电阻TR16的一端连接,其INA-引脚分别与电阻TR16的另一端以及接地电阻TR17连接,其INA+引脚与电阻TR18的一端连接,其VSS引脚接地,其INB+引脚分别与接地电容TC17、接地电容TC18以及电阻TR19的一端连接,其INB-引脚和OUTB引脚均与电阻TR18的另一端连接,其VCC引脚分别与接地电容TC9以及芯片AAN8的Vout引脚连接,电阻TR19的另一端分别与接地电容TC19、接地电容TC20以及电阻TR20的一端连接,电阻TR20的另一端与芯片USB1的第1引脚连接。
如图19所示,接收端蓝牙通讯及控制模块包括蓝牙模块子电路以及蓝牙供电子电路。
其中,蓝牙模块子电路包括单片机芯片QN4,本发明实施例中,单片机芯片QN4的型号为CC2541。芯片QN4的DVDD1引脚分别与其DVDD2引脚、AVDD1~AVDD6引脚、接地电容TC21~TC27、电感TL1的一端以及3.3V电源连接,其GND引脚接地,其NC引脚与3.3V电源连接,其P2_0引脚与插接件P1的第1引脚连接,插接件P1的第2引脚接地,芯片QN4的P2_1引脚与插接件P2的第4引脚连接,其P2_2引脚与插接件P2的第3引脚连接,插接件P2的第2引脚接地,其第1引脚与3.3V电源连接,芯片QN4的P1_0引脚与发光二极管TLED1的阴极连接,发光二极管TLED1的阳极通过电阻TR23与3.3V电源连接,芯片QN4的P1_2引脚与三极管TQ1的集电极连接,其P1_4引脚与电阻AAR12的另一端连接,其P1_6引脚与插接件P3的第3引脚连接,其P1_7引脚与插接件P3的第2引脚连接,插接件P3的第1引脚接地,芯片QN4的P0_0引脚与电阻AAR13的另一端连接,其P0_1引脚与芯片TN4的OUTA引脚连接,其P0_2引脚与电容TC1的另一端连接,其P0_6引脚与电阻AAR21的另一端连接,其P0_7引脚与电阻AAR8的另一端连接,其RESET_N引脚与插接件P2的第5引脚连接,其41引脚接地,其R_BIAS引脚与接地电阻TR24连接,其DCOUPL引脚与接地电容TC39连接,其XOSC_Q2引脚分别与接地电容TC37以及插接件TY1的第1引脚连接,其XOSC_Q1引脚分别与接地电容TC38以及插接件TY1的第3引脚连接,插接件TY1的第2引脚和第4引脚接地,芯片QN4的RF_N引脚通过电容TC36分别与电容TC35的一端以及接地电感TL5连接,其RF_P引脚通过电容TC33分别与电感TL4的一端以及接地电容QC1连接,电容TC35的一端分别与电感TL4的另一端以及电感TL2的一端连接,电感TL2的另一端分别与电感TL3的一端以及接地电容TC34连接,电感TL3的另一端与天线PCBANT连接;
蓝牙供电子电路包括稳压芯片TN5,本发明实施例中,稳压芯片TN5的型号为HT7333-1。芯片TN5的Vout引脚分别与接地电容TC29、接地电容TC30以及电感TL1的另一端连接,其Vin引脚分别与接地电容TC28、接地电容TC31以及电阻TR21的一端连接,电阻TR21的另一端与芯片AAN8的Vout引脚连接,芯片TN5的GND引脚与电阻TR22的一端连接并接地,电阻TR22的另一端与电感AAL2的另一端连接。
本发明实施例中,设置多发射多接收磁共振无线充电系统输出功率为30W。6.78mHz激励信号由射频功放源放大,添加至磁共振发射天线,再通过磁共振耦合方式将能量传输到磁共振接收天线上。磁共振接收天线接收的电磁能量经整流滤波后进入两级稳压电路稳压后输出。磁共振发射天线与磁共振接收天线一一对应,每个磁共振接收天线均匀接收与之对应的磁共振发射天线的电磁能量,电磁能量从磁共振接收天线的谐振线圈输出,输入各自对应的整流滤波模块中。电磁能量匹配网络端口输入整流模块,通过桥式整流电路后,转变为直流电能,直流电能通过滤波电路后,通过稳压芯片和稳压外围电路输出23V的直流电能。23V的直流电能在经过由协议芯片控制的稳压芯片后将电压稳在20V,最后通过功率合成把直流电能合成为1路直流电能输出,供给电子消费产品、通讯设备和笔记本。
采用本发明可以在提供较大功率的情况下,减轻各单路中电子元器件的电压、电流应力,从而使得元器件选型轻薄化,使得整个发射和接收模组高度不超过1cm,在多发射多接收的情况下,磁场均匀分布,可以有效提高耦合距离、增加水平自由度、提升传输效率,使得最高效率可以达到90%以上。
本发明提供的多发射多接收磁共振无线充电系统可以实现传输距离为10mm-40mm、传输效率大于85%、DC-DC能量转化效率高于60%、传输功率不低于40W的无线电能传输。并且在有效充电范围内,随着接收端的横向移动,传输效率保持稳定。
本领域的普通技术人员将会意识到,这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理,应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合,这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.用于中功率电子设备的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,包括磁共振发射模组和磁共振接收模组;
所述磁共振发射模组包括一个发射端蓝牙通讯及控制模块和至少两路磁共振发射通道,每一路磁共振发射通道结构相同,均包括依次连接的DC/DC稳压模块、射频功放源、匹配网络以及磁共振发射天线,每个DC/DC稳压模块均与发射端蓝牙通讯及控制模块以及外部适配器电性连接,每个匹配网络均与发射端蓝牙通讯及控制模块连接;
所述磁共振发射模组包括一个接收端蓝牙通讯及控制模块、一个功率合成及协议模块和至少两路磁共振接收通道,每一路磁共振接收通道结构相同,均包括依次连接的磁共振接收天线、接收天线匹配网络、整流滤波模块、一级稳压滤波模块和二级稳压滤波模块,所述磁共振发射天线和磁共振接收天线一一对应耦合,每个整流滤波模块均与接收端蓝牙通讯及控制模块连接,所述接收端蓝牙通讯及控制模块还与发射端蓝牙通讯及控制模块无线通信连接,每个二级稳压滤波模块的输出端均与功率合成及协议模块的输入端连接,所述功率合成及协议模块的输出端与外部充电设备电性连接。
2.根据权利要求1所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述DC/DC稳压模块包括输入滤波子电路、稳压子电路、调压子电路、输出滤波子电路以及稳压输出通断子电路;
所述输入滤波子电路包括极性电容AC8、极性电容AC9和电感AL1,所述电感AL1的一端与极性电容AC8的正极连接,其另一端与极性电容AC9的正极连接,构成Pi型滤波结构,所述极性电容AC8的负极和极性电容AC9的负极均接地,所述电感AL1与极性电容AC9的连接节点还与外部适配器提供的+18V电源电压连接;
所述稳压子电路包括稳压芯片AN1 ,所述稳压芯片AN1 的Vin引脚分别与接地电容AC1、电阻AR1的一端以及极性电容AC8的正极连接,所述稳压芯片AN1 的COMP引脚分别与接地电容AC11以及电阻AR5的一端连接,所述电阻AR5的另一端与接地电容AC10连接,所述稳压芯片AN1 的EN引脚分别与电阻AR1的另一端和接地电阻AR8连接,所述稳压芯片AN1 的RT/CLK引脚与接地电阻AR11连接,所述稳压芯片AN1 的GND引脚接地,所述稳压芯片AN1 的FB引脚与电阻AR6的一端连接,所述电阻AR6的另一端分别与电阻AR4的一端、电阻AR7的一端以及二极管AD2的阴极连接,所述稳压芯片AN1 的SW引脚分别与二极管AD1的阴极、电容AC4的一端以及电感AL2的一端连接,所述二极管AD1的阳极接地,所述电容AC4的另一端与稳压芯片AN1 的BOOT引脚连接;
所述调压子电路包括三极管AN4和三极管AN5,所述三极管AN4的集电极分别与电阻AR7的另一端以及电阻AR12的一端连接,其基极分别与电阻AR13的一端以及接地电阻AR14连接,其发射极接地,所述三极管AN5的集电极分别与电阻AR12的另一端以及接地电阻AR15连接,其基极分别与电阻AR16的一端以及接地电阻AR17连接,其发射极接地;
所述输出滤波子电路包括极性电容AC2、极性电容AC3、接地电容AC6和接地电容AC7,所述极性电容AC2的正极分别与极性电容AC3的正极、接地电容AC6、接地电容AC7、电阻AR4的另一端以及电感AL2的另一端连接,所述极性电容AC2的负极和极性电容AC3的负极均接地;
所述稳压输出通断子电路包括MOS管AN2和三极管AN3,所述MOS管AN2的源极分别与电阻AR2的一端以及电感AL2的另一端连接,其栅极分别与电阻AR2的另一端以及电阻AR3的一端连接,其漏极与极性电容AC5的正极连接,所述三极管AN3的集电极与电阻AR3的另一端连接,其基极分别与电阻AR9的一端以及接地电阻AR10连接,其发射极分别与极性电容AC5的负极以及电阻RSA1的一端连接并接地;
所述射频功放源包括限流子电路、输出电流采样子电路以及运放供电子电路;
所述限流子电路和输出电流采样子电路共用运算放大器芯片AN6,所述芯片AN6的VDD引脚分别与接地电容AC12以及接地电容AC13连接,所述芯片AN6的OUTB引脚与电阻AR22的一端连接,所述芯片AN6的INB-引脚分别与电阻AR22的另一端以及接地电阻AR20连接,所述芯片AN6的INB+引脚与电阻AR23的一端连接,所述电阻AR23的另一端分别与电感AL6的一端以及接地电容AC22连接,所述电感AL6的另一端分别与接地电容AC20、接地电容AC21以及电阻RSA1的另一端连接,所述芯片AN6的OUTA引脚分别与电阻AR19的一端以及二极管AD2的阳极连接,所述芯片AN6的INA-引脚分别与电阻AR19的另一端以及接地电阻AR18连接,所述芯片AN6的INA+引脚与电阻AR21的一端连接,所述电阻AR21的另一端分别与电感AL4的一端以及接地电容AC19连接,所述电感AL4的另一端分别与接地电容AC17、接地电容AC18以及电阻RSA1的另一端连接,所述芯片AN6的VSS引脚接地;
所述运放供电子电路包括稳压芯片N2,所述芯片N2的GND引脚接地,其Vin引脚分别与接地电容AC16以及MOS管AN2的漏极连接,其Vout引脚分别与接地电容AC15以及芯片AN6的VDD引脚连接;
所述匹配网络包括漏极偏置子电路、栅极偏置子电路、输出匹配子电路、发射天线匹配网络子电路以及发射天线匹配网络切换子电路;
所述漏极偏置子电路包括电感AL8,所述电感AL8的一端分别与极性电容AC36的正极、极性电容AC37的正极、电容AC39的一端、电容AC40的一端以及芯片N2的Vin引脚连接,其另一端分别与电容AC32的一端、电容AC33的一端以及电容AC34的一端连接,所述极性电容AC36的负极、极性电容AC37的负极、电容AC39的另一端、电容AC40的另一端、电容AC32的另一端、电容AC33的另一端以及电容AC34的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接;
所述栅极偏置子电路包括稳压芯片AN7,所述芯片AN7的Vin引脚分别与电容AC52的一端以及芯片N2的Vin引脚连接,其GND引脚分别与电容AC52的另一端、电容AC53的一端、电阻RSA1的另一端以及磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接,其Vout引脚分别与电容AC53的另一端、电容AC55的一端、电阻AR27的一端以及电感AL9的一端连接,所述电感AL9的另一端分别与电容AC49的一端、电容AC50的一端以及插接件AY1的第4引脚连接,所述插接件AY1的第3引脚分别与电容AC45的一端和电容AC51的一端连接,所述电阻AR27的另一端通过电阻AR28分别与电容AC56的一端、电阻AR24的一端以及电阻AR29的一端连接,所述电阻AR24的另一端分别与电容AC45的另一端、电容AC51的另一端以及MOS管AN8的栅极连接,所述MOS管AN8的漏极与电感AL8的另一端连接,所述MOS管AN8的源极、插接件AY1的第2引脚、电容AC49的另一端、电容AC50的另一端、电容AC55的另一端、电容AC56的另一端以及电阻AR29的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接;
所述输出匹配子电路包括电感AL7,所述电感AL7的一端分别与电容AC35的一端、电容AC41的一端、电容AC43的一端以及电容AC44的一端连接,其另一端分别与电容AC41的另一端、电容AC44的另一端、电容AC46的一端、电容AC47的一端以及电容AC48的一端连接,所述电容AC35的另一端和电容AC43的另一端均与电感AL8的另一端连接,所述电容AC46的另一端、电容AC47的另一端以及电容AC48的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接;
所述发射天线匹配网络切换子电路包括三极管AN9,所述三极管AN9的集电极分别与二极管AD5的阴极以及开关AK1的第二控制端口连接,其基极分别与电阻AR26的一端、电容AC54的一端以及电阻AR25的一端连接,其发射极分别与二极管AD5的阳极、电阻AR26的另一端以及电容AC54的另一端连接并接地,所述电阻AR25的另一端分别与开关KA1的一端以及二极管AD4的阴极连接,所述开关KA1的另一端与电阻R2的一端连接,所述开关AK1的第一动触点通过电容AC38与电感AL7的另一端连接,其第二动触点与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV+连接;
所述发射天线匹配网络子电路包括电容AC23~AC31以及电容AC42,所述开关AK1的第一静触点分别与电容AC23的一端、电容AC28的一端以及电容AC31的一端连接,其第二静触点分别与电容AC24的一端、电容AC27的一端以及电容AC42的一端连接,其第三静触点分别与电容AC23的另一端、电容AC28的另一端、电容AC31的另一端、电容AC25的一端以及电容AC26的一端连接,其第四静触点分别与电容AC24的另一端、电容AC27的另一端、电容AC42的另一端、电容AC29的一端以及电容AC30的一端连接,所述电容AC25的另一端、电容AC26的另一端、电容AC29的另一端以及电容AC30的另一端均与磁共振发射天线的电磁能量输入口AV-连接。
3.根据权利要求2所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述发射端蓝牙通讯及控制模块包括蓝牙通讯控制子电路和蓝牙供电子电路;
所述蓝牙通讯控制子电路包括单片机芯片N4,所述芯片N4的DVDD2引脚分别与3.3V电源以及接地电容C8连接,其DVDD1引脚分别与3.3V电源以及接地电容C7连接,其NC引脚与3.3V电源连接,其P1_3引脚与电阻AR16的另一端连接,其P1_4引脚与电阻AR13的另一端连接,其P1_5引脚与电阻AR9的另一端连接,其P1_6引脚与二极管AD4的阳极连接,其P0_0引脚与芯片AN6的OUTB引脚连接,其GND引脚和41引脚均接地,其R_BIAS引脚与接地电阻R3连接,其DCOUPL引脚与接地电容C20连接,其XOSC_Q2引脚分别与接地电容C18以及插接件Y1的第1引脚连接,其XOSC_Q1引脚分别与接地电容C19以及插接件Y1的第3引脚连接,所述插接件Y1的第2引脚和第4引脚接地,所述芯片N4的RF_N引脚通过电容C16与接地电容C17以及电感L5的一端连接,其RF_P引脚通过电容C14与接地电感L5以及电容C13的一端连接,所述电容C13的另一端分别与电感L5的另一端以及电感L2的一端连接,所述电感L2的另一端分别与电感L3的一端以及接地电容C15连接,所述电感L3的另一端与天线PCBANT连接,所述芯片N4的AVDD1引脚分别与其AVDD2引脚、AVDD3引脚、AVDD4引脚、AVDD6引脚、接地电容C2、接地电容C3、接地电容C4、接地电容C9、接地电容C12、电感L1的一端以及3.3V电源连接,所述芯片N4的AVDD5引脚分别与接地电容C1以及3.3V电源连接;
所述蓝牙供电子电路包括稳压芯片N3和稳压芯片N5,所述芯片N3的Vin引脚分别与接地电容C5以及外部适配器提供的+18V电源电压连接,其GND引脚与接地电阻RS1连接,其Vout引脚分别与接地电容C6、电阻R2的另一端以及开关AK1的第一控制端口连接,所述芯片N5的Vout引脚分别与接地电容C10以及电感L1的另一端连接,并作为蓝牙供电子电路的供电端VCC,其GND引脚接地,其Vin引脚分别与接地电容C11、电阻R2的另一端以及开关AK1的第一控制端口连接。
4.根据权利要求1所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述磁共振发射天线包括从上到下依次设置的第一层发射天线介质基板、第二层发射天线介质基板和第三层发射天线介质基板;
所述第一层发射天线介质基板顶面的对角印刷有第一发射谐振天线(402)和第二发射谐振天线(404),所述第一发射谐振天线(402)和第二发射谐振天线(404)均为带缺口的矩形螺旋型天线,所述第一发射谐振天线(402)的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第一连接点(401),且所述第一发射谐振天线(402)的外部缺口端点处通过第一连接点(401)与第一直角微带线(409)的一端连接,所述第一直角微带线(409)的另一端通过第一电磁能量输入口(405)与第一直线微带线(411)的一端连接,所述第一直线微带线(411)的另一端设置有第二连接点(407);所述第二发射谐振天线(404)的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第三连接点(403),且所述第二发射谐振天线(404)的外部缺口端点处通过第三连接点(403)与第二直角微带线(410)的一端连接,所述第二直角微带线(410)的另一端通过第二电磁能量输入口(406)与第二直线微带线(412)的一端连接,所述第二直线微带线(412)的另一端设置有第四连接点(408);
所述第二层发射天线介质基板顶面的对角印刷有第三发射谐振天线(502)和第四发射谐振天线(504),所述第三发射谐振天线(502)和第四发射谐振天线(504)均为带缺口的矩形螺旋型天线,所述第三发射谐振天线(502)的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第五连接点(501),所述第五连接点(501)通过通孔与第一连接点(401)连接,所述第四发射谐振天线(504)的内部缺口端点处和外部缺口端点处均设置有第六连接点(503),所述第六连接点(503)通过通孔与第三连接点(403)连接;
所述第三层发射天线介质基板底面印刷有第一微带线(603)和第二微带线(604),所述第一微带线(603)两端分别设置有第七连接点(601)和第八连接点(605),所述第七连接点(601)通过通孔与第二连接点(407)连接,所述第八连接点(605)通过通孔分别与第一连接点(401)以及第五连接点(501)连接,所述第二微带线(604)两端分别设置有第九连接点(602)和第十连接点(606),所述第九连接点(602)通过通孔与第四连接点(408)连接,所述第十连接点(606)通过通孔分别与第三连接点(403)以及第六连接点(503)连接;
所述第一发射谐振天线(402)、第二发射谐振天线(404)、第三发射谐振天线(502)和第四发射谐振天线(504)的棱角处为光滑圆弧结构;
所述磁共振发射天线的几何参数和电气参数设置如下:
所述磁共振发射天线的外部长度Lres_Tx为10mm-800mm;
所述磁共振发射天线的外部宽度Hres_Tx为10mm-800mm;
所述第一发射谐振天线(402)的长度Lres_Tx1、第二发射谐振天线(404)的长度Lres_Tx2、第三发射谐振天线(502)的长度Lres_Tx3和第四发射谐振天线(504)的长度Lres_Tx4均为5mm-400mm;
所述第一发射谐振天线(402)的宽度Hres_Tx1、第二发射谐振天线(404)的宽度Hres_Tx2、第三发射谐振天线(502)的宽度Hres_Tx3和第四发射谐振天线(504)的宽度Hres_Tx4均为5mm-400mm;
所述第一发射谐振天线(402)中微带线的宽度Wres_Tx1、第二发射谐振天线(404)中微带线的宽度Wres_Tx2、第三发射谐振天线(502)中微带线的宽度Wres_Tx3、第四发射谐振天线(504)中微带线的宽度Wres_Tx4、第一微带线(603)的宽度Wres_Tx5和第二微带线(604)的宽度Wres_Tx6均为1mm-6mm;
所述第一发射谐振天线(402)中微带线之间的距离Sres_Tx1、第二发射谐振天线(404)中微带线之间的距离Sres_Tx2、第三发射谐振天线(502)中微带线之间的距离Sres_Tx3、第四发射谐振天线(504)中微带线之间的距离Sres_Tx4均为0.5mm-2mm;
所述磁共振发射天线的发射谐振电容值为600pF。
5.根据权利要求1所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述磁共振接收天线包括从上到下依次设置的第一层接收天线介质基板、第二层接收天线介质基板和第三层接收天线介质基板;
所述第一层接收天线介质基板顶面的对角印刷有第一接收谐振天线(102)和第二接收谐振天线(106),所述第一接收谐振天线(102)和第二接收谐振天线(106)均为带缺口的矩形螺旋型天线,所述第一接收谐振天线(102)的内部缺口端点处设置有第十一连接点(101),其外部缺口端点处均设置有第十二连接点(113),且所述第一接收谐振天线(102)的外部缺口端点处通过第十二连接点(113)与第三直角微带线(109)的一端连接,所述第三直角微带线(109)的另一端通过第一电磁能量输出口(104)与第三直线微带线(111)的一端连接,所述第三直线微带线(111)的另一端设置有第十三连接点(103);所述第二接收谐振天线(106)的内部缺口端点处设置有第十四连接点(105),其外部缺口端点处均设置有第十五连接点(114),且所述第二接收谐振天线(106)的外部缺口端点处通过第十五连接点(114)与第四直角微带线(110)的一端连接,所述第四直角微带线(110)的另一端通过第二电磁能量输出口(108)与第四直线微带线(112)的一端连接,所述第四直线微带线(112)的另一端设置有第十六连接点(107);
所述第二层接收天线介质基板顶面的对角印刷有第三接收谐振天线(202)和第四接收谐振天线(204),所述第三接收谐振天线(202)和第四接收谐振天线(204)均为带缺口的矩形螺旋型天线,所述第三接收谐振天线(202)的内部缺口端点处设置有第十七连接点(201),其外部缺口端点处均设置有第十八连接点(205),所述第十七连接点(201)通过通孔与第十一连接点(101)连接,所述第十八连接点(205)通过通孔与第十二连接点(113)连接;所述第四接收谐振天线(204)的内部缺口端点处设置有第十九连接点(203),其外部缺口端点处均设置有第二十连接点(206),所述第十九连接点(203)通过通孔与第十四连接点(105)连接,所述第二十连接点(206)通过通孔与第十五连接点(114)连接;
所述第三层接收天线介质基板底面印刷有第三微带线(302)和第四微带线(304),所述第三微带线(302)两端分别设置有第二十一连接点(301)和第二十二连接点(305),所述第二十一连接点(301)通过通孔分别与第十七连接点(201)以及第十一连接点(101)连接,所述第二十二连接点(305)通过通孔与第十三连接点(103)连接;所述第四微带线(304)两端分别设置有第二十三连接点(303)和第二十四连接点(306),所述第二十三连接点(303)通过通孔分别与第十九连接点(203)以及第十四连接点(105)连接,所述第二十四连接点(306)通过通孔与第十六连接点(107)连接;
所述第一接收谐振天线(102)、第二接收谐振天线(106)、第三接收谐振天线(202)和第四接收谐振天线(204)的棱角处为光滑圆弧结构;
所述磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下:
所述磁共振接收天线的外部长度Lres_Rx为10mm-800mm;
所述磁共振接收天线的外部宽度Hres_Rx为10mm-800mm;
所述第一接收谐振天线(102)的长度Lres_Rx1、第二接收谐振天线(106)的长度Lres_Rx2、第三接收谐振天线(202)的长度Lres_Rx3和第四接收谐振天线(204)的长度Lres_Rx4均为5mm-400mm;
所述第一接收谐振天线(102)的宽度Hres_Rx1、第二接收谐振天线(106)的宽度Hres_Rx2、第三接收谐振天线(202)的宽度Hres_Rx3和第四接收谐振天线(204)的宽度Hres_Rx4均为5mm-400mm;
所述第一接收谐振天线(102)中微带线的宽度Wres_Rx1、第二接收谐振天线(106)中微带线的宽度Wres_Rx2、第三接收谐振天线(202)中微带线的宽度Wres_Rx3、第四接收谐振天线(204)中微带线的宽度Wres_Rx4、第三微带线(302)的宽度Wres_Rx5和第四微带线(304)的宽度Wres_Rx6均为1mm-6mm;
所述第一接收谐振天线(102)中微带线之间的距离Sres_Rx1、第二接收谐振天线(106)中微带线之间的距离Sres_Rx2、第三接收谐振天线(202)中微带线之间的距离Sres_Rx3、第四接收谐振天线(204)中微带线之间的距离Sres_Rx4均为0.5mm-2mm;
所述磁共振接收天线的接收谐振电容值为300pF。
6.根据权利要求1所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述接收天线匹配网络包括电容AAC1、电容AAC2、电容AAC3和电容AAC4,所述电容AAC1的一端分别与电容AAC2的一端、电容AAC3的一端、电容AAC4的一端以及磁共振接收天线的电磁能量输出口Coil连接,其另一端与电容AAC2的另一端连接,所述电容AAC3的另一端分别与电容AAC4的另一端以及磁共振接收天线的电磁能量输出口Coil连接;
所述整流滤波模块包括全桥整流子电路、过压保护子电路、输入滤波子电路、整流电压采集子电路、+5V稳压子电路和+5V稳压输入子电路;
所述全桥整流子电路包括二极管AAD1、二极管AAD2、二极管AAD3和二极管AAD4,所述二极管AAD1的阳极分别与二极管AAD3的阴极以及电容AAC1的另一端连接,其阴极分别与二极管AAD2的阴极、电容AAC27的一端以及接地电容AAC15连接,所述二极管AAD2的阳极分别与二极管AAD4的阴极以及电容AAC4的另一端连接,所述二极管AAD3的阳极分别与二极管AAD4的阳极以及电容AAC27的另一端连接;
所述过压保护子电路包括比较器芯片AAN1,所述芯片AAN1的同相输入端分别与电阻AAR5的一端、二极管芯片AAN2的阴极端、二极管芯片AAN2的基准电压端以及接地电容AAC32连接,其反相输入端分别与电阻AAR4的一端、接地电阻AAR9、接地电容AAC29以及接地电容AAC30连接,其电压端分别与接地电容AAC31以及电阻AAR5的另一端连接,其接地端分别与二极管芯片AAN2的阳极端以及三极管AAQ2的发射极连接并接地,其输出端分别与电阻AAR7的一端以及二极管AAD5的阴极连接,所述二极管AAD5的阳极与电阻AAR3的一端连接,所述电阻AAR7的另一端与三极管AAQ2的基极连接,所述三极管AAQ2的集电极与通过电阻AAR2分别与电阻AAR1的一端以及MOS管AAQ1的栅极连接,所述MOS管AAQ1的源极分别与电阻AAR1的另一端以及二极管AAD1的阴极连接;
所述输入滤波子电路包括极性电容AAC5、极性电容AAC14、极性电容AAC16和极性电容AAC21,所述极性电容AAC5的正极分别与极性电容AAC14的正极、极性电容AAC16的正极、极性电容AAC21的正极、接地电容AAC6~AAC13、接地电容AAC17~AAC20、接地电容AAC22~AAC26以及MOS管AAQ1的漏极连接,所述极性电容AAC5的负极、极性电容AAC14的负极、极性电容AAC16的负极以及极性电容AAC21的负极均接地;
所述整流电压采集子电路包括电阻AAR6,所述电阻AAR6的一端分别与MOS管AAQ1的源极、电阻AAR3的另一端以及电阻AAR4的另一端连接,其另一端分别与电阻AAR8的一端以及接地电阻AAR10连接,所述电阻AAR8的另一端与接地电容AAC28连接;
所述+5V稳压子电路包括稳压芯片AAN8,所述芯片AAN8的Vout引脚分别与接地电容AAC60、接地电容AAC61以及电阻AAR5的另一端连接,其GND引脚接地;
所述+5V稳压输入子电路包括比较器芯片AAN7,所述芯片AAN7的同相输入端分别与电阻AAR31的一端、接地电阻AAR32以及接地电容AAC59连接,其反相输入端与基准电压VREF连接,其电压端与芯片AAN8的Vout引脚连接,其接地端接地,其输出端通过电阻AAR36分别与三极管AAQ4的基极、接地电阻AAR38以及接地电容AAC66连接,所述三极管AAQ4的发射极接地,其集电极通过电阻AAR35分别与芯片AAN8的Vin引脚、接地电容AAC62~AAC65、接地电阻AAR37以及电阻AAR34的一端连接,所述电阻AAR34的另一端分别与接地电容AAC58、电阻AAR31的另一端以及MOS管AAQ1的源极连接。
7.根据权利要求6所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述一级稳压滤波模块包括一级稳压子电路、一级稳压输出采样子电路、一级稳压输出开通关断子电路、一级稳压输出滤波子电路以及一级稳压输出电流采样子电路;
所述一级稳压子电路包括稳压芯片AAN4,所述芯片AAN4的Vin引脚分别与接地电容AAC37以及MOS管AAQ1的漏极连接,其COMP引脚分别与接地电容AAC47以及电阻AAR20的一端连接,其RT/CLK引脚与接地电阻AAR22连接,其GND引脚接地,其FB引脚分别与接地电阻AAR23以及电阻AAR17的一端连接,其SW引脚分别与二极管AAD6的阴极、电感AAL1的一端以及电容AAC38的一端连接,其BOOT引脚与电容AAC38的另一端连接,所述电阻AAR20的另一端与接地电容AAC50连接,所述电感AAL1的另一端与电阻AAR17的另一端连接;
所述一级稳压输出采样子电路包括电阻AAR16,所述电阻AAR16的一端与电感AAL1的另一端连接,其另一端分别与接地电阻AAR11以及电阻AAR13的一端连接,所述电阻AAR13的另一端与接地电容AAC33连接;
所述一级稳压输出开通关断子电路包括三极管芯片AAN3,所述三极管芯片AAN3的第1引脚分别与其第2引脚、第3引脚、电阻AAR15的一端以及电感AAL1的另一端连接,其第4引脚分别与电阻AAR15的另一端以及电阻AAR14的一端连接,其第5引脚分别与其第6引脚、第7引脚以及第8引脚连接,所述电阻AAR14的另一端与三极管AAQ3的集电极连接,所述三极管AAQ3的发射极接地,其基极与电阻AAR12的一端连接;
所述一级稳压输出滤波子电路包括接地电容AAC34~AAC36以及接地电容AAC39~AAC45,所述接地电容AAC34~AAC36以及接地电容AAC39~AAC41均与芯片AAN3的第8引脚连接,所述接地电容AAC42~AAC45均与芯片AAN3的第1引脚连接;
所述一级稳压输出电流采样子电路包括运算放大器芯片AAN5,所述芯片AAN5的同相输入端通过电阻AAR19分别与电感AAL2的一端、接地电容AAC48以及接地电容AAC49连接,其反相输入端分别与电阻AAR24的一端、电容AAC51的一端以及接地电阻AAR26连接,其电压端分别与接地电容AAC52以及芯片AAN8的Vout引脚连接,其接地端接地,其输出端分别与电阻AAR24的另一端、电容AAC51的另一端以及电阻AAR21的一端连接,所述电感AAL2的另一端分别与接地电阻AAR27以及接地电容AAC46连接。
8.根据权利要求7所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述二级稳压滤波模块包括二级稳压子电路和二级输出滤波子电路;
所述二级稳压子电路包括稳压芯片AAN6,所述芯片AAN6的Vin引脚分别与接地电容AAC54以及芯片AAN3的第8引脚连接,其RT/CLK引脚与接地电阻AAR30连接,其GND引脚接地,其FB引脚分别与电阻AAR28的一端以及接地电阻AAR29连接,其SW引脚分别与电感AAL3的一端、电容AAC53的一端以及二极管AAD7的阴极连接,其BOOT引脚与电容AAC53的另一端连接,所述二极管AAD7的阳极接地,所述电感AAL3的另一端与电阻AAR28的另一端连接;
所述二级输出滤波子电路包括接地电容AAC55~AAC57,所述接地电容AAC55~AAC57均与电感AAL3的另一端连接。
9.根据权利要求8所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述功率合成及协议模块包括功率合成子电路、合成电压检测子电路、TYPE-C母头接口子电路、协议子电路、设备检测子电路、合成输出滤波子电路以及合成输出电流采样子电路;
所述功率合成子电路包括二极管TAD2,所述二极管TAD2的阳极与电感AAL3的另一端连接,所述二极管TAD2的阴极分别与接地电容TC2以及接地电容TC3连接;
所述合成电压检测子电路包括二极管TAD1,所述二极管TAD1的阴极与二极管TAD2的阴极连接,其阳极与电阻TR2的一端连接,所述电阻TR2的另一端分别与电阻TR1的一端、电阻TR3的一端以及电容TC1的一端连接并接地,所述电阻TR1的另一端分别与电阻TR4的一端以及电阻TR5的一端连接,所述电容TC1的另一端与电阻TR4的另一端连接,所述电阻TR3的另一端与红灯二极管的阴极连接,所述红灯二极管的阳极分别与电阻TR5的另一端以及二极管TAD2的阴极连接;
所述TYPE-C母头接口子电路包括USB接口芯片USB1,所述芯片USB1的第1引脚与其第12引脚连接并接地,其第2引脚与其第11引脚连接,其第5引脚与其第7引脚连接,其第6引脚与其第8引脚连接;
所述协议子电路包括协议芯片TN3,所述芯片TN3的V5V引脚与接地电容TC8连接,其AGND引脚和PGND引脚均接地,其V18V引脚与接地电容TC10连接,其CC2引脚与芯片USB1的第10引脚连接,其CC1引脚与芯片USB1的第4引脚连接,其DN引脚与芯片USB1的第6引脚连接,其DP引脚与芯片USB1的第5引脚连接,其VBUS引脚与芯片USB1的第2引脚连接,其PWR-ENB引脚与电阻TR12的一端连接,其VFB引脚分别与电容TC7的一端、电阻TR10的一端、接地电阻TR15以及接地电容TC6连接,其VFBOUT引脚分别与电阻TR11的一端、电阻TR14的一端以及光耦芯片TN2的第2引脚连接,其VIN-PS引脚分别与电阻TR10的另一端、电阻TR11的另一端、电阻TR6的一端、电阻TR7的一端、电阻TR8的一端、开关芯片TN1的第1引脚、第2引脚以及第3引脚连接,其ISENP引脚分别与电阻TR6的另一端以及二极管TAD2的阴极连接,所述电阻TR14的另一端与电容TC7的另一端连接,所述芯片TN2的第1引脚与电阻TR8的另一端连接,其第3引脚接地,其第4引脚分别与接地电容TC4以及芯片AAN6的COMP引脚连接,所述芯片TN1的第4引脚分别与电阻TR7的另一端以及电阻TR12的另一端连接,其第5引脚、第6引脚、第7引脚以及第8引脚均与芯片USB1的第2引脚连接;
所述设备检测子电路包括三极管TQ1,所述三极管TQ1的基极分别与电阻TR9的一端、接地电阻TR13以及接地电容TC5连接,其发射极接地,所述电阻TR9的另一端与芯片TN1的第4引脚连接;
所述合成输出滤波子电路包括电容TC11~TC16,所述电容TC11~TC16的一端均与芯片USB1的第2引脚连接,所述电容TC11~TC16的另一端均与芯片USB1的第1引脚连接并接地;
所述合成输出电流采样子电路包括电流采样芯片TN4,所述芯片TN4的OUTA引脚与电阻TR16的一端连接,其INA-引脚分别与电阻TR16的另一端以及接地电阻TR17连接,其INA+引脚与电阻TR18的一端连接,其VSS引脚接地,其INB+引脚分别与接地电容TC17、接地电容TC18以及电阻TR19的一端连接,其INB-引脚和OUTB引脚均与电阻TR18的另一端连接,其VCC引脚分别与接地电容TC9以及芯片AAN8的Vout引脚连接,所述电阻TR19的另一端分别与接地电容TC19、接地电容TC20以及电阻TR20的一端连接,所述电阻TR20的另一端与芯片USB1的第1引脚连接。
10.根据权利要求9所述的多发射多接收磁共振无线充电系统,其特征在于,所述接收端蓝牙通讯及控制模块包括蓝牙模块子电路以及蓝牙供电子电路;
所述蓝牙模块子电路包括单片机芯片QN4,所述芯片QN4的DVDD1引脚分别与其DVDD2引脚、AVDD1~AVDD6引脚、接地电容TC21~TC27、电感TL1的一端以及3.3V电源连接,其GND引脚接地,其NC引脚与3.3V电源连接,其P2_0引脚与插接件P1的第1引脚连接,所述插接件P1的第2引脚接地,所述芯片QN4的P2_1引脚与插接件P2的第4引脚连接,其P2_2引脚与插接件P2的第3引脚连接,所述插接件P2的第2引脚接地,其第1引脚与3.3V电源连接,所述芯片QN4的P1_0引脚与发光二极管TLED1的阴极连接,所述发光二极管TLED1的阳极通过电阻TR23与3.3V电源连接,所述芯片QN4的P1_2引脚与三极管TQ1的集电极连接,其P1_4引脚与电阻AAR12的另一端连接,其P1_6引脚与插接件P3的第3引脚连接,其P1_7引脚与插接件P3的第2引脚连接,所述插接件P3的第1引脚接地,所述芯片QN4的P0_0引脚与电阻AAR13的另一端连接,其P0_1引脚与芯片TN4的OUTA引脚连接,其P0_2引脚与电容TC1的另一端连接,其P0_6引脚与电阻AAR21的另一端连接,其P0_7引脚与电阻AAR8的另一端连接,其RESET_N引脚与插接件P2的第5引脚连接,其41引脚接地,其R_BIAS引脚与接地电阻TR24连接,其DCOUPL引脚与接地电容TC39连接,其XOSC_Q2引脚分别与接地电容TC37以及插接件TY1的第1引脚连接,其XOSC_Q1引脚分别与接地电容TC38以及插接件TY1的第3引脚连接,所述插接件TY1的第2引脚和第4引脚接地,所述芯片QN4的RF_N引脚通过电容TC36分别与电容TC35的一端以及接地电感TL5连接,其RF_P引脚通过电容TC33分别与电感TL4的一端以及接地电容QC1连接,所述电容TC35的一端分别与电感TL4的另一端以及电感TL2的一端连接,所述电感TL2的另一端分别与电感TL3的一端以及接地电容TC34连接,所述电感TL3的另一端与天线PCBANT连接;
所述蓝牙供电子电路包括稳压芯片TN5,所述芯片TN5的Vout引脚分别与接地电容TC29、接地电容TC30以及电感TL1的另一端连接,其Vin引脚分别与接地电容TC28、接地电容TC31以及电阻TR21的一端连接,所述电阻TR21的另一端与芯片AAN8的Vout引脚连接,所述芯片TN5的GND引脚与电阻TR22的一端连接并接地,所述电阻TR22的另一端与电感AAL2的另一端连接。
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Denomination of invention: Multi emission and multi reception magnetic resonance wireless charging system for medium power electronic devices Granted publication date: 20200818 Pledgee: Bohai Bank Co.,Ltd. Chengdu Branch Pledgor: CHENGDU SPROUTING TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2024510000082 |
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