CN111464051A - 多路输出有源整流器结构和无线充电电路 - Google Patents

多路输出有源整流器结构和无线充电电路 Download PDF

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CN111464051A CN202010386781.8A CN202010386781A CN111464051A CN 111464051 A CN111464051 A CN 111464051A CN 202010386781 A CN202010386781 A CN 202010386781A CN 111464051 A CN111464051 A CN 111464051A
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林杰
詹陈长
路延
马许愿
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University of Macau
Southwest University of Science and Technology
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/217Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M1/008

Abstract

本发明公开了一种多路输出有源整流器结构和无线充电电路。多路输出有源整流器结构包括两个第一功率管、至少两对第二功率管、和功率管控制驱动电路,多路输出有源整流器结构的每个输出端对应一对第二功率管,第一功率管和第二功率管的类型不同;其中,多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端和接地之间连接一个第一功率管,交流输入端的第二端和接地之间连接有另一第一功率管;每对第二功率管中分别连接于交流输入端第一端、第二端和对应的多路输出有源整流器结构的一输出端之间;功率管控制驱动电路与每个第一功率管以及各第二功率管的栅极连接,用于控制第一功率管导通或者关断。本发明的多路输出有源整流器结构具有多路输出功能。

Description

多路输出有源整流器结构和无线充电电路
技术领域
本发明实施例涉及电子技术领域,尤其涉及一种多路输出有源整流器结构和无线充电电路。
背景技术
多路输出有源整流器结构在现代电子技术中有着广泛的应用,尤其是随着近年来无线充电技术的普及,多路输出有源整流器结构的作用越来越重要。
多路输出有源整流器结构负责把AC电源转换成DC电源,再由DC-DC电源转换器转换成一个或者多个不同的电压输出。然而,现有的多路输出有源整流器结构需要接DC-DC电源转换器才能够将一路信号转换成多路输出,转化过程中会产生较多的能量损耗,使得多路输出有源整流器结构的应用范围较窄。
发明内容
本发明提供一种多路输出有源整流器结构和无线充电电路,以实现多路输出有源整流器结构的多路输出。
第一方面,本发明实施例提供了一种具有多路输出的多路输出有源整流器结构,包括两个第一功率管、至少两对第二功率管、和功率管控制驱动电路,所述多路输出有源整流器结构的每个输出端对应一对所述第二功率管,所述第一功率管和所述第二功率管的类型不同;其中,所述多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端和接地之间连接有一个所述第一功率管,所述交流输入端的第二端和接地之间连接有另一所述第一功率管;每对所述第二功率管中分别连接于交流输入端第一端、第二端和对应的所述多路输出有源整流器结构的一输出端之间;所述功率管控制驱动电路与每个所述第一功率管以及各第二功率管的栅极连接,用于控制所述第一功率管的导通或者关断,以及控制所述第二功率管的导通或者关断。
可选地,两个所述第一功率管分别为第一甲功率管和第一乙功率管,所述交流输入端包括第一交流端和第二交流端;所述第一甲功率管和第一乙功率管的源极和衬底接地,所述第一甲功率管的漏极和所述第一乙功率管的漏极分别接入第一交流端和第二交流端。
可选地,还包括第一丙功率管和第一丁功率管;所述第一丙功率管与所述第一甲功率管并联,所述第一丁功率管与所述第一乙功率管并联。
可选地,每对所述第二功率管包括第二甲功率管和第二乙功率管;所述第二甲功率管的源极和衬底、所述第二乙功率管的源极和衬底均连接对应的所述多路输出有源整流器结构的输出端;所述第二甲功率管的漏极连接所述交流输入端的第一端,所述第二乙功率管的漏极连接所述交流输入端的第二端。
可选地,所述功率管控制驱动电路包括至少两个第一比较器、时钟发生器、时钟同步电路、时分多路复用控制器和栅极驱动电路;所述第一比较器与所述多路输出有源整流器结构的输出端一一对应,每个所述第一比较器的第一输入端与对应的所述多路输出有源整流器结构的输出端连接,所述第一比较器的第二输入端输入参考电压;所述时钟同步电路的输入端与所述第一比较器的输出端连接,所述时钟同步电路的输出端与所述时分多路复用控制器连接;所述时钟发生器与所述时分多路复用控制器连接;所述时分多路复用控制器与所述栅极驱动电路的输入端连接,所述栅极驱动电路的各输出端分别与所述第一功率管的栅极以及所述第二功率管的栅极连接。
可选地,所述时钟发生器包括第二比较器、第三比较器、第一下降沿探测器、第二下降沿探测器、SR锁存器和第一反相器;所述第二比较器和所述第三比较器的第一输入端输入参考电压,所述第二比较器的第二输入端和所述第三比较器的第二输入端分别与所述多路输出有源整流器结构的交流输入端的两个端连接;所述第一下降沿探测器的输入端与所述第二比较器的输出端连接,所述第一下降沿探测器的输出端与所述SR锁存器的第一输入端连接,所述第二下降沿探测器的输入端与所述第三比较器的输出端连接,所述第二下降沿探测器的输出端与所述SR锁存器的第二输入端连接;所述第一反相器的输入端与所述SR锁存器的输出端连接,所述SR锁存器的输出端以及所述第一反相器的输出端输出时钟信号。
可选地,所述时分多路复用控制器包括至少两个D触发器、或非门和若干第二与非门,所述D触发器和一个所述或非门组成一个分频器产生至少两个分频信号,每个分频信号输入至两个第二与非门的第一输入端,所述第二与非门的第二输入端输入一反馈信号,所述第二与非门的输出端输出扫频信号。
可选地,所述栅极驱动电路包括死区时间控制电路、若干或门和与或门对应的缓冲器;所述死区时间控制电路输入各扫频信号的相与信号和所述时钟发生器输出的时钟信号;所述或门的第一输入端输入对应的扫频信号,第二输入端与所述死区控制电路的输出端连接;所述缓冲器的输入端与对应的所述或门的输出端连接,所述缓冲器输出端连接对应的第一功率管的栅极或第二功率管的栅极。
可选地,所述多路输出有源整流器结构交替工作于传递模式和空转模式;在所述空转模式,各所述第二功率管均关断,两个所述第一功率管导通。
第二方面,本发明实施例还提供了一种无线充电电路,包括充电接收线圈和如第一方面所述的多路输出有源整流器结构;所述多路输出有源整流器结构的输入端与所述充电接收线圈连接。
本实施例的技术方案,采用的多路输出有源整流器结构包括:两个第一功率管、至少两对第二功率管、和功率管控制驱动电路,多路输出有源整流器结构的每个输出端对应一对第二功率管,第一功率管和第二功率管的类型不同;其中,多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端和接地之间连接有一个第一功率管,交流输入端的第二端和接地之间连接有另一第一功率管;每对第二功率管中分别连接于交流输入端第一端、第二端和对应的多路输出有源整流器结构的一输出端之间;功率管控制驱动电路与每个第一功率管及各第二功率管的栅极连接,用于控制第一功率管的导通或者关断,以及控制第二功率管的导通或者关断。通过功率管控制驱动电路的作用,将交流输入端输入的电流轮流通过各个输出端输出,从而完成多路输出有源整流器结构的多路输出功能,扩大多路输出有源整流器结构的应用范围。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种多路输出有源整流器结构的电路结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种多路输出有源整流器结构的时序图;
图3为本发明实施例提供的有一种多路输出有源整流器结构的电路结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种时钟发生器的电路结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种时钟发生器的时序图;
图6为本发明实施例提供的一种时分多路复用控制器的电路结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种时分多路复用控制器的时序图;
图8为本发明实施例提供的一种栅极驱动电路的电路结构示意图;
图9为本发明实施例提供的一种无线充电电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种多路输出有源整流器结构的电路结构示意图,参考图1,多路输出有源整流器结构包括:两个第一功率管、至少两对第二功率管和功率管控制驱动电路101,多路输出有源整流器结构的每个输出端对应至少一对第二功率管管,第一功率管和第二功率管的类型不同;其中,多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端(第一交流端)Vac1和接地之间连接有一个第一功率管;每对第二功率管中分别连接于交流输入端第一端Vac1、第二端(第二交流端)Vac2和对应的多路输出有源整流器结构的一输出端之间;功率管控制控制驱动电路101与每个第一功率管以及各第二功率管的栅极连接,用于控制第一功率管的导通或者关断,以及控制第二功率管的导通或者关断。
具体地,图1中示例性地示出了多路输出有源整流器结构中包含第一甲功率管MNA和第一乙功率管MNB两个第一功率管,每对第二功率管包括第二甲功率管和第二乙功率管,第一功率管可为NMOS管,第二功率管可为PMOS管,图1中示出了三对第二功率管,第一对第二功率管包括第一个第二甲功率管PA1和第一个第二乙功率管PB1,第二对第二功率管包括第二个第二甲功率管PA2和第二个第二乙功率管PB2,第三对第二功率管包括第三个第二甲功率管PA3和第三个第二乙功率管PB3;图2为本发明实施例提供的一种多路输出有源整流器结构的时序图,其可对应于图1中的多路输出有源整流器结构,结合图1和图2,交流输入端输入正弦形式的电流Iac,在第一个半波周期t1,功率管控制驱动电路101控制第一乙功率管MNB和第一个第二甲功率管PA1导通,而控制其余功率管关断,此时交流输入端第一端Vac1输入的电流经第一个第二甲功率管PA1、第一负载R1、第一乙功率管MNB流回交流输入端第二端Vac2,从而形成电流回路,也即在第一个半波周期t1,第一输出端Vo1处的电流Io1_ac与交流输入端输入电流Iac保持一致;在第二个半波周期t2,控制第二个第二乙功率管PB2导通,第一甲功率管MNA导通,其余功率管关断,此时由于电流流向为从交流输入端第二端Vac2至第二个第二乙功率管PB2、经第二负载R2、第一甲功率管MNA流至交流输入端第一端Vac1,因此,第二输出端Vo2输出端对地电流Io2_ac与此时交流输入端输入电流Iac反相;在第三半波周期t3,控制第一乙功率管MNB以及第三个第二甲功率管PA3导通,其余功率管关断;在第四半波周期t4,控制第一甲功率管MNA以及第一个第二乙功率管PB1导通,其余功率管关断;在第五半波周期t5,控制第一乙功率管MNB以及第二个第二甲功率管PA2导通,其余功率管关断;在第六半波周期t6,控制第一甲功率管MNA以及第三个第二乙功率管PB3导通,其余功率管关断;随后的半波周期中,循环上述六个半波周期的状态;得到图2中所示的波形,也即形成了三路输出,通过对第一输出端Vo1、第二输出端Vo2和第三输出端Vo3输出的电流信号通过负载转换成电压信号,还可通过滤波等方式将半正弦形式的电压信号转换成稳定的直流信号,从而使得多路输出有源整流器结构完成多路整流和稳压的作用,最终得到图2中经过稳压后的各个输出端Vo1、Vo2和Vo3的波形。需要说明的是,本实施例中的第一负载R1、第二负载R2和第三负载R3均可由电容替代。
本实施例的技术方案,采用的多路输出有源整流器结构包括:两个第一功率管、至少两对第二功率管、和功率管控制驱动电路,多路输出有源整流器结构的每个输出端对应一对第二功率管,第一功率管和第二功率管的类型不同;其中,多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端和接地之间连接有一个第一功率管,交流输入端的第二端和接地之间连接有另一第一功率管;每对第二功率管中分别连接于交流输入端第一端、第二端和对应的多路输出有源整流器结构的一输出端之间;功率管控制驱动电路与每个第一功率管及各第二功率管的栅极连接,用于控制第一功率管的导通或者关断,以及控制第二功率管的导通或者关断。通过功率管控制驱动电路的作用,将交流输入端输入的电流轮流通过各个输出端输出,从而完成多路输出有源整流器结构的多路输出功能,扩大多路输出有源整流器结构的应用范围。
可选地,多路输出有源整流器结构交替工作于传递模式和空转模式;在空转模式,各第二功率管均关断,两个第一功率管导通。
具体地,传递模式可理解为上述实施例所对应的各个晶体管所工作的模式,即在第一个半波周期内,第一乙功率管MNB和第一个第二甲功率管PA1导通,而控制其余功率管关断,在第二个半波周期内,第二个第二乙功率管PB2导通,第一甲功率管MNA导通,其余功率管关断;在第三半波周期,第一乙功率管MNB以及第三个第二甲功率管PA3导通,其余功率管关断;在第四半波周期,第一甲功率管MNA以及第一个第二乙功率管PB1导通,其余功率管关断;在第五半波周期,第一乙功率管MNB以及第二个第二甲功率管PA2导通,其余功率管关断;在第六半波周期,第一甲功率管MNA以及第三个第二乙功率管PB3导通,其余功率管关断;而在空转模式中,第二功率管均关断,第一功率管打开,此时交流输入端第一端Vac1输入的电流经第一甲功率管MNA、第一乙功率管MNB后流至交流输入端第二端Vac2,而不会传递到多路输出有源整流器结构的输出端,通过功率管控制驱动电路101的控制作用,控制在各个半波周期内,传递模式和空转模式所占时间的比例,即可控制在该半波周期内多路输出有源整流器结构对应输出端输出电流的状态,进而在该半波周期内完成相应的稳压功能,也即,通过设置空转模式和传递模式,本实施例的多路输出有源整流器结构可同时完成多路输出和稳压的功能,从而进一步提高了多路输出有源整流器结构的应用范围。且由于不需要采用DC-DC电源转换器来实现稳压功能,在提高多路输出有源整流器结构转换效率的同时,还能够节约电路元件,降低成本。
可选地,继续参考图1,两个第一功率管分别为第一甲功率管MNA和第一乙功率管MNB,交流输入端包括第一交流输入端Vac1和第二交流输入端Vac2;第一甲功率管MNA和第一乙功率管MNB的源极和衬底接地,第一甲功率管MNA的漏极和第一乙功率管MNB的漏极分别接入第一交流端和第二交流端。每对第二功率管包括第二甲功率管和第二乙功率管;第二甲功率管的源极和衬底、第二乙功率管的源极和衬底均连接对应的多路输出有源整流器结构的输出端;第二甲功率管的漏极连接交流输入端的第一端,第二乙功率管的漏极连接交流输入端的第二端。
这样设置,能够保证相应的功率管在功率管控制驱动电路101的控制下打开时,进而保证多路输出有源整流器结构按照设定方式工作在空转模式或者传递模式,进而保证多路输出有源整流器结构输出信号的稳定性。
可选地,图3为本发明实施例提供的有一种多路输出有源整流器结构的电路结构示意图,参考图3,还包括第一丙功率管和第一丁功率管;第一丙功率管与第一甲功率管并联,第一丁功率管与第一乙功率管并联。
具体地,如图3所示,第一甲功率管和第一丙功率管可并联形成第一甲功率结构102,第一乙功率管和第一丁功率管可并联形成第一乙功率结构103,第一甲功率管和第一丙功率管的栅极可通过总线形式与功率管控制驱动电路101连接,例如,功率管控制驱动电路101可分别向第一甲功率结构102输出一个2位的控制信号NA[1:2],向第一乙功率结构103输出一个2位的控制信号NB[1:2],该控制信号可分别控制两个功率结构中各个功率管的导通或者关断,例如在多路输出有源整流器结构11相应的输出端接的负载较小时,可通过使相应的功率结构中两个功率管均导通,进而优化此时多路输出有源整流器结构系统的功率转换效率,提高多路输出有源整流器结构的性能。需要说明的是,在其他一些实施方式中,两个功率结构中还可分别并联更多的功率管,并且两个功率结构中功率管的数量也可不同。
可选地,功率管控制电路101包括至少两个第一比较器CMP、时钟发生器201、时钟同步电路202、时分多路复用控制器203和栅极驱动电路204;第一比较器CMP与多路输出有源整流器结构11的输出端一一对应,每个第一比较器CMP的第一输入端与对应的多路输出有源整流器结构的输出端连接,第一比较器的第二输入端输入参考电压;时钟同步电路202的输入端与第一比较器CMP的输出端连接,时钟同步电路202的输出端与时分多路复用控制器203连接;时钟发生器201与时分多路复用控制器203连接;时分多路复用控制器203与栅极驱动电路204的输入端连接,栅极驱动电路204的各输出端分别与第一功率管的栅极以及第二功率管的栅极连接。
具体地,当多路输出有源整流器结构11外接的负载发生变化时,如第一电容负载CO1,第二电容负载CO2,第三电容负载CO3中的至少部分发生变化时,多路输出有源整流器结构11对应的输出电压也会发生变化,此时第一比较器CMP和时钟同步电路202将该变化信息反馈给时分多路复用控制器203,时钟发生器201的第一时钟信号输出端CLK产生时钟信号接入时分多路复用控制器203,时分多路复用控制器203可根据反馈信号,确定每个输出端中传递模式和空转模式各自所占的比例,并按照一定次序产生每个功率管的栅极信号,并通过栅极驱动电路204传递到对应的功率管,使得多路输出有源整流器结构的输出端输出相应的整流信号。需要说明的是,第一比较器CMP的第一输入端可为正向输入端,第二输入端可为反相输入端,第一个第一比较器的第二输入端接入第一参考信号VREF_1,第二个第一比较器的第二输入端接入第二参考信号VREF_2,第三个第一比较器的第二输入端接入第三参考信号VREF_3;时钟发生器201可包括第一时钟信号输出端CLK和第二时钟信号输出端CLK两个时钟信号输出端,两个时钟信号输出端分别产生两个极性相反的时钟信号;多路输出有源整流器结构可包括两个栅极驱动电路204,与第一甲功率管以及每对第二功率管中第二甲功率管对应的栅极驱动电路204与第一时钟信号输出端CLK电连接,与第一乙功率管以及每对第二功率管中第二乙功率管对应的栅极驱动电路与第二时钟信号输出端CLK电连接,且时钟同步电路202的时钟信号输入端也与第一时钟信号输出端CLK电连接,第一个第二甲功率管的栅极PA1、第二个第二甲功率管的栅极PA2、第三个第二甲功率管的栅极PA3、第一个第二乙功率管的栅极PB1、第二个第二乙功率管的栅极PB2、第三个第二乙功率管的栅极PB3分别与栅极驱动电路上对应的输出端电连接。在图3中,第一电感L1和第二电感L2分别是谐振式无线充电的发射线圈和接收线圈的电感,第一电容C1和第二电容C2分别是谐振电容,k是发送线圈和接收线圈的耦合系数。多路输出有源整流器结构11的第一交流输入端Vac1和第二交流输入端Vac2可接入第二电感L1和第二电容构成的谐振式电路。其具体工作原理为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。(
可选地,图4为本发明实施例提供的一种时钟发生器的电路结构示意图,参考图4,时钟发生器包括第二比较器CMP1、第三比较器CMP2、第一下降沿探测器301、第二下降沿探测器302、SR锁存器303和第一反相器304;第二比较器CMP1和第三比较器CMP2的第一输入端接入参考电压,第二比较器CMP1的第二输入端和第三比较器CMP2的第二输入端分别于多路输出有源整流器结构的交流输入端的两个端连接;第一下降沿探测器301的输入端与第二比较器CMP1的输出端CN1连接,第一下降沿探测器301的输出端与SR锁存器303的第一输入端连接;第二下降沿探测器302的输入端与第三比较器CMP2的输出端CN2连接,第二下降沿探测器302的输出端与SR锁存器的第二输入端电连接;第一反相器304的输入端与SR锁存器的输出端连接,SR锁存器301的输出端以及第一反相器304的输出端输出时钟信号。
具体地,图5为本发明实施例提供的一种时钟发生器的时序图,其可对应图4的时钟发生器,结合图4和图5,第二比较器CMP1的第一输入端可为正相输入端,第二输入端可为反相输入端;第三比较器CMP2的第一输入端可为正相输入端,第二输入端可为反相输入端;参考信号看为接地信号,第二比较器CMP1和第三比较器CMP2分别比较第一交流输入端Vac1的信号与接地信号,第二交流输入端Vac2的信号与接地信号的大小,当第一交流输入端Vac1的信号和第二交流输入端Vac2的信号分别小于接地信号时,第二比较器和第三比较器分别输出高电平,下降沿探测器探测到对应的比较器输出信号的下降沿,并传递给SR锁存器和反相器,进而使得时钟信号发生器的第一时钟信号输出端CLK和第二时钟信号输出端CLK分别输出对应的时钟信号。需要说明的是,如图4所示,下降沿探测器的输入端IN与对应的比较器的输出端连接,输出端OUT与SR锁存器对应的输入端连接,下降沿探测器可包括三个反相器和一个或非门,连接成图4中所示的结构。
可选地,图6为本发明实施例提供的一种时分多路复用控制器的电路结构示意图,图7为本发明实施例提供的一种时分多路复用控制器的时序图,其可对应图6的时分多路复用控制器,结合图6和图7,时分多路复用控制器包括至少两个D触发器401、或非门402和若干第二与非门403,D触发器401和一个或非门402组成一个分频器产生至少两个分频信号,每个分频信号输入值两个第二与非门403的第一输入端,第二与非门403的第二输入端输入一反馈信号,第二与非门403的输出端输出扫频信号。
具体地,第二与非门403的第二输入端与时钟同步电路的输出端电连接,该时钟同步电路的第一输出端S1、第二输出端S2和第三输出端S3分别向对应的第二与非门403输出反馈信号;分频器可产生三个分频信号Q1、Q2和Q3,并且三个分频信号的脉冲按一定次序排列。反馈信号可控制分频信号经第二与非门输出,如当反馈信号为1时,对应的第二与非门可正常输出分频信号,该分频信号可经时分多路复用控制器的输出端(A[1:3]、B[1:3])输出至对应的栅极驱动电路,进而使栅极驱动电路可控制相应的功率管打开,使多路输出有源整流器结构工作在传递模式;而当反馈信号为0时,对应的第二与非门不能够输出分频信号,也即此时电流在多路输出有源整流器结构内空转,使得多路输出有源整流器结构工作在空转模式,完成多路输出有源整流器结构的稳压功能。需要说明的是,时分多路复用控制器还可经两个与门404的输出端(AN、BN)产生控制信号至栅极驱动电路,控制第一甲功率管结构102和第一乙功率结构103中各个功率管的导通状态。
可选地,图8为本发明实施例提供的一种栅极驱动电路的电路结构示意图,参考图8,栅极驱动电路包括死区时间控制电路、若干或门和若干对应的缓冲器;死区时间控制电路输入各扫频信号的相与信号和时钟发生器输出的时钟信号;或门的第一输入端输入对应的扫频信号,第二输入端与死区控制电路的输出端连接;缓冲器的输入端与对应的或门的输出端连接,缓冲器的输出端连接对应的第一功率管的栅极或第二功率管的栅极。
具体地,本实施例中,多路输出有源整流器结构的PMOS管可具有相同的尺寸,因此每个PMOS和NMOS的死区时间可近似相同,因此可通过同一个死区时间控制电路501控制各个功率管;通过栅极驱动电路,产生控制各个第二功率管导通或者关断的信号,以及第一功率管的导通和关断,进而控制多路输出有源整流器结构的工作状态。需要说明的是,栅极控制电路还可通过反相器、与非门以及缓冲器产生控制相应的功率结构中各个功率管导通状态的控制信号(NA、NB)。
本发明实施例还提供了一种无线充电电路,如图9所示,图9为本发明实施例提供的一种无线充电电路的电路结构示意图,无线充电电路包括充电接收线圈12和本发明任意实施例提供的多路输出有源整流器结构11;多路输出有源整流器结构11的输出端与充电接收线圈电12连接。因其包含本发明任意实施例所提供的多路输出有源整流器结构,因此也具有相同的有益效果,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种多路输出有源整流器结构,其特征在于,包括两个第一功率管、至少两对第二功率管、和功率管控制驱动电路,所述多路输出有源整流器结构的每个输出端对应一对所述第二功率管,所述第一功率管和所述第二功率管的类型不同;
其中,所述多路输出有源整流器结构的交流输入端的第一端和接地之间连接有一个所述第一功率管,所述交流输入端的第二端和接地之间连接有另一所述第一功率管;每对所述第二功率管中分别连接于交流输入端第一端、第二端和对应的所述多路输出有源整流器结构的一输出端之间;
所述功率管控制驱动电路与每个所述第一功率管以及各第二功率管的栅极连接,用于控制所述第一功率管的导通或者关断,以及控制所述第二功率管的导通或者关断。
2.根据权利要求1所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,两个所述第一功率管分别为第一甲功率管和第一乙功率管,所述交流输入端包括第一交流端和第二交流端;所述第一甲功率管和第一乙功率管的源极和衬底接地,所述第一甲功率管的漏极和所述第一乙功率管的漏极分别接入第一交流端和第二交流端。
3.根据权利要求2所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,还包括第一丙功率管和第一丁功率管;
所述第一丙功率管与所述第一甲功率管并联,所述第一丁功率管与所述第一乙功率管并联。
4.根据权利要求1所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,每对所述第二功率管包括第二甲功率管和第二乙功率管;
所述第二甲功率管的源极和衬底、所述第二乙功率管的源极和衬底均连接对应的所述多路输出有源整流器结构的输出端;
所述第二甲功率管的漏极连接所述交流输入端的第一端,所述第二乙功率管的漏极连接所述交流输入端的第二端。
5.根据权利要求1所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,所述功率管控制驱动电路包括至少两个第一比较器、时钟发生器、时钟同步电路、时分多路复用控制器和栅极驱动电路;
所述第一比较器与所述多路输出有源整流器结构的输出端一一对应,每个所述第一比较器的第一输入端与对应的所述多路输出有源整流器结构的输出端连接,所述第一比较器的第二输入端输入参考电压;所述时钟同步电路的输入端与所述第一比较器的输出端连接,所述时钟同步电路的输出端与所述时分多路复用控制器连接;所述时钟发生器与所述时分多路复用控制器连接;所述时分多路复用控制器与所述栅极驱动电路的输入端连接,所述栅极驱动电路的各输出端分别与所述第一功率管的栅极以及所述第二功率管的栅极连接。
6.根据权利要求5所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,所述时钟发生器包括第二比较器、第三比较器、第一下降沿探测器、第二下降沿探测器、SR锁存器和第一反相器;
所述第二比较器和所述第三比较器的第一输入端输入参考电压,所述第二比较器的第二输入端和所述第三比较器的第二输入端分别与所述多路输出有源整流器结构的交流输入端的两个端连接;所述第一下降沿探测器的输入端与所述第二比较器的输出端连接,所述第一下降沿探测器的输出端与所述SR锁存器的第一输入端连接,所述第二下降沿探测器的输入端与所述第三比较器的输出端连接,所述第二下降沿探测器的输出端与所述SR锁存器的第二输入端连接;所述第一反相器的输入端与所述SR锁存器的输出端连接,所述SR锁存器的输出端以及所述第一反相器的输出端输出时钟信号。
7.根据权利要求5所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,所述时分多路复用控制器包括至少两个D触发器、或非门和若干第二与非门,所述D触发器和一个所述或非门组成一个分频器产生至少两个分频信号,每个分频信号输入至两个第二与非门的第一输入端,所述第二与非门的第二输入端输入一反馈信号,所述第二与非门的输出端输出扫频信号。
8.根据权利要求7所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,所述栅极驱动电路包括死区时间控制电路、若干或门和与或门对应的缓冲器;
所述死区时间控制电路输入各扫频信号的相与信号和所述时钟发生器输出的时钟信号;所述或门的第一输入端输入对应的扫频信号,第二输入端与所述死区控制电路的输出端连接;所述缓冲器的输入端与对应的所述或门的输出端连接,所述缓冲器输出端连接对应的第一功率管的栅极或第二功率管的栅极。
9.根据权利要求1所述的多路输出有源整流器结构,其特征在于,所述多路输出有源整流器结构交替工作于传递模式和空转模式;
在所述空转模式,各所述第二功率管均关断,两个所述第一功率管导通。
10.一种无线充电电路,其特征在于,包括充电接收线圈和权利要求1-9任一项所述的多路输出有源整流器结构;所述多路输出有源整流器结构的输入端与所述充电接收线圈连接。
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