CN113162245A - 充电电路、芯片和设备 - Google Patents
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Abstract
一种充电电路、芯片和设备,该充电电路包括:磁感应电路、整流电路、开关电路和升压电路,其中,磁感应电路的输出端与整流电路的输入端连接,开关电路分别与整流电路和升压电路连接。磁感应电路接收发射端所发出的电磁信号,根据电磁信号生成交流电,整流电路将交流电转换为直流电,开关电路导通整流电路和升压电路之间的通路,以使升压电路对磁感应电路的输出电压进行升压。在本方案中,通过控制开关电路导通整流电路与升压电路之间的通路,使得升压电路得以充电,从而对充电电路的输出电压进行升压,升压后的输出电压可以确保启动充电电路所在芯片,克服了由于充电电路欠压而无法启动充电电路所在芯片,导致充电电路所在设备无法充电的问题。
Description
技术领域
本申请涉及无线充电技术领域,特别是涉及一种充电电路、芯片和设备。
背景技术
无线充电系统包括无线充电发射端和无线充电接收端。无线充电接收端由接收端线圈、整流电路、以及输出电路组成。一般地,接收端线圈的电感量要求为8-9uh,现有技术中,为了增大无线充电接收端的接收电流,通常会减少接收端线圈的电感量,以得到更大功率的无线充电。
但是,接收端线圈的电感量减小,或,接收端线圈的位置出现偏移的情况下,均会导致无线充电接收端出现欠压情况,从而无法启动无线充电接收端中的接收端芯片。
发明内容
本申请实施例提供了一种充电电路、芯片和设备。
第一方面,提供一种充电电路,包括:磁感应电路、整流电路、开关电路和升压电路;磁感应电路的输出端与整流电路的输入端连接,开关电路分别与整流电路和升压电路连接;
磁感应电路,用于接收发射端所发出的电磁信号,根据电磁信号生成交流电;
整流电路,用于将交流电转换为直流电;
开关电路,用于导通整流电路和升压电路之间的通路,通过直流电对升压电路进行充电;
升压电路,用于对磁感应电路的输出电压进行升压。、
在其中一个实施例中,升压电路包括至少一个充放电电路,充放电电路与开关电路连接;
开关电路,用于导通整流电路和充放电电路之间的通路,并在磁感应电路的输出电压的波形的正半周和负半周分别对充放电电路进行充电。
在其中一个实施例中,升压电路包括第一充放电电路和第二充放电电路,第一充放电电路和第二充放电电路分别与整流电路连接,开关电路与第一充放电电路和第二充放电电路之间的公共端连接;
开关电路,用于导通整流电路与第一充放电电路和第二充放电电路之间的通路;并在磁感应电路的输出电压的波形的正半周,通过直流电对第一充放电电路充电,在磁感应电路的输出电压的波形的负半周,通过直流电对第二充放电电路充电。
在其中一个实施例中,第一充放电电路包括至少一个第一电容,第二充放电电路包括至少一个第二电容;第一电容和所述第二电容分别与整流电路连接,开关电路与第一电容和第二电容之间的公共端连接;
开关电路,用于导通整流电路与至少一个第一电容和至少一个第二电容之间的通路;并在磁感应电路的输出电压的波形的正半周,通过直流电对至少一个第一电容充电,在磁感应电路的输出电压的波形的负半周,通过直流电对至少一个第二电容充电。
在其中一个实施例中,开关电路包括驱动电路和至少一个开关管;驱动电路的输出端与开关管的控制端连接,开关管还分别与整流电路和升压电路连接;
驱动电路,用于控制开关管的导通状态。
在其中一个实施例中,开关管包括第一开关管;第一开关管的控制端与驱动电路的输出端连接;第一开关管的输入端与整流电路连接;第一开关管的输出端与升压电路连接。
在其中一个实施例中,开关管包括第二开关管和第三开关管;
驱动电路的输出端分别与第二开关管的控制端和第三开关管的控制端连接;
第二开关管的输出端与第三开关管的输入端连接;第二开关管的输入端与整流电路连接;第三开关管的输出端与升压电路连接。
在其中一个实施例中,驱动电路的输入端与磁感应电路的输出端连接;
驱动电路,用于通过磁感应电路的输出电压导通开关管。
在其中一个实施例中,驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三电容、第四电容、第五电容、第一负载、第二负载和第一稳压晶体管;
第一晶体管的输入端与磁感应电路的第一端连接,第一晶体管的输出端与第三电容的第一端连接,第三电容的第二端与磁感应电路的第二端连接;
第四电容的第一端连接与磁感应电路的第二端连接,第四电容的第二端与第二晶体管的输入端连接,第二晶体管的输出端与磁感应电路的第一端连接;
第三电容的第一端与第一负载的第一端连接,第一负载的第二端与第二负载的第一端连接,第二负载的第二端与第一稳压晶体管的输入端连接;
第五电容的第一端与第一负载、第二负载之间的公共端连接,第五电容的第二端与第四电容的第二端连接;
第四电容的第二端、第五电容的第二端、第二负载的第二端均接地;
第一稳压晶体管的输出端与开关管的控制端连接。
在其中一个实施例中,驱动电路的输入端与整流电路的驱动引脚连接;
驱动电路,用于通过整流电路的驱动电压导通开关管。
在其中一个实施例中,驱动电路包括第二稳压晶体管、第六电容、第七电容、第三负载和第四负载;
第二稳压晶体管的输入端与整流电路的驱动引脚连接,第二稳压晶体管的输出端分别与第六电容的第一端、第七电容的第一端连接;第六电容的第二端、第七电容的第二端均接地;
第二稳压晶体管的输出端与第三负载的第一端连接;第三负载的第二端与第四负载的第一端连接;第四负载的第二端接地;
第三负载与第四负载之间的公共端与开关管的控制端连接。
在其中一个实施例中,驱动电路还包括偏置单元;偏置单元的输出端与第二稳压晶体管的输入端连接;
偏置单元,用于对第二稳压晶体管的输入电压进行升压,以使驱动电路的输出电压进行升压。
在其中一个实施例中,偏置单元包括第三稳压晶体管、第八电容和第五负载;
第五负载的输入端与偏置单元的驱动引脚连接,第五负载的输出端与第三稳压晶体管的输入端连接;第八电容的第一端与第三稳压晶体管的输入端连接,第八电容的第二端接地;
第三稳压晶体管的输出端与第二稳压晶体管的输入端连接。
在其中一个实施例中,驱动电路与充电电路所在设备的电源电路连接。
在其中一个实施例中,电源电路包括低压差线性稳压器和/或电荷泵。
第二方面,提供一种芯片,该芯片包括上述第一方面任一项所述的充电电路。
第三方面,提供一种设备,该设备包括上述第二方面所述的芯片。
第四方面,提供一种设备,该设备包括上述第一方面任一项所述的充电电路。
上述充电电路、芯片和设备,充电电路包括:磁感应电路、整流电路、开关电路和升压电路,其中,磁感应电路的输出端与整流电路的输入端连接,开关电路分别与整流电路和升压电路连接。磁感应电路接收发射端所发出的电磁信号,根据电磁信号生成交流电,整流电路将交流电转换为直流电,开关电路可以导通整流电路和升压电路之间的通路,以使升压电路对磁感应电路的输出电压进行升压。在本方案中,通过控制开关电路的连通状态,从而导通整流电路与升压电路之间的通路,使得升压电路得以充电,从而对磁感应电路的输出电压进行升压,在出现磁感应电路的位置出现偏差,或者磁感应电路的电感量减少的情况下,也可以基于升压后的输出电压启动充电电路所在的芯片或设备,从而克服了由于充电电路输出电压过小,充电电路所在芯片欠压而无法启动,导致充电电路所在设备无法充电的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中无线充电的环境示意图;
图2为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图3为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图4为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图5为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图6为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图7为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图8为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图9为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图10为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图11为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图12为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图13为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图14为一个实施例中充电电路的电路结构示意图;
图15为一个实施例中芯片的结构示意图;
图16为一个实施例中设备的结构示意图;
图17为一个实施例中设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请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申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一客户端称为第二客户端,且类似地,可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端,但其不是同一客户端。
如图1所示,无线充电场景中包括无线充电发射端和无线充电接收端。其中,无线充电发射端的电路包括电源V、逆变电路B、电容CP、发射端磁感应线圈LP,发射端感应线圈LP与电容CP形成谐振电路。可选地,逆变电路B与电源V连接,用于对电源V发出的直流电进行逆变转换,向电容CP输出逆变转换之后的交流电,交流电通过谐振电路产生磁感应信号和磁感应电动势VP。
无线充电接收端的充电电路包括接收端磁感应线圈LS、电容CS、电容Cd、调制电路MC、整流电路RC、以及输出电容C、输出负载Rm,其中,接收端磁感应线圈LS与电容CS、电容Cd形成接收回路。可选地,接收回路接收发射端磁感应线圈LP产生磁感应信号,形成相应的磁感应交流电流,磁感应交流电流经过调制电路MC输入至整流电路RC中,整流电路RC将接收到的交流电流转换为直流电流,直流电流经过输出电容C、输出负载Rm,形成充电电路的输出电压,该输出电压用于启动充电电路所在芯片,当该芯片被启动可以实现对包含芯片的设备进行无线充电的操作。
无线充电接收端的接收端磁感应线圈LS会影响充电电路的输出电压,即,接收端磁感应线圈LS电感量减少,则形成相应的磁感应交流电流减小,充电电路的输出电压也会减小;其中,接收端磁感应线圈LS电感量减少的情况包括接收端磁感应线圈匝数变少,或者接收端磁感应线圈LS与发射端磁感应线圈LP的相对位置发生偏移。在充电电路的输出电压减小的情况下,可能造成充电电路所在芯片欠压无法启动,从而导致充电电路所在设备无法充电。
为了解决这个问题,本实施例提出一种充电电路、芯片和设备,通过对充电电路的输出电压进行升压,保证充电电路的输出电压始终大于或等于充电电路所在芯片的启动电压,克服由于充电电路输出电压过小,导致充电电路所在芯片欠压无法启动,从而充电电路所在设备无法充电的问题,以下通过具体实施例来解释说明。
图2提供一种充电电路1,如图2所示,充电电路1包括:磁感应电路01、整流电路02、开关电路03和升压电路04;磁感应电路01的输出端与整流电路02的输入端连接,开关电路03分别与整流电路02和升压电路04连接。
磁感应电路01,用于接收发射端所发出的电磁信号,根据电磁信号生成交流电;整流电路02,用于将交流电转换为直流电;开关电路03,用于导通整流电路02和升压电路04之间的通路,通过直流电对升压电路04进行充电;升压电路04,用于对磁感应电路01的输出电压进行升压。
其中,磁感应电路01可以包括磁感应线圈、电感器等;磁感应电路01用于接收发射端的磁感应电路所发出的电磁信号,从而形成感应电动势和/或感应交流电流。整流电路02用于将交流电转换为直流电,整流电路02可以为全桥整流电路,示例地,全桥整流电路可以由4个晶体管组成。开关电路03可以为晶体管组成的电路,示例地,晶体管可以为开关管,例如,二极管、三极管、场效应晶体管,也可以是普通的电路开关器件。升压电路04可以包括电容,电容用于存储充电电路中的电荷,起到充电的作用。
在本实施例中,磁感应电路01接收发射端的磁感应电路所发出的电磁信号,形成感应交流电流,磁感应电路01输出的交流电经过整流电路02形成直流电,当开关电路03导通时,整流电路与升压电路之间的通路被导通,直流电经过开关电路03输入到升压电路04,升压电路04进行充电,当升压电压04的充电量达到一定程度再放电,起到升压的作用,也即,升压电压04对磁感应电路01的输出电压进行升压,使其达到充电电路所在芯片的启动电压,从而为设备进行充电。
示例地,升压电路04中可以包括充放电电路,充放电电路先通过整流电路输出的直流电进行充电,然后再放电,达到对磁感应电路01的输出电压进行升压的效果,升压后的电压可以满足充电电路所在芯片的启动电压,从而确定该芯片启动,使得充电电路所在的设备可以进行无线充电,避免了现有技术中磁感应电路的位置出现偏差,或者磁感应电路的电感量减少而导致充电电路输出电压过小,使得充电电路所在芯片欠压而无法启动,导致充电电路所在设备无法充电的情况。
上述充电电路包括磁感应电路、整流电路、开关电路和升压电路,其中,磁感应电路的输出端与整流电路的输入端连接,开关电路分别与整流电路和升压电路连接。开关电路可以导通整流电路和升压电路之间的通路,以使升压电路对磁感应电路的输出电压进行升压。在本方案中,通过控制开关电路的连通状态,从而导通整流电路与升压电路之间的通路,使得升压电路得以充电,从而对磁感应电路的输出电压进行升压,在出现磁感应电路的位置出现偏差,或者磁感应电路的电感量减少的情况下,也可以基于升压后的输出电压启动充电电路所在的芯片或设备,从而克服了由于充电电路输出电压过小,充电电路所在芯片欠压而无法启动,导致充电电路所在设备无法充电的问题。
在其中一个实施例中,如图3所示,升压电路04包括至少一个充放电电路040,充放电电路040与开关电路03连接。
开关电路03,用于导通整流电路02和充放电电路040之间的通路,并在磁感应电路01的输出电压的波形的正半周和负半周分别对充放电电路040进行充电。
其中,充放电电路040用于在电流通过时存储电荷,起到充电的作用。在本实施例中,开关电路03在导通的状态下,连通整流电路02和充放电电路040之间的通路。在磁感应电路01的输出电压的波形的正半周,对充放电电路040进行一次充电;在磁感应电路01的输出电压的波形的负半周,对充放电电路040进行一次充电,在磁感应电路01的输出电压的波形的一个完整周期内,可以实现对充放电电路040的两次充电操作,使得充放电电路040的输出电压呈2倍增加,达到充电电路的输出电压升压的效果。
在本实施例中,通过在充电电路中构建开关电路与充放电电路,可以在磁感应线路的输出电压的工作周期内实现对充放电电路的2倍充电操作,从而达到输出电压的升压效果。
在其中一个实施例中,如图4所示,升压电路04包括第一充放电电路041和第二充放电电路042,第一充放电电路041和第二充放电电路042分别与整流电路02连接,开关电路03与第一充放电电路041和第二充放电电路042之间的公共端连接。
其中,如图4所示,第一充放电电路041的第一端与整流电路的输出端连接;第一充放电电路041的第二端与第二充放电电路042的第一端连接;第二充放电电路042的第二端与整流电路的输入端连接。开关电路03与第一充放电电路041和第二充放电电路042的公共端连接,可选地,开关电路03与第一充放电电路041和第二充放电电路042的连接中点连接。
开关电路03,用于导通整流电路02与第一充放电电路041和第二充放电电路042之间的通路;并在磁感应电路01的输出电压的波形的正半周,通过直流电对第一充放电电路041充电,在磁感应电路01的输出电压的波形的负半周,通过直流电对第二充放电电路042充电。
在本实施例中,开关电路03在导通的状态下,即将整流电路02分别与第一充放电电路041、第二充放电电路042之间通路导通的状态下,分别实现对第一充放电电路041、第二充放电电路042的充电操作。示例地,开关电路03导通的状态下,在磁感应电路01的输出电压的波形的正半周,磁感应电路01产生的感应电流流经整流电路02、第一充放电电路041、以及开关电路03形成回路,实现对第一充放电电路041的充电操作;在磁感应电路01的输出电压的波形的负半周,磁感应电路01产生的感应电流流经开关电路03、第二充放电电路042、以及整流电路02形成回路,实现对第二充放电电路042的充电操作。这样,假设磁感应电路输出电压为V,第一充放电电路041、第二充放电电路042为相等容量的充放电电路,在磁感应电路的输出电压的一个完整波形周期,为第一充放电电路041、第二充放电电路042分别充V电压,使得升压电路的输出电压为V+V,也即,使得充电电路的输出电压为V+V,达到对充电电路的输出电压升压的效果。
在本实施例中,通过在充电电路中构建开关电路与多个充放电电路,可以在磁感应线路的输出电压的工作周期内实现对充放电电路的充电操作,从而达到输出电压的升压效果。
在其中一个实施例中,如图5所示,第一充放电电路041包括至少一个第一电容C1,第二充放电电路042包括至少一个第二电容C2;开关电路03与第一电容C1和第一电容C1之间的公共端连接。
开关电路03,用于导通整流电路02与至少一个第一电容C1和至少一个第二电容C2之间的通路;并在磁感应电路01的输出电压的波形的正半周,通过直流电对至少一个第一电容充电C1,在磁感应电路01的输出电压的波形的负半周,通过直流电对至少一个第二电容充电C2。
其中,第一充放电电路、第二充放电电路中均可以包括多个电容,增加电容的数量即增加相应的电荷存储容量,使得充电电路的输出电压呈现多倍升压的效果。
在本实施例中,开关电路03在导通的状态下,即将整流电路02分别与第一电容C1、第二电容C2之间通路导通的状态下,分别实现对第一电容C1、第二电容C2的充电操作。示例地,开关电路03导通的状态下,在磁感应电路01的输出电压的波形正半周,磁感应电路01产生的感应电流流经整流电路02中的晶体管T1、第一电容C1、以及开关电路03形成回路,实现对第一电容C1的充电操作;在磁感应电路01的输出电压的波形负半周,磁感应电路01产生的感应电流流经开关电路03、第二电容C2、以及整流电路02中的晶体管T2形成回路,实现对第二电容C2的充电操作。这样,假设磁感应电路输出电压为V,第一电容C1、第二电容C2为相等容量,在磁感应电路的一个完整波形周期,为第一电容C1、第二电容C2分别充电,使得第一电容C1的输出电压为V,第二电容C2的输出电压也为V,则第一电容C1和第二电容C2的输出电压加起来为V+V,即,使得升压电路的输出电压达到V+V,也即,使得充电电路的输出电压达到V+V,实现充电电路的输出电压升压的效果;可选地,升压后的输出电压根据升压电路中的电容数量和电容容量确定。
在本实施例中,通过在充电电路中构建开关电路与多个电容,可以实现在磁感应线路的工作周期,实现对第一电容、第二电容的充电操作,从而达到对升压电路的输出电压升压的效果。
在其中一个实施例中,如图6所示,开关电路03包括驱动电路031和开关管032;驱动电路031的输出端与开关管032的控制端连接,开关管032还分别与整流电路02和升压电路04连接;
驱动电路031,用于控制开关管032的导通状态。
其中,驱动电路031为开关管032输出连通开关管所需要的信号,示例地,驱动电路031可以根据开关管032的类型确定输出信号的类型,该信号可以为高电平信号,或低电平信号。
在本实施例中,如图6所示,驱动电路031的输出端与开关管032的控制端连接,驱动电路031向开关管032输出控制信号,该控制信号可以为高电平信号,也可以为低电平信号,开关管032在接收到该控制信号之后,触发导通状态,以导通整流电路02与升压电路04之间的通路。
在本实施例中,通过驱动电路控制开关管的导通状态,该方案简单、有效地控制了开关管的通断,实现导通整流电路02与升压电路04之间的通路,从而实现对升压电路的充电的目的。
在其中一个实施例中,如图7所示,开关管032包括第一开关管Q1;第一开关管Q1的控制端与驱动电路031的输出端连接;第一开关管Q1的输入端与整流电路02连接;第一开关管Q1的输出端与升压电路04连接。
其中,第一开关管Q1可以为P型MOS管,也可以为N型MOS管。第一开关管Q1的控制端与驱动电路031的输出端连接,用于接收驱动电路031输出的控制信号。示例地,当第一开关管Q1为N型MOS管时,驱动电路031输出的控制信号为高电平信号;当第一开关管Q1为P型MOS管时,驱动电路031输出的控制信号为低电平信号,本实施例对此不做限定。
在本实施例中,当第一开关管Q1为N型MOS管时,驱动电路031输出的控制信号为高电平信号,第一开关管Q1接收高电平信号触发连通状态,在磁感应电路01的输出电压的波形正半周,磁感应电路01产生的感应电流流经整流电路02中的晶体管T1、第一电容C1、以及第一开关管Q1形成回路,实现对第一电容C1的充电操作;在磁感应电路01的输出电压的波形负半周,磁感应电路01产生的感应电流流经第一开关管Q1、第二电容C2、以及整流电路02中的晶体管T2形成回路,实现对第二电容C2的充电操作。这样,假设磁感应电路输出电压为V,第一电容C1、第二电容C2为相等容量的充放电电路,在磁感应电路的一个完整波形周期,为第一电容C1、第二电容C2分别充V电压,使得第一电容的第一端与第二电容的第二端的输出电压为V+V,即,使得升压电路的输出电压达到V+V,也即,使得充电电路的输出电压为V+V,从而实现充电电路的输出电压升压的效果。
在本实施例中,开关管采用开关管,通过驱动电路实现对开关管的通断控制,该方案有效地实现了开关管的控制,从而有效地实现了对充电电路的升压操作。
在其中一个实施例中,如图8所示,开关管032包括第二开关管Q2和第三开关管Q3;驱动电路031的输出端分别与第二开关管Q2的控制端和第三开关管Q3的控制端连接。
第二开关管Q2的输出端与第三开关管Q3的输入端连接;第二开关管Q2的输入端与整流电路02连接;第三开关管Q3的输出端与升压电路04连接。
其中,开关管032中设置第二开关管Q2和第三开关管Q3,两颗晶体管设置为背靠背设置,即第二开关管Q2的输出端与第三开关管Q3的输入端连接;第二开关管Q2的输入端与整流电路02连接;第三开关管Q3的输出端与升压电路04连接,实现防漏电效果。
在本实施例中,第二开关管Q2和第三开关管Q3背靠背设置,且在第二开关管Q2和第三开关管Q3之间接地,可以防止开关管上承担的电压不一致,而导致的两端压力较大的开关管被击穿,而造成的漏电事故,实现了防漏电的效果,增加了充电电路的安全性。
在其中一个实施例中,如图9所示,驱动电路031的输入端与磁感应电路01的输出端连接;驱动电路031用于通过磁感应电路01的输出电压导通开关管032。驱动电路031的输入端可以与磁感应电路01的输出端连接,通过磁感应电路01的输出电压驱动开关管032导通。
可选地,在一个实施例中,如图10所示,驱动电路031包括第一晶体管T5、第二晶体管T6、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第一负载R1、第二负载R2和第一稳压晶体管TV1。
第一晶体管T5的输入端与磁感应电路01的第一端连接,第一晶体管T6的输出端与第三电容C3的第一端连接,第三电容C3的第二端与磁感应电路01的第二端连接。
在本实施例中,磁感应电路01产生的感应电流可以从磁感应电路01的第一端经过T5、C3流至第二端,实现为C3的充电操作。
第四电容C4的第一端连接与磁感应电路01的第二端连接,第四电容C4的第二端与第二晶体管T6的输入端连接,第二晶体管T6的输出端与磁感应电路01的第一端连接。
在本实施例中,磁感应电路01产生的感应电流可以从磁感应电路01的第二端经过C4、T6流至第一端,实现为C4的充电操作。
第三电容C3的第一端与第一负载R1的第一端连接,第一负载R1的第二端与第二负载R2的第一端连接,第二负载R2的第二端与第一稳压晶体管TV1的输入端连接;第五电容C5的第一端与第一负载R1、第二负载R2之间的公共端连接,第五电容C5的第二端与第四电容C4的第二端连接。
在本实施例中,C3的第一端与C4的第二端形成的电压差经过R1、R2、TV1到达输出端,形成控制信号,输出至开关管032的控制端。
第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端、第二负载R2的第二端均接地。可选地,在C4、C5、R2的公共端设置有接地保护,提高驱动电路的安全性。
在本实施例中,可以基于磁感应电路的输出电压来驱动开关管导通,不需要增设额外的器件,节省了开发成本和维护成本。
在其中一个实施例中,如图11所示,驱动电路031的输入端与整流电路02的驱动引脚连接,驱动电路031,用于通过整流电路的驱动电压导通开关管。其中,驱动电路031的输入端可以与整流电路02的驱动引脚连接,通过整流电路的驱动电压驱动开关管032导通。
可选地,在其中一个实施例中,如图12所示,驱动电路031包括第二稳压晶体管TV2、第六电容C6、第七电容C7、第三负载R3和第四负载R4。
第二稳压晶体管TV2的输入端与整流电路02的驱动引脚连接,第二稳压晶体管TV2的输出端分别与第六电容C6的第一端、第七电容C7的第一端连接;第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端均接地。
第二稳压晶体管TV2的输出端与第三负载R3的第一端连接;第三负载R3的第二端与第四负载R4的第一端连接;第四负载R4的第二端接地。
第三负载R3与第四负载R4之间的公共端与开关管032的控制端连接。
在本实施例中,驱动电路031的从整流电路的驱动引脚处获取电压,经过第二稳压晶体管TV2、R3输出至开关管的控制端,以导通开关管,不需要增设额外的器件,节省了开发成本和硬件成本。本实施例对驱动电路本身、驱动电路输入端连接不做限定。
在其中一个实施例中,如图13所示,驱动电路031还包括偏置单元0311;偏置单元0311的输出端与第二稳压晶体管TV2的输入端连接;偏置单元,用于对第二稳压晶体管TV2的输入电压进行升压,以使驱动电路031的输出电压进行升压。
可选地,在其中一个实施例中,如图14所示,偏置单元0311包括第三稳压晶体管TV3、第八电容C8和第五负载R5。第五负载R5的输入端与偏置单元的驱动引脚连接,第五负载R5的输出端与第三稳压晶体管TV3的输入端连接;第八电容C8的第一端与第三稳压晶体管TV3的输入端连接,第八电容C8的第二端接地。第三稳压晶体管TV3的输出端与第二稳压晶体管TV2的输入端连接。
在本实施例中,偏置单元0311的输入端与预设的偏置单元的驱动引脚连接,经过负载R4、第三稳压晶体管TV3,输出电压至第二稳压晶体管TV2,用于增大驱动电路中的电压,从而保证驱动电路的输出电压能够满足导通开关管的需求,保证了导通开关管的可靠性。
在其中一个实施例中,驱动电路031与充电电路所在设备的电源电路连接。在本实施例中,可以直接采用充电电路所在设备的电源电路的输出电压来导通开关管,降低硬件成本。例如,可以通过低压差线性稳压器LDO、电荷泵charge Pump等的输出电压来导通开关管。
在一个实施例中,如图15所示,提供一种芯片2,该芯片2包括上述实施例中充电电路1。
在本实施例中,芯片2中包括上述任一实施例中的充电电路1,基于该芯片2,在出现芯片与发射端磁感应电路的位置出现偏差,或者当前芯片的磁感应电路的电感量减少的情况下,也可以基于该充电电路得到升压后的输出电压,升压后的输出电压大于或等于充电电路所在芯片的启动电压,因此,可以确保启动充电电路所在的芯片,克服了由于充电电路欠压而无法启动充电电路所在芯片,导致充电电路所在设备无法充电的问题。
在一个实施例中,如图16所示,提供一种设备3,该设备3包括上述实施例中的芯片2。
在本实施例中,在设备与充电端的位置出现偏差,或者当前设备的磁感应电路的电感量减少的情况下,也可以基于该芯片中的充电电路得到升压后的输出电压,升压后的输出电压大于或等于充电电路所在芯片的启动电压,因此,可以确保启动充电电路所在的芯片,克服了由于充电电路欠压而无法启动充电电路所在芯片,导致充电电路所在设备无法充电的问题。
在一个实施例中,如图17所示,提供一种设备4,该设备4包括上述实施例中充电电路1。
在本实施例中,在设备与充电端的位置出现偏差,或者当前设备的磁感应电路的电感量减少的情况下,也可以基于设备中的充电电路得到升压后的输出电压,升压后的输出电压可以满足启动充电功能的需求,克服了由于充电电路欠压而导致设备无法启动充电问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (18)
1.一种充电电路,其特征在于,包括:
磁感应电路、整流电路、开关电路和升压电路;所述磁感应电路的输出端与所述整流电路的输入端连接,所述开关电路分别与所述整流电路和所述升压电路连接;
所述磁感应电路,用于接收发射端所发出的电磁信号,根据所述电磁信号生成交流电;
所述整流电路,用于将所述交流电转换为直流电;
所述开关电路,用于导通所述整流电路和所述升压电路之间的通路,通过所述直流电对所述升压电路进行充电;
所述升压电路,用于对所述磁感应电路的输出电压进行升压。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述升压电路包括至少一个充放电电路,所述充放电电路与所述开关电路连接;
所述开关电路,用于导通所述整流电路和所述充放电电路之间的通路,并在所述磁感应电路的输出电压的波形的正半周和负半周分别对所述充放电电路进行充电。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述升压电路包括第一充放电电路和第二充放电电路,所述第一充放电电路和所述第二充放电电路分别与所述整流电路连接,所述开关电路与所述第一充放电电路和所述第二充放电电路之间的公共端连接;
所述开关电路,用于导通所述整流电路与所述第一充放电电路和所述第二充放电电路之间的通路;并在所述磁感应电路的输出电压的波形的正半周,通过所述直流电对所述第一充放电电路充电,在所述磁感应电路的输出电压的波形的负半周,通过所述直流电对所述第二充放电电路充电。
4.根据权利要求3所述的电路,其特征在于,所述第一充放电电路包括至少一个第一电容,所述第二充放电电路包括至少一个第二电容;所述第一电容和所述第二电容分别与所述整流电路连接,所述开关电路与所述第一电容和所述第二电容之间的公共端连接;
所述开关电路,用于导通所述整流电路与所述至少一个第一电容和所述至少一个第二电容之间的通路;并在所述磁感应电路的输出电压的波形的正半周,通过所述直流电对所述至少一个第一电容充电,在所述磁感应电路的输出电压的波形的负半周,通过所述直流电对所述至少一个第二电容充电。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电路,其特征在于,所述开关电路包括驱动电路和至少一个开关管;
所述驱动电路的输出端与所述开关管的控制端连接,所述开关管还分别与所述整流电路和所述升压电路连接;
所述驱动电路,用于控制所述开关管的导通状态。
6.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述开关管包括第一开关管;所述第一开关管的控制端与所述驱动电路的输出端连接;所述第一开关管的输入端与所述整流电路连接;所述第一开关管的输出端与所述升压电路连接。
7.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述开关管包括第二开关管和第三开关管;
所述驱动电路的输出端分别与所述第二开关管的控制端和所述第三开关管的控制端连接;
所述第二开关管的输出端与所述第三开关管的输入端连接;所述第二开关管的输入端与所述整流电路连接;所述第三开关管的输出端与所述升压电路连接。
8.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述驱动电路的输入端与所述磁感应电路的输出端连接;
所述驱动电路,用于通过所述磁感应电路的输出电压导通所述开关管。
9.根据权利要求8所述的电路,其特征在于,所述驱动电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三电容、第四电容、第五电容、第一负载、第二负载和第一稳压晶体管;
所述第一晶体管的输入端与所述磁感应电路的第一端连接,所述第一晶体管的输出端与所述第三电容的第一端连接,所述第三电容的第二端与所述磁感应电路的第二端连接;
所述第四电容的第一端连接与所述磁感应电路的第二端连接,所述第四电容的第二端与所述第二晶体管的输入端连接,所述第二晶体管的输出端与所述磁感应电路的第一端连接;
所述第三电容的第一端与所述第一负载的第一端连接,所述第一负载的第二端与所述第二负载的第一端连接,所述第二负载的第二端与所述第一稳压晶体管的输入端连接;
所述第五电容的第一端与所述第一负载、所述第二负载之间的公共端连接,所述第五电容的第二端与所述第四电容的第二端连接;
所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端、所述第二负载的第二端均接地;
所述第一稳压晶体管的输出端与所述开关管的控制端连接。
10.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述驱动电路的输入端与所述整流电路的驱动引脚连接;
所述驱动电路,用于通过所述整流电路的驱动电压导通所述开关管。
11.根据权利要求10所述的电路,其特征在于,所述驱动电路包括第二稳压晶体管、第六电容、第七电容、第三负载和第四负载;
所述第二稳压晶体管的输入端与所述整流电路的驱动引脚连接,所述第二稳压晶体管的输出端分别与所述第六电容的第一端、所述第七电容的第一端连接;所述第六电容的第二端、所述第七电容的第二端均接地;
所述第二稳压晶体管的输出端还与所述第三负载的第一端连接;所述第三负载的第二端与所述第四负载的第一端连接;所述第四负载的第二端接地;
所述第三负载与所述第四负载之间的公共端与所述开关管的控制端连接。
12.根据权利要求11所述的电路,其特征在于,所述驱动电路还包括偏置单元;所述偏置单元的输出端与所述第二稳压晶体管的输入端连接;
所述偏置单元,用于对所述第二稳压晶体管的输入电压进行升压,以使所述驱动电路的输出电压进行升压。
13.根据权利要求12所述的电路,其特征在于,所述偏置单元包括第三稳压晶体管、第八电容和第五负载;
所述第五负载的输入端与所述偏置单元的驱动引脚连接,所述第五负载的输出端与所述第三稳压晶体管的输入端连接;所述第八电容的第一端与所述第三稳压晶体管的输入端连接,所述第八电容的第二端接地;
所述第三稳压晶体管的输出端与所述第二稳压晶体管的输入端连接。
14.根据权利要求5所述的电路,其特征在于,所述驱动电路与所述充电电路所在设备的电源电路连接;
所述驱动电路,用于通过所述电源电路的输出电压导通所述开关管。
15.根据权利要求14所述的电路,其特征在于,所述电源电路包括低压差线性稳压器和/或电荷泵。
16.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括所述权利要求1-15中任一项所述的充电电路。
17.一种设备,其特征在于,所述设备包括所述权利要求16中所述的芯片。
18.一种设备,其特征在于,所述设备包括所述权利要求1-15中任一项所述的充电电路。
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