CN117616663A - 无线接收电路及其配置方法、电子设备、可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种无线接收电路及其配置方法、电子设备、可读存储介质。无线接收电路包括：第一数量个串联谐振单元(11，13)和第二数量个并联谐振单元(12)；第一数量个串联谐振单元(11，13)和第二数量个并联谐振单元(12)设置在输入源和负载(R)之间；第一数量个串联谐振单元(11，13)中指定串联谐振单元的电感(L1)作为接收部件或者第二数量个并联谐振单元(12)的指定并联谐振单元的电容(C1)作为接收部件；无线接收电路用于将第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号以设定增益输出至负载(R)。可以耦合第一截止频率和第二截止频率之间较宽范围频率内的电磁信号，可以适用不同工作频率的无线充电设备或者充电协议，有利于提高无线接收电路的兼容性。
Description
本公开涉及电路技术领域，尤其涉及一种无线接收电路及其配置方法、电子设备、可读存储介质。
随着电子设备的尺寸越来越大，其待机时长也越来越短，因此电子设备充电效率也受到用户的关注。以无线充电为例，不同厂商提供的无线充电设备所使用的充电协议不同，使得无线充电设备的工作频率不同，进而导致电子设备仅能使用与之匹配的无线充电设备进行充电，或者说，相关技术中电子设备内无线接收电路与无线充电设备的兼容性较差，降低使用体验。
发明内容
本公开提供一种无线接收电路及其配置方法、电子设备、可读存储介质，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种无线接收电路，包括：第一数量个串联谐振单元和第二数量个并联谐振单元；所述第一数量个串联谐振单元和所述第二数量个并联谐振单元设置在输入源和负载之间；所述第一数量个串联谐振单元中指定串联谐振单元的电感作为接收部件或者所述第二数量个并联谐振单元的指定并联谐振单元的电容作为接收部件；
所述无线接收电路用于将第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号以设定增益输出至所述负载。
可选地，当所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能时，所述第一数量个串联谐振单元串联在所述输入源和所述负载之间；每个所述串联谐振单元远离所述输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元；并且，最靠近所述输入源的串联谐振单元作为所述指定串联谐振单元；
或者，
当所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能时，所述第一数量个串联谐振单元串 联在所述输入源和所述负载之间；每个所述串联谐振单元靠近所述输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元；并且，最靠近所述输入源的并联谐振单元作为所述指定并联谐振单元。
可选地，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能；
当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第一功率滤波电路，且所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；
当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第二功率滤波电路，且所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能；
当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第三功率滤波电路，且所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；
当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第四功率滤波电路，且所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，所述第一数量等于所述第二数量，或者所述第一数量比所述第二数量大1。
可选地，所述串联谐振单元包括串联的电容器件和电感器件，所述并联谐振单元包括并联的电容器件和电感器件；所述无线接收电路中各个器件的参数值基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值确定。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种无线接收电路的配置方法，包括：
获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；
确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；
根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第一功率滤波电路或者为第二功率滤波电路；所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，获取所述无线接收电路对应的目标等效电路，包括：
将所述无线接收电路的各个串联谐振单元内的电容器件等效为短路，将所述无线接收电路的各个并联谐振单元内的电感器件等效为开路，得到所述第一功率滤波电路或者第二功率滤波电路。
可选地，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第三功率滤波电路或者为第四功率滤波电路；所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值，包括：
获取所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值；
基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的参数值。
可选地，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率；
将所述目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到所述无线接收电路之内；
根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率，包括：
获取预设的中心频率计算模型，所述中心频率计算模型用于计算出位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率；
将所述第一截止频率和所述第二截止频率输入到所述中心频率计算模型，获得所述中心频率计算模型输出的中心工作频率，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率之间。
可选地，所述预设的中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤包括：
计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；
获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。
可选地，根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
将所述中心工作频率作为所述无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率，根据所述目标等效电路中各个器件的第一参数值和所述中心工作频率计算出和各个器件位于所述无线接收电路中同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值，得到所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述方法还包括：
调整所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值；
针对各组候选参数值，获取所述候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻；
当所述增益位于设定增益范围且所述等效电阻位于设定电阻范围时，确定所述候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种无线接收电路的配置装置，包括：
目标电路获取模块，用于获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；
第一参数确定模块，用于确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；
第二参数确定模块，用于根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第一功率滤波电路或者为第二功率滤波电路；所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，所述目标电路获取模块获取所述无线接收电路对应的目标等效电路，包括：
将所述无线接收电路的各个串联谐振单元内的电容器件等效为短路，将所述无线接收电路的各个并联谐振单元内的电感器件等效为开路，得到所述第一功率滤波电路或者第二功率滤波电路。
可选地，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第三功率滤波电路或者为第四功率滤波电路；所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，第一参数确定模块确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值，包括：
获取所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值；
基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的参数值。
可选地，所述第二参数确定模块确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率；
将所述目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到所述无线接收电路之内；
根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述第二参数确定模块根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率，包括：
获取预设的中心频率计算模型，所述中心频率计算模型用于计算出位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率；
将所述第一截止频率和所述第二截止频率输入到所述中心频率计算模型，获得所述中心频率计算模型输出的中心工作频率，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率之间。
可选地，所述预设的中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤包括：
计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；
获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。
可选地，所述第二参数确定模块确定根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
将所述中心工作频率作为所述无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率，根据所述目标等效电路中各个器件的第一参数值和所述中心工作频率计算出和各个器件位于所述无线接收电路中同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值，得到所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述装置还包括：
参数值调整模块，用于调整所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值；
输出参数获取模块，用于针对各组候选参数值，获取所述候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻；
目标参数确定模块，用于在所述增益位于设定增益范围且所述等效电阻位于设定电阻范围时，确定所述候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：如上述的无线接收电路；存储器与处理器；
所述存储器用于存储所述处理器可执行的计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序，以实现如上述的方法。
根据本公开实施例的第五方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现如上述的方法。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例提供的方案提供的无线接收电路可以耦合第一截止频率和第二截止频率之间较宽范围频率内的电磁信号，可以适用不同工作频率的无线充电设备或者充电协议，有利于提高无线接收电路的兼容性从而保证无线接收电路的接收效率和充电速率，有利于提升使用体验。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种无线接收电路的电路图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种无线接收电路的电路图。
图3是根据一示例性实施例示出的又一种无线接收电路的电路图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种无线接收电路的配置方法的流程图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种处理无线接收电路的器件的示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的一种无线接收电路对应的目标等效电路的电路图。
图7是根据一示例性实施例示出的一种增益曲线和相位曲线的示意图。
图8是根据一示例性实施例示出的一种增益曲线和相位曲线的示意图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种负载为不同电阻值时对应的增益曲线的示意图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种不同截止频率时对应的增益曲线的示意图。
图11是根据一示例性实施例示出的一种无线接收电路的配置方法的流程图。
图12是根据一示例性实施例示出的一种无线接收电路的配置装置的框图。
图13是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
随着电子设备的尺寸越来越大，其待机时长也越来越短，因此电子设备充电效率也受到用户的关注。以无线充电为例，不同厂商提供的无线充电设备所使用的充电协议不 同，使得无线充电设备的工作频率不同，进而导致电子设备仅能使用与之匹配的无线充电设备进行充电，或者说现有电子设备内无线接收电路与无线充电设备的兼容性较差，降低使用体验。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种无线接收电路及其配置方法、电子设备、可读存储介质，用于设计出一定频率宽度的接收电能的无线接收电路，以覆盖尽可能多的无线充电设备的类型或者适用尽可能多的充电协议，从而提高无线接收电路的兼容性。
图1是根据一示例性实施例示出的一种磁感耦合式传输电能的无线接收电路的电路示意图。图2是根据一示例性实施例示出的一种电场耦合式传输电能的无线接收电路的电路示意图。
参见图1和图2，一种无线接收电路，包括第一数量个串联谐振单元和第二数量个并联谐振单元。所述第一数量个串联谐振单元和所述第二数量个并联谐振单元设置在输入源和负载之间；所述第一数量个串联谐振单元中指定串联谐振单元的电感作为接收部件或者所述第二数量个并联谐振单元的指定并联谐振单元的电容作为接收部件；所述无线接收电路的中心工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间，用于将第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号以设定增益输出至所述负载。
考虑到无线接收电路可以采用磁场耦合式传输电能和/或无线接收电路采用电场耦合式传输电能，无线接收电路中串联谐振单元和并联谐振单元的连接方式也存在不同。
以无线接收电路采用磁场耦合式传输电能为例，如图1所示，I
P为无线充电设备(的初级线圈)发射的电磁波，无线接收电路中指定串联谐振单元中电感器件L
1作为次级线圈即接收器件，其两端的开路电压Vsoc＝jwMIp，M表示互感阻抗，Ip表示互感电流，w表示工作频率。上述开口电压相当于无线接收电路的输入电压。
第一数量个串联谐振单元(11，13)串联在输入源(此时为一个电压源，Vsoc)和负载(R)之间；每个串联谐振单元远离输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元；无线接收电路用于耦合第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号，并输出与开路电压的增益位于设定增益范围之内的输出电压；
当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，无线接收电路可以将频率小于第一截止频率的电磁信号过滤掉，此时无线接收电路等效为第一功率滤波电路，且第一功率滤波电路的工作频率位于第一截止频率和中心工作频率 之间；当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，无线接收电路可以将频率大于第二截止频率的电磁信号过滤掉，所述无线接收电路等效为第二功率滤波电路，且第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
或者，当无线接收电路采用电场耦合式传输电能时，如图2所示，第一数量个串联谐振单元11串联在输入源(此时为一个电流源，I
S)和负载R之间，无线接收电路中指定并联谐振单元中电容器件C
1作为接收器件；每个串联谐振单元靠近输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元12；无线接收电路用于耦合第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号，并输出与输入电流的增益位于设定增益范围之内的输出电流。
当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第三功率滤波电路，且所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第四功率滤波电路，且第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
本实施例中，串联谐振单元的第一数量可以等于并联谐振单元的第二数量，此时无线接收电路如图2或者图3所示。
或者，串联谐振单元的第一数量可以比并联谐振单元的第二数量大1，此时无线接收电路如图1所示。技术人员可以根据具体场景合理选择串联谐振单元和并联谐振单元的数量，在无线接收电路增益的平缓程度满足要求即增益位于设定增益范围之内时，相应方案落入本公开的保护范围。
考虑到无线接收电路采用电场耦合式传输电能的电路结构是采用磁场耦合式传输电能的电路结构的对偶变换，因此后续各实施例中仅以图2所示的磁场耦合式传输电能的电路结构来描述无线接收电路的配置方法。
继续参见图1，串联谐振单元包括串联的电容器件和电感器件。以串联谐振单元11为例，串联谐振单元11包括电感器件L
1和电容器件C
1，电感器件L
1和电容器件C
1串联；以串联谐振单元13为例，串联谐振单元13包括电感器件L
3和电容器件C
3，电感器件L
3和电容器件C
3串联。以并联谐振单元12为例，并联谐振单元12包括电感器件L
2和电容器件C
2，并且电感器件L
2和电容器件C
2并联。
可理解的是，在确定图1所示的无线接收电路之后即确定了无线接收电路的电 路结构，然后，继续获取图1所示的无线接收电路中电感器件L
1～L
3和电容器件C
1～C
3的参数值。参见图4，无线接收电路中各个器件的参数值通过以下步骤获取，包括步骤41～步骤45。
在步骤41中，获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间。
本步骤中，在确定图2的无线接收电路的电路结构之后，无线接收电路中各个器件的位置同时确定，此时对图2所示无线接收电路进行处理，例如可以将无线接收电路的各个串联谐振单元内的电容器件等效为短路，如图5中将电容器件C
1和电容器件C
3用双向箭头连接起来，或者说直接将电容器件换成导线；以及将无线接收电路的各个并联谐振单元内的电感器件等效为开路，如图5中用X号将电感器件L
2断开，或者说直接去掉电感器件L
2，得到图6所示的目标等效电路。
在步骤42中，确定所述目标等效电路中各个器件的参数值(即第一参数值)；所述参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关。
本步骤中可以获取第一截止频率F
L、第二截止频率F
H和负载的电阻值R。可理解的是，在设计一个无线接收电路时，设计人员通常是已知无线接收电路的工作频率的频率范围的，即第一截止频率F
L和第二截止频率F
H。考虑到无线接收电路最终会应用到电子设备(即在电子设备中将电磁信号以设定增益输出至负载)之中，那么电子设备对应负载(如电池)的电阻值是可以确定的。也就是说，第一截止频率F
L、第二截止频率F
H和负载的电阻值R需要预先设置，并且存储到电子设备与之通信的指定位置，如本地存储器、缓存或者外部存储器等。
本实施例中可以获取预设的参数计算模型，以目标等效电路为第二功率滤波电路作为示例，目标等效电路的各个器件对应一个参数计算模型，参见式(1)～式(3)：
式(1)～(3)中，g
1、g
2、g
3是目标等效电路的归一化系数，上述归一化系数的设置原则是让增益曲线在第一截止频率和第二截止频率之间更平缓。在一示例中，上述g
1、g
2、g
3分别取值为1.5、1.33和0.5。该示例中，基于上述公式(1)～(3)，可以确定第二功率滤波电路中电感器件L
1、电容器件C
2和电感器件L
3的参数值(即第一参数值)。
本步骤中可以基于上述参数计算模型，根据第一截止频率、第二截止频率和负载的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的第一参数值。即将第一截止频率、第二截止频率和负载的电阻值代入上述参数计算模型后计算出的结果即是相应器件的参数值(即目标等效电路中各个器件的第一参数值)。
在步骤43中，获取所述无线接收电路的中心工作频率。
本步骤中可以根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率。举例来说，可以获取预设的中心频率计算模型，该中心频率计算模型用于计算出位于第一截止频率和第二截止频率之间的频率；然后可以将第一截止频率和第二截止频率输入到中心频率计算模型，从而获得中心频率计算模型输出的中心工作频率。可理解的是，该中心频率计算模型可以根据具体场景选择，在使得中心工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。
在一示例中，上述中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤为：计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；然后，获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。即上述中心频率计算模型的公式为：
式(4)中，F
c表示中心工作频率。
需要说明的是，技术人员可以根据具体场景选择合适的中心频率计算模型，以使中心工作频率落入第一截止频率和第二截止频率之间的范围即可；例如，该中心工作频率也可以是第一截止频率和第二截止频率的平均值。可理解的是，本示例中通过上述中心频率计算模型可以建立中心工作频率、第一截止频率和第二截止频率之间的关联关系；换言之，本示例中通过中心工作频率与两个截止频率的关联关系可以使目标等效电路与无线接收电路之间建立关联关系，即建立了目标等效电路与无线接收电路中器件的关联关系。
在步骤44中，将所述目标等效电路中各个器件的参数值(即第一参数值)映射到所述无线接收电路之内。
考虑到步骤43中已经建立了目标等效电路与无线接收电路中器件的关联关系，因此本步骤中可以将目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到无线接收电路之内。或者说，通过将目标等效电路中的参数值映射到无线接收电路，实质上完成了无线接收电路中部分器件的参数值的计算。
以目标等效电路为第二功率滤波电路作为示例，可以将第二功率滤波电路中电感器件L
1、电容器件C
2和电感器件L
3的参数值(即第一参数值)映射到所述无线接收电路之内。
在步骤45中，根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中各个器件的参数值。
本步骤中可以将无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率为所述中心工作频率；然后，根据目标等效电路中各个器件的第一参数值和中心工作频率计算出，和目标等效电路中各个器件在无线接收电路中位于同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值(也即无线接收电路中其他器件的第二参数值)，即计算出步骤41中去掉的器件的参数值。
继续以图1所示无线接收电路为例，目标等效电路可以为第二功率滤波电路，则步骤45中可以计算出电容器件C
1和C
3以及电感器件L
2的参数值：
经过上式(5)～(7)可知，在串联谐振单元11、串联谐振单元13和并联谐振单元12谐振时，在电感器件L
1和电感器件L
3，以及电容器件C
2已知的情况下，可以计算出电容器件C
1和C
3以及电感器件L
2的参数值(即第二参数值)。
然后，本步骤中获取无线接收电路在输出电压VR与次级线圈的开路电压Vsoc 的增益，效果如图7所示；以及无线接收电路对初级线圈的反射阻抗，效果如图8所示。
参见图7，横坐标为频率，图7左侧纵坐标为增益，图7右侧纵坐标为相位。曲线71为输出电压与开路电压的增益，在0～35KHz之间时处于线性增加状态，在35KHz～510KHz之间时处于平缓状态且约等于1(即超过设定增益阈值，如0.9)，在510KHz～60MHz之间时处于线性减小状态。曲线72表示增益的相位，或者说无线接收电路的输出电压与开路电压的相位差。
参见图8，横坐标为频率，图8左侧纵坐标为增益，图8右侧纵坐标为相位。曲线81表示开路电压与电流的比值(即无线接收电路对初级线圈的反射阻抗)，在35KHz～510KHz之间时处于平缓状态；曲线82表示开路电压与电流的相位差。
结合图8和图9所示，在35KHz～510KHz这个较宽的频率范围之间，无线接收电路的输出电压约等于开路电压，无线接收电路对初级线圈的反射阻抗近似为纯电阻。也就是说，本公开中无线接收电路所接收的能量几乎全部输出到负载。
可理解的是，图4所示实施例仅描述了固定中心工作频率、电感器件L1和负载的电阻值的情况下，得到了图7和图8所示的曲线。在一实施例中，本公开还可以调整第一截止频率、第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值。然后，针对各组候选参数值，可以获取候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻。之后，当增益位于设定增益范围且等效电阻位于设定电阻范围时，可以确定候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
参见图9，横坐标表示频率，纵坐标表示反射阻抗。当中心工作频率Fc和电感器件L
1分别为158.1kHz和10.61uH时，在不同R、F
H和F
L下V
R/V
SOC和V
SOC/I
1的幅值、相角频率响应。当F
H和F
L变大时即工作频率范围扩大时，负载的电阻值需要相应变大，图9中所示各曲线的电阻值依次为3.33、6.67和20欧姆，以保持V
R/V
SOC和V
SOC/I
1处于平缓状态。基于图9所示的多条曲线。结合图9所示的参数值，可以确定电阻值为20欧姆时对应的电路为最终的无线接收电路。
参见图10，横坐标表示频率，纵坐标表示增益。当中心工作频率Fc和电感器件L
1分别为158.1kHz和10.61uH时，电感器件L1和负载R的电阻值不变时，可以将中心频率F
C和截止频率F
L、F
H设计为不同的值，以保持V
R/V
SOC和V
SOC/I
1处于平缓状态。基于图10所示的多条曲线。结合图10所示的曲线，可以确定F
L为50kHz且F
H为500kHz时对应的电路为最终的无线接收电路。
至此，本公开实施例提供的方案提供的无线接收电路可以耦合第一截止频率和第二截止频率之间较宽范围频率内的电磁信号，可以适用不同工作频率的无线充电设备或者充电协议，有利于提高无线接收电路的兼容性；并且，本实施例中，输出电压与开路电压的增益位于设定增益范围之内，即使输出电压接近或等于开路电路，可以保证无线接收电路的接收效率和充电速率，有利于提升使用体验。
在本公开实施例提供的一种无线接收电路的基础上，本公开实施例还提供了一种无线接收电路的配置方法，参见图11，包括：
在步骤111中，获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；
在步骤112中，确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；
在步骤113中，根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第一功率滤波电路或者为第二功率滤波电路；所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第三功率滤波电路或者为第四功率滤波电路；所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值，包括：
获取所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值；
基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的参数值。
可选地，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作 频率；
将所述目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到所述无线接收电路之内；
根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率，包括：
获取预设的中心频率计算模型，所述中心频率计算模型用于计算出位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率；
将所述第一截止频率和所述第二截止频率输入到所述中心频率计算模型，获得所述中心频率计算模型输出的中心工作频率，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率之间。
可选地，所述预设的中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤包括：
计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；
获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。
可选地，根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
将所述中心工作频率作为所述无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率，根据所述目标等效电路中各个器件的第一参数值和所述中心工作频率计算出和各个器件位于所述无线接收电路中同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值，得到所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述方法还包括：
调整所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值；
针对各组候选参数值，获取所述候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻；
当所述增益位于设定增益范围且所述等效电阻位于设定电阻范围时，确定所述候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
需要说明的是，本实施例中示出的方法与电路实施例的内容相匹配，可以参考 上述电路实施例的内容，在此不再赘述。
至此，本公开实施例提供的方案提供的无线接收电路可以耦合第一截止频率和第二截止频率之间较宽范围频率内的电磁信号，可以适用不同工作频率的无线充电设备或者充电协议，有利于提高无线接收电路的兼容性；并且，本实施例中，输出电压与开路电压的增益位于设定增益范围之内，即使输出电压接近或等于开路电路，可以保证无线接收电路的接收效率和充电速率，有利于提升使用体验。
本公开实施例还提供了一种无线接收电路的配置装置，参见图12，包括：
目标电路获取模块121，用于获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；
第一参数确定模块122，用于确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；
第二参数确定模块123，用于根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
可选地，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第一功率滤波电路或者为第二功率滤波电路；所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，所述目标电路获取模块获取所述无线接收电路对应的目标等效电路，包括：
将所述无线接收电路的各个串联谐振单元内的电容器件等效为短路，将所述无线接收电路的各个并联谐振单元内的电感器件等效为开路，得到所述第一功率滤波电路或者第二功率滤波电路。
可选地，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第三功率滤波电路或者为第四功率滤波电路；所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
可选地，第一参数确定模块确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值， 包括：
获取所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值；
基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的参数值。
可选地，所述第二参数确定模块确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率；
将所述目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到所述无线接收电路之内；
根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述第二参数确定模块根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率，包括：
获取预设的中心频率计算模型，所述中心频率计算模型用于计算出位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率；
将所述第一截止频率和所述第二截止频率输入到所述中心频率计算模型，获得所述中心频率计算模型输出的中心工作频率，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率之间。
可选地，所述预设的中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤包括：
计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；
获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。
可选地，所述第二参数确定模块确定根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：
将所述中心工作频率作为所述无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率，根据所述目标等效电路中各个器件的第一参数值和所述中心工作频率计算出和各个器件位于所述无线接收电路中同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值，得到所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
可选地，所述装置还包括：
参数值调整模块，用于调整所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值；
输出参数获取模块，用于针对各组候选参数值，获取所述候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻；
目标参数确定模块，用于在所述增益位于设定增益范围且所述等效电阻位于设定电阻范围时，确定所述候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
需要说明的是，本实施例中示出的装置与方法实施例的内容相匹配，可以参考上述方法实施例的内容，在此不再赘述。
图13根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备1300可以是智能手机，计算机，数字广播终端，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图13，电子设备1300可以包括以下一个或多个组件：处理组件1302，存储器1304，电源组件1306，多媒体组件1308，音频组件1310，输入/输出(I/O)的接口1312，传感器组件1314，通信组件1316，图像采集组件1318。
处理组件1302通常控制电子设备1300的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1302可以包括一个或多个处理器1320来执行计算机程序。此外，处理组件1302可以包括一个或多个模块，便于处理组件1302和其他组件之间的交互。例如，处理组件1302可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1308和处理组件1302之间的交互。
存储器1304被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备1300的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备1300上操作的任何应用程序或方法的计算机程序，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1304可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件1306为电子设备1300的各种组件提供电力。电源组件1306可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备1300生成、管理和分配电力相关联的组件。电源组件1306可以包括电源芯片，控制器可以电源芯片通信，从而控制电源芯片导通或者断开开关器件，使电池向主板电路供电或者不供电。
多媒体组件1308包括在电子设备1300和目标对象之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示屏(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自目标对象的输入信息。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。
音频组件1310被配置为输出和/或输入音频文件信息。例如，音频组件1310包括一个麦克风(MIC)，当电子设备1300处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频文件信息。所接收的音频文件信息可以被进一步存储在存储器1304或经由通信组件1316发送。在一些实施例中，音频组件1310还包括一个扬声器，用于输出音频文件信息。
I/O接口1312为处理组件1302和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。
传感器组件1314包括一个或多个传感器，用于为电子设备1300提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1314可以检测到电子设备1300的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备1300的显示屏和小键盘，传感器组件1314还可以检测电子设备1300或一个组件的位置改变，目标对象与电子设备1300接触的存在或不存在，电子设备1300方位或加速/减速和电子设备1300的温度变化。本示例中，传感器组件1314可以包括磁力传感器、陀螺仪和磁场传感器，其中磁场传感器包括以下至少一种：霍尔传感器、薄膜磁致电阻传感器、磁性液体加速度传感器。
通信组件1316被配置为便于电子设备1300和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备1300可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G、3G、4G、5G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1316经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信息或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件1316还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，电子设备1300可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信息处理器(DSP)、数字信息处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
在示例性实施例中，还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器，上述可执行的计算机程序可由处理器执行。其中，可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (19)
- 一种无线接收电路，其特征在于，包括：第一数量个串联谐振单元和第二数量个并联谐振单元；所述第一数量个串联谐振单元和所述第二数量个并联谐振单元设置在输入源和负载之间；所述第一数量个串联谐振单元中指定串联谐振单元的电感作为接收部件或者所述第二数量个并联谐振单元的指定并联谐振单元的电容作为接收部件；所述无线接收电路用于将第一截止频率和第二截止频率内的电磁信号以设定增益输出至所述负载。
- 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，当所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能时，所述第一数量个串联谐振单元串联在所述输入源和所述负载之间；每个所述串联谐振单元远离所述输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元；并且，最靠近所述输入源的串联谐振单元作为所述指定串联谐振单元；或者，当所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能时，所述第一数量个串联谐振单元串联在所述输入源和所述负载之间；每个所述串联谐振单元靠近所述输入源一端和地之间串接一个并联谐振单元；并且，最靠近所述输入源的并联谐振单元作为所述指定并联谐振单元。
- 根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能；当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第一功率滤波电路，且所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第二功率滤波电路，且所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
- 根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能；当所述输入源的工作频率小于或等于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第三功率滤波电路，且所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；当所述输入源的工作频率大于所述无线接收电路的中心工作频率时，所述无线接收电路等效为第四功率滤波电路，且所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止 频率和所述中心工作频率之间。
- 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一数量等于所述第二数量，或者所述第一数量比所述第二数量大1。
- 根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述串联谐振单元包括串联的电容器件和电感器件，所述并联谐振单元包括并联的电容器件和电感器件；所述无线接收电路中各个器件的参数值基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载的电阻值确定。
- 一种无线接收电路的配置方法，其特征在于，包括：获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
- 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无线接收电路采用磁场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第一功率滤波电路或者为第二功率滤波电路；所述第一功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第二功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，获取所述无线接收电路对应的目标等效电路，包括：将所述无线接收电路的各个串联谐振单元内的电容器件等效为短路，将所述无线接收电路的各个并联谐振单元内的电感器件等效为开路，得到所述第一功率滤波电路或者第二功率滤波电路。
- 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述无线接收电路采用电场耦合式传输电能，所述目标等效电路为第三功率滤波电路或者为第四功率滤波电路；所述第三功率滤波电路的工作频率位于所述第一截止频率和所述中心工作频率之间；所述第四功率滤波电路的工作频率位于所述第二截止频率和所述中心工作频率之间。
- 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值，包括：获取所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值；基于预设的参数计算模型，根据所述第一截止频率、所述第二截止频率和所述负载 的电阻值计算所述目标等效电路中各个器件的参数值。
- 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率；将所述目标等效电路中各个器件的第一参数值映射到所述无线接收电路之内；根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
- 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述第一截止频率和所述第二截止频率获取所述无线接收电路的中心工作频率，包括：获取预设的中心频率计算模型，所述中心频率计算模型用于计算出位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率；将所述第一截止频率和所述第二截止频率输入到所述中心频率计算模型，获得所述中心频率计算模型输出的中心工作频率，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间的频率之间。
- 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预设的中心频率计算模型计算中心工作频率的步骤包括：计算所述第一截止频率和所述第二截止频率的乘积；获取所述乘积的平方根，将所述平方根作为所述中心工作频率。
- 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，根据所述中心工作频率获取所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，包括：将所述中心工作频率作为所述无线接收电路中各个串联谐振单元和各个并联谐振单元的谐振频率，根据所述目标等效电路中各个器件的第一参数值和所述中心工作频率计算出和各个器件位于所述无线接收电路中同一个串联谐振单元或者并联谐振单元的其他器件的第二参数值，得到所述无线接收电路中其他器件的第二参数值。
- 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：调整所述第一截止频率、所述第二截止频率和负载的电阻值中至少一项的取值，得到所述无线接收电路的多组候选参数值；针对各组候选参数值，获取所述候选参数值对应无线接收电路的输出电压和开路电压的增益以及等效电阻；当所述增益位于设定增益范围且所述等效电阻位于设定电阻范围时，确定所述候选参数值为无线接收电路的目标参数值。
- 一种无线接收电路的配置装置，其特征在于，包括：目标电路获取模块，用于获取所述无线接收电路对应的目标等效电路；所述无线接收电路的工作频率位于第一截止频率和第二截止频率之间；第一参数确定模块，用于确定所述目标等效电路中各个器件的第一参数值；所述第一参数值与所述第一截止频率和所述第二截止频率相关；第二参数确定模块，用于根据所述中心工作频率和所述第一参数值，确定所述无线接收电路中其他器件的第二参数值，所述中心工作频率位于所述第一截止频率和所述第二截止频率之间。
- 一种电子设备，其特征在于，包括：权利要求1～6任一项所述的无线接收电路；存储器与处理器；所述存储器用于存储所述处理器可执行的计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序，以实现如权利要求7～16任一项所述的方法。
- 一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的可执行的计算机程序由处理器执行时，能够实现如权利要求7～16任一项所述的方法。
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