CN209247921U - 应用于无线充电设备检测的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于无线充电设备检测的装置，其中，所述的装置采用了分离式的主控模块和无线充电电能接收模块，可以有效的实现针对无线充电设备的检测，具有耐高温、耐高压的特点，装置使用寿命较长，且本装置中的主控模块在检测过程中对所述的装置进行控制，可更方便的对在进行检查过程中发生的故障进行故障分析。采用本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置具有操作方便，可靠性高、使用寿命长的特点，可以很好的对无线充电设备进行检查。

Description

应用于无线充电设备检测的装置

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及无线充电领域，具体涉及一种应用于无线充电设备检测的装置。

背景技术

无线充电时一种近几年发展起来的新型充电技术，而Qi标准则是为无线充电制定的标准。在2017年iPhone和三星系列手机自带无线充电功能后，Qi标准的无线充电设备的市场才真正有所大幅度增长，全球主要Qi标准无线充电设备生产地也都集中在中国，由于这是一种新型充电技术。

在电子产品生产中都需要进行老化测试，Qi标准无线充电设备也不例外，但由于Qi标准无线充电设备是一种新型无线充电方式，与以往的有线充电设备不同，有线充电设备可以使用数字电源、电子负载等仪器直接带载进行老化测试，而无线充电设备不能直接带载，它需要一个无线充电接收装置进行通信握手匹配，再由无线充电接收装置进行带载以达到对无线充电设备进行功能测试、带载能力和老化测试等的功能。但目前针对Qi标准的无线充电设备功能及老化测试装置、方法及标准还良莠不齐。

现有技术中针对Qi标准的无线充电设备，主要采用TI、IDT等公司的无线充接收单芯片制作的接收模组进行功能及老化测试。这种无线充接收单芯片制作的接收模组本身就是一种无线充电接收器，在经过长时间大功率带载老化的过程中，芯片会产生大量的热量。这种单芯片由于是无线充接收集成的SOC(SOC：系统级芯片，也可以称作为片上系统，是一个有专用目标的集成电路)，受工艺和芯片面积的影响，它的耐压和耐高温特性不能达到测试装置的要求，该接收模组容易损坏。

采用这种无线充接收单芯片制作的接收模组进行无线充电设备功能及老化测试，一般都是需要在实验结束之后，再来查看系统是否正常充电，这种测试方法无法对测试过程中遇到的中断原因、中断次数和线圈温升数据进行监控。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服至少一个上述现有技术的缺点，提供了一种能够对测试过程中出现的中断原因、中断次数和线圈温升数据进行监控，且使用寿命长的应用于无线充电设备检测的装置。

为了实现上述目的或其他目的，本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置如下：

该应用于无线充电设备检测的装置，其主要特点是，所述的装置包括相互连接的无线充电电能接收模块和主控模块，且所述的主控模块和无线充电电能接收模块为分离式结构；其中，所述的无线充电电能接收模块包括接收线圈，所述的接收线圈与外部的待测无线充电设备相连接。

较佳地，所述的主控模块和无线充电电能接收模块通过通信电路模块相连接；所述的通信电路模块为Qi标准通信模块。

更佳地，所述的通信电路模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电容、第二电容及第一电阻；

所述的第一MOS管的漏极与所述的第一电容的第一端相连接，所述的第一MOS管的源极接地；

所述的第二MOS管的漏极与所述的第二电容的第一端相连接，所述的第二MOS管的源极接地；

所述的第一MOS管的栅极与所述的第二MOS管的栅极均与所述的第一电阻的第一端相连接，所述的第一电阻的第二端接地；

所述的通信电路模块通过所述的第一电容的第二端以及所述的第二电容的第二端与所述的无线充电电能接收模块相连接；

所述的通信电路模块通过所述的第一电阻的第一端与所述的主控模块相连接。

进一步地，所述的无线充电电能接收模块为LC半同步整流模块；

其中，所述的LC半同步整流模块包括第一电容组单元、第二电容组单元、第三电容组单元、第三MOS管、第四MOS管、稳压二极管、第一二极管以及第二二极管；

所述的第三MOS管的漏极分别与所述的第四MOS管的栅极、第一电容组单元的第一端、第二电容组单元的第一端以及第一二极管的阳极相连接；

所述的第一电容组单元的第二端与所述的接收线圈的第一端相连接；

所述的第四MOS管的漏极分别与所述的第三MOS管的栅极、第二电容组单元的第二端、接收线圈的第二端以及第二二极管的阳极相连接；

所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极均接地；

所述的第三电容组单元的第一端同时与所述的第一二极管的阴极、第二二极管的阴极以及稳压二极管的阴极相连接；

所述的第三电容组单元的第二端与所述的稳压二极管的阳极相连接；

所述的稳压二极管的阳极接地，所述的稳压二极管的阴极作为所述的LC半同步整流模块的电压输出端；

所述的第二电容组单元的第一端与所述的通信电路模块中的第一电容的第二端相连接，所述的第二电容组单元的第二端与所述的通信电路模块中的第二电容的第二端相连接。

更进一步地，所述的第一电容组单元包括第三电容、第四电容以及第五电容，所述的第三电容的第一端、第四电容的第一端以及第五电容的第一端共同构成所述的第一电容组单元的第一端，所述的第三电容的第二端、第四电容的第二端以及第五电容的第二端共同构成所述的第一电容组单元的第二端；

所述的第二电容组单元包括第六电容和第七电容，所述的第六电容的第一端和第七电容的第一端共同构成所述的第二电容组单元的第一端，所述的第六电容的第二端和第七电容的第二端共同构成所述的第二电容组单元的第二端；

所述的第三电容组单元包括第八电容、第九电容以及第十电容，所述的第八电容的第一端、第九电容的第一端以及第十电容的第一端共同构成所述的第三电容组单元的第一端，所述的第八电容的第二端、第九电容的第二端以及第十电容的第二端共同构成所述的第三电容组单元的第二端。

更进一步地，所述的装置还包括：

低压差线性输出控制模块，分别与所述的LC半同步整流模块的电压输出端和主控模块相连接；

负载切换控制模块，与所述的主控模块及低压差线性输出控制模块相连接。

更进一步地，所述的低压差线性输出控制模块包括比较器、第五MOS管M5、第二电阻、第三电阻、第十一电容和电压反馈单元；

所述的比较器反相输入端通过所述的第三电阻R3与所述的主控模块相连接，且所述的比较器反相输入端通过所述的第十一电容接地；

所述的比较器输出端与所述的第五MOS管的栅极相连接；

所述的第五MOS管的源端直接连接所述的LC半同步整流模块的电压输出端，所述的第五MOS管的栅极通过所述的第二电阻连接所述的LC半同步整流模块的电压输出端；

所述的第五MOS管的漏端与所述的电压反馈单元的第一端相连接，所述的电压反馈单元的第二端与所述的比较器的同相输入端相连接，所述的电压反馈单元的第三端接地；

所述的电压反馈单元包括第十二电容、第十三电容、第十四电容、第四电阻以及第五电阻；

所述的第十二电容的第一端、第十三电容的第一端、第十四电容的第一端以及第四电阻的第一端共同构成所述的电压反馈单元的第一端；

所述的第四电阻的第二端与所述的第五电阻的第一端相连接；

所述的第十二电容的第二端与所述的第四电阻和所述的第五电阻的连接处相连接；所述的第十二电容的第二端构成所述的电压反馈单元的第二端；

所述的第五电阻的第二端、第十二电容的第二端、第十三电容的第二端共同构成所述的电压反馈单元的第三端。

更佳地，所述的装置还包括：

温度传感器模块，与所述的主控模块相连接；

数模转换器电压电流采集模块，分别与所述的无线充电电能接收模块、低压差线性输出控制模块以及主控模块相连接；

数据记录模块，与所述的主控模块相连接；

数据显示模块，与所述的主控模块相连接；

数据传输模块，分别与所述的主控模块及外部设备相连接

较佳地，所述的装置还包括电源产生模块，所述的电源产生模块为双余度电源控制电路模块，所述的双余度电源控制电路模块包括外部输入电源单元和整流电压产生电源单元，所述的外部输入电源单元和整流电压产生电源单元均与所述的主控模块相连接，所述的整流电压产生电源单元还与所述的无线充电电能接收模块相连接。

较佳地，所述的主控模块由微控制单元构成，所述的微控制单元由STM32芯片构成。

采用本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置，可以有效的实现针对无线充电设备的检测，由于主控模块和无线充电电能接收模块为分离式结构，因此，本装置具有耐高温、耐高压的特点，装置使用寿命较长，且本装置中的主控模块可对检测过程中的数据进行采集与记录，可更方便的对在进行检查过程中发生的故障进行故障分析，当装置中采用双余度电源控制电路模块作为电源产生模块为所述的主控模块提供电压源供电时，可在其中一个电源故障时，为设备提供备用电源，防止主控模块掉电，令主控模块保持数据记录和数据传输的能力。本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置，具有操作方便，可靠性高、使用寿命长的特点，可以很好的对无线充电设备进行检查。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中的应用于无线充电设备检测的装置的模块示意图。

图2为本实用新型一实施例中的LC半同步整流模块的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例中的通信电路模块的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例中的低压差线性输出控制模块的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

如图1所示，在该实施例中，该应用于无线充电设备检测的装置包括了无线充电电能接收模块、主控模块、通信线路模块、数模转换器电压电流采集模块、温度传感器模块、数据显示模块、数据记录模块、数据传输模块、负载切换控制模块、低压差线性输出控制模块、外部输入电源单元以及整流电压产生电源单元，该应用于无线充电设备检测的装置，通过无线充电电能接收模块与外部的待测无线充电设备相连接，在该实施例中，采用LC半同步整流模块作为无线充电电能接收模块。

下面结合图1～图4进一步对上述实施例中的应用于无线充电设备检测的装置进行说明，在该实施例中，所述的装置包括无线充电电能接收模块与主控模块。

如图2所示，所述的无线充电电能接收模块包括接收线圈L1。该无线充电电能接收模块用于在检测过程中实现电能接收，并将所述的接收线圈接收到的电压转换为整流电压，通过所述的接收线圈L1与待测的无线充电设备进行电能的无线传输；

所述的主控模块，用于在所述的检测过程中的对所述的无线充电电能接收模块进行时序控制，并对检测过程中所述的装置的工作状态进行控制，在该实施例中，所述的主控模块由微控制单元(MCU)构成，所述的微控制单元由STM32芯片构成。主控模块是本装置的控制核心，在该实施例中利用STM32芯片实现逻辑控制等功能。

所述的主控模块和无线充电电能接收模块为分离式结构。

本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置由分离式的主控模块和无线充电电能接收模块构成，不是一种SOC(系统级芯片)结构，接收线圈L1位于无线充电电能接收模块中，这就使得检测过程中，本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置在检测过程中不受控制芯片的限制，可以承受更高的电压及电流，且具备很好的耐高温的特性，使用寿命也更长，可以更好的对无线充电设备进行功能及老化测试。

且在该实施例中，本实用新型中的主控模块可以结合温度传感器模块、数模转换器电压电路采集模块及数据记录模块等硬件结构共同实现对检测过程中的数据采集及数据记录操作。主控模块获取检测过程中的温升数据及装置中各点的电压、电流数据进行采集，并在监控检测过程中判断是否有出现工作中断的情况，如果有则记录中断时的温升数据及各点的电压、电流数据，为判断中断原因提供依据，同时，对检测过程中出现的中断次数进行记录(主控模块在检测开始时进行监测，每监测到一次中断就进行一次计数加一操作)。用户可在检测结束后获知检测过程中，无线充电设备是否能够进行正常的充电，若未能进行正常的充电，可通过数据记录分析得知是什么原因导致不能进行正常的充电。

在上述实施例中，所述的主控模块和无线充电电能接收模块通过通信电路模块相连接；该实施例中，所述的通信电路模块为Qi标准通信模块，该实施例中，本装置的通信原理如下：

由主控模块控制通信电路模块，通过该通信电路模块将调幅通信信号调制到无线充电电能接收模块中的LC振荡信号中，外部的待测无线充电设备通过对接收器(即无线充电电能接收模块中的接收线圈)耦合到该待测无线充电设备中的发射线圈电感上的调幅通信信号进行解调，进而实现通信。

在上述实施例中，所述的装置用于实现Qi标准的无线充电设备检测，所述的通信电路模块为Qi标准通信模块，所述的主控模块在系统预设的时间点控制所述的Qi标准通信模块发送协议的通信包至所述的无线充电电能接收模，在其他实施例中，本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置，还可以根据其他用户设定的标准对无线充电设备进行检测。

在上述实施例中，所述的通信电路模块包括第一MOS管M1、第二MOS管M2、第一电容C1、第二电容C2及第一电阻R1，该通信电路模块的结构如图3所示；

所述的第一MOS管M1的漏极与所述的第一电容的第一端相连接，所述的第一MOS管M1的源极接地；

所述的第二MOS管M2的漏极与所述的第二电容C2的第一端相连接，所述的第二MOS管M2的源极接地；

所述的第一MOS管M1的栅极与所述的第二MOS管M2的栅极均与所述的第一电阻R1的第一端相连接，所述的第一电阻R1的第二端接地；

所述的通信电路模块通过所述的第一电容C1的第二端以及所述的第二电容C2的第二端与所述的无线充电电能接收模块相连接；

所述的通信电路模块通过所述的第一电阻R1的第一端与所述的主控模块相连接，用于接收系统预设的调幅通信信号COMM。

在上述实施例中，所述的无线充电电能接收模块为LC半同步整流模块，在其它实施例中，所述的无线充电电能接收模块也可采用其他结构的整流模块构成，如利用肖特基整流电路进行整流或同步整流的方式进行整流。

在上述实施例中，所述的LC半同步整流模块包括第一电容组单元、第二电容组单元、第三电容组单元、第三MOS管M3、第四MOS管M4、稳压二极管D3、第一二极管D1以及第二二极管D2，该LC半同步整流模块的具体结构可参阅图2所示；

所述的第三MOS管M3的漏极分别与所述的第四MOS管M4的栅极、第一电容组单元的第一端、第二电容组单元的第一端以及第一二极管D1的阳极相连接；

所述的第一电容组单元的第二端与所述的接收线圈L1的第一端相连接；

所述的第四MOS管M4的漏极分别与所述的第三MOS管M3的栅极、第二电容组单元的第二端、接收线圈L1的第二端以及第二二极管D2的阳极相连接；

所述的第三MOS管M3的源极和所述的第四MOS管M4的源极均接地；

所述的第三电容组单元的第一端同时与所述的第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极以及稳压二极管D3的阴极相连接；

所述的第三电容组单元的第二端与所述的稳压二极管D3的阳极相连接；

所述的稳压二极管D3的阳极接地；

所述的LC半同步整流模块通过所述的第二电容组单元的第一端与第二端与所述的通信电路模块相连接，其中，所述的第二电容组单元的第一端与所述的通信电路模块中的第一电容的第二端相连接，所述的第二电容组单元的第二端与所述的通信电路模块中的第二电容的第二端相连接，即所述的无线充电电能接收模块与通信电路模块通过图2与图3中标有网络标号AC1及AC2的部分连接在一起，无线充电电能接收模块中标有网络标号AC1的位置与通信电路模块中标有网络标号AC1的位置相连接，无线充电电能接收模块中标有网络标号AC2的位置与通信电路模块中标有网络标号AC2的位置相连接。

所述的稳压二极管的阴极作为所述的LC半同步整流模块的电压输出端，即所述的稳压二极管D3的阴极处的电压为整流模块输出的整流电压RECT。

在上述实施例中，所述的第一电容组单元包括第三电容C3、第四电容C4以及第五电容C5，所述的第三电容C3的第一端、第四电容C4的第一端以及第五电容C5的第一端共同构成所述的第一电容C1组单元的第一端，所述的第三电容C3的第二端、第四电容C4的第二端以及第五电容C5的第二端共同构成所述的第一电容C1组单元的第二端；

所述的第二电容组单元包括第六电容C5和第七电容C7，所述的第六电容C5的第一端和第七电容C7的第一端共同构成所述的第二电容组单元的第一端，所述的第六电容C5的第二端和第七电容C7的第二端共同构成所述的第二电容组单元的第二端；

所述的第三电容组单元包括第八电容C8、第九电容C9以及第十电容C10，所述的第八电容C8的第一端、第九电容C9的第一端以及第十电容C10的第一端共同构成所述的第三电容组单元的第一端，所述的第八电容C8的第二端、第九电容C9的第二端以及第十电容C10的第二端共同构成所述的第三电容组单元的第二端。

在上述实施例中采用LC半同步整流模块和通信电路模块共同构成本装置中的核心电能接收部件，本实施例中的通信电路模块的结构如图3所示，LC半同步整流模块的结构如图2所示。图3中的通信电路模块通过在与LC半同步整流模块进行连接的部分(即图中绘有AC1、AC2的部分)加载电容(包括第一电容C1、第二电容C2)，实现Qi标准的AC信号调幅通信(主控模块控制通信电路模块开关增加容性负载到LC振荡电路上，实现LC振荡信号的调幅通信)，由主控模块通过向所述的通信电路模块发送系统预设的调幅通信信号COMM，实现所述的时序控制。图2中的标有AC1和AC2的位置上在无线充电过程中振荡幅度较高，为了提高装置的耐压特性和整流效率，所述的第三MOS管M3和第四MOS管M4均采用击穿电压和开启关闭电压较大，但导通电阻较小的MOS管，即第三MOS管M3和第四MOS管M4的MOS管漏极(D)与源极(S)之间的击穿电压V_ds较高(击穿电压V_ds，是指当Vg_s＝0时，MOS管得漏极(D)与源极(S)所能承受的最大电压，击穿电压V_ds越大，半同步整流电路耐压值越大，接收装置的耐压特性越好)，MOS管栅极(G)级与源(S)级之间的开启关闭电压V_gs也较高(开启关闭电压V_gs也具有所能承受的最大电压，开启关闭电压Vgs越大，LC半同步整流电路耐压值越大，接收装置的耐压特性越好)，但MOS管漏极(D)与源极(S)之间的完全导通时的导通电阻R_ds的阻值需要较小(导通电阻R_ds越小，则在半同步整流过程中损耗越小)。

在上述实施例中，所述的装置还包括：

低压差线性输出控制模块，分别与所述的无线充电电能接收模块和主控模块相连接，由所述的主控模块控制所述的低压差线性输出控制模块将所述的整流电压RECT转换为固定输出电压；

负载切换控制模块，与所述的主控模块及低压差线性输出控制模块相连接。

其中，由主控模块分别对负载切换控制模块和低压差线性输出控制模块均是进行控制，当主控模块控制低压差线性输出控制模块输出某一固定输出电压时，会同时将负载切换控制模块调节到与上述固定输出电压所对应的阻值。负载切换控制模块中包含预设的多种可供选择的负载电阻，主控模块只需以需要输出的固定输出电压为依据选择相应的负载电阻即可。由低压差线性输出控制模块输出的固定输出电压为负载切换控制模块中的负载电阻进行带载。

在上述实施例中，所述的低压差线性输出控制模块包括比较器U3A、第五MOS管M5、第二电阻R2、第三电阻R3、第十一电容C11和电压反馈单元，本实施例中选用PMOS管作为第五MOS管M5，该低压差线性输出控制模块的具体结构如图4所示；

所述的比较器U3A反相输入端通过所述的第三电阻R3与所述的主控模块相连接，所述的主控模块向所述的比较器U3A反相输入端发送调节控制信号PWMref，用于实现对比较电压基准电压REFout的调节，且所述的比较器U3A反相输入端通过所述的第十一电容C11接地；

所述的比较器U3A输出端与所述的第五MOS管M5的栅极相连接，

所述的第五MOS管M5的源端直接连接所述的整流电压RECT，所述的第五MOS管M5的栅极通过所述的第二电阻R2连接所述的整流电压RECT；

所述的电压反馈单元的第一端与所述的第五MOS管M5的漏端及衬底相连接，所述的电压反馈单元的第一端用于输出所述的固定输出电压Vout，所述的电压反馈单元的第二端与所述的比较器U3A的同相输入端相连接，所述的电压反馈单元的第三端接地；

所述的比较器U3A根据固定输出电压Vout传输过来的反馈电压FBvout和比较电压基准电压REFout进行比较，来对第五MOS管M5的栅极进行控制，对第五MOS管M5进行自动的开关控制，实现低压差线性输出控制模块的闭环控制。

在上述实施例中，所述的电压反馈单元包括第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第四电阻R4以及第五电阻R5；

所述的第十二电容C12的第一端、第十三电容C13的第一端、第十四电容C14的第一端以及第四电阻R4的第一端共同构成所述的电压反馈单元的第一端；

所述的第四电阻R4的第二端与所述的第五电阻R5的第一端相连接；

所述的第十二电容C12的第二端与所述的第四电阻R4和所述的第五电阻R5的连接处相连接；所述的第十二电容C12的第二端构成所述的电压反馈单元的第二端；

所述的第五电阻R5的第二端、第十二电容C12的第二端、第十三电容C13的第二端共同构成所述的电压反馈单元的第三端。

其中，低压差线性输出控制模块将输入的该模块的整流电压RECT转换为固定输出电压Vout。电路实际工作中，低压差线性输出控制模块(LDO输出控制模块)根据应用于无线充电设备检测的装置的实际要求，输出不同的固定输出电压Vout(固定输出电压的电压值可根据实际需求进行预设，一般固定输出电压可设置为5V和9V两种电压情况)，输出的固定输出电压为负载切换控制模块中所被选择的负载带载，由主控模块提供的控制信号决定输出的固定输出电压的电压值。

在上述实施例中，所述的装置还包括：

温度传感器模块，用于定期采集所述的装置及环境的温度，并将采集到的所述的装置及环境的温度的信息反馈至所述的主控模块，实现所述的装置对检测过程中对温升数据的监测；该温度传感器模块可由数个NTC电阻构成，NTC电阻的数量与待测温度点的数量一致。

数模转换器电压电流采集模块(也可称为ADC电压电流采集模块)，分别与所述的无线充电电能接收模块、低压差线性输出控制模块以及主控模块相连接，用于实现所述的装置对检测过程中装置中的各点电压、电流数据的监测，具体可对整流电压RECT、固定输出电压Vout、低压差线性输出控制模块中的反馈单元输送给比较器的反馈电压FBvout以及固定输出电压Vout加载到所述的负载切换控制模块中的负载上产生的输出电流等电压、电流信号进行数据采集。

数据记录模块，与所述的主控模块相连接，用于记录检测过程中的数据，可采用flash电路(闪存电路)构成数据记录模块；

数据显示模块，与所述的主控模块相连接，用于显示所述的检测过程中的数据，可采用数码管电路构成数据显示模块。

数据传输模块，与所述的主控模块相连接，用于将所述的检测过程中的数据传输给外部设备(外部设备可以为打印输出或是其他可对数据进行处理的设备，如电脑能设备)，可采用UART(通用异步收发传输器)电路构成数据传输模块，且所述的数据传输模块可将所述的检测过程中的数据传输给外部存储设备。

在上述实施例中，所述的装置的温度包括用于承载所述的装置中所有器件的PCBA板的温度和所述的接收线圈L1的温度。其中，PCBA板为整个装置上各个模块均在PCBA板上，PCB板为装置中所有元器件之间连接的载体。

在上述实施例中，所述的装置还包括电源产生模块，用于为所述的主控模块提供电压源。

在上述实施例中，所述的电源产生模块为双余度电源控制电路模块，所述的双余度电源控制电路模块包括外部输入电源单元和整流电压产生电源单元，所述的外部输入电源单元和整流电压产生电源单元均与所述的主控模块相连接，所述的整流电压产生电源单元还与所述的无线充电电能接收模块相连接。这种双余度电源控制电路模块在工作过程中，可通过外部输入电源单元为装置中的控制模块及装置中的其他模块供电提供数字电源VDD，也可以从整流电压产生电源单元获取数字电源VDD，使控制模块及装置中的其他模块进行正常工作，这样在测试过程中，外部输入电源单元可以在整流电压产生电源单元无法为装置提供电源的情况下亦能使主控模块及相关辅助模块保持数据记录、监控等功能。其中，整流电压产生电源单元提供的取数字电源VDD由整流电压RECT转变而成。在通常情况下，整流电压产生电源单元就能为装置中的控制模块及装置中的其他模块供电提供数字电源VDD，但当大批量接收装置结合工厂老化架系统连接上位机需要监控老化过程时则需要通过外部输入电源单元提供数字电源VDD，外部输入电源单元为本实用新型中的应用于无线充电设备检测的装置提供备份电源。

上述实施例中本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置包括了主控模块、通信电路模块、低压差线性输出控制模块(也可称为LDO输出控制模块)、负载切换控制模块、数模转换器电压电流采集模块(也可称为ADC电流电压采集模块)、温度传感器模块、外部输入电源单元、整流电压产生电源单元(也可称为整流电压RECT输出产生单元)、数据记录模块、数据传输模块、辅助切换控制模块以及LC半同步整流模块组成。其中，接收线圈L1与所述的LC半同步整流模块以及通信电路模块相连接，具体的连接关系可参阅图4所示，该实施例中的应用于无线充电设备检测的装置可适用于Qi标准的无线充电设备的功能及老化测试。

下面进一步说明上述实施例中的应用于无线充电设备检测的装置在检测时的工作过程(需注意的是，在本实用新型中仅对装置的硬件结构进行保护，下面对装置工作过程的描述仅仅是为了更清晰的说明整个装置的硬件结构在测试过程中的工作状态)：

当开始测试时，首先所述的主控模块向所述的通信电路模块发送系统预设的调幅通信信号，所述的通信电路模块根据所述的系统预设的调幅通信信号向所述的无线充电电能接收模块发送包含系统预设协议的通信包，所述的无线充电电能接收模块根据所述的通信包与外部的待测无线充电设备进行通信，实现所述的电能接收；所述的无线充电电能接收模块根据所述的通信包与外部的待测无线充电设备进行通信，开始所述的电能接收。

测试过程中，所述的主控模块控制所述的温度传感器模块定期采集所述的装置及环境的温度，用于获取测试过程中的温升数据；所述的主控模块控制所述的数模转换器电压电流采集模块对检测过程中装置中的各点电压、电流数据进行测量，用于获取测试过程中的电压、电流数据；所述的主控模块监控所述的测试过程中的中断次数及中断原因，用于获取测试过程中的中断数据。所述的数据记录模块对所述的温升数据和电压、电流数据进行存储；所述的数据传输模块将所述的温升数据和电压、电流数据传输至所述的数据显示模块；所述的数据显示模块显示所述的温升数据和电压、电流数据。在测试过程中，可通过所述的数据传输模块将所述的温升数据、中断数据和电压、电流数据传输给外部设备。

在检测过程中，当所述的无线充电电能接收模块第一次开始进行电能接收时，所述的主控模块开始对所述的测试过程进行监控；所述的主控模块监测所述的无线充电电能接收模块在电能接收过程中是否出现了连接中断；当出现了所述的连接中断的情况时，所述的主控模块记录与此次中断过程对应的装置及环境的温度和装置中的各点电压、电流数据，为判断中断原因提供依据，整个测试过程中，所述的主控模块对中断次数进行计数，直至测试结束。

在本实施例中的应用于无线充电设备检测的装置中采用了双余度电源控制电路模块构成电源产生模块，双余度电源控制电路模块包括外部输入电源单元和整流电压产生电源单元，可以实现测试过程中无线充电设备和本装置之间端口连接，主控模块都能很好的保持数据记录和传输的能力，实现测试过程中对中断原因、中断次数和线圈温升数据等进行全时段监控的功能。上述实施例中的应用于无线充电设备检测的装置包括了数据传输模块和数据记录模块，使得用户可使用方式的不同，自定义选择离线或者在线记录数据的方式。与现有技术中的采用一体式的系统级芯片(SOC)构成的检测的装置相比，上述实施例中的应用于无线充电设备检测的装置的使用寿命更长、耐压性能更好，具备更好的温升特性，更适合于老化测试。

采用本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置，可以有效的实现针对无线充电设备的检测，由于主控模块和无线充电电能接收模块为分离式结构，因此，本装置具有耐高温、耐高压的特点，装置使用寿命较长，且本装置中的主控模块可对检测过程中的数据进行采集与记录，可更方便的对在进行检查过程中发生的故障进行故障分析，当装置中采用双余度电源控制电路模块作为电源产生模块为所述的主控模块提供电压源供电时，可在其中一个电源故障时，为设备提供备用电源，防止主控模块掉电，令主控模块保持数据记录和数据传输的能力。本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置，具有操作方便，可靠性高、使用寿命长的特点，可以很好的对无线充电设备进行检查。

本实用新型的应用于无线充电设备检测的装置技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的装置包括相互连接的无线充电电能接收模块和主控模块，且所述的主控模块和无线充电电能接收模块为分离式结构；其中，所述的无线充电电能接收模块包括接收线圈，所述的接收线圈与外部的待测无线充电设备相连接。

2.根据权利要求1所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的主控模块和无线充电电能接收模块通过通信电路模块相连接；所述的通信电路模块为Qi标准通信模块。

3.根据权利要求2所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的通信电路模块包括第一MOS管、第二MOS管、第一电容、第二电容及第一电阻；

所述的第一MOS管的漏极与所述的第一电容的第一端相连接，所述的第一MOS管的源极接地；

所述的第二MOS管的漏极与所述的第二电容的第一端相连接，所述的第二MOS管的源极接地；

所述的第一MOS管的栅极与所述的第二MOS管的栅极均与所述的第一电阻的第一端相连接，所述的第一电阻的第二端接地；

所述的通信电路模块通过所述的第一电容的第二端以及所述的第二电容的第二端与所述的无线充电电能接收模块相连接；

所述的通信电路模块通过所述的第一电阻的第一端与所述的主控模块相连接。

4.根据权利要求3所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的无线充电电能接收模块为LC半同步整流模块；

其中，所述的LC半同步整流模块包括第一电容组单元、第二电容组单元、第三电容组单元、第三MOS管、第四MOS管、稳压二极管、第一二极管以及第二二极管；

所述的第三MOS管的漏极分别与所述的第四MOS管的栅极、第一电容组单元的第一端、第二电容组单元的第一端以及第一二极管的阳极相连接；

所述的第一电容组单元的第二端与所述的接收线圈的第一端相连接；

所述的第四MOS管的漏极分别与所述的第三MOS管的栅极、第二电容组单元的第二端、接收线圈的第二端以及第二二极管的阳极相连接；

所述的第三MOS管的源极和所述的第四MOS管的源极均接地；

所述的第三电容组单元的第一端同时与所述的第一二极管的阴极、第二二极管的阴极以及稳压二极管的阴极相连接；

所述的第三电容组单元的第二端与所述的稳压二极管的阳极相连接；

所述的稳压二极管的阳极接地，所述的稳压二极管的阴极作为所述的LC半同步整流模块的电压输出端；

所述的第二电容组单元的第一端与所述的通信电路模块中的第一电容的第二端相连接，所述的第二电容组单元的第二端与所述的通信电路模块中的第二电容的第二端相连接。

5.根据权利要求4所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，

所述的第一电容组单元包括第三电容、第四电容以及第五电容，所述的第三电容的第一端、第四电容的第一端以及第五电容的第一端共同构成所述的第一电容组单元的第一端，所述的第三电容的第二端、第四电容的第二端以及第五电容的第二端共同构成所述的第一电容组单元的第二端；

所述的第二电容组单元包括第六电容和第七电容，所述的第六电容的第一端和第七电容的第一端共同构成所述的第二电容组单元的第一端，所述的第六电容的第二端和第七电容的第二端共同构成所述的第二电容组单元的第二端；

所述的第三电容组单元包括第八电容、第九电容以及第十电容，所述的第八电容的第一端、第九电容的第一端以及第十电容的第一端共同构成所述的第三电容组单元的第一端，所述的第八电容的第二端、第九电容的第二端以及第十电容的第二端共同构成所述的第三电容组单元的第二端。

6.根据权利要求4所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

低压差线性输出控制模块，分别与所述的LC半同步整流模块的电压输出端和主控模块相连接；

负载切换控制模块，与所述的主控模块及低压差线性输出控制模块相连接。

7.根据权利要求6所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的低压差线性输出控制模块包括比较器、第五MOS管、第二电阻、第三电阻、第十一电容和电压反馈单元；

所述的比较器反相输入端通过所述的第三电阻与所述的主控模块相连接，且所述的比较器反相输入端通过所述的第十一电容接地；

所述的比较器输出端与所述的第五MOS管的栅极相连接；

所述的第五MOS管的源端直接连接所述的LC半同步整流模块的电压输出端，所述的第五MOS管的栅极通过所述的第二电阻连接所述的LC半同步整流模块的电压输出端；

所述的第五MOS管的漏端与所述的电压反馈单元的第一端相连接，所述的电压反馈单元的第二端与所述的比较器的同相输入端相连接，所述的电压反馈单元的第三端接地；

所述的电压反馈单元包括第十二电容、第十三电容、第十四电容、第四电阻以及第五电阻；

所述的第十二电容的第一端、第十三电容的第一端、第十四电容的第一端以及第四电阻的第一端共同构成所述的电压反馈单元的第一端；

所述的第四电阻的第二端与所述的第五电阻的第一端相连接；

所述的第十二电容的第二端与所述的第四电阻和所述的第五电阻的连接处相连接；所述的第十二电容的第二端构成所述的电压反馈单元的第二端；

所述的第五电阻的第二端、第十二电容的第二端、第十三电容的第二端共同构成所述的电压反馈单元的第三端。

8.根据权利要求6所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的装置还包括：

温度传感器模块，与所述的主控模块相连接；

数模转换器电压电流采集模块，分别与所述的无线充电电能接收模块、低压差线性输出控制模块以及主控模块相连接；

数据记录模块，与所述的主控模块相连接；

数据显示模块，与所述的主控模块相连接；

数据传输模块，分别与所述的主控模块及外部设备相连接。

9.根据权利要求1所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的装置还包括电源产生模块，所述的电源产生模块为双余度电源控制电路模块，所述的双余度电源控制电路模块包括外部输入电源单元和整流电压产生电源单元，所述的外部输入电源单元和整流电压产生电源单元均与所述的主控模块相连接，所述的整流电压产生电源单元还与所述的无线充电电能接收模块相连接。

10.根据权利要求1所述的应用于无线充电设备检测的装置，其特征在于，所述的主控模块由微控制单元构成，所述的微控制单元由STM32构成。