CN210297310U - 无线充电发射电路及无线充电发射设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线充电发射电路及无线充电发射设备,该无线充电发射电路包括零电压开关电路、开关检测电路、分压电路、比较电路、以及震荡电路;零电压开关电路的输入端与供电电源的输出端连接,零电压开关电路的输出端与开关检测电路的输入端连接;开关检测电路的输出端与比较电路的第一输入端连接;分压电路的输入端与供电电源的输出端连接,分压电路的输出端与比较电路的第二输入端连接;震荡电路的电源端与供电电源的输出端连接,震荡电路的信号输入端与比较电路的输出端连接,震荡电路的输出端与开关检测电路的受控端连接。本实用新型的技术方案,旨在实现对小体积差异化的电子产品充电。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电技术领域,特别涉及一种无线充电发射电路及无线充电发射设备。
背景技术
无线充电技术(英文:Wireless charging technology;Wireless chargetechnology)源于无线电能传输技术,无线充电往往为Qi标准无线充电,Qi是全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线充电联盟(Wireless Power Consortium)推出的“无线充电”标准。但是,由于Qi标准限制了无线充电的线圈尺寸及通讯协议,导致小体积差异化的电子产品无法使用Qi标准充电器。
实用新型内容
本实用新型提供一种无线充电发射电路及无线充电发射设备,旨在实现对小体积差异化的电子产品充电。
为实现上述目的,本实用新型提供一种无线充电发射电路,所述无线充电发射电路包括零电压开关电路、开关检测电路、分压电路、比较电路、以及震荡电路;所述零电压开关电路的输入端与供电电源的输出端连接,所述零电压开关电路的输出端与所述开关检测电路的输入端连接;所述开关检测电路的输出端与所述比较电路的第一输入端连接;所述分压电路的输入端与所述供电电源的输出端连接,所述分压电路的输出端与所述比较电路的第二输入端连接;所述震荡电路的电源端与所述供电电源的输出端连接,所述震荡电路的信号输入端与所述比较电路的输出端连接,所述震荡电路的输出端与所述开关检测电路的受控端连接。
可选的,所述零电压开关电路包括第一电感、第二电感、发射线圈、第五电容、第一电子开关以及第二电子开关;
所述第一电感与所述第二电感的公共端为所述零电压开关电路的输入端,所述第一电感的第二端连接至所述第二电子开关的输入端,以及所述第一电子开关的受控端;所述第二电感的第二端连接至所述第一电子开关的输入端,以及所述第二电子开关的受控端;所述第一电子开关与所述第二电子开关的公共端为所述零电压开关电路的输出端;所述第五电容的一端与所述第一电感的第二端连接,所述第五电容的另一端与所述第二电感的第二端连接;所述发射线圈与所述第五电容并联连接。
可选的,所述开关检测电路包括第三电子开关、第三电阻、以及第十一电阻;所述第三电子开关的受控端与所述震荡电路的输出端连接,所述第三电子开关的输入端与所述零电压开关电路的输出端连接,所述第三电子开关的输出端连接至所述第十一电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端;所述第十一电阻的第二端与所述比较电路的第一输入端连接;所述第三电阻的第二端接地。
可选的,所述第三电子开关为N型金属-氧化物半导体场效应晶体管,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的栅极为所述第三电子开关的受控端,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极为所述第三电子开关的输入端,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的源极为所述第三电子开关的输出端。
可选的,所述分压电路的输出端包括第一输出端以及第二输出端,所述比较电路包括第二电压比较器、第三电压比较器、第五电阻以及第三电容;
所述第三电压比较器的同相输入端与所述开关检测电路的输出端连接,并与所述第三电容的一端连接,所述第三电容的另一端接地;所述第三电压比较器的反相输入端与所述分压电路的第一输出端连接,所述第三电压比较器的输出端与所述第二电压比较器的反相输入端连接,并与所述第五电阻的第二端连接,所述第五电阻的第一端与所述供电电源的输出端连接;所述第二电压比较器的同相输入端与所述分压电路的第二输出端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述震荡电路的信号输入端连接。
可选的,所述比较电路还包括第四电压比较器,所述第四电压比较器的同相输入端与所述分压电路的第二输出端连接,所述第四电压比较器的反相输入端与所述第三电压比较器的同相输入端连接,所述第四电压比较器的输出端与所述第二电压比较器的反相输入端连接。
可选的,所述分压电路第一输出端的电压小于所述分压电路第二输出端的电压。
可选的,所述分压电路包括第四电容、串联的第一电阻、第二电阻以及第四电阻;所述第一电阻的第一端为所述分压电路的输入端,所述第二电阻与所述第四电阻的公共端为所述分压电路的第一输出端,所述第四电阻的第二端接地;所述第一电阻与所述第二电阻的公共端为所述分压电路的第二输出端;所述第四电容的一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第四电容的另一端接地。
可选的,所述震荡电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容以及第一电压比较器;
所述第六电阻与所述第十电阻的公共端为所述震荡电路的电源端,所述第六电阻与所述第七电阻的公共端与所述第一电压比较器的同相输入端连接,所述第七电阻的第二端接地;所述第一电压比较器的反相输入端为所述震荡电路的信号输入端,并与所述第八电阻的第一端连接;所述第一电压比较器的输出端为所述震荡电路的输出端,并与所述第八电阻以及所述第十电阻的公共端连接;所述第九电阻的第一端与所述第一电压比较器的同相输入端连接,所述第九电阻的第二端与所述第一电压比较器的输出端连接;所述第一电容的一端与所述第一电压比较器的反相输入端连接,所述第一电容的另一端接地。
本实施例的技术方案,在上电时,先由震荡电路按照设定频率输出控制信号至开关检测电路,以控制开关检测电路周期性导通,使得零电压开关电路间歇工作,达到节省电路功耗的目的;在电路为负载充电时,根据零电压开关电路的电流变化,比较电路输出低电平的控制信号至震荡电路,以使震荡电路持续输出控制信号至开关检测电路,进而控制开关检测电路持续导通,使得零电压开关电路可以持续输出,由零电压开关电路中的发射线圈为负载充电。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型无线充电发射电路一实施例的结构框图;
图2为本实用新型无线充电发射电路一实施例的电路结构示意图。
附图标号说明:
10 | 供电电源 | 20 | 零电压开关电路 |
30 | 开关检测电路 | 40 | 比较电路 |
50 | 震荡电路 | 60 | 分压电路 |
L1 | 第一电感 | L2 | 第二电感 |
L3 | 发射线圈 | C1~C5 | 第一电容~第五电容 |
Q1 | 第一电子开关 | R1~R11 | 第一电阻~第十一电阻 |
Q2 | 第二电子开关 | U1 | 第一电压比较器 |
Q3 | 第三电子开关 | U2 | 第二电压比较器 |
VCC | 供电电源 | U3 | 第三电压比较器 |
GND | 接地端 | U4 | 第四电压比较器 |
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
本实用新型提出一种无线充电发射电路。
参照图1,该无线充电发射电路包括零电压开关电路20、开关检测电路30、比较电路40、震荡电路50以及分压电路60;
其中,所述零电压开关电路20的输入端与系统的供电电源10的输出端连接,所述零电压开关电路20的输出端与所述开关检测电路30的输入端连接;所述开关检测电路30的输出端与所述比较电路40的第一输入端连接;所述分压电路60的输入端与所述供电电源10的输出端连接,所述分压电路60的输出端与所述比较电路40的第二输入端连接;所述震荡电路50的电源端与所述供电电源10的输出端连接,所述震荡电路50的信号输入端与所述比较电路40的输出端连接,所述震荡电路50的输出端与所述开关检测电路的受控端连接。
所述零电压开关电路20,可以为简化的ZVS电路,可由LC并联谐振电路、扼流电感以及两个开关管构成。本实施例以零电压开关电路20的LC并联谐振中的耦合电感L作为发射线圈,以L3表示发射线圈。并且,发射线圈L3的尺寸可以根据实际需要自定义,因此,通过选择合适尺寸的发射线圈L3,可使本申请的无线充电发射电路能够为小体积差异化的电子产品充电,如电动牙刷、蓝牙耳机等。
所述开关检测电路30,具有导通和关闭两种状态,所述开关检测电路30,用于在其导通时,检测零电压开关电路20的工作电流大小。
所述比较电路40,可以由多个电压比较器组成的电路实现。所述比较电路40的特性为:若比较电路的第一输入端的电压小于其第二输入端的电压,比较电路40输出开路;若比较电路40的第一输入端的电压大于其第二输入端的电压,比较电路40输出低电平的控制信号至震荡电路50。
所述震荡电路50,用于控制开关检测电路30的导通或者关闭。
所述分压电路60,可以采用多个电阻串联分压实现,所述分压电路60,用于将供电电源10输出的电压信号分压后输出至比较电路40。
具体工作过程:在上电时,震荡电路50内部元器件如电容、比较器、电阻的相互作用,使震荡电路50按照设定频率输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30周期性导通。在开关检测电路30导通时,零电压开关电路20接入电源开始工作,而在开关电路30断开时,零电压开关电路20停止工作,因此,在零电压开关电路20中的发射线圈L3没有为负载充电时,零电压开关电路20处于间歇工作状态。
并且,在零电压开关电路20接入电源工作的同时,开关检测电路30会实时检测零电压开关电路20的工作电流,且将检测到的工作电流转换为电压信号输出至比较电路40的第一输入端,而比较电路40的第二输入端接收由分压电路60输出的固定电压,以第一预设电压表示。其中,由于电磁感应的作用,一旦零电压开关电路20中的发射线圈L3接触到接收线圈,且接收线圈携带负载时,会使零电压开关电路20输出的电流上升,因此,本实施例通过分压电路60输出的第一预设电压,以判断发射线圈L3是否接触到接收线圈,并为接收线圈携带的负载充电。也就是说,在电路没有为负载充电时,开关检测电路30输出的电压小于分压电路60输出的第一预设电压;在电路为负载充电时,由于电磁感应的作用,开关检测电路30输出的电压会大于分压电路60输出的第一预设电压。
因此,在电路没有为负载充电时,比较电路40的第一输入端的电压小于其第二输入端的第一预设电压,比较电路40输出开路,不影响震荡电路50工作。震荡电路50继续按照设定频率输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30周期性导通,使零电压开关电路20间歇工作,以节省电路功耗。
一旦电路中的发射线圈L3与接收线圈接触,且接收线圈携带负载时,开关检测电路30输出的电压信号的值会增大,即比较电路40第一输入端的电压也会增大。当比较电路40第一输入端的电压大于其第二输入端的第一预设电压时,比较电路40输出低电平的控制信号至震荡电路50,震荡电路50在接收该低电平的控制信号时,则停止震荡,并持续输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30持续导通,使得零电压开关电路20持续输出,其相应的发射线圈L3即可持续为接收线圈携带的负载充电。本实施例结合ZVS电路构成的无线充电发射电路,其中,零电压开关电路20中的发射线圈的尺寸不固定,可根据实际需要自定义,因此,选择尺寸合适的发射线圈,能够使得本申请的无线充电电路可为各种差异化小体积的电子产品充电,电路功耗低,且电路结构简单、成本低。
本实施例的技术方案,在上电时,先由震荡电路50按照设定频率输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30周期性导通,使得零电压开关电路20间歇工作,达到节省功耗的目的;在电路为负载充电时,根据零电压开关电路20的电流变化,比较电路40输出低电平的控制信号至震荡电路50,以使震荡电路50持续输出控制信号至开关检测电路30,进而控制开关检测电路30持续导通,使得零电压开关电路20可以持续输出,由对应的发射线圈L3为负载充电。并且,本实施例的零电压开关电路20由简化的ZVS电路构成,零电压开关电路20中的发射线圈L3的尺寸不固定,可根据实际需要自定义,因此,选择尺寸合适的发射线圈L3,能够使得本申请的无线充电电路可为各种差异化小体积的电子产品充电,电路功耗低,且电路结构简单、成本低。
在一实施例中,参照图2,所述零电压开关电路20包括第一电感L1、第二电感L2、发射线圈L3、第五电容C5、第一电子开关Q1以及第二电子开关Q2;
所述第一电感L1与所述第二电感L2的公共端为所述零电压开关电路20的输入端,所述第一电感L1的第二端连接至所述第二电子开关Q2的输入端,以及所述第一电子开关Q1的受控端;所述第二电感L2的第二端连接至所述第一电子开关Q1的输入端,以及所述第二电子开关Q2的受控端;所述第一电子开关Q1与所述第二电子开关Q2的公共端为所述零电压开关电路20的输出端;所述第五电容C5的一端与所述第一电感L1的第二端连接,所述第五电容C5的另一端与所述第二电感L2的第二端连接;所述发射线圈L3与所述第五电容C5并联连接。
本实施例中,所述第一电子开关Q1和所述第二电子开关Q2可选为绝缘性场效应管、三极管,本实施例以第一电子开关Q1和第二电子开关Q2均为N-MOS为例说明。所述第一电子开关Q1和第二电子开关Q2因为元器件参数的离散性(例如,第一电子开关Q1和第二电子开关Q2嵌位电压的离散性、第一电子开关Q1和第二电子开关Q2本身跨导参数的离散性),导致上电瞬间第一电子开关Q1和第二电子开关Q2的电流就不相同。而电流的不同会使得其中一个电子开关的栅极高于另一个电子开关的栅极,因此,上电后,其中一个电子开关会先导通。
具体的,在上电时,电流经第一电感L1流向第二电子开关Q2的输入端以及第一电子开关Q1的受控端,且电流经第二电感L2流向第一电子开关Q1的输入端以及第二电子开关Q2的受控端,设定第一电子开关Q1先导通,那么,电流经发射线圈L3流向第一电子开关Q1,则第一电子开关Q1输入端的电压近似0V,使得第二电子开关Q2截止,第一电子开关Q1维持导通,且在第一电子开关Q1导通时,第五电容C5开始充电。
随着时间的推移,第五电容C5充满电后,则向发射线圈L3放电,放电过程,第二电子开关Q2栅极的电压逐渐恢复,第一电子开关Q1栅极电压会被拉低,最终使得第二电子开关Q2导通,而第一电子开关Q1截止,随后,第二电子开关Q2重复第一电子开关Q1之前的操作。其中,第五电容C5和发射线圈L3构成并联谐振,通过发射线圈L3和第五电容C5共同决定第一电子开关Q1和第二电子开关Q2的导通时间。第一电感L1和第二电感L2为扼流电感,在电路中起隔离作用。发射线圈L3的尺寸可根据实际需要自定义,因此,选择合适尺寸的发射线圈L3,能够使得本申请的无线充电发射电路可以为各种差异化小体积的电子产品充电,且电路结构简单,成本低。
在一实施例中,参照图2,所述开关检测电路30包括第三电子开关Q3、第三电阻R3、以及第十一电阻R11;所述第三电子开关Q3的受控端与所述震荡电路50的输出端连接,所述第三电子开关Q3的输入端与所述零电压开关电路20的输出端连接,所述第三电子开关Q3的输出端连接至所述第十一电阻R11的第一端以及所述第三电阻R3的第一端;所述第十一电阻R11的第二端与所述比较电路40的第一输入端连接;所述第三电阻R3的第二端接地。
所述第三电子开关Q3可选为场效应晶体管或者三极管,本实施例以第三电子开关Q3为N型金属-氧化物半导体场效应晶体管,后续简称N-MOSFET为例说明。其中,N-MOSFET管Q3的栅极与所述震荡电路50的输出端连接,N-MOSFET管Q3的漏极与零电压开关电路20的输出端连接,N-MOSFET管Q3的源极连接至所述第十一电阻R11的第一端以及所述第三电阻R3的第一端。
具体的,在上电时,震荡电路50先按照设定频率输出控制信号至N-MOSFET管Q3的栅极,该控制信号可选为高电平的控制信号,N-MOSFET管Q3根据该高电平的控制信号导通,由于震荡电路50是按照设定频率输出高电平的控制信号至N-MOSFET管Q3的栅极,因此,N-MOSFET管Q3周期性导通,使得零电压开关电路20间歇工作。即在N-MOSFET管Q3导通时,零电压开关电路20接地形成回路,零电压开关电路20工作;在N-MOSFET管Q3关闭时,零电压开关电路20停止工作,以节省电路功耗。其中,在N-MOSFET管Q3导通的情况下,若发射线圈L3接触到接收线圈,且接收线圈携带负载,震荡电路50会持续输出高电平的控制信号至N-MOSFET管Q3的栅极,使N-MOSFET管Q3持续导通,从而使得零电压开关电路20持续输出,其相应的发射线圈L3即可持续为负载充电。而第三电阻R3和第十一电阻R11用于在N-MOSFET管Q3导通时,分压检测零电压开关电路20输出的电压大小,并将检测到的电压信号输出至比较电路40的第一输入端,以使比较电路40执行相应的操作。
参照图2,在一实施例中,所述分压电路60的输出端包括第一输出端以及第二输出端,所述比较电路40包括第二电压比较器U2、第三电压比较器U3、第五电阻R5以及第三电容C3;
所述第三电压比较器U3的同相输入端与所述开关检测电路30的输出端连接,并与所述第三电容C3的一端连接,所述第三电容C3的另一端接地;所述第三电压比较器U3的反相输入端与所述分压电路60的第一输出端连接,所述第三电压比较器U3的输出端与所述第二电压比较器U2的反相输入端连接,并与所述第五电阻R5的第二端连接,所述第五电阻R5的第一端与所述供电电源10的输出端连接;所述第二电压比较器U2的同相输入端与所述分压电路60的第二输出端连接,所述第二电压比较器U2的输出端与所述震荡电路50的信号输入端连接。
所述电压比较器的特性为:在其同相输入端的电压大于其反相输入端的电压时,电压比较器输出开路;在其同相输入端的电压小于其反相输入端的电压时,电压比较器输出低电平。
本实施例中,分压电路60包括第一输出端以及第二输出端,分压电路60的第一输出端输出第一预设电压,分压电路60的第二输出端输出第二预设电压,且第一预设电压小于第二预设电压。
具体的,第三电压比较器U3的同相输入端接收开关检测电路30检测到的电压信号,第三电压比较器U3的反相输入端接收比较电路40第一输出端输出的第一预设电压。在电路相应的发射线圈L3没有为负载充电时,第三电压比较器U3的同相输入端的电压小于其反相输入端的第一预设电压,则第三电压比较器U3输出低电平至第二电压比较器U2的反相输入端。而第二电压比较器U2的同相输入端接收比较电路40的第二输出端输出的第二预设电压,因此,第二电压比较器U2的同相输入端的电压大于其反相输入端的电压,第二电压比较器U2输出开路,使得比较电路40不影响震荡电路50工作,震荡电路50继续按照设定频率输出控制信号至开关检测电路30。
当接收线圈接触发射线圈L3,且接收线圈携带负载时,零电压开关电路20输出的电流增大,对应的,第三电压比较器U3同相输入端的电压也增大。当第三电压比较器U3同相输入端的电压大于其反相输入端的第一预设电压时,第三电压比较器U3输出开路。而由于第五电阻R5的上拉作用,使得第二电压比较器U2反相输入端的电压大于其同相输入端的第二预设电压,第二电压比较器U2输出低电平至震荡电路50,以控制震荡电路50执行与低电平相应的操作。也就是说,本实施例中,在发射线圈L3没有为负载充电时,比较电路40输出开路,不影响震荡电路50工作,使震荡电路50根据设定频率输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30周期性导通,进而控制零电压开关电路20间歇工作,进而达到节省电路功耗的目的。当电路中的发射线圈L3接触到接收线圈,且接收线圈携带负载时,比较电路40输出低电平至震荡电路50,使震荡电路50执行与低电平相应的操作,即控制开关检测电路30处于常导通状态,使零电压开关电路20持续输出,相应的发射线圈L3即可持续为负载充电。
在一实施例中,参照图2,基于上述实施例,所述比较电路40还包括第四电压比较器U4,所述第四电压比较器U4的同相输入端与所述分压电路60的第二输出端连接,以接收第二预设电压,所述第四电压比较器U4的反相输入端与所述第三电压比较器U3的同相输入端连接,所述第四电压比较器U4的输出端与所述第二电压比较器U2的反相输入端连接。
由于发射线圈L3接触到异常负载或者铁等物质,会导致零电压开关电路20输出的电流过大,大于发射线圈L3正常为负载充电时所产生的电流大小。因此,为了提高电路的可靠性,通过设置第四电压比较器U4,以保护电路。其中,当开关检测电路30输出的电压小于第一预设电压时,说明零电压开关电路20中的发射线圈没有为负载充电;当开关检测电路30输出的电压大于第一预设电压小于第二预设电压时,说明零电压开关电路20中的发射线圈正常为负载充电;当开关检测电路30输出的电压大于第二预设电压时,说明发射线圈L3充电异常。
具体的,第三电压比较器U3的同相输入端和第四电压比较器U4的反相输入端接收开关检测电路30检测到的电压信号,在第三电压比较器U3的同相输入端和第四电压比较器U4的反相输入端接收到电压信号的值小于第一预设电压时,即此时发射线圈没有为负载充电,第三电压比较器U3输出低电平,第四电压比较器U4输出开路,对应的,第二电压比较器U2输出开路;在第三电压比较器U3的同相输入端和第四电压比较器U4的反相输入端接收到电压信号的值大于第一预设电压小于第二预设电压时,第三电压比较器U3和第四电压比较器U4均输出开路,由于第五电阻R5的上拉作用,使得第二电压比较器U2反相输入端为高电平,第二电压比较器U2输出低电平至震荡电路50。在第三电压比较器U3的同相输入端和第四电压比较器U4的反相输入端接收到电压信号的值大于第二预设电压时,说明发射线圈L3接触到异常负载或者铁等物质,此时,第三电压比较器U3输出开路,第四电压比较器U4反相输入端的电压大于其同相输入端的第二预设电压,第四电压比较器U4输出低电平至第二电压比较器U2的反相输入端;对应的,由于此时第二电压比较器U2同相输入端的电压大于其反相输入端的电压,第二电压比较器U2输出开路,以断开与震荡电路50的连接。震荡电路50重新按照设定频率输出控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30周期性导通,使零电压开关电路20恢复间歇工作,从而达到保护电路的目的。
在一实施例中,参照图2,所述分压电路60包括第四电容C4、串联的第一电阻R1、第二电阻R2以及第四电阻R4;所述第一电阻R1的第一端为所述分压电路60的输入端,所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的公共端为所述分压电路60的第二输出端;所述第二电阻R2与所述第四电阻R4的公共端为所述分压电路60的第一输出端,所述第四电阻R4的第二端接地;所述第四电容C4的一端与所述第一电阻R1的第一端连接,所述第四电容C4的另一端接地。
本实施例中,可以根据比较电路40需要的第一预设电压和第二预设电压设置第一电阻R1、第二电阻R2以及第四电阻R4的阻值,使得经第一电阻R1、第二电阻R2以及第四电阻R4串联分压后,第一电阻R1和第二电阻R2公共端的电压等于第二预设电压,第二电阻R2和第四电阻R4公共端的电压等于第一预设电压。
在一实施例中,参照图2,所述震荡电路50包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容C1以及第一电压比较器U1;
所述第六电阻R6与所述第十电阻R10的公共端为所述震荡电路50的电源端,所述第六电阻R6与所述第七电阻R7的公共端与所述第一电压比较器U1的同相输入端连接,所述第七电阻R7的第二端接地;所述第一电压比较器U1的反相输入端为所述震荡电路50的信号输入端,并与所述第八电阻R8的第一端连接;所述第一电压比较器U1的输出端为所述震荡电路50的输出端,并与所述第八电阻R8以及所述第十电阻R10的公共端连接;所述第九电阻R9的第一端与所述第一电压比较器U1的同相输入端连接,所述第九电阻R9的第二端与所述第一电压比较器U1的输出端连接;所述第一电容C1的一端与所述第一电压比较器U1的反相输入端连接,所述第一电容C1的另一端接地。
具体的,上电时,由第六电阻R6和第七电阻R7将供电电源10输出的电压分压后输出至第一电压比较器U1同相输入端,第一电压比较器U1的反相输入端因第一电容C1电容电压不能突变,低于其同相输入端的电压,第一电压比较器U1输出开路。而由于第十电阻R10的上拉作用,第八电阻R8对第一电容C1充电,同时第九电阻R9将第一电压比较器U1同相输入端的电平拉到更高,第一电容C1继续充电,直至第一电压比较器U1反相输入端高于其同相输入端的电平时,第一电压比较器U1输出低电平。第九电阻R9再将第一电压比较器U1同相输入端下拉至一个较低的电平,同时第八电阻R8对第一电容C1放电,当第一电容C1放电低于第一电压比较器U1同相输入端的电平时,第一电压比较器U1输出至高,反复动作。
在发射线圈L3接触接收线圈,并为接收线圈携带的负载充电时,比较电路40持续输出低电平至第一电压比较器U1的反相输入端,第一电压比较器U1输出开路,由于第十电阻R10的上拉作用,使得第一电压比较器U1持续输出高电平的控制信号至开关检测电路30,以控制开关检测电路30处于常导通状态。
本实用新型还提供一种无线充电发射设备,所述无线充电发射设备包括如上所述的无线充电发射电路,所述无线充电发射电路的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本实用新型无线充电发射设备中使用了上述无线充电发射电路,因此,本实用新型无线充电发射设备的实施例包括上述无线充电发射电路全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。
以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种无线充电发射电路,其特征在于,所述无线充电发射电路包括零电压开关电路、开关检测电路、分压电路、比较电路、以及震荡电路;所述零电压开关电路的输入端与供电电源的输出端连接,所述零电压开关电路的输出端与所述开关检测电路的输入端连接;所述开关检测电路的输出端与所述比较电路的第一输入端连接;所述分压电路的输入端与所述供电电源的输出端连接,所述分压电路的输出端与所述比较电路的第二输入端连接;所述震荡电路的电源端与所述供电电源的输出端连接,所述震荡电路的信号输入端与所述比较电路的输出端连接,所述震荡电路的输出端与所述开关检测电路的受控端连接。
2.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述零电压开关电路包括第一电感、第二电感、发射线圈、第五电容、第一电子开关以及第二电子开关;
所述第一电感与所述第二电感的公共端为所述零电压开关电路的输入端,所述第一电感的第二端连接至所述第二电子开关的输入端,以及所述第一电子开关的受控端;所述第二电感的第二端连接至所述第一电子开关的输入端,以及所述第二电子开关的受控端;所述第一电子开关与所述第二电子开关的公共端为所述零电压开关电路的输出端;所述第五电容的一端与所述第一电感的第二端连接,所述第五电容的另一端与所述第二电感的第二端连接;所述发射线圈与所述第五电容并联连接。
3.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述开关检测电路包括第三电子开关、第三电阻、以及第十一电阻;所述第三电子开关的受控端与所述震荡电路的输出端连接,所述第三电子开关的输入端与所述零电压开关电路的输出端连接,所述第三电子开关的输出端连接至所述第十一电阻的第一端以及所述第三电阻的第一端;所述第十一电阻的第二端与所述比较电路的第一输入端连接;所述第三电阻的第二端接地。
4.如权利要求3所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述第三电子开关为N型金属-氧化物半导体场效应晶体管,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的栅极为所述第三电子开关的受控端,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极为所述第三电子开关的输入端,所述N型金属-氧化物半导体场效应晶体管的源极为所述第三电子开关的输出端。
5.如权利要求1所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述分压电路的输出端包括第一输出端以及第二输出端,所述比较电路包括第二电压比较器、第三电压比较器、第五电阻以及第三电容;
所述第三电压比较器的同相输入端与所述开关检测电路的输出端连接,并与所述第三电容的一端连接,所述第三电容的另一端接地;所述第三电压比较器的反相输入端与所述分压电路的第一输出端连接,所述第三电压比较器的输出端与所述第二电压比较器的反相输入端连接,并与所述第五电阻的第二端连接,所述第五电阻的第一端与所述供电电源的输出端连接;所述第二电压比较器的同相输入端与所述分压电路的第二输出端连接,所述第二电压比较器的输出端与所述震荡电路的信号输入端连接。
6.如权利要求5所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述比较电路还包括第四电压比较器,所述第四电压比较器的同相输入端与所述分压电路的第二输出端连接,所述第四电压比较器的反相输入端与所述第三电压比较器的同相输入端连接,所述第四电压比较器的输出端与所述第二电压比较器的反相输入端连接。
7.如权利要求6所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述分压电路第一输出端的电压小于所述分压电路第二输出端的电压。
8.如权利要求7所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述分压电路包括第四电容、串联的第一电阻、第二电阻以及第四电阻;所述第一电阻的第一端为所述分压电路的输入端,所述第二电阻与所述第四电阻的公共端为所述分压电路的第一输出端,所述第四电阻的第二端接地;所述第一电阻与所述第二电阻的公共端为所述分压电路的第二输出端;所述第四电容的一端与所述第一电阻的第一端连接,所述第四电容的另一端接地。
9.如权利要求1至8任一项所述的无线充电发射电路,其特征在于,所述震荡电路包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容以及第一电压比较器;
所述第六电阻与所述第十电阻的公共端为所述震荡电路的电源端,所述第六电阻与所述第七电阻的公共端与所述第一电压比较器的同相输入端连接,所述第七电阻的第二端接地;所述第一电压比较器的反相输入端为所述震荡电路的信号输入端,并与所述第八电阻的第一端连接;所述第一电压比较器的输出端为所述震荡电路的输出端,并与所述第八电阻以及所述第十电阻的公共端连接;所述第九电阻的第一端与所述第一电压比较器的同相输入端连接,所述第九电阻的第二端与所述第一电压比较器的输出端连接;所述第一电容的一端与所述第一电压比较器的反相输入端连接,所述第一电容的另一端接地。
10.一种无线充电发射设备,其特征在于,所述无线充电发射设备包括如权利要求1至9任一项所述的无线充电发射电路。
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