CN212115186U - 一种内置升压电路的直流转交流装置 - Google Patents

Abstract

一种内置升压电路的直流转交流装置，其特征在于包括直流升压模块和将直流转换为交流的功率转换模块，所述直流升压模块实现将电压V1升压为电压V2，所述功率转换模块具有第一交流输出端和第二交流输出端。其特征还包括具有USB输入电压判断模块，USB电源输入连接器。

Description

一种内置升压电路的直流转交流装置

技术领域

本发明涉及一种具有升压电路的直流转交流装置，尤其涉及采用USB接口输入电能和音频母座输出电能的设计，而且具有针对输入电压过低时自动停止工作的设计。

背景技术

越来越多消费类移动电子产品具有无线充电功能，而生活中的充电场景又是千变万化的，因此需要成千上万种不同形态的无线充电器产品进行服务。

无线充电器的基本组成部分是产生交流电能的功率转换模块和用于电磁耦合能量输出的线圈模块，由于消费类移动电子产品的充电功率范围集中在1-10Watt，因此可以采用相同的电路设计制作功率转换模块。

但是由于不同场景下无线充电器结构与外观不同，因此过去的无线充电器电路板需要配合不同结构而进行针对性设计，降低了产品的更新效率以及提高了产品的出厂成本。

因此我提出并申请了采用电连接器将功率转换模块的电路板与线圈模块实现分开与连接的结构专利，以达到采用相同的电路板甚至连外壳也相同的装置，为各种各样的线圈模组准确提供能量的目的。

消费类供电电源绝大多数是USB接口的，而且一般只能输出5V电压，而5V电压只能提供不超过6Watt的无线充电功率，不符合消费者希望10Watt级别快速无线充电的需求。

因此，需要设计一种支持5V供电而且能实现10Watt快速无线充电的装置，还能与线圈模块通过电连接器实现电连接。

发明内容

本发明设计了一种内部具有升压模块和功率转换模块的装置，还具有USB输入接口和4线3.5mm音频母座，实现了将USB输入的5V电压进行升压为V2提供给功率转换模块输出目标所需的高压交流电，再通过音频母座与线圈模组电连接以实现电磁耦合能量的输出。

为了避免本发明所述装置的输入阻抗低于USB电源的输出阻抗而损坏USB电源，本发明还设计了USB输入电压V1的电压判断模块，当发现V1低于预设的安全电压门限Vt，就停止升压模块的工作，以达到保护USB电源的目的。

本发明达到的有益效果是当本装置插入常规的5V电压的USB电源后，能够自动实现升压并提供快速无线充电的能量，还具有与各种采用4线3.5mm音频公头连接器的线圈模组电连接实现电磁耦合能量的输出，以及通过监控USB电源的输入电压以保护USB电源。

附图说明

图1是本发明的第一实施例。

图2是本发明的第二实施例。

图3是本发明的第三实施例。

图4是本发明的第四实施例。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，并不限定本发明的应用范围，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图将本发明应用于其他类似场景；

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词语并非特指单数，也可以包括复数。一般来说，术语“包括”或“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。

如图1所示，本发明第一实施例包括直流升压模块1和将直流转换为交流的功率转换模块2，所述直流升压模块实现将电压V1升压为电压V2，V1<V2，并且将V2提供给功率转换模块，通过功率转换模块转换为交流电能，所述交流电能的频率是100-250Khz，占空比是1-50%；所述功率转换模块具有第一交流输出端21和第二交流输出端22。

如图2所示，本发明第二实施例包括直流升压模块1和将直流转换为交流的功率转换模块2，还包括具有USB连接器3、第二功率连接器4、串联电容C1 5；所述第二功率连接器4的第三输入端43与所述功率转换模块2的第二交流输出端22电连接，所述第二功率连接器4的第一输入端41与所述功率转换模块2的输入电平VSS电连接。

如图3所示，本发明第三实施例包括直流升压模块1、将直流转换为交流的功率转换模块2、USB连接器3、第二功率连接器4、串联电容C1 5和电压判断模块6，所述电压判断模块6将输入电压V1与门限电压Vt进行比较，当V1>Vt时就输出开通模式的信号，当V1<Vt时就输出关闭模式的信号；所述直流升压模块1具有使能信号输入端11，当输入的使能信号是开通模式，所述直流升压模块1就工作，当输入的使能信号是关闭模式，所述直流升压模块1就停止；所述电压判断模块6的输出端61与所述直流升压模块1的使能信号输入端11电连接。

如图4所示，本发明第四实施例包括直流升压模块1、将直流转换为交流的功率转换模块2、USB连接器3、第二功率连接器4、串联电容C1 5和电压判断模块6，所述电压判断模块6将输入电压V1与门限电压Vt进行比较，当V1>Vt时就输出产生高压模式的信号，当V1<Vt时就输出产生低压模式的信号；所述直流升压模块1具有输出电压反馈信号输入端12，所述直流升压模块1输出的电压值由所述输出电压反馈信号12控制；所述电压判断模块6的输出端61与所述直流升压模块1的输出电压反馈信号输入端12电连接，当所述电压判断模块6输出低压模式信号，所述直流升压模块1根据输出电压反馈信号输入端12上收到的信号产生并输出较低的电压，当所述电压判断模块6输出高压模式信号，所述直流升压模块1根据输出电压反馈信号输入端12上收到的信号产生并输出较高的电压。

Claims (4)

1.一种内置升压电路的直流转交流装置，其特征是，包括直流升压模块和将直流转换为交流的功率转换模块、USB连接器、第二功率连接器、串联电容；

所述直流升压模块实现将电压V1升压为电压V2，V1<V2，并且将V2提供给功率转换模块，通过功率转换模块转换为交流电能，所述交流电能的频率是100-250Khz，占空比是1-50%；

所述功率转换模块具有第一交流输出端和第二交流输出端；

所述直流升压模块的输入端电连接USB连接器，通过所述USB连接器获得外界电源提供的直流能量；

所述功率转换模块的第一交流输出端以串联形式电连接所述串联电容的第一端，所述串联电容的第二端电连接第二功率连接器的第二输入端；

所述第二功率连接器的第三输入端与所述功率转换模块的第二交流输出端电连接，所述第二功率连接器的第一输入端与所述功率转换模块的输入电平VSS电连接。

2.如权利要求1所述一种内置升压电路的直流转交流装置，其特征是，具有USB输入电压判断模块，所述电压判断模块将输入电压V1与门限电压Vt进行比较，当V1>Vt时就输出开通模式的信号，当V1<Vt时就输出关闭模式的信号；

所述直流升压模块具有使能信号输入端，当输入的使能信号是开通模式，所述直流升压模块就工作，当输入的使能信号是关闭模式，所述直流升压模块就停止；

所述电压判断模块的输出端与所述直流升压模块的使能信号输入端电连接。

3.如权利要求1所述一种内置升压电路的直流转交流装置，其特征是，具有USB输入电压判断模块，所述电压判断模块将输入电压V1与门限电压Vt进行比较，当V1>Vt时就输出产生高压模式的信号，当V1<Vt时就输出产生低压模式的信号；

所述直流升压模块具有输出电压反馈信号输入端，所述直流升压模块输出的电压值由所述输出电压反馈信号控制；

所述电压判断模块的输出端与所述直流升压模块的输出电压反馈信号输入端电连接。

4.如权利要求1所述一种内置升压电路的直流转交流装置，其特征是，所述第二功率连接器采用4线3.5mm音频母座。

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