CN221283190U - 无线充电通讯信息解调电路及驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种无线充电通讯信息解调电路及驱动装置，无线充电通讯信息解调电路包括电压脉冲接收电路，用于接收电压信号脉冲，还包括信息解调电路，耦接于电压脉冲接收电路，采集电压信号；包括采样电路，用于接收所述电压脉冲接收电路上的电压信号脉冲；放大电路，用于放大所述采样电路所采集的电压信号脉冲；波峰跟随电路，根据所述电压信号脉冲的峰值变化调节第一电压的大小；信息检测电路，根据第一电压的变化动态输出调制后的电压信号脉冲。本实用新型在接收信号和输出信号之间耗时更少，功耗低，适用性高，且跟随波峰动态调整第一电压，再利用第一电压的大小动态输出调制的脉冲，准确率高。

Description

无线充电通讯信息解调电路及驱动装置

技术领域

本实用新型涉及无线通讯技术领域，尤其涉及一种无线充电通讯信息解调电路及驱动装置。

背景技术

无线充电技术是基于“电磁感应”原理，分为发射端和接收端，发射端和接收端之间无需物理连接。发射端利用电能转换装置将市电转换成高频交流电，高频交流电产生变化的磁场，通过空气等介质将能量发射出去；接收端放置于发射端的磁场中，根据“电磁感应”原理，会感应出电流，然后通过电能转换装置转换成终端设备所需要的电能。

无线充电过程中，接收端可以作为发射端调制、反馈信息，原发射端则作为接收端接收信息，通过接收的信息实时调节能量传输。

无线通信的基础都是源于电磁场理论，只是侧重点不同，现有技术中，无线信息传输的系统较为复杂，系统体积大，成本高，不利于小型化设计和民用级产品的普及。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线充电通讯信息解调电路及驱动装置，以解决现有技术中无线信息传输的系统较为复杂，系统体积大，成本高，不利于小型化设计和民用级产品的普及的技术问题。

为实现上述实用新型目的之一，本实用新型一实施方式提供一种无线充电通讯信息解调电路，包括电压脉冲接收电路，用于接收电压信号脉冲，所述电路还包括信息解调电路，所述信息解调电路耦接于电压脉冲接收电路，用于采集所述电压脉冲接收电路上的电压信号；所述信息解调电路包括：采样电路，其用于接收所述电压脉冲接收电路上的电压信号脉冲；放大电路，其用于放大所述采样电路所采集的电压信号脉冲；波峰跟随电路，根据所述电压信号脉冲的峰值变化调节第一电压的大小；信息检测电路，根据第一电压的变化动态输出调制后的电压信号脉冲。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述采样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接于所述电压脉冲接收电路的线圈处，所述第一电阻的另一端通过串联第二电阻偶接参考地，所述放大电路耦接于第一电阻和第二电阻之间以获取电压信号脉冲。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述放大电路包括放大器，所述放大器具有第一输入端和第二输入端，所述放大器的第一输入端耦接于第一电阻和第二电阻之间，所述放大器的第二输入端耦接第二电压并且所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端之间串联第三电阻和第四电阻；所述第二输入端通过第三电阻连接第一处理器，所述第一处理器配置为输出所述第二电压。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述波峰跟随电路包括第一比较器，第一比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一比较器的第一输入端输入所述第一电压，所述第一比较器的第二输入端输入放大后的电压信号脉冲；其中，当第一比较器的第二输入端电压大于第一电压时输出第二输入端的电压信号值。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述波峰跟随电路包括第一比较器和第二处理器，所述第一比较器的第一输入端连接第二处理器，所述第一比较器的第二输入端连接所述放大器的输出端，所述第二处理器配置为输出所述第一电压。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述第二处理器还配置为：实时调节所述第一电压以使所述第一电压的电压值在预设的延迟时间内跟随所述放大器输出的电压峰值。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述第一处理器还配置为：当所述第一电压的电压值达到预设的上限值或下限值时，调节输出的所述第二电压以调节所述放大器输出的电压大小。

作为本实用新型的进一步改进，所述电路还包括：所述信息检测电路包括第二比较器和第三处理器，第二比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第二比较器的第一输入端连接所述放大器的输出端，所述第二比较器的第二输入端连接所述第三处理器，所述第三处理器配置为输出所述第三电压，所述第三电压与所述第一电压的电压值正相关；其中，当第二比较器的第一输入端电压大于所述第三电压时输出第一输入端的电压信号值。

本实用新型还提供一种驱动装置，所述驱动装置包括如上任意一项所述的无线充电通讯信息解调电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：通过在电压脉冲接收电路设置信息解调电路，可以接收电压信号脉冲，利用放大电路获取所需部分的突出特征，以便于更好的滤除杂音；再经过波峰跟随电路实时跟随电压信号脉冲的波峰，并同步通过信息检测电路输出经过调制的电压信号脉冲；整体系统在接收信号和输出信号之间耗时更少，功耗低，适用性高，且跟随波峰动态调整第一电压，再利用第一电压的大小动态输出调制的脉冲，准确率高。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中无线充电通讯信息解调电路的电路结构图。

图2是本实用新型一实施方式中信息解调电路的电路结构图。

图3是本实用新型一实施方式中电压信号串经过信息解调电路的波形图。

图4是本实用新型一实施方式中电压信号串放大示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在无线通讯过程中，终端设备接收能量，并可以通过控制装置3调制电压信息，以及将调制后的电压信息以电压信号脉冲的形式发射至信息接收端即上位机侧。无线充电通讯信息解调电路2用于接收调制的电压信息并输出调制后的电压信号脉冲以供上位机解调。

其中，用于发射电压信号脉冲的终端设备可以是无线充电手机、无线充电无人机或者无线充电的家用电器等等。

请参照如图1所示，本实用新型的一实施方式中，提供了一种无线充电通讯信息解调电路2，其包括电压脉冲接收电路1和信息解调电路2，电压脉冲接收电路1用于接收电压信号脉冲，信息解调电路2耦接于电压脉冲接收电路1，用于采集所述电压脉冲接收电路1上的电压信号并输出调制后的电压信号脉冲以供上位机解调。所述信息解调电路2包括：

采样电路21，其用于接收所述电压脉冲接收电路1上的电压信号脉冲。

放大电路22，其用于放大所述采样电路21所采集的电压信号脉冲。

波峰跟随电路23，根据所述电压信号脉冲的峰值变化调节第一电压的大小。

信息检测电路24，根据第一电压的变化动态输出调制后的电压信号脉冲。

如此，通过在电压脉冲接收电路1设置信息解调电路2，可以接收电压信号脉冲，利用放大电路22获取所需部分的突出特征，以便于更好的滤除杂音；再经过波峰跟随电路23实时跟随电压信号脉冲的波峰，并同步通过信息检测电路24输出经过调制的电压信号脉冲；整体系统在接收信号和输出信号之间耗时更少，功耗低，适用性高，且跟随波峰动态调整第一电压，再利用第一电压的大小动态输出调制的脉冲，准确率高。

其中，电压信号脉冲本质为来自于信息发射端发射的电压值，通过脉冲形式发射至电压脉冲接收电路1，电压脉冲接收电路1通过线圈耦合的形式接收脉冲，从而实现无线通讯。

在一实施方式中，电压脉冲接收电路1包括由四个开关管组成的全桥逆变电路以及线圈和谐振电容，全桥逆变电路连接电源端，由电源端通过全桥逆变电路给线圈和谐振电容供电，同时，线圈和谐振电容接收信息发射端发射的电压信号脉冲。

在一实施方式中，信息发射端包括四个二极管组成的整流桥和滤波电容以及线圈和谐振电容，线圈和谐振电容接收电能并给负载电池充电，同时，线圈和谐振电容发射电压信号脉冲。

需要说明的是，线圈和谐振电容发射的电压信号脉冲受控制装置3影响，具体的，控制装置3可以控制所述电压信号脉冲产生尖峰脉冲从而形成载波脉冲，所述载波脉冲根据尖峰脉冲的频率而传输电压信息。

请参照如图2所示，在本实用新型的一种实施方式中，所述采样电路21包括第一电阻R1和第二电阻R2，所述第一电阻R1的一端连接于所述电压脉冲接收电路1的线圈处，所述第一电阻R1的另一端通过串联第二电阻R2偶接参考地，所述放大电路22耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间以获取电压信号脉冲。

如此，通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压可以将电压脉冲接收电路1上的高电压衰减以使放大电路22能够接受，防止高电压损坏元器件。

其中，第一电阻R1和第二电阻R2的阻值可以根据实际电压值的大小情况设置。

在本实用新型的一种实施方式中，所述放大电路22包括放大器，所述放大器具有第一输入端和第二输入端，所述放大器的第一输入端耦接于第一电阻R1和第二电阻R2之间，所述放大器的第二输入端耦接第二电压并且所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端相连。

通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压，高电压转变为低电压可以安全接入放大器。经过放大器的放大和滤波作用，放大器输出端保留波峰区域波形，并且放大后突出信息特征。

其中，放大器可以采用减法放大器。

所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端之间串联第三电阻R3和第四电阻R4；所述第二输入端通过第三电阻R3连接第一处理器U1，所述第一处理器U1配置为输出所述第二电压。

经过放大器后，可以输出预设倍数的电压信号值，所述预设倍数可以理解为：根据放大器内部配置而产生的固有放大倍数。

放大器的输出信号的电压值＝预设倍数*(放大器的第一输入端处的电压值-第二电压)。

在本实用新型的一种实施方式中，所述波峰跟随电路23包括第一比较器，第一比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一比较器的第一输入端输入所述第一电压，所述第一比较器的第二输入端输入放大后的电压信号脉冲。

其中，当第一比较器的第二输入端电压大于第一电压时输出第二输入端的电压信号值。

如此，在经过第一比较器的对比并输出电压后，可以根据输出的电压反馈调节第一电压，使得第一电压可以动态保持在一定范围内，请参照如图3和图4所示，并且在该范围内可以使得第一电压跟随电压信号脉冲的波峰变化，避免了电压信号脉冲的幅值上下浮动时造成信息检测电路24输出的脉冲不准确或具有干扰信号的情况；同时，动态的第一电压也使得输出的调制后的脉冲更加准确。

在本实用新型的一种实施方式中，所述波峰跟随电路23包括第一比较器和第二处理器U2，所述第一比较器的第一输入端连接第二处理器U2，所述第一比较器的第二输入端连接所述放大器的输出端，所述第二处理器U2配置为输出所述第一电压。

所述第二处理器U2还配置为：实时调节所述第一电压以使所述第一电压的电压值在预设的延迟时间内跟随所述放大器输出的电压峰值。

具体的，当第一比较器的第二输入端电压大于第一电压时输出第二输入端的电压信号值，通过示波器实时监测第一比较器输出的电压信号脉冲波形，当第一比较器输出有电压波形时，第二处理器U2调节升高第一电压，当第一比较器输出没有电压波形时，第二处理器U2调节降低第一电压。如此，实时调控第一电压动态变化以使得跟随电压信号脉冲的峰值。

其中，预设的延迟时间可以理解为，第一电压延迟跟随电压信号脉冲的峰值，如：可以设置为20微秒的延迟，即，第一电压的当前电压值为20微秒前电压信号脉冲的峰值，也可以理解为，第一电压在20微秒后跟随于当前电压信号脉冲的峰值使得与当前电压信号脉冲的峰值电压值保持一致。

如此，实时调节所述第一电压以使所述第一电压的电压值在预设的延迟时间内跟随所述放大器输出的电压峰值可以保证在跟随电压信号脉冲峰值的过程中，保证调制的尖峰脉冲可以稳定输出，从而避免调制信息的遗漏，提高准确率。

在本实用新型的一种实施方式中，所述第一处理器U1还配置为：当所述第一电压的电压值达到预设的上限值或下限值时，调节输出的所述第二电压以调节所述放大器输出的电压大小。

如此，可以防止第一电压超出上限阈值或者下限阈值从而导致电压波动浮动较大，对比较器设备产生损坏或者影响电压脉冲的输出，间接影响调制信号的解调效率。

其中，可以理解为，当第一电压的电压值达到上限值时，调节增加第二电压，使得所述放大器输出的电压减小从而降低第一电压的电压值；当第一电压的电压值达到下限值时调节减小第二电压，使得所述放大器输出的电压增大从而升高第一电压的电压值。往复操作，保持第一电压的电压值波动在可控范围内，也使得放大器输出的电压稳定在可控范围内。

在本实用新型的一种实施方式中，所述信息检测电路24包括第二比较器和第三处理器U3，第二比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第二比较器的第一输入端连接所述放大器的输出端，所述第二比较器的第二输入端连接所述第三处理器U3，所述第三处理器U3配置为输出所述第三电压，所述第三电压与所述第一电压的电压值正相关。

其中，当第二比较器的第一输入端电压大于所述第三电压时输出第一输入端的电压信号值。

请参照如图3和图4所示，通过第三电压与放大器输出的电压信号脉冲对比，可以稳定的输出电压信号脉冲中被调制的尖峰脉冲，使得最终可以获得频率不同的脉冲信号，通过解调该信号从而获取信息。

其中，所述第三电压与所述第一电压的电压值正相关可以理解为，第三电压随着第一电压的变化而变化。具体的：

第三电压＝预设电压值+第一电压。

通过预设电压值使得第三电压大于第一电压，在第一电压跟随电压信号脉冲的峰值上下浮动时，第三电压可以大于电压信号脉冲的峰值，从而在第二比较器中可以滤除电压信号脉冲中的无用波，基于调制后的脉冲具有尖峰脉冲，主要目的是提取尖峰脉冲，因此，设置第三电压可以有效从第二比较器中输出该尖峰脉冲以供上位机解调。

在本实用新型的一种实施方式中，提供了一种驱动装置，驱动装置包括上述任意一项实施方式中的所述无线充电通讯信息解调电路2。

该驱动装置执行上述无线充电通讯信息解调电路2的功能，可以接收来自于终端设备的电压信号脉冲，并输出带有调制信息的脉冲。体积小，成本低，还可以在小型化设计和民用级产品中普及应用。

综上所述，本实用新型在电压脉冲接收电路1中耦接信息解调电路2获取电压脉冲接收电路1中接收到的电压信号脉冲。信息解调电路2包括采样电路21、放大电路22、波峰跟随电路23和信息检测电路24。基于上述设置的电路对电压信号脉冲进行采样、放大、跟随和输出，使得过滤电压信号脉冲中无关信号，最终输出经过调制的信号脉冲以供解调。

该方案通过采样放大能够突出所需部分的特征，过滤杂音；再经过波峰跟随电路23实时跟随电压信号脉冲的波峰，并同步通过信息检测电路24输出经过调制的电压信号脉冲；整体系统在接收信号和输出信号之间耗时更少，功耗低，适用性高。

并且本方案中，跟随电路采用比较器的方式实时根据输出的脉冲调节第一电压，并结合信息检测电路24中第三电压与第一电压的正相关条件，且利用第一电压的延迟效应实时输出电压信号脉冲中调制的信号脉冲，从而使得整体电路系统的成本大大降低，且准确率更高。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线充电通讯信息解调电路，包括电压脉冲接收电路，用于接收电压信号脉冲，其特征在于，还包括信息解调电路，所述信息解调电路耦接于电压脉冲接收电路，用于采集所述电压脉冲接收电路上的电压信号；所述信息解调电路包括：

采样电路，其用于接收所述电压脉冲接收电路上的电压信号脉冲；

放大电路，其用于放大所述采样电路所采集的电压信号脉冲；

波峰跟随电路，根据所述电压信号脉冲的峰值变化调节第一电压的大小；

信息检测电路，根据第一电压的变化动态输出调制后的电压信号脉冲。

2.根据权利要求1所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述采样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端连接于所述电压脉冲接收电路的线圈处，所述第一电阻的另一端通过串联第二电阻偶接参考地，所述放大电路耦接于第一电阻和第二电阻之间以获取电压信号脉冲。

3.根据权利要求2所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述放大电路包括放大器，所述放大器具有第一输入端和第二输入端，所述放大器的第一输入端耦接于第一电阻和第二电阻之间，所述放大器的第二输入端耦接第二电压并且所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端相连。

4.根据权利要求3所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述放大器的第二输入端与所述放大器的输出端之间串联第三电阻和第四电阻；

所述第二输入端通过第三电阻连接第一处理器，所述第一处理器配置为输出所述第二电压。

5.根据权利要求1所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述波峰跟随电路包括第一比较器，第一比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第一比较器的第一输入端输入所述第一电压，所述第一比较器的第二输入端输入放大后的电压信号脉冲；

其中，当第一比较器的第二输入端电压大于第一电压时输出第二输入端的电压信号值。

6.根据权利要求3所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述波峰跟随电路包括第一比较器和第二处理器，所述第一比较器的第一输入端连接第二处理器，所述第一比较器的第二输入端连接所述放大器的输出端，所述第二处理器配置为输出所述第一电压。

7.根据权利要求6所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述第二处理器还配置为：实时调节所述第一电压以使所述第一电压的电压值在预设的延迟时间内跟随所述放大器输出的电压峰值。

8.根据权利要求4所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述第一处理器还配置为：当所述第一电压的电压值达到预设的上限值或下限值时，调节输出的所述第二电压以调节所述放大器输出的电压大小。

9.根据权利要求3所述的无线充电通讯信息解调电路，其特征在于，所述信息检测电路包括第二比较器和第三处理器，第二比较器具有第一输入端和第二输入端，所述第二比较器的第一输入端连接所述放大器的输出端，所述第二比较器的第二输入端连接所述第三处理器，所述第三处理器配置为输出第三电压，所述第三电压与所述第一电压的电压值正相关；

其中，当第二比较器的第一输入端电压大于所述第三电压时输出第一输入端的电压信号值。

10.一种驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括如权利要求1～9任意一项所述的无线充电通讯信息解调电路。