互补型无线供电发射机制造技术

本发明专利技术实施例提供一种互补型无线供电发射机，该互补型无线供电发射机中同一个信号源产生了N个频率相同，但相位差为360°/N的信号。这N个信号分别驱动N个谐振发射器，且N个谐振发射器中的谐振发射线圈所在平面的夹角为预设角度，由于N路信号的相位差为360°/N，即在相位上互补，因此N个谐振发射线圈产生的磁场互不干扰，且这N个谐振发射线圈公共区域的磁场也具有互补功能，即磁场的强度是N个谐振发射线圈产生的磁场的几何叠加，且磁场的方向包括N个垂直于谐振发射线圈的法线方向，即形成了一立体磁场，接收线圈可以在N个方向上接收到能量，与现有技术相比，提高了接收线圈的取电效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及电路
，更具体的涉及一种互补型无线供电发射机。
技术介绍
无线供电是通过线圈的电磁效应将电源的电能转换成无线传播的能量，在接收端又将此能量转变回电能，从而对电器进行无线供电。传统的无线供电包括磁共振无线供电。磁共振无线供电是通过线圈的电磁效应在垂直于线圈的法线方向形成一个磁场，接收线圈只有保持与谐振发射线圈平面平行，才能获取能量，一旦线圈不平行，取电效果显著下降，甚至取不到电。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种互补型无线供电发射机，以克服现有技术中接收线圈取电效果差，甚至取不到电的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种互补型无线供电发射机，包括：信号源，所述信号源具有N个信号输出端，所述信号源生成N路信号，每一路信号对应一信号输出端，所述N路信号的频率相同，所述N路信号的相位差为360°/N，N为大于等于2小于等于360的正整数；N个谐振发射器，每一谐振发射器的输入端与所述信号源的一信号输出端相连，每一所述谐振发射器包括谐振电路，所述谐振电路包括谐振发射线圈和谐振电容；N个所述谐振发射线圈所在平面的夹角为预设角度。优选的，所述谐振电路还包括：开关管，其中：所述谐振发射线圈一端与所述谐振电容的一端相连，所述谐振发射线圈的另一端与电源正极相连，所述谐振电容的另一端接地，所述开关管的控制端与所述信号源的一信号输出端相连；所述开关管的第一端与所述谐振电容的一端相连，所述开关管的第二端与所述谐振电容的另一端相连。其中，所述信号源包括N个驱动放大器，所述信号源产生的每一路信号经由一所述驱动放大器输出，N个所述驱动放大器的输出端为所述信号源的N个信号输出端。其中，每一所述谐振发射器包括一驱动放大器，所述驱动放大器的输入端与所述信号源的一信号输出端相连，所述驱动放大器的输出端与所述开关管的控制端相连。其中，所述开关管为MOSFET或IGBT。其中，所述谐振电容为等效谐振电容、所述谐振发射线圈为等效谐振发射线圈和/或所述开关管为等效开关管。其中，所述信号源输出的N路信号为PWM信号。其中，所述信号源输出的N路信号的频率与所述谐振发射线圈和谐振电容的谐振频率相同。其中，所述N路信号的占空比小于50％。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术实施例提供了一种互补型无线供电发射机，同一个信号源产生了N个频率相同，但相位差为360°/N的信号。这N个信号分别驱动N个谐振发射器，且N个谐振发射器中的谐振发射线圈所在平面的夹角为预设角度，由于N路信号的相位差为360°/N，即在相位上互补，因此N个谐振发射线圈产生的磁场互不干扰，且这N个谐振发射线圈公共区域的磁场也具有互补功能，即磁场的强度是N个谐振发射线圈产生的磁场的几何叠加，且磁场的方向包括N个垂直于谐振发射线圈的法线方向，即形成了一立体磁场，接收线圈可以在N个方向上接收到能量，与现有技术相比，提高了接收线圈的取电效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为互补型无线供电发射机的电路图；图2(a)为两路信号的波形示意图；图2(b)为三路信号的波形示意图；图3为谐振发射线圈L1和谐振发射线圈L2分布的相对位置示意图；图4为谐振发射线圈L1、谐振发射线圈L2以及谐振发射线圈L3分布的相对位置示意图；图5为单管反激电路；图6为半桥电路；图7为全桥电路；图8为互补型无线供电发射机中谐振电路的一种实现方式的电路图；图9为互补型无线供电发射机的电路图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下：IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管；NMOSFET：n-channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，N沟道金氧半场效晶体管；PMOSFET：p-channel Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，P沟道金氧半场效晶体管EMC：Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性；PWM：Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。无线供电从应用空间上划分，可以分为点对点无线供电、一线对多点无线供电、一面对多点无线供电和空间内多点无线供电，其中以空间内多点无线供电，在技术上要求最高，磁共振无线供电是通过线圈的电磁效应在垂直于线圈的法线方向形成一个磁场，接收线圈只有保持与谐振发射线圈平面平行，才能获取能量，一旦线圈不平行，取电效果显著下降，甚至取不到电。为了让接收线圈在不同的空间、不同的方位上获得电能，必须形成一个立体磁场，而一个谐振发射线圈只能形成一个方向的磁场，要形成一个立体磁场，就要有两个、三个甚至更多的发射电路，问题是：当多个谐振发射器同时工作时，如果工作频率相同，相互之间产生严重干扰，甚至损坏谐振发射器；如果工作频率不同，虽然有可能形成立体磁场，但接收线圈只能接收一个频率的能量，这个立体磁场就没有价值。因此，一个频率相同，且互不干扰，能协同工作的多路谐振发射器，是解决空间内无线供电的关键，也是本专利技术实施例中的难点。本专利技术实施例提供了一种互补型无线供电发射机，如图1所示，为互补型无线供电发射机的电路图，该互补型无线供电发射机包括：信号源SG以及N个谐振发射器P1～Pn，其中：信号源SG具有N个信号输出端，每一信号输出端输出一个信号，N个信号分别为S1、S2、……、Sn，N个信号输出端的N个信号的频率相同，但是相位差为360°/N，即N个信号的相位互补。N为大于等于2小于等于360的正整数。例如，当N＝2时，相位差为180°，如果一路信号的相位为0°，另一路信号的相位为180°；如果一路信号的相位为90°，另一路信号的相位为270°；当N＝3时，相位差为120°，如果一路信号的相位为0°，其他两路信号的相位分别为120°和240°；当N＝4时，相位差为90°，4路信号的相位可以分别为0°、90°、180°、270°，依次类推。图2(a)为当N＝2时，两路信号的波形示意图。图2(b)为N＝3时，三路信号的波形示意图。从图2(a)中可以看出信号S1和信号S2的相位差为180°；从图2(b)可以看出，信号S1、信号S2和信号S3的相位差为120°。图2(a)和图2(b)中所示的信号为PWM信号，本专利技术实施例中的信号也可以为其他信号，例如方波，具体依据实际情况而定，本专利技术实施例对此不做限定。方波或PWM信号的占空比可以小于50％，但本专利技术实施例并不对此做具 体限定。信号源SG的形式有两种，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互补型无线供电发射机，其特征在于，包括：信号源，所述信号源具有N个信号输出端，所述信号源生成N路信号，每一路信号对应一信号输出端，所述N路信号的频率相同，所述N路信号的相位差为360°/N，N为大于等于2小于等于360的正整数；N个谐振发射器，每一谐振发射器的输入端与所述信号源的一信号输出端相连，每一所述谐振发射器包括谐振电路，所述谐振电路包括谐振发射线圈和谐振电容；N个所述谐振发射线圈所在平面的夹角为预设角度。

【技术特征摘要】
1.一种互补型无线供电发射机，其特征在于，包括：信号源，所述信号源具有N个信号输出端，所述信号源生成N路信号，每一路信号对应一信号输出端，所述N路信号的频率相同，所述N路信号的相位差为360°/N，N为大于等于2小于等于360的正整数；N个谐振发射器，每一谐振发射器的输入端与所述信号源的一信号输出端相连，每一所述谐振发射器包括谐振电路，所述谐振电路包括谐振发射线圈和谐振电容；N个所述谐振发射线圈所在平面的夹角为预设角度。2.根据权利要求1所述互补型无线供电发射机，其特征在于，所述谐振电路还包括：开关管，其中：所述谐振发射线圈一端与所述谐振电容的一端相连，所述谐振发射线圈的另一端与电源正极相连，所述谐振电容的另一端接地，所述开关管的控制端与所述信号源的一信号输出端相连；所述开关管的第一端与所述谐振电容的一端相连，所述开关管的第二端与所述谐振电容的另一端相连。3.根据权利要求1至2任一所述互补型无线供电发射机，其特征在于，所述信号源包括N个驱动放大器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱斯忠，徐宝华，何智，许向东，
申请(专利权)人：中惠创智无线供电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37