单电源驱动的全桥发射电路制造技术

本发明专利技术实施例提供的单电源驱动的全桥发射电路，由三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源组成，其中，第一开关管与第一谐振环电路的谐振电容并联，第二开关管与第三谐振环电路的谐振电容并联，第一谐振环电路的中点与第三谐振环电路的中点之间串联连接第二谐振环电路。可见，本申请提供的全桥发射电路只用两个开关管，一个驱动电源，电路简单，成本低且性能优越。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及无线供电
，更具体的涉及一种单电源驱动的全桥发射电路。
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。在目前的无线供电的应用中，全桥电路是较好的功率输出电路，它电流波形和电压波形完整，EMC特性好，输出功率大，全桥电路有两个桥臂，左桥臂是由两个开关管上下串联而成的，右桥臂也是由两个开关管上下串联而成的，谐振环的一端接在左桥臂的中点上，谐振环的另一端接在右桥臂的中点上。因为桥臂是由上下管串联的，工作于不同的电位上，因此，驱动需要4-5路隔离电源，电路复杂，成本高。因此，迫切需要一种电路简单且EMC特性好的全桥发射电路。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种全桥发射电路，以克服现有技术中驱动隔离电源多，电路复杂，成本高的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种单电源驱动的全桥发射电路，应用于无线供电，包括：三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源；三个所述谐振环电路为第一谐振环电路，第二谐振环电路以及第三谐振环电路，两个所述开关管为第一开关管以及第二开关管；所述第一开关管与所述第一谐振环电路的谐振电容并联，所述第二开关管与所述第三谐振环电路的谐振电容并联，所述第一谐振环电路的中点与所述第三谐振环电路的中点之间串联连接所述第二谐振环电路。优选的，所述第一谐振环电路与所述第一开关管组成第一单控串联谐振电路，所述第三谐振环电路与所述第二开关管组成第二单控串联谐振电路。优选的，所述单控串联谐振电路包括开关管、谐振发射线圈以及谐振电容，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。优选的，所述开关管为MOSFET或IGBT。优选的，所述谐振电容为等效谐振电容、所述电感为等效电感和/或所述开关管为等效开关管。优选的，驱动所述第一开关管的信号的频率与驱动所述第二开关管的信号的频率互补。优选的，所述第二谐振环电路包括第二谐振电容和第二谐振发射线圈，所述第二谐振电容与所述第二谐振发射线圈串联或并联。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的单电源驱动的全桥发射电路，由三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源组成，其中，第一开关管与第一谐振环电路的谐振电容并联，第二开关管与第三谐振环电路的谐振电容并联，第一谐振环电路的中点与第三谐振环电路的中点之间串联连接第二谐振环电路。可见，本申请提供的全桥发射电路只用两个开关管，一个驱动电源，电路简单，成本低且性能优越。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(a)为现有技术中的半桥电路；图1(b)为现有技术中的全桥电路；图2为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图3为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图4为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图5为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图6为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图7为应用于无线供电的单电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图8为传统4个电源驱动的全桥发射电路的一种实现方式的电路；图9为驱动信号时序图；图10为应用于无线供电的单控串联谐振电路的一种实现方式的电路。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；MOSFET：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，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。现有的谐振电路包括半桥电路以及全桥电路，如图1(a)所示，为半桥电路，在半桥电路中，谐振环中的谐振电容C和谐振发射线圈L可以是串联也可以是并联，半桥电路有两个桥臂，左桥臂是由两个开关管T1和T2上下串联而成的，右桥臂是由两谐振电容C3和C4上下串联而成的，谐振环的一端接在左桥臂的中点上，谐振环的另一端接在右桥臂的中点上；左桥臂和右桥臂的电路可以互换。如图1(b)所示，为全桥电路，在全桥电路中，谐振环允许谐振电容C和谐振发射线圈L串联或并联的形式出现，全桥电路有两个桥臂，左桥臂是由两个开关管T1和T2上下串联而成的，右桥臂也是由两个开关管T3和T4上下串联而成的，谐振环的一端接在左桥臂的中点上，谐振环的另一端接在右桥臂的中点上。专利技术人在实现本专利技术创造的过程中发现，半桥电路通常需要2至3路隔离电源，如图1(a)所示成本适中，容易控制，但电流波形容易受泄漏电流的影响产生畸变，影响EMC特性，输出功率小于全桥电路的输出功率。全桥电路的电路复杂，驱动需要4至5路隔离电源，如图1(b)及图8所示，成本高，不易控制，但电流波形和电压波形完整，EMC特性好，输出功率大。请参阅图2-图10，图2为本实施例提供的一种单电源驱动的全桥发射电路的电路图，包括：三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源。其中，三个谐振环电路为第一谐振环电路，第二谐振环电路以及第三谐振环电路，两个开关管为第一开关管以及第二开关管。具体的，其连接关系为：第一开关管与第一谐振环电路的谐振电容并联，第二开关管与第三谐振环电路的谐振电容并联，第一谐振环电路的中点与第三谐振环电路的中点之间串联连接第二谐振环电路。优选的，第一谐振环电路与第一开关管组成第一单控串联谐振电路，第三谐振环电路与第二开关管组成第二单控串联谐振电路。请参阅图10，单控串联谐振电路包括开关管、谐振发射线圈以及谐振电容，其中，谐振发射线圈一端与谐振电容的一端相连，谐振发射线圈的另一端与电源正极相连，谐振电容的另一端接地；开关管的第一端与谐振电容的一端相连，开关管的第二端与谐振电容的另一端相连。优选的，开关管为MOSFET或IGBT。谐振电容为等效谐振电容、电感为等效电感和/或开关管为等效开关管。驱动第一开关管的信号的频率与驱动第二开关管的信号的频率互补。第二谐振环电路包括第二谐振电容和第二谐振发射线圈，第二谐振电容与第二谐振发射线圈串联或并联。其工作原理为：Ma是左侧单控串联谐振环，它由辅谐振电感La、辅谐振电容Ca、开关Ka组成，辅谐振电感La与辅谐振电容Ca串联组成左侧辅谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单电源驱动的全桥发射电路，应用于无线供电，其特征在于，包括：三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源；三个所述谐振环电路为第一谐振环电路，第二谐振环电路以及第三谐振环电路，两个所述开关管为第一开关管以及第二开关管；所述第一开关管与所述第一谐振环电路的谐振电容并联，所述第二开关管与所述第三谐振环电路的谐振电容并联，所述第一谐振环电路的中点与所述第三谐振环电路的中点之间串联连接所述第二谐振环电路。

【技术特征摘要】
1.一种单电源驱动的全桥发射电路，应用于无线供电，其特征在于，包括：三个谐振环电路、两个开关管以及一个驱动电源；三个所述谐振环电路为第一谐振环电路，第二谐振环电路以及第三谐振环电路，两个所述开关管为第一开关管以及第二开关管；所述第一开关管与所述第一谐振环电路的谐振电容并联，所述第二开关管与所述第三谐振环电路的谐振电容并联，所述第一谐振环电路的中点与所述第三谐振环电路的中点之间串联连接所述第二谐振环电路。2.根据权利要求1所述的单电源驱动的全桥发射电路，其特征在于，所述第一谐振环电路与所述第一开关管组成第一单控串联谐振电路，所述第三谐振环电路与所述第二开关管组成第二单控串联谐振电路。3.根据权利要求2所述的单电源驱动的全桥发射电路，其特征在于，所述单控串联谐振电路包括开关管、谐振发射线圈以及谐振电容，其中，所述谐振发...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐宝华，朱斯忠，何智，
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