一种隔直型并联谐振无线充电发射端制造技术

本发明专利技术公开了一种隔直型并联谐振无线充电发射端，包括依次连接设置的去耦模块，可控升降压模块和并联谐振模块，所述并联谐振模块包括并联设置的电感L1和电容C2，以及串联设置的MOS管Q5，所述电感L1和电容C2的一端与所述可控升降压模块的输出端相连，另一端连接至所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极接地；其特征在于，还包括串联在所述电容C2前端的电容C1，所述电容C1的一端连接至所述可控升降压模块的输出端，另一端与所述电容C2相连并接地。本发明专利技术具有能够将交流通路和直流通路隔开，避免交直流混合，使输入电流平稳，易于测量监控，充电效率高等优点。

A Straight-Isolated Parallel Resonant Wireless Charging Transmitter

The invention discloses a separated parallel resonant wireless charging transmitter, which comprises a decoupling module, a controllable step-up and step-down module and a parallel resonant module connected in turn. The parallel resonant module comprises an inductance L1 and a capacitor C2 arranged in parallel and a MOS tube Q5 arranged in series. One end of the inductance L1 and a capacitor C2 is connected with the output end of the controllable step-up and step-down module, and the other end is connected with the output end of the controllable step- The drain of the MOS transistor Q5 is connected to the source of the MOS transistor Q5, and the source of the MOS transistor Q5 is grounded. The characteristics include a capacitor C1 in series at the front end of the capacitor C2, one end of the capacitor C1 is connected to the output end of the controllable step-up and step-down module, and the other end is connected to and grounded with the capacitor C2. The invention has the advantages of separating AC and DC paths, avoiding AC and DC mixing, making input current stable, easy measurement and monitoring, and high charging efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种隔直型并联谐振无线充电发射端
本专利技术涉及无线充电
，特别的涉及一种隔直型并联谐振无线充电发射端。
技术介绍
无线充电技术作为一种新型充电方式，可以不经过电气接触，仅在空间上通过电场、磁场的转换实现电能从电源到负载的传输，克服了传统有线充电易摩擦、老化等缺点。磁耦合谐振式无线充电技术源于电磁感应原理，通过在发送线圈中施加变化的电流以产生变化的电磁场，变化的电磁场耦合到接收线圈，并在接收线圈中产生了充电电流，从而实现对负载端的无线充电。现有的无线充电发射端主要采用串联谐振电路和并联谐振电路，然而采用串联谐振电路，其充电效率较低。而采用并联谐振电路，则存在交直流混合现象，使得发射端输入电流纹波明显，影响充电效率，且输入电流不宜被测量监控。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种能够将交流通路和直流通路隔开，避免交直流混合，使输入电流平稳，易于测量监控，充电效率高的隔直型并联谐振无线充电发射端。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种隔直型并联谐振无线充电发射端，其特征在于，包括依次连接设置的可控升降压模块和并联谐振模块，所述并联谐振模块包括并联设置的电感L1和电容C2，以及串联设置的MOS管Q5，所述电感L1和电容C2的一端与所述可控升降压模块的输出端相连，另一端连接至所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极接地。进一步的，所述并联谐振模块还包括串联在所述电容C2前端的电容C1，所述电容C1的一端连接至所述可控升降压模块的输出端，另一端与所述电容C2相连并接地。进一步的，所述可控升降压模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、电感L2以及电容C3，所述MOS管Q1的漏极与所述去耦模块的输出端相连，所述MOS管Q1的源极与所述MOS管Q3的漏极相连，所述MOS管Q2的源极与所述MOS管Q4的漏极相连，所述电感L2的一端连接至所述MOS管Q1的源极和所述MOS管Q3的漏极，另一端连接至所述MOS管Q2的源极和所述MOS管Q4的漏极；所述电容C3的一端与所述MOS管Q3的源极、以及所述MOS管Q4的源极接地，所述电容C3的另一端与所述MOS管Q2的漏极作为所述可控升降压模块的输出端连接至所述并联谐振模块的输入端。进一步的，还包括设置在电源端的去耦模块，所述去耦模块包括多个并联设置的去耦电容。进一步的，所述去耦电容设置有5个，分别为470μF的去耦电容C4，22μF的去耦电容C5，0.02μF的去耦电容C6，0.1μF的去耦电容C7和10μF的去耦电容C8。综上所述，本专利技术具有能够将交流通路和直流通路隔开，避免交直流混合，使输入电流平稳，易于测量监控，充电效率高等优点。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2～图5为本专利技术中的可控升降压模块的动态分析示意图。图6～图9为本专利技术中的并联谐振模块的模态分析示意图。图10为本专利技术中的并联谐振模块各部分工作电流电压变化波形图。图11～15为现有技术中的并联谐振模块的模态分析示意图。图16为现有技术中的并联谐振模块各部分工作电流电压变化波形图。图17为采用本申请发射端进行充电模拟的示意图。图18为图17的发射端的波形图。图19为采用现有发射端进行充电模拟的示意图。图20为图19的发射端的波形图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。具体实施时：如图1所示，一种隔直型并联谐振无线充电发射端，包括依次连接设置的去耦模块1，可控升降压模块2和并联谐振模块3，所述并联谐振模块3包括并联设置的电感L1和电容C2，以及串联设置的MOS管Q5，所述电感L1和电容C2的一端与所述可控升降压模块2的输出端相连，另一端连接至所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极接地；其特征在于，所述并联谐振模块还包括串联在所述电容C2前端的电容C1，所述电容C1的一端连接至所述可控升降压模块2的输出端，另一端与所述电容C2相连并接地。所述可控升降压模块2包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、电感L2以及电容C3，所述MOS管Q1的漏极与所述去耦模块1的输出端相连，所述MOS管Q1的源极与所述MOS管Q3的漏极相连，所述MOS管Q2的源极与所述MOS管Q4的漏极相连，所述电感L2的一端连接至所述MOS管Q1的源极和所述MOS管Q3的漏极，另一端连接至所述MOS管Q2的源极和所述MOS管Q4的漏极；所述电容C3的一端与所述MOS管Q3的源极、以及所述MOS管Q4的源极接地，所述电容C3的另一端与所述MOS管Q2的漏极作为所述可控升降压模块2的输出端连接至所述并联谐振模块3的输入端。所述去耦模块1包括多个并联设置的去耦电容，如图1所示，分别为470μF的去耦电容C4，22μF的去耦电容C5，0.02μF的去耦电容C6，0.1μF的去耦电容C7和10μF的去耦电容C8，利用去耦模块，可以提供较稳定的电源，同时降低元件耦合到电源端的噪声，可以间接减少其他元件受此元件噪声的影响。如图2～图5所示，可控升降压模块包括四个MOS开关管，形成一个H桥形式。通过改变MOS管Q1～MOS管Q4的导通状态来改变输出电压。如图2和图3所示，在MOS管Q2导通，MOS管Q4截止的情况下，MOS管Q1、MOS管Q3和电感L2共同组成BUCK电路。工作时，MOS管Q1与MOS管Q3交替导通。如图2所示，MOS管Q1导通，MOS管Q3截止时，电源通过MOS管Q1给电感L2充电，同时电感L2稳定输出电流，电容C3稳定输出电压。如图3所示，MOS管Q3导通，MOS管Q1截止时，MOS管Q3作续流二极管用，电感L2通过MOS管Q3稳定输出电流，电容C3稳定输出电压。如图4和图5所示，在MOS管Q1导通，MOS管Q3截止的情况下，MOS管Q2、MOS管Q4和电感L2共同组成BOOST电路。工作时，MOS管Q2与MOS管Q4交替导通。如图4所示，MOS管Q4导通，MOS管Q2截止时，电源通过MOS管Q4给电感L2充电，同时电容C3稳定输出电压。如图5所示，MOS管Q2导通，MOS管Q4截止时，MOS管Q2作续流二极管用，电源与电感L2串联并通过MOS管Q2稳定输出，电容C3稳定输出电压。如图6～图10所示，通过设置隔直电容C1，可以将交流和直流通路隔开，从而可以去除掉输入电流电压的纹波，避免交直流混合，使输入电流平稳，易于测量监控，充电效率高。如图6和图10所示，在t0～t1内，MOS管Q5导通，电流开始流过MOS管Q5。在电感L1的作用下，电流iL开始线性增加，形成电源Vg->电感L1->MOS管Q5->地D的回路。如图7和图10所示，在t1～t2内，MOS管Q5关断，电感上的电流方向不变，电流大小逐渐减小，电源电流与电感电流相同。电容下侧累积电荷，从而使电容下方的电压升高。电感把所有能量逐渐转换给电容的过程。电路回路为电源->电感L1->电容C1->地。如图8和图10所示，在t2～t3内，MOS管Q5仍旧关断。由于上一阶段电容充满能量，这时电容就向电感放电。电容下侧(MOS管的D极)电压会下降，电容把能量转换到电感上面。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔直型并联谐振无线充电发射端，其特征在于，包括依次连接设置的可控升降压模块(2)和并联谐振模块(3)，所述并联谐振模块(3)包括并联设置的电感L1和电容C2，以及串联设置的MOS管Q5，所述电感L1和电容C2的一端与所述可控升降压模块(2)的输出端相连，另一端连接至所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极接地。

【技术特征摘要】
1.一种隔直型并联谐振无线充电发射端，其特征在于，包括依次连接设置的可控升降压模块(2)和并联谐振模块(3)，所述并联谐振模块(3)包括并联设置的电感L1和电容C2，以及串联设置的MOS管Q5，所述电感L1和电容C2的一端与所述可控升降压模块(2)的输出端相连，另一端连接至所述MOS管Q5的漏极，所述MOS管Q5的源极接地。2.如权利要求1所述的隔直型并联谐振无线充电发射端，其特征在于，所述并联谐振模块还包括串联在所述电容C2前端的电容C1，所述电容C1的一端连接至所述可控升降压模块(2)的输出端，另一端与所述电容C2串联并接地。3.如权利要求1所述的隔直型并联谐振无线充电发射端，其特征在于，所述可控升降压模块(2)包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、MOS管Q4、电感L2以及电容C3，所述MOS管Q1的漏极与所述去耦模块(1)的输出端相连，所述MOS管Q1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨奕，李茂丽，王玉菡，鲁亮，张葛，郭家嘉，张鑫，黄升，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50