调谐电路、调谐方法和谐振型非接触供电装置制造方法及图纸

公开了一种调谐装置、调谐方法和谐振型非接触供电装置。利用谐振型非接触供电装置在谐振频率下电感电流最大的特性，通过比较前后两个调整周期的电感电流采样值，在电感电流增大的情况下按与前一调整周期相同的方式调整逆变电路频率，在电感电流减小的情况下按与前一周期相反的方式调整逆变电路频率。由此，不用检测电感电流过零点，仍然可以有效调谐谐振型非接触供电装置。

【技术实现步骤摘要】
调谐电路、调谐方法和谐振型非接触供电装置
本专利技术涉及电力电子技术，具体涉及一种用于谐振型非接触供电装置的调谐电路、调谐方法和应用其的谐振型非接触供电装置。
技术介绍
非接触供电技术基于其方便实用的特点而广泛应用于电子产品领域，尤其是小功率电子产品行业如移动电话、MP3播放器、数码照相机、便携式电脑等。现有技术中的非接触供电装置通常包含有一个由发射线圈L1和接收线圈L2构成的变压器，通常利用变压器初、次级线圈间磁场耦合的性能将能量从电能发射端向电能接收端传送。在电能传输的过程中，受外界障碍物(如导磁性物体等)、电能接收端负载、电路工作温度变化、线圈的位置关系变化等各方面的影响，往往导致谐振电路中收发线圈电感量变化，从而引起谐振频率的变化，即失谐，这会使得系统传输效率将迅速下降。现有技术通过检测发射线圈的电感电流的过零点来获取谐振频率，从而调谐谐振型非接触供电装置。但是，这种调谐方法需要精度很高的过零检测电路，特别是在谐振频率较高时，过零检测电路的微小延迟都会对电路造成较大影响。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种调谐电路、调谐方法和谐振型非接触供电装置，不使用过零检测来调谐谐振型非接触供电装置，降低电路成本，提高调谐精度。第一方面，提供一种调谐装置，用于调谐谐振型非接触供电装置，所述调谐装置包括：采样电路，用于在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值，并输出第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号用于表征当前调整周期的采样值，所述第二采样信号用于表征上一调整周期的采样值；调整指示电路，用于在所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号；控制信号调整电路，用于根据所述调整信号调节逆变电路控制信号的频率；所述调整信号用于指示将所述控制信号的频率增加预定值或减小预定值。优选地，所述调整指示电路包括：第一比较器，用于比较所述第一采样信号和所述第二采样信号，输出第一提示信号；第二比较器，用于比较所述第二采样信号和所述第一采样信号，输出第二提示信号；寄存器，用于将上一调整周期的调整信号反馈到调整逻辑电路；调整逻辑电路，用于在所述第一提示信号和第二提示信号表征所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，输出与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一提示信号和第二提示信号表征所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号。优选地，所述调整指示电路还包括：第一电压源，连接在所述第一比较器的同相输入端，用于补偿所述第一比较器的失调电压；第二电压源，连接在所述第二比较器的同相输入端，用于补偿所述第二比较器的失调电压。优选地，所述调谐装置还包括：跟随逻辑电路，用于输出跟随信号，在所述第一提示信号与所述第二提示信号相互矛盾，且所述采样值小于预定阈值时，使所述跟随信号为有效电平；跟随控制电路，连接在所述调整指示电路和所述控制信号调整电路之间，在所述跟随信号为有效电平时，输出与上一调整周期相同的调整信号或预定的调整信号，否则，输出当前周期的调整信号。优选地，所述采样电路包括：采样滤波电路，在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值；第一电容，连接在第一输出端和参考端之间；第二电容，连接在第二输出端和参考端之间；第一开关，连接在采样值输出端和所述第一输出端之间；第二开关，连接在所述第一输出端和所述第二输出端之间；所述第一开关和所述第二开关交替关断和导通。优选地，所述控制信号调整电路包括：加减计数器，根据所述调整信号增加或减少计数值；数模转换器，将所述计数值转换为对应的模拟信号；压控振荡器，根据所述模拟信号输出对应的频率信号；逆变控制电路，根据所述频率信号生成所述逆变电路的控制信号。第二方面，提供一种谐振型非接触供电装置，包括：如上所述的调谐装置；逆变电路，用于根据所述调谐装置提供的控制信号输出高频交流电，所述高频交流电具有与所述控制信号对应的频率；发射侧谐振电路，包括发射线圈，用于从所述高频电源接收高频交流电；接收侧谐振电路，包括接收线圈，所述接收线圈与所述发射线圈分离地以非接触方式耦合，所述接收侧谐振电路用于从所述发射线圈接收电能。第三方面，提供一种调谐方法，用于调谐谐振型非接触供电装置，所述调谐方法包括：在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值，并输出第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号用于表征当前调整周期的采样值，所述第二采样信号用于表征上一调整周期的采样值；在所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号；根据所述调整信号调节逆变电路控制信号的频率；所述调整信号用于指示将所述控制信号的频率增加预定值或减小预定值。优选地，通过第一比较器比较所述第一采样信号和第二采样信号输出第一提示信号，通过第二比较器比较所述第二采样信号和第一采样信号输出第二提示信号，根据所述第一提示信号和第二提示信号判断所述第一采样信号是否大于所述第二采样信号。优选地，设置第一电压源和第二电压源分别补偿所述第一比较器的失调电压和所述第二比较器的失调电压。优选地，所述方法还包括：在所述第一提示信号与所述第二提示信号相互矛盾，且所述采样值小于预定阈值时，输出与上一调整周期相同的调整信号或预定的调整信号，否则，输出当前周期的调整信号。利用谐振型非接触供电装置在谐振频率下电感电流达到峰值的特性，通过比较前后两个调整周期的电感电流采样值，在电感电流增大的情况下按与前一调整周期相同的方式调整逆变电路频率，在电感电流减小的情况下按与前一周期相反的方式调整逆变电路频率。由此，不用检测电感电流过零点，仍然可以有效调谐谐振型非接触供电装置。附图说明通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例的谐振型非接触供电装置的电路框图；图2是本专利技术的谐振型非接触供电装置的谐振与磁耦合电路的等效电路图；图3是本专利技术的谐振型非接触供电装置的谐振与磁耦合电路解耦后的等效电路图；图4是图2所示的谐振和磁耦合电路中电感电流随频率变化的曲线图；图5是本专利技术实施例的调谐装置的电路框图；图6是本专利技术一个优选实施方式的采样电路的电路示意图；图7是本专利技术一个优选实施方式的调整指示电路的电路示意图；图8是本专利技术另一个优选实施方式的调整指示电路的电路示意图；图9是本专利技术另一实施例的调谐装置的电路示意图；图10是本专利技术实施例的调谐方法的流程图。具体实施方式以下基于实施例对本专利技术进行描述，但是本专利技术并不仅仅限于这些实施例。在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。为了避免混淆本专利技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调谐装置，用于调谐谐振型非接触供电装置，所述调谐装置包括：采样电路，用于在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值，并输出第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号用于表征当前调整周期的采样值，所述第二采样信号用于表征上一调整周期的采样值；调整指示电路，用于在所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号；控制信号调整电路，用于根据所述调整信号调节逆变电路控制信号的频率；所述调整信号用于指示将所述控制信号的频率增加预定值或减小预定值。

【技术特征摘要】
1.一种调谐装置，用于调谐谐振型非接触供电装置，所述调谐装置包括：采样电路，用于在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值，并输出第一采样信号和第二采样信号，所述第一采样信号用于表征当前调整周期的采样值，所述第二采样信号用于表征上一调整周期的采样值；调整指示电路，用于在所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号；控制信号调整电路，用于根据所述调整信号调节逆变电路控制信号的频率；所述调整信号用于指示将所述控制信号的频率增加预定值或减小预定值；其中，所述调整指示电路包括：第一比较器，用于比较所述第一采样信号和所述第二采样信号，输出第一提示信号；第二比较器，用于比较所述第二采样信号和所述第一采样信号，输出第二提示信号；所述调谐装置还包括：跟随逻辑电路，用于输出跟随信号，在所述第一提示信号与所述第二提示信号相互矛盾，且所述采样值小于预定阈值时，使所述跟随信号为有效电平；跟随控制电路，连接在所述调整指示电路和所述控制信号调整电路之间，在所述跟随信号为有效电平时，输出与上一调整周期相同的调整信号或预定的调整信号，否则，输出当前周期的调整信号。2.根据权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，所述调整指示电路还包括：寄存器，用于将上一调整周期的调整信号反馈到调整逻辑电路；调整逻辑电路，用于在所述第一提示信号和第二提示信号表征所述第一采样信号大于所述第二采样信号时，输出与上一调整周期相同的调整信号，在所述第一提示信号和第二提示信号表征所述第一采样信号小于所述第二采样信号时，生成与上一调整周期相反的调整信号。3.根据权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，所述调整指示电路还包括：第一电压源，连接在所述第一比较器的同相输入端，用于补偿所述第一比较器的失调电压；第二电压源，连接在所述第二比较器的同相输入端，用于补偿所述第二比较器的失调电压。4.根据权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，所述采样电路包括：采样滤波电路，在每个调整周期获取所述谐振型非接触供电装置的电感电流的采样值；第一电容，连接在第一输出端和参考端之间；...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛晓博，
申请(专利权)人：矽力杰半导体技术杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33