一种低电压应力的电路及无线充电装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及电子电力技术领域，公开了一种低电压应力的电路及无线充电装置。该低电压应力的电路包括：第一子逆变电路，包括依次串联的第一电源单元、第一电感、第一晶体管，和与第一晶体管并联的第一谐波消除单元，第一晶体管的输出端、第一电源单元的负极接地；第二子逆变电路与第一子逆变电路并联，包括依次串联的第二电源单元、第二晶体管、第二电感，和与第二晶体管并联的第二谐波消除单元，第二电源单元的负极接地；输出电路与第一谐波消除单元、第二谐波消除单元串联，用于输出交流电。通过以上方式，本实施例能够有效降低功率器件的电压应力。

【技术实现步骤摘要】
一种低电压应力的电路及无线充电装置
本专利技术涉及电力电子
，具体涉及一种低电压应力的电路及无线充电装置。
技术介绍
近年来，无线电能传输技术飞速发展，其中，磁场耦合无线电能传输技术由于传输功率大、效率稿、安全性好等优势，在各个领域得到广泛关注。拓扑结构是无线电能传输的重要组成部分。传统ClassE类功率放大器的拓扑结构具有结构简单、效率高的特点，通常用于作为无线充电发射器的功率级。如图1所示，为传统ClassE类功率放大器的电路结构示意图。其中，左端的开关代表工作于开关状态的晶体管，Cp为晶体管结电容和外加补充电容，LX、LS和CS组成输出电路，RL为负载电阻。专利技术人在实现本专利技术实施例的过程中发现，传统ClassE类功率放大器输出相同的功率需要更高的输入电压，晶体管通常达到3-5倍输入电压，导致功率器件电压应力高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术目的在于提供一种低电压应力的电路及无线充电装置，能够有效降低功率器件的电压应力。为了实现上述目的，本专利技术实施例公开了如下技术方案：本专利技术提供了一种低电压应力的电路，包括逆变电路和输出电路，所述逆变电路包括：第一子逆变电路，包括：第一电源单元、第一电感、第一晶体管和第一谐波消除单元，所述第一电源单元的正极与所述第一电感的输入端连接，所述第一电感的输出端与所述第一晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的输出端接地，所述第一电源单元的负极接地，所述第一谐波消除单元与所述第一晶体管并联连接；第二子逆变电路，与所述第一子逆变电路并联连接，包括：第二电源单元、第二晶体管、第二电感和第二谐波消除单元，所述第二电源单元的正极与所述第二晶体管的输入端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电感的输入端连接，所述第二电感的输出端与所述第二电源单元的负极连接，所述第二电源单元的负极接地，所述第二谐波消除单元与所述第二晶体管并联连接；所述输出电路分别与所述第一谐波消除单元、所述第二谐波消除单元串联连接，所述输出电路用于输出交流电。在一些实施例中，所述第一电感和所述第二电感绕设于同一磁环上。在一些实施例中，所述第一谐波消除单元包括第一电容和第一LC单元，所述第一电容与所述第一晶体管并联连接，所述第一LC单元与所述第一电容并联连接；所述第二谐波消除单元包括第二电容和第二LC单元，所述第二电容与所述第二晶体管并联连接，所述第二LC单元与所述第二电容并联连接。在一些实施例中，所述第一LC单元包括第三电容和第三电感，所述第三电感的输入端与所述第一电容的输入端连接，所述第三电感的输出端与所述第三电容的输入端连接，所述第三电容的输出端与所述第一电容的输出端连接；所述第二LC单元包括第四电容和第四电感，所述第四电容的输入端与所述第二电容的输入端连接，所述第四电容的输出端与所述第四电感的输入端连接，所述第四电感的输出端与所述第二电容的输出端连接。在一些实施例中，所述第一电容与所述第二电容相同，所述第三电容与所述第二电容相同，所述第三电感与所述第四电感相同。在一些实施例中，所述第一电容与所述第二电容相同，所述第三电容与所述第二电容相同，所述第三电感与所述第四电感相同。在一些实施例中，所述第一阻抗匹配电路和所述第二阻抗匹配电路为π型阻抗匹配电路、倒L型阻抗匹配电路、T型阻抗匹配电路中的一种或多种。在一些实施例中，所述电路还包括驱动电路，所述驱动电路分别与所述第一晶体管、所述第二晶体管连接。在一些实施例中，所述驱动电路为变压器隔离驱动电路或光耦隔离驱动电路。本专利技术还提供了一种无线充电装置，包括线圈和上述的低电压应力的电路，所述线圈与所述电路的输出电路连接。本专利技术实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况下，本专利技术实施例提供的一种低电压应力的电路通过设置并联连接的第一子逆变电路和第二子逆变电路，其中，第一晶体管与第一电感串联、第二晶体管与第二电感串联，第一晶体管与第一谐波消除单元并联、第二晶体管与第二谐波消除单元并联，使开关管的电压应力减小，从而有效降低功率器件的电压应力。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为传统ClassE类功率放大器的电路结构示意图；图2为本专利技术其中一实施例提供的低电压应力的电路的结构示意图；图3a为图2中的第一谐波消除单元的结构示意图；图3b为图2中的第二谐波消除单元的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的低电压应力的电路的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提供的低电压应力的电路的结构示意图；图6为本专利技术又一实施例提供的低电压应力的电路的驱动电路的结构示意图；图7为本专利技术又一实施例提供的低电压应力的电路的波形示意图；图8为本专利技术另又一实施例提供的无线充电装置的结构示意图；图9a为图8中的线圈的一种结构示意图；图9b为图8中的线圈的另一种结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术实施例提供一种低电压应力的电路及无线充电装置，所述低电压应力的电路及无线充电装置使开关管的电压应力减小，能够有效降低功率器件的电压应力。本专利技术实施例的低电压应力的电路可以作为其中一个功能单元，独立设置在无线充电装置中，也可以作为整合成一个功能模块进行使用。具体地，下面结合附图，对本专利技术实施例作进一步阐述。实施例一图2为本专利技术其中一实施例提供的低电压应力的电路的结构示意图。如图2所示，本实施例的低电压应力的电路100包括逆变电路10和输出电路20，逆变电路10与输出电路20电连接。逆变电路10包括并联连接的第一子逆变电路11和第二子逆变电路12。其中，第一子逆变电路11包括第一电源单元111、第一电感112、第一晶体管113和第一谐波消除单元114。第一电源单元111的正极与第一电感112的输入端连接，第一电感112的输出端与第一晶体管113的输入端连接，第一晶体管113的输出端接地，第一电源单元111的负极接地，第一谐波消除单元114与第一晶体管113并联连接。其中，第二子逆变电路12包括第二电源单元121、第二晶体管123、第二电感122和第二谐波消除单元124。第二电源单元121的正极与第二晶体管123的输入端连接，第二晶体管123的输出端与第二电感112的输入端连接，第二电感122的输出端与第二电源单元121的负极连接，第二电源单元121的负极接地，第二谐波消除单元124与第二晶体管123并联连接。其中，第一电源111与第二电源112相同，并且第一电源111的输出电压与第二电源112的输出电压相同。其中，第一电感112和第二电感122为规格相同的电感，第一电感112和第二电感122绕设于同一磁环上，且第一电感112的电流方向和第二电感122的电流方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低电压应力的电路，其特征在于，包括逆变电路和输出电路，所述逆变电路包括：第一子逆变电路，包括：第一电源单元、第一电感、第一晶体管和第一谐波消除单元，所述第一电源单元的正极与所述第一电感的输入端连接，所述第一电感的输出端与所述第一晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的输出端接地，所述第一电源单元的负极接地，所述第一谐波消除单元与所述第一晶体管并联连接；第二子逆变电路，与所述第一子逆变电路并联连接，包括：第二电源单元、第二晶体管、第二电感和第二谐波消除单元，所述第二电源单元的正极与所述第二晶体管的输入端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电感的输入端连接，所述第二电感的输出端与所述第二电源单元的负极连接，所述第二电源单元的负极接地，所述第二谐波消除单元与所述第二晶体管并联连接；所述输出电路分别与所述第一谐波消除单元、所述第二谐波消除单元串联连接，所述输出电路用于输出交流电。

【技术特征摘要】
1.一种低电压应力的电路，其特征在于，包括逆变电路和输出电路，所述逆变电路包括：第一子逆变电路，包括：第一电源单元、第一电感、第一晶体管和第一谐波消除单元，所述第一电源单元的正极与所述第一电感的输入端连接，所述第一电感的输出端与所述第一晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的输出端接地，所述第一电源单元的负极接地，所述第一谐波消除单元与所述第一晶体管并联连接；第二子逆变电路，与所述第一子逆变电路并联连接，包括：第二电源单元、第二晶体管、第二电感和第二谐波消除单元，所述第二电源单元的正极与所述第二晶体管的输入端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电感的输入端连接，所述第二电感的输出端与所述第二电源单元的负极连接，所述第二电源单元的负极接地，所述第二谐波消除单元与所述第二晶体管并联连接；所述输出电路分别与所述第一谐波消除单元、所述第二谐波消除单元串联连接，所述输出电路用于输出交流电。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一电感和所述第二电感绕设于同一磁环上。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一谐波消除单元包括第一电容和第一LC单元，所述第一电容与所述第一晶体管并联连接，所述第一LC单元与所述第一电容并联连接；所述第二谐波消除单元包括第二电容和第二LC单元，所述第二电容与所述第二晶体管并联连接，所述第二LC单元与所述第二电容并联连接。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一LC单元包括第三电容和第三电感，所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜翔文，李文华，
申请(专利权)人：柏壹科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44