一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，所述方法包括：采用包括4个MOS管的整流桥电路，对无线充电接收端的LC谐振网络的输出进行整流；采用包括逻辑控制器XOR Logic和4个比较器的控制电路，对4个MOS管的导通和关断进行控制；其中，所述4个比较器用于将整流桥电路的输入电压分别与整流桥电路的输出电压或接地电压比较后，将4个比较器的输出信号输入逻辑控制器XOR Logic进行逻辑运算，并由逻辑控制器XOR Logic输出用于控制4个MOS管导通和关断的控制信号。本发明专利技术通过导通或关断具有更低导通损耗的4个MOS管代替传统的二极管整流电路中的二极管，可以获得更高的整流效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法
本专利技术涉及无线充电接收端的同步整流器
，尤其是一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法。
技术介绍
在无线充电系统中，无线充电接收端通过LC谐振网络近场耦合将无线充电发射端产生的交变电磁能转变为稳定直流电能。无线充电系统中将交变电能转换为直流电能的过程我们定义为整流，完成整流的电路功能模块我们定义为整流器。传统的整流器，由4只二极管如图1所示方式连接。其中，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的二极管整流电路将无线充电发射端产生的交变电能整流成直流电压Vrect，并经过电容C2滤波后为负载Rload提供稳定的直流电能。该二极管整流电路存在由于二极管正向导通压降引起的导通损耗，降低了无线充电系统的整流效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对传统的二极管整流电路存在由于二极管正向导通压降引起的导通损耗，会降低无线充电系统的整流效率的问题，提供一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，以通过适当的控制方法导通或关断具有更低导通损耗的MOS管代替传统的二极管整流电路中的二极管以获得更高的整流效率。本专利技术采用的技术方案如下：一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，所述方法包括：采用包括4个MOS管的整流桥电路，对无线充电接收端的LC谐振网络的输出进行整流；采用包括逻辑控制器XORLogic和4个比较器的控制电路，对4个MOS管的导通和关断进行控制；其中，所述4个比较器用于将整流桥电路的输入电压分别与整流桥电路的输出电压或接地电压比较后，将4个比较器的输出信号输入逻辑控制器XORLogic进行逻辑运算，并由逻辑控制器XORLogic输出用于控制4个MOS管导通和关断的控制信号。在一个实施例中，所述4个MOS管分别为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4；其中，MOS管Q1的漏极和MOS管Q2的源极之间的电性连接点为整流桥电路的正输入端，用于连接无线充电接收端的LC谐振网络的正输出端；MOS管Q3的漏极和MOS管Q4的源极之间的电性连接点为整流桥电路的负输入端，用于连接无线充电接收端的LC谐振网络的负输出端；MOS管Q1的源极和MOS管Q3的源极之间的电性连接点为整流桥电路的正输出端；MOS管Q2的漏极和MOS管Q4的漏极之间的电性连接点为整流桥电路的负输出端。在一个实施例中，所述逻辑控制器XORLogic包括异或门A1、与门A2、与门A3、与门A4和与门A5；所述4个比较器分别为比较器U1、比较器U2、比较器U3和比较器U4；其中，比较器U1的反向输入端连接整流桥电路的正输入端AC1；比较器U1的正向输入端接地；比较器U1的输出端一方面连接异或门A1的第一输入端，另一方面连接与门A2的第一输入端；比较器U2的反向输入端连接整流桥电路的负输入端AC2；比较器U2的正向输入端接地；比较器U2的输出端一方面连接异或门A1的第二输入端，另一方面连接与门A3的第一输入端；比较器U3的正向输入端连接整流桥电路的负输入端AC2；比较器U3的反向输入端连接整流桥电路的正输出端；比较器U3的输出端连接与门A5的第一输入端；比较器U4的正向输入端连接整流桥电路的正输入端AC1；比较器U4的反向输入端连接整流桥电路的正输出端；比较器U4的输出端连接与门A4的第一输入端；异或门A1的输出端一方面连接与门A2的第二输入端，另一方面连接与门A3的第二输入端；与门A2的输出端一方面作为逻辑控制器XORLogic的输出端LS_AC1，另一方面连接与门A5的第二输入端；与门A3的输出端一方面作为逻辑控制器XORLogic的输出端LS_AC2，另一方面连接与门A4的第二输入端；与门A4的输出端作为逻辑控制器XORLogic的输出端HS_AC1；与门A5的输出端作为逻辑控制器XORLogic的输出端HS_AC2；逻辑控制器XORLogic的输出端HS_AC1、LS_AC1、HS_AC2和LS_AC2分别连接MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4的栅极驱动电路。在一个实施例中，采用所述控制电路对4个MOS管的导通和关断进行控制的控制方法为：比较器U1比较整流桥电路的正输入端AC1与接地电压GND，并输出AC1_Lcomp；当AC1≥GND，AC1_Lcomp=0，当AC1＜GND，AC1_Lcomp=1；比较器U2比较整流桥电路的负输入端AC2与接地电压GND，并输出AC2_Lcomp；当AC2≥GND，AC2_Lcomp=0，当AC2＜GND，AC2_Lcomp=1；比较器U3比较整流桥电路的负输入端AC2与正输出端Vrect，并输出AC2_Hcomp；当AC2≥Vrect，AC2_Hcomp=1，当AC2＜Vrect，AC2_Hcomp=0；比较器U4比较整流桥电路的正输入端AC1与正输出端Vrect，并输出AC1_Hcomp；当AC1≥Vrect，AC1_Hcomp=1，当AC1＜Vrect，AC1_Hcomp=0；异或门A1将输入的AC1_Lcomp与AC2_Lcomp进行异或运算，输出为AC1_Lcomp⊕AC2_Lcomp；与门A2将异或门A1的输出AC1_Lcomp⊕AC2_Lcomp与AC1_Lcomp进行与运算，输出LS_AC1=AC1_Lcomp⊕AC2_Lcomp&AC1_Lcomp；与门A3将异或门A1的输出AC1_Lcomp⊕AC2_Lcomp与AC2_Lcomp进行与运算，输出LS_AC2=AC2_Lcomp⊕AC2_Lcomp&AC2_Lcomp；与门A4将与门A3的输出LS_AC2与AC1_Hcomp做与运算，输出HS_AC1=LS_AC2&AC1_Hcomp；与门A5将与门A2的输出LS_AC1与AC2_Hcomp做与运算，输出HS_AC2=LS_AC1&AC2_Hcomp；逻辑控制器XORLogic将HS_AC1、LS_AC1、HS_AC2和LS_AC2分别输出至MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4的栅极驱动电路，以驱动4个MOS管的导通和关断。在一个实施例中，所述整流桥电路还包括并联在整流桥电路正输入端和负输入端之间的电容C1。在一个实施例中，所述整流桥电路还包括并联在整流桥电路正输出端和负输出端之间的电容C2。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过导通或关断具有更低导通损耗的4个MOS管代替传统的二极管整流电路中的二极管，可以获得更高的整流效率。2、本专利技术具有控制实现电路简单可靠的优点，同时，4个MOS管均工作于软开关模式，实现了理想二极管的整流特性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n采用包括4个MOS管的整流桥电路，对无线充电接收端的LC谐振网络的输出进行整流；/n采用包括逻辑控制器XOR Logic和4个比较器的控制电路，对4个MOS管的导通和关断进行控制；其中，所述4个比较器用于将整流桥电路的输入电压分别与整流桥电路的输出电压或接地电压比较后，将4个比较器的输出信号输入逻辑控制器XOR Logic进行逻辑运算，并由逻辑控制器XOR Logic输出用于控制4个MOS管导通和关断的控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
采用包括4个MOS管的整流桥电路，对无线充电接收端的LC谐振网络的输出进行整流；
采用包括逻辑控制器XORLogic和4个比较器的控制电路，对4个MOS管的导通和关断进行控制；其中，所述4个比较器用于将整流桥电路的输入电压分别与整流桥电路的输出电压或接地电压比较后，将4个比较器的输出信号输入逻辑控制器XORLogic进行逻辑运算，并由逻辑控制器XORLogic输出用于控制4个MOS管导通和关断的控制信号。


2.根据权利要求1所述的无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，其特征在于，所述4个MOS管分别为MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3和MOS管Q4；其中，
MOS管Q1的漏极和MOS管Q2的源极之间的电性连接点为整流桥电路的正输入端，用于连接无线充电接收端的LC谐振网络的正输出端；
MOS管Q3的漏极和MOS管Q4的源极之间的电性连接点为整流桥电路的负输入端，用于连接无线充电接收端的LC谐振网络的负输出端；
MOS管Q1的源极和MOS管Q3的源极之间的电性连接点为整流桥电路的正输出端；
MOS管Q2的漏极和MOS管Q4的漏极之间的电性连接点为整流桥电路的负输出端。


3.根据权利要求2所述的无线充电接收端的高度自适应同步整流的控制方法，其特征在于，所述逻辑控制器XORLogic包括异或门A1、与门A2、与门A3、与门A4和与门A5；所述4个比较器分别为比较器U1、比较器U2、比较器U3和比较器U4；其中，
比较器U1的反向输入端连接整流桥电路的正输入端AC1；比较器U1的正向输入端接地；比较器U1的输出端一方面连接异或门A1的第一输入端，另一方面连接与门A2的第一输入端；
比较器U2的反向输入端连接整流桥电路的负输入端AC2；比较器U2的正向输入端接地；比较器U2的输出端一方面连接异或门A1的第二输入端，另一方面连接与门A3的第一输入端；
比较器U3的正向输入端连接整流桥电路的负输入端AC2；比较器U3的反向输入端连接整流桥电路的正输出端；比较器U3的输出端连接与门A5的第一输入端；
比较器U4的正向输入端连接整流桥电路的正输入端AC1；比较器U4的反向输入端连接整流桥电路的正输出端；比较器U4的输出端连接与门A4的第一输入端；
异或门A1的输出端一方面连接与门A2的第二输入端，另一方面连接与门A3的第二输入端；
与门A2的输出端一方面作为逻辑控制器XORLogic的输出端LS_AC1，另一方面连接与门A5的第二输入端；
与门A3的输出端一方面作为逻辑控制器XORLogic的输出端LS_AC2，另一方面连接与门A4的第二输入端；
与门A4的输出端作为逻辑控制器XORLogic的输出端HS_AC1；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎杰，王建平，王文，戴义红，李暾，梁恩主，
申请(专利权)人：成都市易冲半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51