一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、无线充电线圈以及装置制造方法及图纸

技术编号:25049924 阅读:30 留言:0更新日期:2020-07-29 05:37
本申请公开了一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、无线充电线圈以及装置,属于无线充电领域。其中,一种无线充电串联谐振腔,包括谐振单元,所述谐振单元与所述桥式整流芯片连接,所述谐振单元至少包括两个彼此串联的谐振腔,至少两个所述谐振腔可变更的接入所述桥式整流芯片,用于适应不同功率状态的需要。本申请还包括一种无线充电方法,一种无线充电线圈,以及一种无线充电装置;使用本申请的技术方案,当电流提高时,减少电感线圈所浪费的功耗,改善发热情况,提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、无线充电线圈以及装置
本专利技术属于无线充电领域,具体涉及一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、无线充电线圈以及装置。
技术介绍
在大电流无线充电中谐振腔电路设计中,通常情况下,为了使接收芯片IC能够正常工作,谐振腔(Ls&Cs)需要在DigitalPing(数字Ping)阶段收到足够高的电压,也就是需要Ls足够大。现在手机内接收线圈的通用的选择为8μH。但是,电感值与线圈绕制匝数成正比,Ls越大,线圈的寄生串联电阻就越大。例如8μH的线圈的寄生电阻大约为200mOhms。当电流提高时,由于电感线圈Ls的寄生电阻为200mOhms,而了开关器件M1~M4只有50mOhms。因此会使电感线圈浪费很大的功耗并且发热严重。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足,本专利技术提出一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、线圈以及装置,解决了当电流提高时,电感线圈浪费很大功耗,并且发热的问题。一种无线充电串联谐振腔,包括谐振单元,所述谐振单元与所述桥式整流芯片连接,所述谐振单元至少包括两个彼此串联的谐振腔,至少两个所述谐振腔可变更的接入所述桥式整流芯片,用于适应不同功率状态的需要。所述谐振单元包括第一电感(Ls1)、第一电容(Cs1),第二电感(Ls2)、第二电容(Cs2);所述第一电感(Ls1)与所述第二电感串联,所述第一电感(Ls1)后串联所述第一电容(Cs1)和所述第二电容(Cs2),其中第一电容(Cs1)和第二电容(Cs2)并联;所述第二电容(Cs2)所在支路上串联设置有第一开关;包括第二开关,所述第二开关的一端连接在所述第一电感(Ls1)与第二电感(Ls2)之间,另一端连接在所述桥式整流芯片的输入端相连接;还包括第三开关,所述第二电感(Ls2)与第三开关相连接,所述第三开关与所述桥式整流芯片的输入端相连接。所述第一电容Cs1与所述第二电容Cs2电容值相等。所述第一电感Ls1与所述第二电感Ls2电感值相等。所述第二开关,包括背靠背的两个场效应管,第二晶体管M8e与第三晶体管M9e;所述第二晶体管(M8e)的栅极与第三晶体管(M9e)的栅极相连接,并同时与桥式整流芯片第一驱动端(DRV_M8e)相连接,所述第二晶体管(M8e)的源极与第三晶体管(M9e)的源极相连接,所述第二晶体管(M8e)的漏极与所述第一电感(Ls1)和第二电感(Ls2)中间相连接,所述所述第三晶体管(M9e)的漏极与所述桥式整流芯片连接点ACN相连接。所述第三开关,包括背靠背的两个场效应管,第四晶体管M6e与第五晶体管M7e;所述第四晶体管(M6e)的栅极与第五晶体管(M7e)的栅极相连接,并同时与桥式整流芯片第二驱动端(DRV_M6e)相连接,所述第四晶体管(M6e)的源极五晶体管(M7e)的源极相连接,所述第四晶体管(M6e)的漏极与所述第二电感(Ls2)的一端相连接,所述所述第五晶体管(M7e)的漏极与所述桥式整流芯片连接点ACN相连接。所述桥式整流芯片的输入端并联有滤波电容(C3)。一种无线充电方法,使用所述的无线充电并联谐振腔实现;在第一工作状态下,当第一开关与第二开关均截止时,第三开关导通时,即第一开关M5e、第二晶体管M8e与第三晶体管M9e均为截止状态,第四晶体管M6e与第五晶体管M7e为导通状态,接入第一谐振腔;在第二工作状态下,当第一开关与第二开关均导通时,第三开关截止时,即第一开关M5e、第二晶体管M8e与第三晶体管M9e均为导通状态,第四晶体管M6e与第五晶体管M7e为截止状态时,接入第二谐振腔。一种无线充电线圈,从起始端开始,进行电感线的绕制,直到结束端为止,在结束端与起始端的中间位置引出中间引线,则起始端与中间引线之间的部分为所述第一电感Ls1,中间引线与结束端之间的部分为所述第二电感Ls2。一种无线充电装置,包括所述的无线充电串联谐振腔。本申请所达到的有益效果:本专利技术提出一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、线圈以及装置,当电流提高时,减少电感线圈所浪费的功耗,改善发热情况,提高了工作效率。附图说明图1本专利技术实施例的一种无线充电串联谐振腔原理图;图2本专利技术实施例的电感线圈绕制示意图;图3现有技术中无线充电中谐振腔驱动电路。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案,而不能以此来限制本申请的保护范围。通常情况下,为了使接收芯片能够正常工作,谐振腔(Ls&Cs)需要在DigitalPing阶段收到足够高的电压,也就是需要Ls足够大。现在手机内接收线圈的通用的选择为8μH。但是,电感值与线圈绕制匝数成正比,Ls越大,线圈的寄生串联电阻就越大。例如8μH的线圈的寄生电阻大约为200mOhms。在大电流时,由于电感线圈Ls的寄生电阻为200mOhms,而M1~M4只有50mOhms。因此会使电感线圈浪费很大的功耗并且发热严重,如图3所示,为现有技术中无线充电谐振腔驱动电路。本专利技术提出一种无线充电串联谐振腔、无线充电方法、线圈以及装置,解决了当电流提高时,电感线圈浪费很大功耗,并且发热的问题。一种无线充电串联谐振腔,包括谐振单元,所述谐振单元与所述桥式整流芯片连接,所述谐振单元至少包括两个彼此串联的谐振腔,至少两个所述谐振腔可变更的接入所述桥式整流芯片,用于适应不同功率状态的需要。所述谐振单元包括第一电感(Ls1)、第一电容(Cs1),第二电感(Ls2)、第二电容(Cs2);所述第一电感(Ls1)与所述第二电感串联,所述第一电感(Ls1)后串联所述第一电容(Cs1)和所述第二电容(Cs2),其中第一电容(Cs1)和第二电容(Cs2)并联;所述第二电容(Cs2)所在支路上串联设置有第一开关;包括第二开关,所述第二开关的一端连接在所述第一电感(Ls1)与第二电感(Ls2)之间,另一端连接在所述桥式整流芯片的输入端相连接;还包括第三开关,所述第二电感(Ls2)与第三开关相连接,所述第三开关与所述桥式整流芯片的输入端相连接。所述第一电容Cs1与所述第二电容Cs2电容值相等。所述第一电感Ls1与所述第二电感Ls2电感值相等。所述第二开关,包括背靠背的两个场效应管,第二晶体管M8e与第三晶体管M9e;所述第二晶体管(M8e)的栅极与第三晶体管(M9e)的栅极相连接,并同时与桥式整流芯片第一驱动端(DRV_M8e)相连接,所述第二晶体管(M8e)的源极与第三晶体管(M9e)的源极相连接,所述第二晶体管(M8e)的漏极与所述第一电感(Ls1)和第二电感(Ls2)中间相连接,所述所述第三晶体管(M9e)的漏极与所述桥式整流芯片连接点ACN相连接。所述第三开关,包括背靠背的两个场效应管,第四晶体管M6e与第五晶体管M7e;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电串联谐振腔,包括谐振单元,所述谐振单元与所述桥式整流芯片连接,其特征在于,所述谐振单元至少包括两个彼此串联的谐振腔,至少两个所述谐振腔可变更的接入所述桥式整流芯片,用于适应不同功率状态的需要。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线充电串联谐振腔,包括谐振单元,所述谐振单元与所述桥式整流芯片连接,其特征在于,所述谐振单元至少包括两个彼此串联的谐振腔,至少两个所述谐振腔可变更的接入所述桥式整流芯片,用于适应不同功率状态的需要。


2.根据权利要求1所述的无线充电串联谐振腔,其特征在于:所述谐振单元包括第一电感(Ls1)、第一电容(Cs1),第二电感(Ls2)、第二电容(Cs2);
所述第一电感(Ls1)与所述第二电感串联,所述第一电感(Ls1)后串联所述第一电容(Cs1)和所述第二电容(Cs2),其中第一电容(Cs1)和第二电容(Cs2)并联;
所述第二电容(Cs2)所在支路上串联设置有第一开关;
包括第二开关,所述第二开关的一端连接在所述第一电感(Ls1)与第二电感(Ls2)之间,另一端连接在所述桥式整流芯片的输入端相连接;
还包括第三开关,所述第二电感(Ls2)与第三开关相连接,所述第三开关与所述桥式整流芯片的输入端相连接。


3.根据权利要求2所述的无线充电串联谐振腔,其特征在于:所述第一电容(Cs1)与所述第二电容(Cs2)电容值相等。


4.根据权利要求3所述的无线充电串联谐振腔,其特征在于:所述第一电感(Ls1)与所述第二电感(Ls2)电感值相等。


5.根据权利要求4所述的无线充电串联谐振腔,其特征在于:所述第二开关,包括背靠背的两个场效应管,第二晶体管(M8e)与第三晶体管(M9e);
所述第二晶体管(M8e)的栅极与第三晶体管(M9e)的栅极相连接,并同时与桥式整流芯片第一驱动端(DRV_M8e)相连接,所述第二晶体管(M8e)的源极与第三晶体管(M9e)的源极相连...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭越勇
申请(专利权)人:美芯晟科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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