一种用于双向无线充电的收发电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于双向无线充电的收发电路，包括谐振模块、整流逆变模块、滤波模块、整流控制模块、逆变控制模块和驱动模块，整流逆变模块为四个场效应管构成的全桥电路，其中两个场效应管构成上桥臂，另外两个场效应管构成下桥臂，收发电路工作于接收状态时，整流控制模块对下桥臂两个场效应管的源极和漏极电压进行检测，后输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断；收发电路工作于发射状态时，逆变控制电路对谐振模块中线圈的电流进行检测，后输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断；本实用新型专利技术能够实现双向无线充电。电。电。

【技术实现步骤摘要】
一种用于双向无线充电的收发电路


[0001]本技术属于无线充电
，具体涉及一种用于双向无线充电的收发电路。

技术介绍

[0002]随着科学的发展与进步，人们的生活中出现了越来越多的电子设备，电子设备在使用时需要消耗电能，当电能耗尽时，需要对电子设备进行充电。在选择充电方式时，无线充电可以解决许多有线供电中存在的问题，如灵活方便性较差、导体接触部分容易磨损、容易产生火花、供电线外露可能带来的安全隐患等问题。特别的，在一些场景下，即需要可以对设备携带的蓄电池进行无线充电，也需要设备携带的蓄电池可以为其他设备进行无线充电。例如，随着水下无人潜航器应用需求的与日俱增，以及利用水下无人潜航器给海中浮漂进行能量补给成为了急需解决的现实问题，因此水下无人潜航器内部携带的电池的充电与放电问题得到了很多科研学者的关注。水下无人潜航器的能量是由其自身携带的电池供给，当电能将要耗尽时，需要进行充电给电池补充能量。目前唯一的方式是进行湿拔操作，种方式带来了很大的安全隐患以及不便性。当需要给海中漂浮的智能监测设备进行能量补给时，现有的方式是跟换设备进行不间断的监测，此方式需要人工操作费事费力。因此这些传统的方法已经严重落后，有些都已经无法实施，从而严重影响了水下无人潜航器连续工作条件。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决双向无线充电的问题，提供一种用于双向无线充电的收发电路。
[0004]为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0005]一种用于双向无线充电的收发电路，包括谐振模块、整流逆变模块、滤波模块、整流控制模块、逆变控制模块和驱动模块，谐振模块、整流逆变模块和滤波模块依次连接；所述收发电路具有接收和发射两种工作状态，工作于接收状态时，谐振模块用于接收交变电能，整流逆变模块用于将交变电能转换为直流电能，滤波模块用于对直流电能进行滤波处理；工作于发射状态时，滤波模块用于对接收的直流电能进行滤波处理，整流逆变模块用于将直流电能转换为交变电能，谐振模块用于将交变电能发射出去；所述整流逆变模块为四个场效应管构成的全桥电路，其中两个场效应管构成全桥电路的上桥臂，另外两个场效应管构成全桥电路的下桥臂，收发电路工作于接收状态时，整流控制模块对下桥臂两个场效应管的源极和漏极的电压进行检测，并根据检测结果输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断；所述谐振模块包括串联的线圈和第二电容，收发电路工作于发射状态时，逆变控制电路对线圈的电流进行检测，并根据检测结果输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断。本技术设置谐振模块、整流逆变模块和滤波模块，通过整流控制模块
和逆变控制模块对接收和发射两种工作状态进行控制，具体实施时，在滤波模块后连接设备的蓄电池，从而在接收状态时，将外部无线充电设备提供的交流电能转换为直流电能为蓄电池充电，在发射状态时，将蓄电池提供的直流电能转换为交流电能为其他设备进行无线充电。
[0006]对本技术技术方案的进一步限定，所述四个场效应管分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管，四个场效应管均为带阻尼二极管的N型绝缘栅双极型晶体管，第一场效应管和第二场效应管构成上桥臂，第三场效应管和第四场效应管构成下桥臂；四个场效应管的栅极和源极之间均连接有并联的电阻和二极管，二极管为双向瞬态抑制二极管；四个场效应管的栅极均串联有电阻后作为每个场效应管的栅极输入端；所述第四场效应管的漏极与第二场效应管的源极连接作为双向同步整流电路的第一输入端，第二场效应管的漏极与第一场效应管的漏极连接作为双向同步整流电路的正极输出端，第一场效应管的源极与第三场效应管的漏极连接作为双向同步整流电路的第二输入端，第三场效应管的源极与第四场效应管的源极连接作为双向同步整流电路的负极输出端；所述线圈的第一端串联第二电容后与同步整流电路的第一输入端连接，线圈的第二端与同步整流电路的第二输入端。本技术中场效应管采用带阻尼二极管的N型绝缘栅双极型晶体管，具有驱动功率小而饱和压降低的优点；在四个场效应管的栅极和源极之间均连接有并联的电阻和二极管，可防止场效应管产生高压击穿的情况，起到保护场效应管的作用。其中第一场效应管和第四场效应管为一对，第二场效应管和三场效应管为一对，在使用时，其中一对场效应管关断，另一对场效应管导通，从而形成相应的回路。
[0007]对本技术技术方案的进一步限定，所述驱动模块包括第一驱动芯片和第二驱动芯片，第一驱动芯片和第二驱动芯片均为MOS场效应晶体管驱动芯片，第一驱动芯片的高端输出引脚与第一场效应管的栅极输入端连接，第一驱动芯片的高端浮置电源偏移电压引脚与第一场效应管的源极连接，第一驱动芯片的低端输出引脚与第二场效应管的栅极输入端连接，第一驱动芯片的公共端引脚与第二场效应管的源极连接；第二驱动芯片的高端输出引脚与第三场效应管的栅极输入端连接，第二驱动芯片的高端浮置电源偏移电压引脚与第三场效应管的源极连接，第二驱动芯片的低端输出引脚与第四场效应管的栅极输入端连接，第二驱动芯片的公共端引脚与第四场效应管的源极连接。本技术中第一驱动芯片和第二驱动芯片分别控控制上桥臂和下桥臂中的两个场效应管。
[0008]对本技术技术方案的进一步限定，所述整流控制模块包括第一同步整流控制芯片和第二同步整流控制芯片，第一同步整流控制芯片的漏极电压检测端与第四场效应管的漏极连接，第一同步整流控制芯片的源极电压检测端与第四场效应管的源极连接，第二同步整流控制芯片的漏极电压检测端与第三场效应管的漏极连接，第二同步整流控制芯片的源极电压检测端与第三场效应管的源极连接。本技术中第一同步整流控制芯片对下桥臂中第四场效应管的源极和漏极电压进行检测，第二同步整流控制芯片对下桥臂中第三场效应管的源极和漏极电压进行检测。
[0009]对本技术技术方案的进一步限定，所述第一同步整流控制芯片和第二同步整流控制芯片的型号均为IR11672，整流控制模块还包括第四电容、第八电容、第十一电阻、第十三电阻、第三电容、第七电容、第九电阻和第十电阻；所述第一同步整流控制芯片的使能端串联第四电容后接地，第一同步整流控制芯片的最小导通时间调节端串联第十一电阻后
接地，第八电容的第一端与第一同步整流控制芯片的供电端连接，第八电容的第二端接地，第一同步整流控制芯片的公共端接地，第一同步整流控制芯片的栅驱动输出端串联第十三电阻后作为第一同步整流控制芯片的输出端；所述第二同步整流控制芯片的使能端串联第三电容后接地，第二同步整流控制芯片的最小导通时间调节端串联第九电阻后接地，第七电容的第一端与第二同步整流控制芯片的供电端连接，第七电容的第二端接地，第二同步整流控制芯片的公共端接地，第二同步整流控制芯片的栅驱动输出端串联第十电阻后作为第二同步整流控制芯片的输出端。本技术中第一同步整流控制芯片和第二同步整流控制芯片均采用IR11672，控制方式简单，可提高整流控制效率，外围电路简单，可靠性好。
[0010]对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双向无线充电的收发电路，其特征在于：包括谐振模块、整流逆变模块、滤波模块、整流控制模块、逆变控制模块和驱动模块，谐振模块、整流逆变模块和滤波模块依次连接；所述收发电路具有接收和发射两种工作状态，工作于接收状态时，谐振模块用于接收交变电能，整流逆变模块用于将交变电能转换为直流电能，滤波模块用于对直流电能进行滤波处理；工作于发射状态时，滤波模块用于对接收的直流电能进行滤波处理，整流逆变模块用于将直流电能转换为交变电能，谐振模块用于将交变电能发射出去；所述整流逆变模块为四个场效应管构成的全桥电路，其中两个场效应管构成全桥电路的上桥臂，另外两个场效应管构成全桥电路的下桥臂，收发电路工作于接收状态时，整流控制模块对下桥臂两个场效应管的源极和漏极的电压进行检测，并根据检测结果输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断；所述谐振模块包括串联的线圈和第二电容，收发电路工作于发射状态时，逆变控制电路对线圈的电流进行检测，并根据检测结果输出驱动信号至驱动模块，驱动模块根据所收到的驱动信号分别控制四个场效应管的导通与关断。2.根据权利要求1所述的一种用于双向无线充电的收发电路，其特征在于：所述四个场效应管分别为第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管和第四场效应管，四个场效应管均为带阻尼二极管的N型绝缘栅双极型晶体管，第一场效应管和第二场效应管构成上桥臂，第三场效应管和第四场效应管构成下桥臂；四个场效应管的栅极和源极之间均连接有并联的电阻和二极管，二极管为双向瞬态抑制二极管；四个场效应管的栅极均串联有电阻后作为每个场效应管的栅极输入端；所述第四场效应管的漏极与第二场效应管的源极连接作为双向同步整流电路的第一输入端，第二场效应管的漏极与第一场效应管的漏极连接作为双向同步整流电路的正极输出端，第一场效应管的源极与第三场效应管的漏极连接作为双向同步整流电路的第二输入端，第三场效应管的源极与第四场效应管的源极连接作为双向同步整流电路的负极输出端；所述线圈的第一端串联第二电容后与同步整流电路的第一输入端连接，线圈的第二端与同步整流电路的第二输入端。3.根据权利要求2所述的一种用于双向无线充电的收发电路，其特征在于：所述驱动模块包括第一驱动芯片和第二驱动芯片，第一驱动芯片和第二驱动芯片均为MOS场效应晶体管驱动芯片，第一驱动芯片的高端输出引脚与第一场效应管的栅极输入端连接，第一驱动芯片的高端浮置电源偏移电压引脚与第一场效应管的源极连接，第一驱动芯片的低端输出引脚与第二场效应管的栅极输入端连接，第一驱动芯片的公共端引脚与第二场效应管的源极连接；第二驱动芯片的高端输出引脚与第三场效应管的栅极输入端连接，第二驱动芯片的高端浮置电源偏移电压引脚与第三场效应管的源极连接，第二驱动芯片的低端输出引脚与第四场效应管的栅极输入端连接，第二驱动芯片的公共端引脚与第四场效应管的源极连接。4.根据权利要求3所述的一种用于双向无线充电的收发电路，其特征在于：所述整流控制模块包括第一同步整流控制芯片和第二同步整流控制芯片，第一同步整流控制芯片的漏极电压检测端与第四场效应管的漏极连接，第一同步整流控制芯片的源极电压检测端与第
四场效应管的源极连接，第二同步整流控制芯片的漏极电压检测端与第三场效应管的漏极连接，第二同步整流控制芯片的源极电压检测端与第三场效应管的源极连接。5.根据权利要求4所述的一种用于双向无线充电的收发电路，其特征在于：所述第一同步整流控制芯片和第二同步整流控制芯片的型号均为IR11672，整流控制模块还包括第四电容、第八电容、第十一电阻、第十三电阻、第三电容、第七电容、第九电阻和第十电阻；所述第一同步整流控制芯片的使能端串联第四电容后接地，第一同步整流控制芯片的最小导通时间调节端串联第...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗进，徐笑娟，沐扣晓，柯晓东，
申请(专利权)人：南京和若源电气有限公司，
类型：新型
国别省市：