[发明专利]电磁共振式无线电能传输锁相频率跟踪电路

权利要求书

1.一种电磁共振式无线电能传输锁相频率跟踪电路，其特征在于：包括发射端电压电流检测电路、锁相环频率跟踪电路和逆变控制电路；

从发射端谐振回路采集的电压和电流信号，经发射端电压电流检测电路进行波形滤波、整形和相位控制处理，输出方波FAV和FAI，经锁相环频率跟踪电路，输出相位差180°的驱动脉冲Qp和Qn，经逆变控制电路，将Qp和Qn分配成驱动信号Q1a、Q2a、Q3a、Q4a；所述驱动信号Q1a和Q4a同相，Q2a和Q3a同相，Q1a、Q4a与Q2a、Q3a相位差180°。

2.如权利要求1所述的电磁共振式无线电能传输锁相频率跟踪电路，其特征在于：所述发射端电压电流检测电路包括发射端电压检测电路和发射端电流检测电路；

所述发射端电压检测电路包括设置发射端谐振回路中的电压传感器V1、电压负向过零比较器、电压正向过零比较器、负向电压波形整理电路、正向电压波形整理电路、正向和负向电压波形相加电路、电压波形延时电路、D触发器IC6B；

所述电压负向过零比较器主要由电阻RV3、RV4、RV6和集成电压比较器ICV1组成；所述电压正向过零比较器主要由电阻RV1、RV2、RV5和集成电压比较器ICV2组成；所述负向电压波形整理电路主要由电阻RV8、电容CV1和集成单稳态触发器ICV3A组成；所述正向电压波形整理电路主要由电阻RV7、电容CV2和集成单稳态触发器ICV3B组成；所述正向和负向电压波形相加电路由与非门IC4C组成；所述电压波形延时电路主要由电阻RV9、电容CV3、CV4、电位器PV1和集成单稳态触发器ICV5A、ICV5B组成；

通过电压传感器V1从发射端谐振回路采集的电压信号通过电阻RV3输入集成电压比较器ICV1的反相输入端，通过电阻RV1输入集成电压比较器ICV2的同相输入端；

集成电压比较器ICV1的同相输入端通过电阻RV4接地，集成电压比较器ICV1的输出端接电阻RV6的一端和集成单稳态触发器ICV3A的正触发输入端；电阻RV6的另一端接正电源；集成单稳态触发器ICV3A的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICV3A的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CV1，外接电阻电容端通过电阻RV8接正电源；

集成电压比较器ICV2的反相输入端通过电阻RV2接地，集成电压比较器ICV2的输出端接电阻RV5的一端和集成单稳态触发器ICV3B的正触发输入端；电阻RV5的另一端接正电源；集成单稳态触发器ICV3B的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICV3B的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CV2，外接电阻电容端通过电阻RV7接正电源；

集成单稳态触发器ICV3A的端和集成单稳态触发器ICV3B的端分别连接与非门IC4C的两个输入端，与非门IC4C的输出端连接集成单稳态触发器ICV5A的正触发输入端；集成单稳态触发器ICV5A的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICV5A的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CV3，外接电阻电容端通过电位器PV1接正电源；

集成单稳态触发器ICV5A的端连接集成单稳态触发器ICV5B的正触发输入端；集成单稳态触发器ICV5B的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICV5B的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CV4，外接电阻电容端通过电阻RV9接正电源；

集成单稳态触发器ICV5B的Q端连接D触发器IC6B的时钟输入端，D触发器IC6B的端接数据输入端；D触发器IC6B用于将输入其的电压波形分频并从Q端输出方波FAV；

所述发射端电流检测电路包括设置发射端谐振回路中的电流传感器A1、电流负向过零比较器、电流正向过零比较器、负向电流波形整理电路、正向电流波形整理电路、正向和负向电流波形相加电路、电流波形延时电路、D触发器IC6A；

所述电流负向过零比较器主要由电阻RI3、RI4、RI6和集成电压比较器ICI1组成；所述电流正向过零比较器主要由电阻RI1、RI2、RI5和集成电压比较器ICI2组成；所述负向电流波形整理电路主要由电阻RI8、电容CI1和集成单稳态触发器ICI3A组成；所述正向电流波形整理电路主要由电阻RI7、电容CI2和集成单稳态触发器ICI3B组成；所述正向和负向电流波形相加电路由与非门IC4A组成；所述电流波形延时电路主要由电阻RI9、电容CI3和集成单稳态触发器ICI5A组成；

通过电流传感器A1从发射端谐振回路采集的电流信号通过电阻RI3输入集成电压比较器ICI1的反相输入端，通过电阻RI1输入集成电压比较器ICI2的同相输入端；

集成电压比较器ICI1的同相输入端通过电阻RI4接地，集成电压比较器ICI1的输出端接电阻RI6的一端和集成单稳态触发器ICI3A的正触发输入端；电阻RI6的另一端接正电源；集成单稳态触发器ICI3A的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICI3A的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CI1，外接电阻电容端通过电阻RI8接正电源；

集成电压比较器ICI2的反相输入端通过电阻RI2接地，集成电压比较器ICI2的输出端接电阻RI5的一端和集成单稳态触发器ICI3B的正触发输入端；电阻RI5的另一端接正电源；集成单稳态触发器ICI3B的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICI3B的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CI2，外接电阻电容端通过电阻RI7接正电源；

集成单稳态触发器ICI3A的端和集成单稳态触发器ICI3B的端分别连接与非门IC4A的两个输入端，与非门IC4A的输出端连接集成单稳态触发器ICI5A的正触发输入端；集成单稳态触发器ICI5A的负触发输入端接地，集成单稳态触发器ICI5A的外接电阻电容端与外接电容端之间接有电容CI3，外接电阻电容端通过电阻RI9接正电源；

集成单稳态触发器ICI5A的Q端连接D触发器IC6A的时钟输入端，D触发器IC6A的端接数据输入端；D触发器IC6A用于将输入其的电流波形分频并从Q端输出方波FAI。