[发明专利]一种无线充电发射电路

说明书

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别涉及一种无线充电发射电路。

背景技术

无线充电技术是通过在发送和接收端用相应的线圈来发送和接收产生感应的交流信号来进行充电的一项技术。目前，无线充电技术可以分为两种方式，一种电磁感应方式；一种磁共振方式，其中电磁感应方式是依靠线圈之间的电磁感应实现能量的传输，磁共振方式是通过两个振动频率相同的物体来实现高效的能量传输。电磁感应式无线充电需要将充电设备控制在几毫米～几厘米范围内，属于近磁场无线充电，比较适合小功率电器使用，如手机、PSP等。由于其工作在10KHz～数百kHz之间，其电流采样技术很成熟，不需要考虑电子元器件在高频工作状态下的寄生参数对系统控制的影响。磁共振式无线充电技术可以实现数厘米～数米左右的无线充电距离，同时效率很高，因此备受关注。然而，在磁共振式无线充电技术中，线圈共振频率在10MHz或者更高，这种工作频率下贴片电子元器件的寄生参数将对采样电路的精度造成影响，并进一步影响发射电路的性能。

因此，在磁共振式无线充电系统中，发射电路的控制将直接决定系统的性能，如何有效实时控制发射系统，是一个技术难题。

发明内容

本发明提供一种无线充电发射电路，用于解决现有技术的无线充电系统中难以对发射电路部分进行实时和有效地控制的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种无线充电发射电路，应用于无线充电系统中，所述无线充电发射电路包括：DSP控制单元、驱动电路、能量发射电路、无线发射线圈、以及电流采样电路；其中，

所述DSP控制单元连接至驱动电路；所述DSP控制单元用于将PWM脉冲控制信号提供给驱动电路，以及根据所述电流采样电路采集的工作电流对提供给驱动电路的所述PWM脉冲控制信号进行调整，以控制无线充电系统的正常工作；

所述驱动电路用于根据所述PWM脉冲控制信号，控制能量发射电路中的多个MOS管交替导通和关闭；

所述能量发射电路用于通过多个MOS管交替导通和关闭，对无线发射线圈进行激励以实现能量的无线发射；

所述电流采样电路连接至能量发射电路和DSP控制单元，所述电流采样电路用于对能量发射电路的工作电流进行采集，所述电流采样电路中包括两个采样电阻，所述两个采样电阻交替对工作电流进行采集。

优选地，在无线充电系统工作的一个周期内，两个采样电阻分开检测，每个采样电阻工作半个周期。

优选地，电流采样电路包括采样电阻R1和R2、磁珠FB1和FB2、滤波电容C2和C3、电阻R7和R8、运算放大器U3-A和U3-B、以及增益调节电阻R5、R6、R9和R10；其中，

采样电阻R1上的电压信号经过FB2滤掉高频信号，再经过电容C3和电阻R8组成的低通滤波器进行低通滤波处理，滤波之后的信号输入运算放大器U3-B进行放大处理后输入DSP控制单元的第一数模转换通道中；采样电阻R2上的电压信号经过FB1滤掉高频信号，再经过电容C2和电阻R7组成的低通滤波器进行低通滤波处理，滤波之后的信号输入运算放大器U3-A进行放大处理后输入DSP控制单元的第二数模转换通道中。

优选地，所述能量发射电路包括由4个MOS管所组成的全桥H桥；

采样电阻R1和R2分别连接到所述全桥H桥中下桥臂的MOS管的源极；或，采样电阻R1和R2分别连接至所述全桥H桥中上桥臂的MOS管的漏极。

优选地，所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4所组成的H桥，MOS管Q1与Q2组成H桥的前桥臂，MOS管Q3与Q4组成H桥的后桥臂；其中，MOS管Q1、Q3同时导通，同时关闭；MOS管Q2、Q4同时导通，同时关闭；所述MOS管Q1、Q2、Q3以及Q4根据DSP控制单元所提供的PWM脉冲控制信号交替导通，以激励所述无线发射线圈；或，

所述能量发射电路包括由MOS管Q1、Q2、以及电容C5和C6所组成的半桥H桥，其中，MOS管Q1和电容C5组成所述半桥H桥的上桥臂，MOS管Q2和电容C6组成半桥H桥的下桥臂；MOS管Q1和Q2交替导通，以激励所述无线发射线圈。

优选地，所述能量发射电路包括H桥时，

所述无线发射线圈包括金属线圈TI-A和电容C20，电容C20与金属线圈TI-A串联，

所述金属线圈TI-A的一端连接至所述能量发射电路中前桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点，所述金属线圈TI-A的另一端通过电容C20连接至所述能量发射电路中后桥臂的两个MOS管的源极和漏极之间的连接点。