[发明专利]一种低电压应力的电路及无线充电装置

说明书

本发明实施例涉及电子电力技术领域，公开了一种低电压应力的电路及无线充电装置。该低电压应力的电路包括：第一子逆变电路，包括依次串联的第一电源单元、第一电感、第一晶体管，和与第一晶体管并联的第一谐波消除单元，第一晶体管的输出端、第一电源单元的负极接地；第二子逆变电路与第一子逆变电路并联，包括依次串联的第二电源单元、第二晶体管、第二电感，和与第二晶体管并联的第二谐波消除单元，第二电源单元的负极接地；输出电路与第一谐波消除单元、第二谐波消除单元串联，用于输出交流电。通过以上方式，本实施例能够有效降低功率器件的电压应力。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体涉及一种低电压应力的电路及无线充电装置。

背景技术

近年来，无线电能传输技术飞速发展，其中，磁场耦合无线电能传输技术由于传输功率大、效率稿、安全性好等优势，在各个领域得到广泛关注。

拓扑结构是无线电能传输的重要组成部分。传统Class E类功率放大器的拓扑结构具有结构简单、效率高的特点，通常用于作为无线充电发射器的功率级。

如图1所示，为传统Class E类功率放大器的电路结构示意图。其中，左端的开关代表工作于开关状态的晶体管，C_p为晶体管结电容和外加补充电容，L_X、L_S和C_S组成输出电路，R_L为负载电阻。

发明人在实现本发明实施例的过程中发现，传统Class E类功率放大器输出相同的功率需要更高的输入电压，晶体管通常达到3-5倍输入电压，导致功率器件电压应力高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明目的在于提供一种低电压应力的电路及无线充电装置，能够有效降低功率器件的电压应力。

为了实现上述目的，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明提供了一种低电压应力的电路，包括逆变电路和输出电路，所述逆变电路包括：第一子逆变电路，包括：第一电源单元、第一电感、第一晶体管和第一谐波消除单元，所述第一电源单元的正极与所述第一电感的输入端连接，所述第一电感的输出端与所述第一晶体管的输入端连接，所述第一晶体管的输出端接地，所述第一电源单元的负极接地，所述第一谐波消除单元与所述第一晶体管并联连接；第二子逆变电路，与所述第一子逆变电路并联连接，包括：第二电源单元、第二晶体管、第二电感和第二谐波消除单元，所述第二电源单元的正极与所述第二晶体管的输入端连接，所述第二晶体管的输出端与所述第二电感的输入端连接，所述第二电感的输出端与所述第二电源单元的负极连接，所述第二电源单元的负极接地，所述第二谐波消除单元与所述第二晶体管并联连接；所述输出电路分别与所述第一谐波消除单元、所述第二谐波消除单元串联连接，所述输出电路用于输出交流电。

在一些实施例中，所述第一电感和所述第二电感绕设于同一磁环上。

在一些实施例中，所述第一谐波消除单元包括第一电容和第一LC单元，所述第一电容与所述第一晶体管并联连接，所述第一LC单元与所述第一电容并联连接；所述第二谐波消除单元包括第二电容和第二LC单元，所述第二电容与所述第二晶体管并联连接，所述第二LC单元与所述第二电容并联连接。

在一些实施例中，所述第一LC单元包括第三电容和第三电感，所述第三电感的输入端与所述第一电容的输入端连接，所述第三电感的输出端与所述第三电容的输入端连接，所述第三电容的输出端与所述第一电容的输出端连接；所述第二LC单元包括第四电容和第四电感，所述第四电容的输入端与所述第二电容的输入端连接，所述第四电容的输出端与所述第四电感的输入端连接，所述第四电感的输出端与所述第二电容的输出端连接。

在一些实施例中，所述第一电容与所述第二电容相同，所述第三电容与所述第二电容相同，所述第三电感与所述第四电感相同。