[发明专利]一种同步整流电路、同步整流方法和无线充电装置

说明书

本发明公开了一种同步整流电路、同步整流方法和无线充电装置，包括由4个MOS管组成的桥式整流电路、同步整流检测电路和全控整流驱动电路；桥式整流电路的输入为副边串联谐振回路的输出；同步整流检测电路，包括第一同步整流检测模块和第二同步整流检测模块，第一同步整流检测模块用于检测第三MOS管T3的漏源极电压并输出第一驱动信号，第二同步整流检测模块用于检测第四MOS管T4的漏源极电压并输出第二驱动信号；全控整流驱动电路，用于将第一驱动信号和第二驱动信号放大后分别驱动第一MOS管组和第二MOS管组。本发明简化了整体结构，降低了系统控制难度，提高了系统传输效率。

技术领域

本发明属于无线电能传输领域，具体涉及一种同步整流电路、同步整流方法和无线充电装置。

背景技术

无线电能传输是以电磁场为媒介实现电能的传递。对于无线电能传输系统，需要将变压器一次、二次绕组分开，通过高频磁场的耦合传输电能。与传统接触式电能传输系统相比，无线电能传输使用方便安全、无火花及触电危险、无积尘和接触损耗、无机械磨损和相应的维护问题，可适应多种恶劣环境和天气。

应用于电池充电系统中的无线充电装置便于实现无人自动充电和移动式充电。无线充电装置的传输效率是系统的一个重要考核指标，如果系统的传输效率较低，则表明在能量传输过程中较多的电能转换为热能而被消耗，热能的积累从而导致系统温度的升高影响系统运行。在电池无线充电系统中，通常需要实现恒压恒流的多阶段控制，并尽量提高系统的传输效率，从而出现了多种拓扑结构和控制方法，典型的方法如在发射回路和接收回路分别放置DC/DC电路，利用接收回路DC/DC电路可以控制装置的输出电压，同时通过等步长调节发射回路DC/DC电路的输出电压来搜索最小输入电流点可实现装置最大传输效率，但是该方法调节过程缓慢，并且系统复杂；也有省去接收回路的DC/DC电路，采用半控整流电路实现系统的最大传输效率；还有省去发射回路DC/DC电路，通过DC/DC的变换器实现系统的恒压恒流的充电控制和最大传输效率；但是这些方法的拓扑结构和控制系统都比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提出一种同步整流电路、同步整流方法和无线充电装置，简化了整体结构，降低了系统控制难度，提高了系统传输效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种同步整流电路，包括由4个MOS管组成的桥式整流电路、同步整流检测电路和全控整流驱动电路，4个MOS管分别为第一MOS管T1、第二MOS管T2、第三MOS管T3和第四MOS管T4，第二MOS管T2和第三MOS管T3为第一MOS管组，第一MOS管T1和第四MOS管T4为第二MOS管组；

桥式整流电路的输入为副边串联谐振回路的输出；

同步整流检测电路，包括第一同步整流检测模块和第二同步整流检测模块，第一同步整流检测模块用于检测第三MOS管T3的漏源极电压并输出第一驱动信号，第二同步整流检测模块用于检测第四MOS管T4的漏源极电压并输出第二驱动信号；

全控整流驱动电路，用于将第一驱动信号和第二驱动信号放大后分别驱动第一MOS管组和第二MOS管组。

进一步地完善上述技术方案，全控整流驱动电路包括第一驱动放大模块和第二驱动放大模块；

所述第一驱动信号和第二驱动信号相与后输出关断信号至第一驱动模块和第二驱动模块；第一驱动信号分别输出至第一驱动放大模块的低端输入LI1和第二驱动放大模块的高端输入HI2，第一驱动放大模块的低端输出LO1连接第三MOS管T3的栅极G3，第二驱动放大模块的高端输出HO2连接第二MOS管T2的栅极G2；第二驱动信号分别输出至第一驱动放大模块的高端输入HI1和第二驱动放大模块的低端输入LI2，第一驱动放大模块的高端输出HO1连接第一MOS管T1的栅极G1，第二驱动放大模块的低端输出LO2连接第四MOS管T4的栅极G4。将第一驱动信号和第二驱动信号相与后输出关断信号，控制第一驱动放大模块和第二驱动放大模块的工作状态，避免同一桥臂的MOS管同时导通。