[发明专利]一种无线充电发射器及其控制方法

说明书

一种无线充电发射器，包括：谐振电路(201)，用于产生磁场能量；功率放大电路(202)，用于提供产生磁场能量所需的交流电；零电压开关网络(203)，包括电感、电容、第一开关及第二开关，其中，第二开关与电感并联，再与第一开关及电容串联，用于对功率放大电路(202)的开关节点进行充放电；零电流检测电路(204)，用于产生控制信号控制第一开关及第二开关的开关状态及检测通过电感的电流。由于零电压开关网络(203)两个开关的设置使得通过电感的电流从连续性电流变为非连续性电流，极大地减小ZVS网络电感和电容的尺寸，进而降低电路成本及PCB板的面积。

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，尤其涉及一种无线充电发射器及其控制方法。

背景技术

现有的无线充电发射端常采用D型功率放大器。由于D型放大器的开关节点存在很大的寄生电容，需要采用零电压开关(Zero-Voltage Switching，ZVS)技术来提高转换效率。传统的ZVS技术采用连续导通模式(Continuous-Conduction Mode，CCM)工作模式，需要体积很大的ZVS电感和电容，提高了成本且增加了印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的面积。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对于现有的技术问题，本发明提出一种无线充电发射器及其控制方法，用于至少部分解决上述技术问题之一。

(二)技术方案

本发明一方面提供一种无线充电发射器，包括：谐振电路201，用于产生磁场能量；功率放大电路202，用于提供产生磁场能量所需的交流电；零电压开关网络203，包括电感、电容、第一开关及第二开关，其中，第二开关与电感并联，再与第一开关及电容串联，用于对功率放大电路202的开关节点进行充放电；零电流检测电路204，用于产生控制信号控制第一开关及第二开关的开关状态及检测通过电感的电流。

可选地，零电流检测电路204包括信号产生电路，功率放大电路202包括两个功率开关，在两个功率开关相互切换的时间段内，信号产生电路产生控制信号控制第一开关导通，第二开关断开。

可选地，零电流检测电路204还包括检测电路，用于检测通过电感的电流；若检测电路检测到通过电感的电流为0，则信号产生电路产生控制信号控制第一开关断开，第二开关导通。

可选地，功率放大电路202包括两个功率开关，无线充电发射器还包括：零电压环路控制电路205，用于产生驱动信号控制两个功率开关的切换。

可选地，零电压环路控制电路205包括采样电路和开关控制电路；采样电路采样功率放大电路202的开关节点电压及电源电压，比较开关节点电压与电源电压的电压差；开关控制电路根据电压差产生驱动信号控制两个功率开关的切换。

可选地，采样电路在零电压开关网络203对功率放大电路202的开关节点充放电结束时，采样开关节点电压及电源电压。

可选地，电容通过电感对功率放大电路202的开关节点进行充放电。

本发明另一方面提供一种无线充电发射器的控制方法，无线充电发射器包括谐振电路201、功率放大电路202、零电压开关网络203、零电流检测电路204及零电压环路控制电路205，其中零电压开关网络203包括电感、电容、第一开关及第二开关，第二开关与电感并联，再与第一开关及电容串联，控制方法包括：

S1，在功率放大电路202的两个功率开关切换的时间段内，零电流检测电路204控制第一开关导通，第二开关断开，对功率放大电路202的开关节点进行充放电，产生交流电；S2，零电流检测电路204检测通过电感的电流，根据电流控制第一开关及第二开关的开关状态。