[发明专利]一种应用于无线能量传输系统的发射电路及控制方法

权利要求书

1.一种应用于无线能量传输系统的发射电路，包括接地输入端口GND和电源输入端口VDD，其特征在于，该电路还包括斜坡信号产生电路、采样电路、放大器及包络检波电路、非交叠信号产生电路和驱动电路；斜坡信号产生电路产生斜坡电压信号VRAMP，采样电路和放大器及包络检波电路产生最终采样电压信号VSEN，非交叠信号产生电路的输入信号为最终采样电压信号VSEN与斜坡电压信号VRAMP，非交叠信号产生电路输出驱动信号给驱动电路；所述驱动电路包括第一交流信号输出端口AC1、第二交流信号输出端口AC2、第一驱动缓冲器buffer1、第二驱动缓冲器buffer2、第三驱动缓冲器buffer3、第四驱动缓冲器buffer4、第一晶体管M1、第二晶体管M2、第三晶体管M3和第四晶体管M4，所述第一交流信号输出端口AC1分别与第一晶体管M1的漏极和第三晶体管M3的漏极连接；所述第二交流信号输出端口AC2分别与第二晶体管M2的漏极和第四晶体管M4的漏极连接；非交叠信号产生电路输出第一驱动信号QP1、第二驱动信号QP2、第三驱动信号QN1、第四驱动信号QN2分别驱动第一驱动缓冲器buffer1、第二驱动缓冲器buffer2、第三驱动缓冲器buffer3、第四驱动缓冲器buffer4；第一驱动缓冲器buffer1的输出连接第一晶体管M1的栅极，第二驱动缓冲器buffer2的输出连接第二晶体管M2的栅极，第三驱动缓冲器buffer3的输出连接第三晶体管M3的栅极，第四驱动缓冲器buffer4的输出连接第四晶体管M4的栅极；第一晶体管M1的源极和第二晶体管M2的源极均与电源输入端口VDD连接；第三晶体管M3的源极和第四晶体管M4的源极均与接地输入端口GND连接；所述采样电路包括采样电阻R、第一放大器AMP1、第五晶体管M5和第六晶体管M6；第一放大器AMP1的反相输入端连接驱动电路的第一交流信号输出端口AC1，第一放大器AMP1的同相输入端连接第六晶体管M6的漏极；第五晶体管M5的栅极与第一放大器AMP1的输出端口连接；第六晶体管M6的栅极与驱动电路的第三晶体管M3的栅极连接；采样电阻R的两端分别与第五晶体管M5的漏极和第六晶体管M6的漏极连接；第五晶体管M5的源极连接电源输入端口VDD；第六晶体管M6的源极连接接地输入端口GND。

2.根据权利要求1所述的一种应用于无线能量传输系统的发射电路，其特征在于，所述的放大器及包络检波电路包括第二放大器、包络检波电路；第二放大器AMP2的同相输入端连接第五晶体管M5的漏极；第二放大器AMP2的反相输入端连接第六晶体管M6的漏极；第二放大器AMP2的输出连接到包络检波电路的输入端；包络检波电路的输出端口为最终采样电压信号端口VSEN。

3.根据权利要求1所述的一种应用于无线能量传输系统的发射电路，其特征在于，第一驱动信号QP1信号和第三驱动信号QN1信号的占空比低于50％，第二驱动信号QP2信号和第四驱动信号QN2信号的占空比高于50％，第一驱动信号QP1信号和第三驱动信号QN1信号的占空比增大的过程中，第二驱动信号QP2信号和第四驱动信号QN2信号的占空比减小，以使整个驱动信号的占空比靠近50％。

4.一种应用于权利要求1所述无线能量传输系统的控制方法，其特征在于，该方法包括：在半周期内，对发射线圈的驱动电路的电流信号进行采样，得到半周期内有效的采样电流；通过采样电流流过采样电阻，在采样电阻的两端产生初步采样电压信号，初步采样电压信号经过放大之后得到有一定包络的电压波形；该有一定包络的电压波形输入到包络检波电路中，得到最终采样电压信号；该最终采样电压信号与斜坡信号产生电路的斜坡电压信号进行比较，得到初步占空比信号；初步占空比信号经过非交叠信号电路的非交叠逻辑处理后，产生驱动信号驱动发射线圈，进而调整驱动功率。