[发明专利]一种基于Class-E电路的负载无关型无线充电电路及控制方法

权利要求书

1.一种基于Class-E电路的负载无关型无线充电电路的控制方法，其特征在于：包括磁耦合机构(3)，所述磁耦合机构(3)包括发射线圈(6)、接收线圈(7)、发射补偿电容(8)、第一补偿电容(9)、第二补偿电容(10)、第二电感(12)和第三电感(13)，所述发射线圈(6)与发射补偿电容(8)串联，所述接收线圈(7)与第二电感(12)和第三电感(13)串联，所述第一补偿电容(9)与接收线圈(7)并联，所述第二补偿电容(10)与接收线圈(7)和第二电感(12)组成的串联电路并联；

还包括直流供电电源(1)、逆变单元(2)和高频整流单元(4)；所述直流供电电源(1)的输出端与逆变单元(2)的输入端连接，所述逆变单元(2)的输出端与磁耦合机构(3)的输入端连接，所述磁耦合机构(3)的输出端与高频整流单元(4)的输入端连接；

所述逆变单元(2)为Class-E电路，包括第一电感(11)、增强型NMOS管(14)、寄生二极管(15)和第一电容(16)，所述第一电感(11)连接在直流供电电源(1)的正极和增强型NMOS管(14)的漏极之间，所述增强型NMOS管(14)的源极与直流供电电源(1)的负极连接，所述寄生二极管(15)的正极与增强型NMOS管(14)的源极连接，负极与增强型NMOS管(14)的漏极连接，所述第一电容(16)的两端分别与增强型NMOS管(14)的源极与漏极连接，且第一电容(16)与发射线圈(6)和发射补偿电容(8)组成的串联电路并联；

所述高频整流单元(4)为桥式整流电路；

将发射线圈(6)等效为第一发射分离线圈(61)与第二发射分离线圈(62)，将第二电感(12)等效为第二分离电感一(121)和第二分离电感二(122)；

令ω_cv＝αω_cc，根据公式求出α的值，其中ω_cv为恒压模式的开关角频率，ω_cc为恒流模式的开关角频率，α为恒压模式的开关角频率与恒流模式的开关角频率的比值，L_p为发射线圈(6)的电感，L_p1为第一发射分离线圈(61)的电感，根据频率与角频率的关系公式ω＝2πf，给定恒压工作频率(f_cv)，求出对应的恒流工作频率(f_cc)，或者给定恒流工作频率(f_cc)，求出对应的恒压工作频率(f_cv)；

令发射补偿电容(8)与第一发射分离线圈(61)在恒压工作频率(f_cv)下发生谐振，即可实现恒压输出，令发射补偿电容(8)与发射线圈(6)在恒流工作频率(f_cc)下发生谐振，即可实现恒流输出。