[发明专利]一种用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路及方法

说明书

本发明提供一种用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路及方法，所述方法为通过检测无线充电系统的接收端的输入电压vrect来控制倍压启动电路的倍压逻辑控制模块发出退出倍压模式信号。本发明的有益效果是：本发明通过检测无线充电系统的接收端的输入电压vrect来控制倍压启动电路的倍压逻辑控制模块发出退出倍压模式信号，能够防止倍压模式下输入电压vrect上升很高损坏无线充电系统的接收端。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，具体而言，涉及一种用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路及方法。

背景技术

随着无线充电功率的持续提升，充电电流持续增加。为了降低线圈带来的损耗，选择低感量的线圈来减小线圈阻抗，从而提升通流能力，达到提高功率的目的。但是线圈感量的降低，会导致耦合的电压变小，导致充电自由度变小，耦合较差时，无法满足芯片正常启动的电压。为了解决低感量线圈低压启动问题，可以采用倍压启动方式，保证芯片可以正常开机。倍压启动方式可以解决低压启动问题，但是也会带来另一个问题，在倍压模式下，快速拿放接收端(RX)会把接收端的输入电压(vrect)抬升很高，有烧坏接收端的风险。

发明内容

本发明旨在提供一种用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路及方法，以解决无线充电系统倍压启动时快速拿放接收端会把接收端的输入电压抬升很高，从而有烧坏接收端的风险的问题。

本发明提供的一种用于无线充电系统倍压启动自适应保护方法为通过检测无线充电系统的接收端的输入电压vrect来控制倍压启动电路的倍压逻辑控制模块发出退出倍压模式信号。

进一步的，实现所述方法的用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路包括钳位电路一、钳位电路二、钳位电路三、电阻R1、电阻R2、电阻R3、开关管NM1、开关管NM2、施密特触发器和非门电路；

所述无线充电系统的接收端的输入电压vrect依次经钳位电路一、钳位电路二、钳位电路三、电阻R1和电阻R2连接公共接地端VSS；钳位电路一和钳位电路二之间的电性连接点连接至开关管NM2的漏极；电阻R1和电阻R2之间的电性连接点一方面连接至开关管NM2的源极，另一方面连接开关管NM1的栅极；开关管NM1的源极连接公共接地端VSS；开关管NM1的漏极一方面连接电阻R3的一端，另一方面连接施密特触发器的输入端；电阻R3的另一端连接施密特触发器和非门电路的供电端；施密特触发器的输出端经非门电路连接倍压启动电路的倍压逻辑控制模块；施密特触发器与非门电路之间的电性连接点连接开关管NM2的栅极。

所述用于无线充电系统倍压启动自适应保护电路的工作方法包括：

无线充电系统的接收端的输入电压vrect经过钳位电路一、钳位电路二和钳位电路三后，在开关管NM1的栅极产生一个开关管NM1的开关控制电压vgate＝(vrect-vc1-vc2-vc3)×R2/(R1+R2)；其中，vc1为钳位电路一的钳位电压，vc2为钳位电路二的钳位电压，vc3为钳位电路三的钳位电压；V0为输入电压vrect产生的一个低压电源，为施密特触发器和非门电路供电，开关管NM1的漏极经电阻R3上拉到低压电源V0；设施密特触发器的输入端为A点；

当输入电压vrect升高直至开关控制电压vgate能够打开开关管NM1以后，A点电压会被拉低，并经过施密特触发器和非门电路以后，非门电路的输出信号vrect_start_ov为高电平，将高电平的输出信号vrect_start_ov输入倍压逻辑控制模块，以控制倍压逻辑控制模块发出退出倍压模式信号；

当输出信号vrect_start_ov变为高电平以后，开关控制电压vgate＝vrect-vc1，且当vrect-vc1V0-Vth2时，其中Vth2为开关管NM2的阈值电压，开关控制电压vgate会被钳位到V0-Vth2；随着输入电压vrect降低，开关控制电压vgate也会降低，直到开关管NM1关闭，A点电压被电阻R3上拉到V0，输出信号vrect_start_ov由高电平变为低电平，进而控制倍压逻辑控制模块发出进入倍压模式信号。