开关电路的控制电路及应用其的无线充电发射器的制作方法

本实用新型涉及电力电子领域，特别涉及一种开关电路的控制电路及应用其的无线充电发射器。

背景技术：

应用于无线充电的现有技术的开关电路中，所述开关电路包括包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管和第二开关管第一端作为开关电路输入端，第一开关管第二端和第三开关管第一端连接，其公共端为第一公共端；第二开关管第二端和第四开关管第一端连接，其公共端为第二公共端；所述第三开关管第二端和所述第四开关管第二端接地；第一公共端和第二公共端分别连接lc电路，第一开关管和第三开关管组成开关电路的第一个桥臂，第二开关管和第四开关管组成开关电路的第二个桥臂。第一脉宽调制信号pwm1控制开关电路的一个桥臂，第二调制信号pwm2控制开关电路的另一个桥臂，所述开关电路可接成全桥逆变电路和两个独立的半桥逆变电路。现有技术的开关电路可接成的电路模式单一，不能满足多种电路模式的需求。现有的开关电路应用在无线充电中时，通常情况下适配器的输出电压需要经过直流电压变换电路后才得到开关电路的输入电压，电路结构比较复杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种开关电路的控制电路及应用其的无线充电发射器，用于解决现有技术存在开关电路工作模式单一的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种开关电路的控制电路，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管，第一开关管第一端和第二开关管第一端分别为开关电路不同工作模式下对应的电路的输入端或者输出端，第一开关管第二端和第三开关管第一端连接，其公共端为第一公共端；第二开关管第二端和第四开关管第一端连接，其公共端为第二公共端；所述第三开关管第二端和所述第四开关管第二端接地；第一公共端和第二公共端分别连接lc电路或者l电路；第一开关管和第三开关管组成开关电路的第一个桥臂，第二开关管和第四开关管组成开关电路的第二个桥臂，第一公共端和第二公共端分别为第一个桥臂的中端和第二个桥臂的中端；

所述控制电路根据模式检测电路的工作状态，选择所述开关电路的工作模式；所述控制电路根据开关电路的工作模式，接收第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，或者接收反馈电压和第一脉宽调制信号，或者接收反馈电压和第二脉宽调制信号，以控制所述开关电路工作在相应模式。

可选的，所述控制电路包括模式检测电路，所述模式检测电路有三种工作状态，所述模式检测电路在工作在第一种状态时，所述开关电路工作在全桥逆变模式，或者工作在两个独立的半桥逆变模式；所述模式检测电路工作在第二种状态时，选择开关电路的一个桥臂工作在升压模式，选择开关电路的另一个桥臂工作在半桥逆变模式；所述模式检测电路工作在第三种状态时，选择开关电路的一个桥臂工作在降压模式，选择开关电路的另一个桥臂工作在半桥逆变模式。

可选的，所述控制电路还包括控制模块和驱动模块，所述控制模块第一输入端连接模式检测电路的输出端，其第二输入端用于接收反馈电压，所述驱动模块第一输入端连接所述模式检测电路输出端，所述驱动模块第二输入端连接所述控制模块输出端，所述驱动模块第三输入端和第四输入端分别用于接收第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号。

可选的，模式检测电路工作在第一种状态时，所述控制模块不接收反馈电压，第一脉宽调制信号控制开关电路的一个桥臂，第二脉宽调制信号控制开关电路的另一个桥臂，所述开关电路工作在全桥逆变模式或者两个独立的半桥逆变模式。

可选的，所述模式检测电路工作在第二种状态时，所述控制模块接收反馈电压，第一开关管第一端或者第二开关管第一端为开关电路的一个桥臂的输出端，所述反馈电压表征该桥臂的输出电压，所述反馈电压控制该桥臂工作在升压模式；第一脉宽调制信号或者第二脉宽调制信号控制开关电路的另一个桥臂工作在半桥逆变模式。

可选的，所述模式检测电路工作在第三种状态时，所述控制模块接收反馈电压，所述反馈电压表征开关电路的一个桥臂中端处电压的平均值，所述反馈电压控制该桥臂工作在降压模式；第一脉宽调制信号或者第二脉宽调制信号控制开关电路的另一个桥臂工作在半桥逆变模式。

可选的，所述开关电路工作在全桥逆变模式时，开关电路的两个桥臂的两个中端之间连接lc电路；开关电路的一个桥臂工作在半桥逆变模式或者降压模式时，该桥臂中端连接lc电路；开关电路的一个桥臂工作在升压模式时，该桥臂的中端连接l电路。

可选的，所述控制电路还包括线性稳压电路，所述线性稳压电路输入端连接开关电路一个桥臂的输出端，该输出端为第一开关管第一端或者第二开关管第一端；所述线性稳压电路输出稳压电压。

可选的，所述控制电路还包括保护电路，所述保护电路输入端接收第一开关管采样电流、第二开关管采样电流、第一开关管第一端电压、第二开关管第一端电压和温度检测信号，其输出端连接驱动电路输入端，所述保护电路对开关电路进行过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护。

本实用新型还提供一种无线充电发射器，包括以上任意一种开关电路的控制电路。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：根据模式检测电路的工作状态，选择所述开关电路的工作模式；根据开关电路的工作模式，通过第一脉宽调制信号和第二脉宽调制信号，或者通过反馈电压和第一脉宽调制信号，或者通过反馈电压和第二脉宽调制信号，以控制所述开关电路工作在相应模式。本实用新型开关电路可工作在多种模式下，即本实用新型开关电路可接成多种电路模式。本实用新型应用在无线充电中时，适配器的输出电压通过开关电路的一种模式进行直流变换，再通过开关电路的另一种模式将直流变换后的电压进行逆变后输出，本实用新型只需要变换开关电路模式，不需要额外的电路结构。

附图说明

图1为本实用新型开关电路的控制电路原理图；

图2为本实用新型开关电路工作在全桥逆变模式的电路原理图；

图3为本实用新型开关电路工作在两个独立的半桥模式的电路原理图；

图4为本实用新型开关电路工作在升压模式和半桥逆变模式的电路原理图；

图5为本实用新型开关电路工作在降压模式和半桥逆变模式的电路原理图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细描述，但本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本实用新型涵盖任何在本实用新型的精神和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。

为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以下本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。需说明的是，附图均采用较为简化的形式且均使用非精准的比例，用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如图1所示，示意了本实用新型开关电路的控制电路原理图，所述开关电路包括所述开关电路包括第一开关管q1、第二开关管q2、第三开关管q3和第四开关管，第一开关管q1和第二开关管q2第一端作为开关电路输入端或者输出端，第一开关管q1第二端和第三开关管q3第一端连接，其公共端为第一公共端；第二开关管q2第二端和第四开关管q4第一端连接，其公共端为第二公共端；所述第三开关管q3第二端和所述第四开关管q4第二端接地；第一公共端和第二公共端分别连接lc或l电路(参照图2、图3、图4和图5中的lc或l电路)，第一开关管q1和第三开关管q3组成开关电路的第一个桥臂，第二开关管q2和第四开关管q4组成开关电路的第二个桥臂，第一公共端和第二公共端分别为第一个桥臂的中端和第二个桥臂的中端。所述控制电路包括线性稳压电路u01、模式检测电路u02、控制模块u03、驱动模块u04和保护电路u05。模式检测电路u02输入端用于接收模式检测信号mode，其输出端连接控制模块u03第一输入端和驱动模块u04第一输入端。控制模块u03第二输入端用于接收反馈电压fb，驱动模块u04第二输入端连接所述控制模块u03输出端，驱动模块u04第三输入端和第四输入端分别用于接收第一脉宽调制信号pwm1和第二脉宽调制信号pwm2，驱动模块u04输出驱动信号驱动开关电路的四个开关管。模式检测电路u02有三种工作状态，模式检测电路工作在第一种状态时：模式检测电路u02不接收模式检测信号mode，控制模块u03不接收反馈电压fb，驱动模块u04接收第一脉宽调制信号pwm1和第二脉宽调制信号pwm2，第一脉宽调制信号pwm1控制开关电路的一个桥臂，第二脉宽调制信号pwm2控制开关电路的另一个桥臂，所述开关电路可工作在全桥逆变模式或者两个独立的半桥逆变模式。模式检测电路工作在第二种状态时：模式检测电路u02接收的模式检测信号mode为低电平，控制模块u03接收反馈电压fb，第一开关管第一端或者第二开关管第一端为开关电路的一个桥臂的输出端，反馈电压fb表征该桥臂的输出电压，反馈电压fb控制该桥臂工作在升压模式；第一脉宽调制信号pwm1或者第二脉宽调制信号pwm2控制另一个桥臂工作在半桥逆变模式。模式检测电路工作在第三种状态时，控制模块u03接收反馈电压fb，反馈电压fb表征开关电路一个桥臂中端处电压的平均值，反馈电压fb控制该桥臂工作在降压模式，第一调制信号pwm1或者第二调制信号pwm2控制开关电路的另一个桥臂工作在半桥逆变模式。线性稳压电路u01输入端连接第一开关管q1第一端或则第二开关管q2第一端，输出端输出稳压信号ldo。保护电路u05输入端接收第一开关管q1采样电流、第二开关管q2采样电流、第一开关管q1第一端电压、第二开关管q2第一端电压和温度检测信号，其输出端连接驱动模块u04输入端，所述保护电路u05对开关电路进行过压保护、欠压保护、过流保护和过温保护。所述控制模块u03还接收使能信号en，所述使能信号en为高电平时，开关电路正常工作；所述使能信号en为低电平时，开关电路停止工作。

图2示意了本实用新型开关电路工作在全桥逆变模式的电路原理图，第一开关管q1的第一端和第二开关管的第一端为输入端，接收输入电压vin，lc电路为电容c和电感l组成的串联电路，该串联电路第一端连接开关电路的第一公共端sw1，该串联电路第二连接开关电路的第二公共端sw2。该开关电路工作在全桥逆变模式即该开关电路可接成全桥逆变电路，第一脉宽调制信号pwm1控制开关电路左侧桥臂对应的第一开关管q1和第三开关管q3，第二脉宽调制信号pwm2控制开关电路右侧桥臂对应的第二开关管q2和第四开关管q4。

图3示意了本实用新型开关电路工作在两个半桥逆变模式的电路原理图，第一开关管q1的第一端和第二开关管q2的第一端为输入端，接收输入电压vin。lc电路包括第一lc电路和第二lc电路，第一lc电路为电容c1和电感l1组成的串联电路，该串联电路第一端连接开关电路第一公共端sw1，该串联电路第二端接地；第二lc电路为电容c2和电感l2组成的串联电路，该串联电路第一端连接开关电路第二公共端sw2，该串联电路第二端接地。该开关电路工作在两个独立的全桥逆变模式即该开关电路可接成两个独立的半桥逆变电路，第一脉宽调制信号pwm1控制开关电路左侧桥臂对应的第一开关管q1和第三开关管q3，第一开关管q1、第三开关管q3和第一lc电路组成一个独立的半桥逆变电路；第二脉宽调制信号pwm2控制开关电路右侧桥臂对应的第二开关管q2和第四开关管q4，第二开关管q2、第四开关管q4和第二lc电路组成另一个独立的半桥逆变电路。

图4示意了本实用新型开关电路工作在升压模式和半桥逆变模式的电路原理图，第一开关管q1的第一端为升压电路的输出端，第二开关管q2的第一端为半桥逆变电路的输入端，反馈电压fb表征升压模式下电路的输出电压，本实施例为第一公共端sw1处电压的平均值。l电路为包括电感的电路，即包括电感l1，电感l1第一端接收输入电压vin，电感l1第二端连接开关电路第一公共端sw1；电容c2和电感l2组成的串联电路为lc电路，该串联电路第一连接开关电路第二公共端sw2，该串联电路第二端接地。该开关电路工作在升压模式和半桥逆变模式即该开关电路可接成独立的升压电路和半桥逆变电路，反馈电压fb控制开关电路左侧桥臂对应的第一开关管q1和第三开关管q3，第一开关管、第三开关管q3和l电路组成一个独立的升压电路；第二脉宽调制信号pwm2控制开关电路右侧桥臂对应的第二开关管q2和第四开关管q4，第二开关管q2、第四开关管q4和lc电路组成另一个独立的半桥逆变电路。

图5示意了本实用新型开关电路工作在降压模式和半桥逆变模式的电路原理图，第一开关管q1的第一端为降压电路的输出端，第二开关管q2的第一端为半桥逆变电路的输入端，反馈电压fb表征降压电路的输出电压，本实施例为第一开关管q1第一端电压。lc电路包括第一lc电路和第二lc电路，第一lc电路包括电容c1和电感l1，电容c1第一端和电感l1第一端连接，其公共端为降压电路输出端，电容c1第二端接地，电感l1第二端连接开关电路第一公共端sw1；第二lc电路为电容c2和电感l2组成的串联电路，该串联电路第一连接开关电路第二公共端sw2，该串联电路第二端接地。该开关电路工作在降压模式和半桥逆变模式即该开关电路可接成独立的升压电路和半桥逆变电路，反馈电压fb控制开关电路左侧桥臂对应的第一开关管q1和第三开关管q3，第一开关管、第三开关管q3和第一lc电路组成一个独立的降压电路；第二脉宽调制信号pwm2控制开关电路右侧桥臂对应的第二开关管q2和第四开关管q4，第二开关管q2、第四开关管q4和第二lc电路组成另一个独立的半桥逆变电路。

虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。