一种可变谐振电容容量的无线充电电路的制作方法

1.本实用新型涉及充电技术领域，具体是一种可变谐振电容容量的无线充电电路。


背景技术：

2.市面上已经有的无线充电电路，都没有为 lc 谐振电路中的主线圈设计可变附加电容，所以无线充电距离只能在小范围内浮动。阻碍了无线技术的发展，因此需要进行改进处理。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可变谐振电容容量的无线充电电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种可变谐振电容容量的无线充电电路，包括ac
‑
dc模块、功率驱动器、主控制芯片、输出线圈、电流/电压采集电路和通信信号解调电路，所述ac
‑
dc模块分两路输送电压到功率驱动器和主控制芯片，功率驱动器的输出端分别连接继电器k1、继电器k2、输出线圈和电容c1，继电器k2的另一端通过电容c2连接输出线圈和电流/电压采集电路，电流/电压采集电路还连接通信信号解调电路和主控制芯片，主控制芯片分别连接功率驱动器、继电器k1、继电器k2和通信信号解调电路。
6.作为本实用新型的进一步技术方案，所述输出线圈和电容c1、电容c2、电容c3组成 lc 谐振电路。
7.作为本实用新型的进一步技术方案，所述主控制芯片负责整个电路的信号采集，处理，控制信号输出。
8.作为本实用新型的进一步技术方案，所述电流/电压采集电路将采集到的工作电流数值送入主控制芯片用于运算发射功率。
9.作为本实用新型的进一步技术方案，所述电流/电压采集电路将采集到的电压/电流调制信号，送入通信信号解调电路进行信号解调。
10.作为本实用新型的进一步技术方案，所述通信信号解调电路对来自电流/电压采集电路的电压/电流调制信号进行解调，还原成标准的二进制信号，送入主控制芯片进行运算。
11.作为本实用新型的进一步技术方案，所述主控制芯片从来自通信信号解调电路的标准二进制信号中，获得 rx 端的功率误差数据包，并根据此功率误差数据包对输出到功率驱动器的 pwm 信号进行 频率/占空 调节，控制 lc 谐振电路发射的交变磁场功率，达到 rx 端的功率需求。
12.作为本实用新型的进一步技术方案，所述主控制芯片同时还监控电路中的温度传感器采集的动态数值，当温度传感器采集的动态数值偏离程序设定的阀值时，通过降低或者暂停输出功率进行温度保护。
13.作为本实用新型的进一步技术方案，所述主控制芯片同时还监控电路的输出功率损耗，当输出功率损耗值偏离程序设定的阀值时，通过降低或者暂停输出功率保护异物。
14.作为本实用新型的进一步技术方案，所述主控制芯片同时还监控电路的输出功率损耗，当输出功率损耗值偏离程序设定的阀值时，通过降低或者暂停输出功率保护异物。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.1、首次在无线充电电路中，采用调节 lc 谐振电容容量的方式，来解决电源电压变化而导致发射功率调节不到位的问题，并做到了兼容电源电压动态变化的目的；
17.2、本实用新型只需要根据电源电压的变化，选择合适的 lc 谐振电容容量，就可以通过正常的 pwm 频率/占空比调节，达到 rx 端所要求的 最低或者最高功率；
18.3、本实用新型的主控制芯片能实时监控电源电压的变化，并通过 out1，out2
……ꢀ
控制信号对 lc 谐振电容容量进行选择，达到能在电源电压动态变化的条件下正常工作；
19.4、本实用新型的可变 lc 谐振电容容量这部分电路，相对于“定频调压”功能电路来说，成本低廉却效果显著，提升了产品的市场竟争力。
附图说明
20.图1为本实用新型的整体原理方框图。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1，实施例1：一种可变谐振电容容量的无线充电电路，包括ac
‑
dc模块、功率驱动器、主控制芯片、输出线圈、电流/电压采集电路和通信信号解调电路，所述ac
‑
dc模块分两路输送电压到功率驱动器和主控制芯片，功率驱动器的输出端分别连接继电器k1、继电器k2、输出线圈和电容c1，继电器k2的另一端通过电容c2连接输出线圈和电流/电压采集电路，电流/电压采集电路还连接通信信号解调电路和主控制芯片，主控制芯片分别连接功率驱动器、继电器k1、继电器k2和通信信号解调电路。
23.ac
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dc模块为整个电路提供直流电源，直流电源进入电路后分两路输送：a.一路进入功率驱动器转换为高频脉冲直流，高频脉冲直流经过输出线圈与谐振电容c1,c2,c3
……
构成的lc谐振电路，转换为高频交变磁场辐射出去，作为无线充电器的主功率输出；b.另一路为主控制芯片和其他外围电路提供电能，保持电路的有序工作。主控制芯片负责整个电路的信号采集，处理，控制信号输出。主控芯片得电，首先根据电源电压，选择合适的lc谐振电容容量，并通过out1、out2
……
控制信号，控制谐振电容串联开关k1、k2
……
的通断，达到改变lc谐振电容容量的目的；主控制芯片实时监控电源电压的变化，当电压的波动值达到程序设定的阀值时，立即通过out1、out2
……
控制信号对lc谐振电容容量进行调节，解决了电源电压动态变化的问题；主控制芯片确定好lc谐振电容容量之后，首先输出pwm数字ping信号，控制功率驱动器进行数字ping功率输出；电流/电压采集电路将采集到的工作电流数值送入主控制芯片用于发射功率运算；电流/电压采集电路将采集到的电压/电流调制信
号，送入通信信号解调电路进行信号解调；通信信号解调电路对来自电流/电压采集电路的电压/电流调制信号进行解调，还原成标准的二进制信号，送入主控制芯片进行运算；主控制芯片从来自通信信号解调电路的标准二进制信号中，获得rx端的功率误差数据包，并根据此功率误差数据包对输出到功率驱动器的pwm信号的频率/占空比进行调节，控制lc谐振电路发射的交变磁场功率，符合rx端的功率需求；主控制芯片同时还监控电路中的温度传感器采集的动态数值，当温度传感器采集的动态数值偏离程序设定的阀值时，通过降低或者暂停输出功率，以达到温度保护的目的；主控制芯片同时还监控电路的输出功率损耗，当输出功率损耗值偏离程序设定的阀值时，通过降低或者暂停输出功率，以达到异物保护（fod）的目的。
24.实施例2，在实施例1的基础上，ac
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dc模块中可以加入稳压、滤波等控制技术，从而增加控制稳定性。
25.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
26.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。