一种一充三无线充电系统的制作方法

本发明属于一种一充三无线充电系统。

背景技术

无线充电技术（英文：wirelesschargingtechnology；wirelesschargetechnology）源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的qi方式。

目前市场上很少有单个无线充电系统支持三个无线充电接收器的，有的话也是通过1+1+1的方式拼起来的，也就是三个无线充电系统通过搭积木的方式拼起来的，整个系统有三个主控芯片，这样的系统相互之间有干扰，物料多并且成本高，不能实现10w快充，更谈不上通过qi标准的认证。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种一充三无线充电系统。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种一充三无线充电系统，包括：无线充电主控ic，其中，所述无线充电主控ic连接有led指示模块，并且，还设置有type-c和dc输入模块，其连接有电源输入；所述type-c和dc输入模块又分别连接有降压稳压模块a、降压稳压模块b和降压稳压模块c以及输入稳压模块，其中，所述降压稳压模块a连接有全桥整流谐振线圈模块a，所述降压稳压模块b连接有全桥整流谐振线圈模块b，所述降压稳压模块c连接有全桥整流谐振线圈模块c，所述全桥整流谐振线圈模块a连接有数据解码和状态检测模块a，所述全桥整流谐振线圈模块b连接有数据解码和状态检测模块b，所述全桥整流谐振线圈模块c连接有数据解码和状态检测模块c，所述数据解码和状态检测模块a、数据解码和状态检测模块b、数据解码和状态检测模块c和所述输入稳压模块又分别连接到所述无线充电主控ic上。

优选的是，还设置有输入检测和保护模块，其连接到所述无线充电主控ic上。

优选的是，所述type-c和dc输入模块在输入为12v4a或者15v3a的情况下，支持三路同时10w输出。

优选的是，所述输入检测和保护模块，包括多个分压电路，并将输入电压变成无线充电主控ic可接受范围内的有效电压。

优选的是，所述led指示模块包括多路led指示灯，用于指示各组工作状态，由无线充电主控ic直接控制。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中，

图1是本发明一充三无线充电系统的结构示意图；

图2是本发明中电压解码模块的电路示意图；

图3是本发明中电流解码模块的电路示意图；

图4是本发明中全桥整流模块的电路示意图；

图5是本发明中线圈电压识别模块的电路示意图；

图6是本发明中调压电路模块的电路示意图；

图7是本发明中降压电路模块的电路示意图；

图8是本发明中主控模块的电路示意图；

图9是本发明中主控模块的电路示意图；

图10是本发明中led灯指示模块的电路示意图；

图11是本发明中type-c/dc输入模块输入/输出电压的电路示意图；

图12是本发明中3.3v输出模块的电路示意图；

图13是本发明中lc谐振电路模块的电路示意图；

图14是本发明中电流检测模块的电路示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1-14所示，一种一充三无线充电系统，包括：无线充电主控ic，其中，所述无线充电主控ic连接有led指示模块，并且，还设置有type-c和dc输入模块，其连接有电源输入；所述type-c和dc输入模块又分别连接有降压稳压模块a、降压稳压模块b和降压稳压模块c以及输入稳压模块，其中，所述降压稳压模块a连接有全桥整流谐振线圈模块a，所述降压稳压模块b连接有全桥整流谐振线圈模块b，所述降压稳压模块c连接有全桥整流谐振线圈模块c，所述全桥整流谐振线圈模块a连接有数据解码和状态检测模块a，所述全桥整流谐振线圈模块b连接有数据解码和状态检测模块b，所述全桥整流谐振线圈模块c连接有数据解码和状态检测模块c，所述数据解码和状态检测模块a、数据解码和状态检测模块b、数据解码和状态检测模块c和所述输入稳压模块又分别连接到所述无线充电主控ic上。

优选的是，还设置有输入检测和保护模块，其连接到所述无线充电主控ic上。

优选的是，所述type-c和dc输入模块在输入为12v4a或者15v3a的情况下，支持三路同时10w输出。

优选的是，所述输入检测和保护模块，包括多个分压电路，并将输入电压变成无线充电主控ic可接受范围内的有效电压。

优选的是，所述led指示模块包括多路led指示灯，用于指示各组工作状态，由无线充电主控ic直接控制。

更具体地说，本系统是由单芯片控制的无线充电发射器，同时支持三个最大15w输出，可以实现快充，并且相互之间没有干扰，从成本上来说也比其它拼接式的要低很多，能够通过qi标准的认证，系统稳定性上也有很明显的优势。

其中，主控的主频要足够快，pwm数量要足够多，io要足够多，并且adc通道要足够多。

要解决芯片能够输出6路独立pwm的信号，并且其中三路是独立的互补pwm信号，另外三路是独立的pwm输出。

还要解决无线充电系统的三路独立的解码电路在工作时相互不干扰不串码的问题，这也是系统的重点和难点。

系统要独立工作，硬件外设要同时运行并且互不排斥互不影响。

系统可以通过qi标准的认证。

因为无线充电需要将直流转换成交流信号，需要pwm信号去驱动一个全桥的mos电路，然后通过lc谐振将直流转换成交流信号，所以pwm是必须的。而此系统支持三个接收器，相比其它的拼接式的单个无线充系统来说，此系统需要控制的外设电路更多，需要获取的信息也更多，所以需要的io口数量和adc通道也相比传统的单个无线充系统更多。

其中，该系统供电由12v或者15v供电，供电接口为type-c或者dc口。要实现独立的三路快充同时输出，输入功率要足够，允许为12v4a或者15v3a输入功率参数；

输入电源通过小电流dc-dc输出稳压电源给主控供电，保证了主控稳定工作。

输入电压有独立的电压检测模块，主控通过adc通道数据采集获得当前输入电压范围。

三路独立的无线充电快充15w输出，每一路都有独立的降压隔离电路，调压电路，解码电路模块，线圈电压检测模块，线圈电流检测模块，温度检测模块，led指示灯模块，全桥整流模块，lc谐振电路模块等重要外设电路，各模块作用如下：

降压电路：通过dc-dc降压实现，主控可以通过不同的输入电压设置不同的输出电压，输出电压给该组无线充电系统提供独立的电源，可防止各组相互干扰。

调压电路：主控输出pwm控制调压电路的输出电压，输出电压连接到全桥整流电路上，通过调节调压电路的输出电压来调节全桥整流的电压，可以很线性的改变谐振电路的能量。

解码电路模块：通过一系列的模拟数字转换，将调幅信号转变成数字信息，最终给到主控解码引脚去读取接收到的通信信息。

线圈电压检测模块：线圈电压通过一系列的分压滤波处理后变成主控可直接读取的小电压，主控通过adc引脚直接读取，通过软件计算得到最终的线圈电压值，通过检测线圈电压，可防止电压过高损坏接收器。

线圈电流检测模块：线圈电流通过采样电阻，再经过运算放大器对信号进行放大后，连接到主控的adc引脚，软件读取计算得出相应的电流值，用于检测线圈电流，防止过流损坏接收器。

温度检测模块：通过温度传感器的阻值变化，引起相应的电压变化，主控adc去读取相应的电压值，即可得到当前温度值，通过检测线圈温度，可间接反映接收器温度，防止接收器温度过高，保护接收器。

led指示灯模块：用于提示当前无线充电系统状态，不同指示灯对应不同的系统状态。

全桥整流模块：主控输出pwm控制全桥的四个mos，按照一定顺序导通关闭，可以将直流信号整流成交流信号，供lc谐振电路发射出去。

lc谐振电路：通过线圈和高耐压值的谐振电容将能量信号发射出去；

系统大致工作流程如下：

主控（n9018）输出三组独立互补的pwm驱动全桥整流模块，另输出三通道独立的pwm信号驱动调压电路工作，全桥整流模块将直流信号转换成交流信号供谐振电路发射出去，当谐振电路上有接收器时，接收器会反馈信号给到解码电路，主控通过解码电路识别到信号后就会维持能量的传输，通过相互之间的通信（qi标准协议），使得发射器与接收器实现稳定的能量传输。每组独立运行，当谐振电路上没有接收器时，当前无线充电组就进入了待机状态，指示灯就指示待机状态，降低功耗。

图2是解码模块：电压解码模块，本系统包含三个。输入为线圈电压信号，输出为数字信号。

图3是解码模块：电流解码模块，本系统包含三个。输入电流信号，输出数字信号。

图4是全桥整流模块：本系统包含三个。每一个包含四个mos管和mos驱动，在供电电源下，通过使能脚和互补pwm脚将直流电转换成交流电。

图5是线圈电压识别模块：本系统包含三个。输入电压信号，输出接到主控的模拟输入引脚。

图6是调压电路模块：本系统包含三个。

图7是降压电路模块：本电路有三个。主控可根据输入电压调整降压后的输出电压。

图8和图9是主控模块：本系统只有一个主控，包含所有输入输出引脚，其中输入引脚包含数字输入和模拟输入引脚。

图10是led灯指示模块：输入由主控控制，可以调节led的亮度。

图11是type-c/dc输入模块输入/输出电压。

图12是3.3v输出模块：输入是5v电压，输出是3.3v电压，供主控供电。

图13是lc谐振电路模块。输入是经过整流后的交流电流，输出交流电压值，供主控的模拟引脚读取电压值。

图14是电流检测模块：输入是电流采样端，输出连接到主控的模拟输入引脚。

其中，调压电路的功能补充：相互干扰主要表现在各组之间相互串码的问题，即各组之间可以互相解到对方的相关信息数据，影响各组的工作，这个在无线充电一充多的系统里是绝对不允许发生的。

在工作状态下，当前组的系统如果检测到过流，过压，过温等异常状态时，发射器会控制当前组的led灯指示当前状态，并断开能量传输。

本系统的技术效果如下：

主控强大的pwm性能；

单主控芯片控制独立三路无线快充同时输出；

三路独立解码互不干扰；

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。