无线充电器的制作方法

本实用新型涉及无线充电技术，尤其涉及一种无线充电器。

背景技术：

现有技术中的无线充电器主要有两种无线充电控制方法：定频调压与变频调占空比这两种方式。定频调压的方式的信号干扰较小，而变频调占空比的方式效率更高。目前对于IOS系统的待充电设备来说，主要采用定频调压方式进行无线充电，而对于无线充电功率为10W及以上的安卓系统的待充电设备，为了降低损耗以及避免发热，通常需要采用变频调占空比方式进行无线充电。

由于传统的无线充电器通常仅支持一种无线充电方式，例如定频调压或变频调占空比中的一种无线充电方式，导致IOS设备和无线充电功率为10W及以上的安卓设备无法使用同一个无线充电器，传统的无线充电器兼容性低，用户体验差。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用型新提供了一种无线充电器，能够同时支持IOS系统与安卓系统的待充电设备进行快充，兼容性高，提升了用户体验。

本实用新型提供一种无线充电器，包括：识别单元、控制单元、定频充电电路、变频充电电路、充电接口及发射线圈；所述识别单元，分别与所述发射线圈及所述控制单元电连接，且用于接收所述发射线圈对放置在所述无线充电器上的待充电设备进行检测得到的检测信号，以对所述检测信号进行识别得到识别信号，并将所述识别信号传输至所述控制单元；所述控制单元，还分别与所述定频充电电路及所述变频充电电路电连接，且用于根据接收到的所述识别信号得到控制信号，并将所述控制信号传输至所述定频充电电路或所述变频充电电路；所述定频充电电路，还分别与所述充电接口及所述发射线圈电连接，用于在接收到所述控制信号时，以定频模式向所述发射线圈传输定频充电电压；或者，所述变频充电电路，还分别与所述充电接口及所述发射线圈电连接，用于在接收到所述控制信号时，以变频模式向所述发射线圈传输变频充电电压；所述充电接口，用于接收外部输入的电源电压，并将所述电源电压传输至所述定频充电电路或所述变频充电电路；所述发射线圈，用于在接收到所述定频充电电路传输的定频充电电压时对所述待充电设备进行定频充电，还用于在接收到所述变频充电电路传输的变频充电电压时对所述待充电设备进行变频充电。

具体地，当所述识别单元对所述检测信号进行识别得到所述待充电设备的系统为IOS系统时，则所述识别单元向所述控制单元传输定频识别信号；所述控制单元根据所述定频识别信号得到定频控制信号，并将所述定频控制信号传输至所述定频充电电路，以使所述定频充电电路进行工作提供定频充电电压，并通过所述发射线圈对所述待充电设备进行定频充电。

具体地，当所述识别单元对所述检测信号进行识别得到所述待充电设备的系统为安卓系统，且所述待充电设备支持无线快充协议时，则所述识别单元向所述控制单元传输变频识别信号，其中，所述无线快充协议为充电功率大于或等于10W；

所述控制单元根据所述变频识别信号得到变频控制信号，并将所述变频控制信号传输至所述变频充电电路，以使所述变频充电电路进行工作提供变频充电电压，并通过所述发射线圈对所述待充电设备进行变频充电。

具体地，所述识别单元为方波检测电路或自适应识别芯片。

具体地，所述无线充电器还包括切换电路，所述切换电路的输入端分别与所述充电接口及所述控制单元电连接，所述切换电路的输出端分别与所述定频充电电路及所述变频充电电路电连接。

具体地，所述定频充电电路包括第一降压电路、第一PD控制器、第一逆变电路及第一无线传输控制器；所述第一降压电路及所述第一逆变电路均与所述充电接口电连接，所述第一降压电路还分别与所述第一无线传输控制器及所述第一PD控制器电连接，所述第一PD控制器还分别与所述第一无线传输控制器及所述充电接口电连接，所述第一无线传输控制器与所述第一逆变电路电连接，所述第一逆变电路还与所述发射线圈电连接。

具体地，所述变频充电电路包括第二降压电路、第二PD控制器、第二逆变电路、第二无线传输控制器、调节电路及频率校正电路；所述第二降压电路、所述调节电路及所述第二PD控制器均与所述充电接口电连接，所述第二降压电路还分别与所述第二无线传输控制器及所述第二逆变电路电连接，所述第二逆变电路还分别与所述第二无线传输控制器及所述发射线圈电连接，所述调节电路还分别与所述第二无线传输控制器及所述第二PD控制器电连接，所述第二PD控制器还与所述第二无线传输控制器电连接，所述频率校正电路分别与所述第二无线传输控制器及所述发射线圈电连接。

具体地，所述无线充电器还包括升压电路，所述升压电路的输入端与所述充电接口电连接，所述升压电路的输出端分别与所述定频充电电路及所述变频充电电路电连接。

具体地，所述无线充电器还包括电流/电压检测电路，所述电流/电压检测电路分别与所述发射线圈、所述定频充电电路及所述变频充电电路电连接。

具体地，所述无线充电器还包括通讯电路，所述通讯电路分别与所述发射线圈、所述定频充电电路及所述变频充电电路电连接。

本实用新型提供的无线充电器，通过识别单元分别与发射线圈及控制单元电连接，且用于对放置在无线充电器上的待充电设备进行识别得到识别信号，控制单元还分别与定频充电电路及变频充电电路电连接，且用于根据识别信号得到控制信号，并将控制信号传输至定频充电电路或变频充电电路，定频充电电路还分别与充电接口及发射线圈电连接，用于在接收到控制信号时以定频模式向发射线圈传输定频充电电压，或者变频充电电路还分别与充电接口及发射线圈电连接，用于在接收到控制信号时以变频模式向发射线圈传输变频充电电压，以实现对待充电设备进行定频充电或变频充电，从而能够同时支持IOS系统与安卓系统的待充电设备进行快充，兼容性高，提升了用户体验。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的无线充电器的结构框图；

图2为本实用新型第二实施例的无线充电器的结构框图；

图3为无线充电器中的定频充电电路的结构框图；

图4为无线充电器中的变频充电电路的结构框图；

图5为本实用新型第三实施例的无线充电器的结构框图；

图6为无线充电器中的识别单元的电路结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的组件或具有相同或类似功能的组件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

图1为本实用新型第一实施例的无线充电器10的结构框图。如图1所示，无线充电器10包括识别单元11、控制单元12、定频充电电路13、变频充电电路14、充电接口15及发射线圈16。具体地，在本实施例中，识别单元11分别与发射线圈16及控制单元12电连接，控制单元12还分别与定频充电电路13及变频充电电路14电连接，定频充电电路13还分别与充电接口15及发射线圈16电连接，变频充电电路14还分别与充电接口15及发射线圈16电连接。

具体地，在一实施方式中，识别单元11的输入端与发射线圈16的输出端电连接，识别单元11的输出端与控制单元12的输入端电连接。控制单元12的输出端分别与定频充电电路13的输入端及变频充电电路14的输入端电连接。定频充电电路13的输入端还与充电接口15电连接，定频充电电路13的输出端与发射线圈16的输入端电连接。变频充电电路14的输入端还与充电接口15电连接，变频充电电路14的输出端与发射线圈16的输入端电连接。

具体地，在一实施例中，识别单元11用于接收发射线圈16对放置在无线充电器10上的待充电设备(图未示出)进行检测得到检测信号，以对检测信号进行识别得到识别信号，并将识别信号传输至控制单元12。

具体地，在一实施方式中，待充电设备可以但不限于为IOS系统的手机、平板电脑及其他智能终端，例如待充电设备还可以为安卓系统的手机、平板电脑及其他智能终端。

具体地，在一实施方式中，用户将待充电设备放置在无线充电器上时，无线充电器10中的发射线圈16检测待充电设备，并将检测到的检测信号传输至识别单元11。具体地，识别单元11接收发射线圈16传输的检测信号，并对检测信号进行识别处理得到对应的识别信号，例如识别出待充电设备的系统是否为IOS系统，或是否为安卓系统且支持无线快充协议等等。识别单元11将识别信号传输至控制单元12，以控制无线充电器10的工作模式，例如控制无线充电器10在定频工作模式与变频工作模式之间进行切换，以能够同时满足不同系统的待充电设备的充电需求，提升用户的体验。

具体地，在一实施例中，控制单元12用于根据接收到的识别信号得到控制信号，并将控制信号传输至定频充电电路13或变频充电电路14。

具体地，在一实施方式中，控制单元12对接收到识别信号进行处理得到对应的控制信号，例如在识别信号为定频识别信号时控制单元12将生成定频控制信号，并将定频控制信号传输至定频充电电路13，或者在识别信号为变频识别信号时控制单元12将生成变频控制信号，并将变频控制信号传输至变频充电电路14。

具体地，在一实施例中，定频充电电路13用于在接收到控制信号时，以定频模式向发射线圈16传输定频充电电压。

具体地，在一实施例中，变频充电电路14用于在接收到控制信号时，以变频模式向发射线圈16传输变频充电电压。

具体地，在一实施例中，充电接口15用于接收外部输入的电源电压，并将电源电压传输至定频充电电路13或变频充电电路14。

具体地，在一实施例中，发射线圈16还用于在接收到定频充电电路13传输的定频充电电压时对待充电设备进行定频充电，或者，在接收到变频充电电路14传输的变频充电电压时对待充电设备间变频充电。

具体地，在一实施方式中，当识别单元11对检测信号进行识别得到待充电设备的系统为IOS系统时，则识别单元11生成定频识别信号，并向控制单元12传输定频识别信号。具体地，控制单元12根据定频识别信号得到定频控制信号，并将定频控制信号传输至定频充电电路13，以使定频充电电路13进行工作提供定频充电电压，并通过发射线圈16对待充电设备进行定频充电。具体地，定频充电电路13将充电接口15传输的电源电压进行定频调压处理后得到定频充电电压，并将定频充电电压传输至发射线圈16，以对待充电设备进行定频充电。

具体地，在一实施方式中，当识别单元11对检测信号进行识别得到待充电设备的系统不为IOS系统时，则识别单元11生成变频识别信号，并向控制单元12传输变频识别信号。具体地，控制单元12根据变频识别信号得到变频控制信号，并将变频控制信号传输至变频充电电路14，以使变频充电电路14进行工作提供变频充电电压，并通过发射线圈16对待充电设备进行变频充电。具体地，变频充电电路14将充电接口15传输的电源电压进行变频调占空比处理后得到变频充电电压，并将变频充电电压传输至发射线圈16，以对待充电设备进行变频充电。

具体地，在一实施方式中，识别单元11可以但不限于为方波检测电路或自适应识别芯片。具体地，自适应识别芯片的型号可以但不限于为EDP3034。

请一并参考图6，图6为无线充电器10中的识别单元11的电路结构示意图。如图1与图6所示，在本实施例提供的识别单元11为方波检测电路时，方波检测电路包括第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第四开关元件Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5及第六电阻R6。具体地，在一实施方式中，第一开关元件Q1的第一端与充电接口15中的Vout端连接，以接收充电接口15输出的经过处理后的电流信号，具体地，在一实施例中，Vout端输出的电流信号的电压可以但不限于为2.5V，例如在其他实施方式中，Vout端输出的电流信号的电压还可以设置为比2.5V更高或更低的电压值。第一开关元件Q1的第二端分别连接至第二开关元件Q2的第二端与第一电阻R1的第一端。第一开关元件Q1的控制端分别连接至第一电阻R1的第二端、第二开关元件Q2的控制端及PULL端。第二开关元件Q2的第一端连接至第二电阻R2的第一端。第二电阻R2的第二端分别连接至CC端与第三电阻R3的第一端。第三电阻R3的第二端与第三开关元件Q3的第一端连接。第三开关元件Q3的第二端接地，第三开关元件Q3的控制端分别连接至第四电阻R4的第一端与第五电阻R5的第一端。第五电阻R5的第二端连接至DOWN端。第四电阻R4的第二端分别连接至第六电阻R6的第一端与CC端。第六电阻R6的第二端与第四开关元件Q4的控制端连接。第四开关元件Q4的第一端接地，第四开关元件Q4的第二端与INT端连接。

具体地，在一实施例中，第一开关元件Q1与第二开关元件Q2可以但不限于均为P沟道增强型场效应晶体管，例如，第一开关元件Q1及第二开关元件Q2的型号可以但不限于均为RCR1542SI，其中，第一开关元件Q1的第一端为漏极，第一开关元件Q1的第二端为源极，第一开关元件Q1的控制端为栅极，第二开关元件Q2的第一端为漏极，第二开关元件Q2的第二端为源极，第三开关元件Q3的控制端为栅极。第三开关元件Q3与第四开关元件Q4可以但不限于均为N沟道场效应晶体管，例如，第二开关元件Q2及第三开关元件Q3的型号可以但不限于均为RCR1515SI，其中，第三开关元件Q3的第一端为漏极，第三开关元件Q3的第二端为源极，第三开关元件Q3的控制端为栅极，第四开关元件Q4的第一端为漏极，第四开关元件Q4的第二端为源极，第四开关元件Q4的控制端为栅极。

具体地，在一实施方式中，当识别单元11对检测信号进行识别得到待充电设备的系统为安卓系统，且待充电设备支持无线快充协议时，则识别单元11生成变频识别信号，并向控制单元12传输变频识别信号。具体地，控制单元12根据变频识别信号得到变频控制信号，并将变频控制信号传输至变频充电电路14，以使变频充电电路14进行工作提供变频充电电压，并通过发射线圈16对待充电设备进行变频充电。具体地，变频充电电路14将充电接口15传输的电源电压进行变频调占空比处理后得到变频充电电压，并将变频充电电压传输至发射线圈16，以对待充电设备进行变频充电。

具体地，在一实施方式中，无线快充协议为充电功率大于或等于10W

具体地，在一实施方式中，当识别单元11对检测信号进行识别得到待充电设备的系统不为安卓系统和/或待充电设备不支持无线快充协议时，则识别单元11生成定频识别信号，并向控制单元12传输定频识别信号。具体地，控制单元12根据定频识别信号得到定频控制信号，并将定频控制信号传输至定频充电电路13，以使定频充电电路13进行工作提供定频充电电压，并通过发射线圈16对待充电设备进行定频充电。具体地，定频充电电路13将充电接口15传输的电源电压进行定频调压处理后得到定频充电电压，并将定频充电电压传输至发射线圈16，以对待充电设备进行定频充电。

具体地，在一实施例中，识别单元11为自适应识别芯片，其中，自适应识别芯片的型号可以但不限于为EDP3034。

图2为本实用新型第二实施例的无线充电器10的结构框图。如图1至图2所示，本实施例提供的无线充电器10与第一实施例提供的无线充电器10的区别在于，无线充电器10还包括切换电路17。具体地，在一实施例中，切换电路17的输入端分别与充电接口15及控制单元12电连接，切换电路17的输出端分别与定频充电电路13及变频充电电路14电连接。

具体地，在一实施方式中，在控制单元12向切换电路17传输定频控制信号时，切换电路17根据定频控制信号将导通充电接口15与定频充电电路13之间的通路，且关闭充电接口15与变频充电电路14之间的通路，使得无线充电器10的工作模式为定频工作模式，实现对待充电设备的定频充电。在控制单元12向切换电路17传输变频控制信号时，切换电路17根据变频控制信号将导通充电接口15与变频充电电路14之间的通路，且关闭充电接口15与定频充电电路13之间的通路，使得无线充电器10的工作模式为变频工作模式，实现对待充电设备的变频充电。

图3为无线充电器10中的定频充电电路13的结构框图。如图1至图3所示，具体地，在本实施例中，定频充电电路13包括第一降压电路131、第一PD控制器132、第一逆变电路133及第一无线传输控制器134。

具体地，在一实施例中，第一降压电路131及第一逆变电路133均与充电接口电连接。第一降压电路131还分别与第一无线传输控制器134及第一PD控制器132电连接。第一PD控制器132还分别与第一无线传输控制器134及充电接口电连接。第一无线传输控制器134与第一逆变电路133电连接。第一逆变电路133还与发射线圈电连接。

具体地，在一实施方式中，第一降压电路131的输入端可以但不限于与充电接口电连接，第一降压电路131的输出端分别与第一无线传输控制器134及第一PD控制器132电连接。

具体地，在一实施方式中，第一逆变电路133的输入端可以但不限于与充电接口及第一无线传输控制器134的输出端电连接，第一逆变电路133的输出端与发射线圈电连接。

具体地，在一实施方式中，第一PD控制器132的输入端还与第一无线传输控制器134的输出端电连接，第一PD控制器132的输出端与充电接口电连接。

具体地，在一实施方式中，第一无线传输控制器134的输入/输出端与发射线圈电连接。

图4为无线充电器10中的变频充电电路14的结构框图。如图1至图4所示，具体地，在本实施例中，变频充电电路14包括第二降压电路141、第二PD控制器142、第二逆变电路143、第二无线传输控制器145、调节电路144及频率校正电路146。

具体地，在一实施例中，第二降压电路141、调节电路144及第二PD控制器均与充电接口电连接。第二降压电路141还分别与第二无线传输控制器145及第二逆变电路143电连接。第二逆变电路143还分别与第二无线传输控制器145及发射线圈电连接。调节电路144还分别与第二无线传输控制器145及第二PD控制器电连接。第二PD控制器还与第二无线传输控制器145电连接。频率校正电路146分别与第二无线传输控制器145及发射线圈电连接。

具体地，在一实施方式中，第二降压电路141的输入端可以但不限于与充电接口及第二无线传输控制器145的输出端电连接，第二降压电路141的输出端与第二逆变电路143的输入端电连接。

具体地，在一实施方式中，第二逆变电路143的输入端还与第二无线传输控制器145的输出端电连接，第二逆变电路143的输出端与发射线圈的输入端电连接。

具体地，在一实施方式中，调节电路144的输入端可以但不限于与充电接口电连接，调节电路144的输出端分别与第二无线传输控制器145的输入端及第二PD控制器的输入端电连接。

具体地，在一实施方式中，第二PD控制器的输入端还与第二无线传输控制器145的输出端电连接，第二PD控制器的输出端与充电接口电连接。

具体地，在一实施方式中，频率校正电路146的第一输入/输出端与发射线圈电连接，频率校正电路146的第二输入/输出端与第二无线传输控制器145的输入/输出端电连接。

请一并参考图5，图5为本实用新型第三实施例的无线充电器10的结构框图。如图1至图5所示，进一步地，本实施例提供的无线充电器10还包括升压电路18、电流/电压检测电路19及通讯电路20。

具体地，在一实施例中，升压电路18的输入端与充电接口电连接，升压电路18的输出端分别与定频充电电路13及变频充电电路14电连接。具体地，在一实施方式中，升压电路18的输出端分别电连接至第一降压电路131的输入端、第一逆变电路133的输入端、第二降压电路141的输入端及调节电路144的输入端。

具体地，在一实施例中，电流/电压检测电路19分别与发射线圈、定频充电电路13及变频充电电路14电连接。

具体地，在一实施方式中，电流/电压检测电路19的电流检测端与变频充电电路14的输出端及定频充电电路13的输出端电连接，电流/电压检测电路19的电压检测端与发射线圈16的输出端连接，电流/电压检测电路19的输出端与第一无线传输控制器134及第二无线传输控制器145电连接连接。具体地，电流/电压检测电路19用于根据电流检测值和电压检测值处理得到变频调占空比，并将变频调占空比传输至第一无线传输控制器134或第二无线传输控制器145。

具体地，在一实施例中，通讯电路20分别与发射线圈、定频充电电路13及变频充电电路14电连接。

具体地，在一实施方式中，本实施例提供的无线充电器10还包括无线充电接收端(图未示出)。

具体地，在本实施例中，充电接口15用于连接外部的充电器(图未示出)。在一个实施方式中，充电器包括可将外部交流电压转化为直流电压的整流电路(图未示出)和由直流电压供电的另一外部连接器。较佳的，整流电路可以是全桥整流电路，外部交流电压例如可以为220V市电交流电，外部连接器可以是USB Type C母座连接器，输入到外部连接器的直流电压可以是对整流电路输出的直流电压进行降压后的例如低于20V的直流电压。充电器可以是快充协议充电器，例如可以输出5V、9V、14.5V和20V等不同等级的快充协议电压。本实施例中的快充协议电压可以是高通QC2.0/3.0协议电压、USB功率传输(Power Delivery，PD)2.0/3.0协议电压或其他快充协议电压。充电器也可以是普通充电器，输出例如5V的普通充电电压。

在一个实现中，充电接口可以是Lightning充电接口，外部连接器可以是USB Type C母座连接器，充电接口可经由转换接头与外部连接器连接。可以理解，本实用新型并不限于此，上述充电接口也可以是能够相互配合的其他类型的充电接口，或者，也可不需要转换接头，使充电接口与外部连接器直接配合连接。

具体地，在本实施例中，无线充电接收端包括无线充电接收线圈(图未示出)、整流及电压调节电路144(图未示出)。

具体地，无线充电接收端的无线充电接收线圈与无线充电器10的发射线圈16电磁耦合，以接收无线充电器10的发射线圈16发射的无线充电信号，感应产生出一交流电压。整流及电压调节电路144可以包括桥式整流电路，可将无线充电接收端的无线充电接收线圈产生的交流电压转换为直流电压。较佳的，整流及电压调节电路144还可包括电压调节电路144和滤波电路，以从转换出的直流电压产生出稳定的特定大小的直流电压。整流及电压调节电路144输出的直流电压可作为电源给待充电设备充电。

待充电设备较佳的可以为移动终端，例如手机、平板电脑等。在一个较佳实例中，待充电设备为IOS系统的手机、平板电脑或其他智能终端，或者待充电设备为安卓系统的手机、平板电脑或其他智能终端。具体地，在一实施方式中，无线充电接收端可设充电接口，较佳的为Lightning公座连接器，Lightning公座连接器可插入苹果智能终端的Lightning母座充电接口对智能终端进行充电。可以理解，无线充电接收端的充电接口也可以是其他类型的充电接口。

在一个较佳的实现中，无线充电接收端可设有可充电电池。无线充电接收线圈接收到无线充电信号时，在给待充电设备充电的同时，还可给可充电电池供电。若无线充电接收线圈未接收到无线充电信号，则可由可充电电池给待充电设备充电。

在一个较佳的实现中，无线充电接收端被设置为可装设到移动终端的后壳上的背夹电池式充电器。

另外，无线充电接收端也可集成在待充电设备内部。

可以理解，无线充电器10还包括通信部分，用于按照相应协议与外部充电器及待充电设备进行通信。

具体地，本实用新型实施例提供的无线充电器，通过识别单元分别与发射线圈及控制单元电连接，且用于对放置在无线充电器上的待充电设备进行识别得到识别信号，控制单元还分别与定频充电电路及变频充电电路电连接，且用于根据识别信号得到控制信号，并将控制信号传输至定频充电电路或变频充电电路，定频充电电路还分别与充电接口及发射线圈电连接，用于在接收到控制信号时以定频模式向发射线圈传输定频充电电压，或者变频充电电路还分别与充电接口及发射线圈电连接，用于在接收到控制信号时以变频模式向发射线圈传输变频充电电压，以实现对待充电设备进行定频充电或变频充电，从而能够同时支持IOS系统与安卓系统的待充电设备进行快充，兼容性高，提升了用户体验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。