向功率时，将结果输入功放接口，功放接口在将结果输入外部模块，外部模块根据一定算法得到控制信号并发送给功放接口，功放接口再去控制增益控制模块对输入的信号进行调整，以便控制放大倍数。
[0043]推动级单元和功率级单元都可设置直流工作点、功放接口还用于向直流工作点输入控制信号，以调整推动级单元和功率级单元的分压，从而保证功率放大器具有一定的输出功率和效率。在具体实施例中，直流工作点由电阻、电容和扼流电感构成，通过一定的直流分压和滤波，使电路工作在正常状态。
[0044]输出抽样单兀的输入端I禹合在差分匹配单兀的第一输出端或第二输出端，用于提取第一输出端或第二输出端输出的信号，并检测该信号的输出状态，即检测正向功率或反向功率
[0045]信号的正向功率和反向功率正向功率和反向功率可以反映功率放大器输出的实际功率，以及与功率放大器负载的匹配状态。在具体实施例中，输出抽样单元的检测结果仅通过在功放接口的对应管脚产生模拟电平的方式，供外部功能模块处理。
[0046]温度检测单元用于检测功率级单元的温度。温度检测单元包括在功率级单元附近设置的温度检测芯片和温度检测电路。当功率级单元的温度超过警戒温度时，温度检测单元将反馈给增益控制单元，使增益控制单元输出的功率降低，即降低功率级单元的输入功率，从而减少功率级单元及整个功率放大器的功率消耗，起到主动降温的作用。电流检测单元与功率级单元连接，用于检测流经功率级单元的电流。功率级单元消耗的电流需要实时检测，在功率级单元的供电端设置检流电阻和检流电路，构成电流检测单元，从而防止功率级单元的电流消耗过大，损坏功率级单元。例如本实施例中，功率级单元消耗的电流需要的合理电流范围在1.5A-3A，因此在功率级的供电端设置检流电阻和检流电路构成电流检单元，检流电路的电压输出与通过检流电阻的电流成正比，例如当通过功率级单元的电流为3A时，输出电压为9V，电流检测单元将结果输入功放接口，外部模块对该结果进行判断后，输入控制信号给功放接口，功放接口根据控制信号控制增益控制单元，通过控制衰减器的衰减量，实现整体功率调小的功能。参考图2至图8，为一【具体实施方式】中，功率放大器部分单元的电路结构图。其中，标号相同的两个线端表示连接在一起。
[0047]请参考图2和图3，为功率放大器主路放大的电路结构图。其中，Ul为推动级单元、Tl为级间匹配单元、U2为功率级单元、T2为差分匹配单元、T3为输出抽样单元。pale端是Ul的输入信号，同时也是增益控制单元的输出信号(如图5所示)，为13.56MHz的模拟信号，Vb i as端为控制UI的直流工作点的输出信号，为受控信号，VDD端用于输入电源电压，GND端用于接地，vi端为电流检测信号，为模拟信号。T2输出的一个差分信号为poutN，另一个差分信号poutP进入输出抽样单元T3, vinci端和vback端从抽样单元T3输出，为正向功率和反向功率信号。
[0048]图4a和图4b为温度检测单元的电路结构图，两个独立电路通过网络连接，U4为温度检测芯片，V5是5V直流电压，Vt端为U4输出的直流信号，Vtb是稳压管D3分压之后的直流信号，二者分别输出至图6的汇总电路中汇总芯片U6的第2和第3管脚。
[0049]图5是增益控制单元的电路图，pin是功率放大器的输入信号，为13.56MHz的模拟信号，功率在0-5dBm，ale为功放接口的功率控制信号，为直流模拟信号。
[0050]图6为用于汇总各检测单元检测的参数变量的汇总电路的电路结构图，汇总芯片U6用于收集多种检测单元输出的信号，incident和back是经过放大的正向功率和反向功率信号，为模拟直流信号，TEMP是温度超标的数字信号，V9是9V直流电压，i是经过放大的电流检测信号。
[0051]图7为直流工作点的电路结构图，PTT是功率放大器使能信号，为数字电压信号。
[0052]图8为功放接口的电路图，功率放大器所有对外联系信号都归集在这里，poutP和poutN是功率输出端口，输出20W-50W的13.56MHz信号用于无线充电。
[0053]本实施例提供的用于无线批量充电的功率放大器，通过差分匹配单元将输出入的功率信号转化成差分信号，并通过两个输出端输出，相比于单端输出，具有更好的抗干扰能力。
[0054]另外，以上方式实现了功率放大器与平衡转换电路的集成设计，将功率放大与平衡转换集成设计在一起，使功率放大器本身具备差分输出的工作模式，提升功放转化效率，缩小功率放大器的整体体积。而且实现了功率放大器对多种温度、电流、功率等工作状态的硬件检测，便于对功放状态进行调节，不仅提高了工作的可靠性，而且便于充电装置根据设备的工作状态及时进行反馈调整，增大了其使用的自由度。
[0055]请参考图9，基于本实施例提供的上述任一种用于无线批量充电的功率放大器，本实施例还相应提供了一种用于无线批量充电的充电装置，包括电源模块101、无线批量充电线圈102、功率调整模块103和控制模块104。
[0056]电源模块101用于为无线充电装置提供电能。无线批量充电线圈102用于生成并发送充电电磁信号。功率调整模块103用于对功率进行调整，将接收的信号进行放大并输出到无线批量充电线圈102。控制模块104用于向功率调整模块103发送功率控制指令。其中，功率调整模块103包括本实施例上述任一种用于无线批量充电的功率放大器。在具体实施例中，功率放大器由于通过双端口输出信号，电流矢量由一端口的内导体流出，由另一端口内导体流入，两个端口的外导体连接在装置的外壳上(接地)，没有参与电流分配，两端口电流方向相反，幅度相同，构成了差分输出。外导体与外壳相连时，装置外壳也不参与电流分配，主要起漏电保护作用。因此，当人体分布电容接入电路中时，并不会改变原有电流分布，从而减弱对功率放大器输出状态的影响，提高了大功率功放电路的可靠性。尤其是，在高频状态下，人体分布电容接入电路容易造成大功率放大器输出端失配，反射功率增加，效率降低，功率放大器有温度上升的隐患，本实施例的充电装置通过13.56MHz高频向电子标签进行大功率无线充电的过程中，能够减小人体分布电容对功率放大器的影响，显著提高功放电路的可靠性。
[0057]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【主权项】
1.一种用于无线批量充电的功率放大器，其特征在于，包括: 功率级单元，用于对输入的信号进行功率放大，并将输入的直流信号转化为交流信号; 差分匹配单元，其输入端耦合到功率级单元的输出端，用于将输入的信号转化为差分信号，并通过第一输出端和第二输出端输出两个所述差分信号，分别用于连接无线批量充电线圈的两端。2.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，还包括增益控制单元，用于对输入的信号进行预衰减，并将预衰减后的信号输出到功率级单元。3.如权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，还包括耦合在增益控制单元输出端和功率级单元输入端之间的推动级单元，用于将增益控制单元输出的信号进行功率放大。4.如权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，还包括耦合在推动级单元输出端和功率级单元输入端之间的级间匹配单元，用于防止反向功率传导至推动级单元。5.如权利要求4所述的功率放大器，其特征在于，所述级间匹配单元包括低通滤波子单元，用于抑制输入信号中的谐波成分和高频率杂散发射。6.如权利要求2-5中任一项所述的功率放大器，其特征在于，还包括功放接口以及至少一个检测单元，所述功放接口用于向所述增益控制单元和/或功率级单元输入控制信号，并用于采集各所述检测单元提供的参数变量，所述检测单元包括以下单元中的至少一个:设置在功率级单元附近的温度检测单元、设置在功率级单元输入端的电流检测单元、设置在差分匹配单元的第一输出端或第二输出端用于检测正向功率和反向功率的输出抽样单元。7.如权利要求6所述的功率放大器，其特征在于，所述推动级单元和/或功率级单元设置直流工作点、所述功放接口还用于向所述直流工作点输入控制信号，以调整推动级单元和/或功率级单元的分压。8.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，还包括耦合在功率级单元和差分匹配单元之间的输出滤波单元，用于对功率放大后的信号进行带通滤波。9.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，差分匹配单元采用2:4的变压器，所述变压器的磁芯镶嵌在功率放大器内部，底面与功放外壳接触。10.一种用于无线批量充电的充电装置，包括: 电源模块，用于为所述无线充电装置提供电能； 无线批量充电线圈，用于生成并发送充电电磁信号； 功率调整模块，用于对功率进行调整，将接收的信号进行放大并输出到所述无线批量充电线圈； 控制模块，用于向所述功率调整模块发送功率控制指令； 其特征在于，所述功率调整模块包括如权利要求1-9任一项所述的用于无线批量充电的功率放大器。
【专利摘要】一种用于无线批量充电的功率放大器和充电装置，功率放大器包括功率级单元和差分匹配单元，差分匹配单元的输入端耦合到功率级单元的输出端，用于将输入的信号转化为差分信号，并通过第一输出端和第二输出端输出两个所述差分信号，分别用于连接无线批量充电线圈的两端。相比于单端输出的功率放大器，本申请提供的功率放大器具有更好的抗干扰能力。本申请提供的无线充电装置中，功率放大器采用双端输出差分信号的方式，输出端的地线与装置的外壳相连时，外界环境（例如人体分布参数）也不会影响功率放大器的匹配性能，该无线充电装置具有更高的可靠性。
【IPC分类】H03F3/20, H03G3/20
【公开号】CN104935275
【申请号】CN201410108154
【发明人】徐勇, 庞绍铭, 钟勇
【申请人】深圳市金溢科技股份有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年3月21日