[實用新型]一種無線充電電路

有效

• 申請號: 201420649997.9
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN204205648U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 康龍云;陳凌宇;黃志臻
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J17/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種無線充電電路，其特征在于包括：諧振電感的一次側電路、諧振電感的二次側電路和控制電路；其中諧振電感的一次側電路包括：第一二極管全橋整流電路、高頻逆變電路、諧振電感的初次側諧振電路；諧振電感的二次側電路包括：諧振電感的二次側諧振電路、電子電容電路、第二二極管全橋整流電路、充電電池；控制電路包括：第一電壓傳感器、第二電壓傳感器、AD轉換模塊電路、DSP控制電路和PWM驅動電路；輸入電源AC通過第一二極管全橋整流電路產生直流電壓，再經過高頻逆變電路產生高頻交流電壓，通過諧振電感的初次側，將能量傳輸到諧振電感的二次側，接著經過電子電容電路追蹤諧振頻率，最后經過第二二極管全橋整流電路來給電池充電；控制電路通過第一電壓傳感器和第二電壓傳感器采樣電壓作為輸入，控制電路輸出的八路驅動信號控制開關管的動作達到最高的充電效率。

2.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，第一二極管整流電路由第一二極管、第二二極管、第三二極管和第四二極管組成，整流電路對市電進行整流，其輸出經過第一電容進行穩壓并濾波。

3.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，高頻逆變電路由第一IGBT開關管、第二IGBT開關管、第三IGBT開關管和第四IGBT開關管組成；第一IGBT開關管的集電極、第二IGBT開關管的集電極與第一電容的正端相連，第一IGBT開關管的發射極與第三IGBT開關管的集電極相連，第二IGBT開關管的發射極與第四IGBT開關管的集電極相連，第三IGBT開關管的發射極、第四IGBT開關管的發射極與第一電容的負極相連；上述高頻逆變電路對整流后的電壓進行逆變，產生100kHz的高頻交流電。

4.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，諧振電感的初次側諧振電路是由第三電容和諧振電感的初次側串聯組成，初次側諧振電路的一端接在第一IGBT開關管的發射極，初次側第一諧振電路的另一端接在第二IGBT開關管的發射極；諧振電感的初次側流過正負交替的高頻交變電流，以便將能量送到諧振電感的次級側；諧振電感的二次側諧振電路是由諧振電感的二次側和電子電容電路串聯組成。

5.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，電子電容電路由第五IGBT開關管、第六IGBT開關管、第七IGBT開關管、第八IGBT開關管、第五二極管、第六二極管、第七二極管、第八二極管和第二電容組成；其中第五IGBT開關管、第六IGBT開關管、第七IGBT開關管和第八IGBT開關管的門控極均接有一路PWM驅動電路，這四路PWM驅動電路的波形兩兩相同，第五IGBT開關管和第八IGBT開關管的門控極所接入的PWM波形相同，第六IGBT開關管和第七IGBT開關管的門控極所接入的PWM波形相同；第五IGBT開關管的集電極、第六IGBT開關管的集電極和第二電容的正端連接；第五IGBT開關管的發射極和第七IGBT開關管的集電極極接；第七IGBT開關管的發射極、第八IGBT開關管的發射極和第二電容的負端連接；第八IGBT開關管的集電極和第六IGBT開關管的發射極連接；第五二極管、第六二極管、第七二極管和第八二極管均反并聯在第五IGBT開關管、第六IGBT開關管、第七IGBT開關管和第八IGBT開關管的兩端；從第五IGBT開關管的發射極和第六IGBT開關管的發射極各引出一根線作為電子電容電路的兩端。

6.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，第二二極管全橋整流電路對諧振電路二次側的電壓進行整流，輸出經過第四電容，得到的電壓給電池充電。

7.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，第一電壓傳感器和第二電壓傳感器分別并聯第一電容和第三電容的兩側；采樣得到的電壓作為AD轉換模塊電路的輸入；AD轉換模塊電路是由運算放大器組成的兩個求和電路，將采樣得到的電壓轉換到0—3.3V。

8.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，DSP控制電路是由DSP芯片及外圍電路組成的，AD轉換模塊電路輸出的電壓經過DSP控制電路的采樣來產生八路未經驅動的PWM波形，八路未經驅動的PWM波形經過PWM驅動電路后，分別送到指定IGBT開關管的門控極，控制上述IGBT開關管的通斷。

9.根據權利要求1所述的一種無線充電電路，其特征在于，PWM驅動電路是由分立元件組成的八路相同的驅動電路，將八路不同占空比的PWM波形經過上述八路驅動電路，得到PWM1—PWM8，分別驅動第一IGBT開關管至第八IGBT開關管。