[發明專利]一種無線充電并聯諧振腔、無線充電方法、無線充電線圈以及裝置

在審

• 申請號: 202010463489.1
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111463911A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 郭越勇
• 申請（專利權）人: 美芯晟科技（北京）有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/02;H01F27/28;H01F38/14
• 代理公司: 北京一枝筆知識產權代理事務所(普通合伙) 11791
• 代理人: 王東偉

本申請公開了一種無線充電并聯諧振腔、無線充電方法、無線充電線圈以及裝置，一種無線充電并聯諧振腔，包括諧振單元，所述諧振單元與橋式整流芯片連接，其特征在于：所述諧振單元包括至少兩個彼此并聯的諧振腔，至少兩個所述諧振腔可變更的接入所述橋式整流芯片，用以適應不同功率狀態的需要；一種無線充電方法，包括第一工作狀態與第二工作狀態。一種無線充電線圈，兩個電感值相等的充電線圈，采用平行繞線方法。一種無線充電裝置，包括所述的無線充電并聯諧振腔。本申請減小了諧振單元整體的寄生電阻，降低了電感線圈所浪費的功耗，從而降低發熱功率況，提高了實際的充電效率。

技術領域

本發明屬于無線充電領域，具體涉及一種無線充電并聯諧振腔、無線充電方法、無線充電線圈以及裝置。

背景技術

在無線充電中諧振腔驅動電路設計中，通常情況下，為了使接收芯片IC能夠正常工作，諧振腔(LsCs)需要在DigitalPing(數字Ping)階段收到足夠高的電壓，也就是需要Ls足夠大。現在手機內接收線圈的通用的選擇為8μH。但是，電感值與線圈繞制匝數成正比，Ls越大，線圈的寄生串聯電阻就越大。例如8μH的線圈的寄生電阻大約為200mOhms。

當電流提高時，由于電感線圈Ls的寄生電阻為200mOhms，而開關器件M1～M4只有50mOhms。因此會使電感線圈浪費很大的功耗并且發熱嚴重。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明提出一種無線充電并聯諧振腔、無線充電方法、線圈以及裝置，解決了當電流提高時，電感線圈浪費很大功耗，并且發熱的問題。

一種無線充電并聯諧振腔，包括諧振單元，所述諧振單元與橋式整流芯片連接，所述諧振單元包括至少兩個彼此并聯的諧振腔，至少兩個所述諧振腔可變更的接入所述橋式整流芯片，用以適應不同功率狀態的需要。

在低功率的使用狀態下，由于電流較低，諧振腔所產生的熱量低，溫度升高不顯著，對半導體器件的工作影響不顯著。

在高功率使用狀態下，相比于低功率的使用狀態，此時電流加大，在上述低功率的情況下，如果諧振腔沒有發生變化，則諧振腔發熱功率上升，溫度升高，影響到半導體器件的正常工作。由于發射端傳輸到接收端的總功率一定，諧振腔的發熱功率的上升，則實際用于充電的功率就會減小。為此在高功率的使用狀態下，將通過連接關系的改變，將另一個諧振腔并入，減小了諧振單元整體的寄生電阻，從而降低發熱功率，提高了實際的充電效率。

所述諧振腔數量為兩個，包括彼此并聯的第一諧振腔和第二諧振腔，所述第一諧振腔包括相互串聯的第一電感Ls1和第一電容Cs1，所述第二諧振腔包括相互串聯第二電感Ls2和第二電容Cs2，所述第一諧振腔、第二諧振腔的兩端均與橋式整流芯片的輸入端連接；

所述第二電容與所述橋式整流芯片之間串聯設置有第一開關M5e，所述第二電感與所述橋式整流芯片之間串聯設置有第二開關；

所述第一電感Ls1和所述第一電容Cs1之間，與所述第二電感Ls2和所述第二電容Cs2連接有導線。

所述第二電容與所述橋式整流芯片之間串聯設置有第一開關M5e，所述第二電感與所述橋式整流芯片之間串聯設置有第二開關；

所述第一電感Ls1和所述第一電容Cs1之間，與所述第二電感L2和所述第二電容Cs2連接有導線。

所述第一電容Cs1與所述第二電容Cs2電容值相等。

所述第一電感Ls1與所述第二電感Ls2電感值相等。

所述第二開關包括兩個場效應晶體管，第一晶體管M6e與第二晶體管M7e；