[發明專利]一種自舉驅動電路、驅動方法及無線充電系統

有效

• 申請號: 202110362806.5
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112987843B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 邵禮斌;陳達華;陳廣南
• 申請（專利權）人: 深圳勁芯微電子有限公司
• 主分類號: G05F3/26
• 分類號: G05F3/26;H02J50/00
• 代理公司: 廣東良馬律師事務所 44395
• 代理人: 馬戎

本發明公開了一種自舉驅動電路、驅動方法及無線充電系統，所述自舉驅動電路包括整流模塊、驅動控制模塊和輸出模塊；整流模塊對輸入的交流電壓進行整流后輸出直流電壓；驅動控制模塊根據輸入的交流電壓輸出用于驅動整流模塊的第一自舉電壓和第二自舉電壓，并根據交流電壓和直流電壓控制整流模塊的工作狀態；由輸出模塊根據第一自舉電壓、第二自舉電壓和線性穩壓器輸出的反饋信號輸出驅動電壓至線性穩壓器中輸出管的柵極，驅動輸出管開啟工作。通過利用既有驅動整流模塊的兩路自舉電壓輸出比直流電壓更高的驅動電壓至輸出管驅動其開啟，占用面積小且不受電荷泵內部電容的數值限制，有效降低了線性穩壓器輸出管驅動電路的生產成本且提高電路耐壓性。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，尤其涉及一種自舉驅動電路、驅動方法及無線充電系統。

背景技術

無線充電的接收端，由于空間的限制，一般只能用專用芯片，專用芯片上面會集成了有源整流橋和低壓降的線性穩壓器(Low Drop-Out linear regulator,LDO)。LDO一般的實現方法是使用PMOS管作為輸出電壓調控的器件，但是在芯片上PMOS的面積會是相同導通電阻的NMOS管面積的兩倍多到三倍，這就引出了成本的問題，假如能用N管來實現LDO，成本將可以大大的降低。相同的問題也出現在有源整流橋上面，整流橋的四個晶體管，最直接的做法是兩只上管是PMOS，兩只下管是NMOS，但是整流橋需要處理的電流幅度很大，導通電阻必須做到很小。因此，目前很多的芯片設計，都是采用全N管的設計。

在實現全N管設計時，LDO中輸出N管的柵極電壓目前是靠內部電荷泵來產生，電荷泵的輸出可以提供一個比整流橋的輸出電壓更高的電壓給輸出N管，進而和LDO本身的誤差放大器形成閉環控制電路，達至穩定輸出。然而電荷泵有兩個缺點：首先，它是通過內部電容充放電來提升電壓，電容本身的數值限制了可用的電流，輸出N管的響應相對比較慢；其次，隨著市場要求輸出電壓不斷的提高，芯片上的電荷泵面積會不斷增大，而且到了某一個電壓范圍，設計就可能要轉用耐壓較高的器件，這使面積進一步增加。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種自舉驅動電路、驅動方法及無線充電系統，旨在解決現有技術中的通過電荷泵驅動線性穩壓器的輸出管工作時存在響應速度慢且占用面積大的問題。

本發明的技術方案如下：

一種自舉驅動電路，與線性穩壓器連接，所述自舉驅動電路包括整流模塊、驅動控制模塊和輸出模塊；由所述整流模塊對輸入的交流電壓進行整流后輸出直流電壓；由所述驅動控制模塊根據輸入的交流電壓輸出用于驅動所述整流模塊的第一自舉電壓和第二自舉電壓，并根據所述交流電壓和直流電壓控制所述整流模塊的工作狀態，其中所述第一自舉電壓和第二自舉電壓均大于所述直流電壓；由所述輸出模塊根據所述第一自舉電壓、第二自舉電壓和線性穩壓器輸出的反饋信號輸出驅動電壓至線性穩壓器中輸出管的柵極，驅動所述輸出管開啟工作。

所述的自舉驅動電路中，所述輸出模塊包括控制單元、充放電單元和電流源；由所述控制單元控制所述第一自舉電壓和第二自舉電壓交替向所述充放電單元進行充電，使所述充放電單元的充電電壓升高至驅動電壓；由所述充放電單元輸出所述驅動電壓，并通過電流源根據線性穩壓器輸出的反饋信號調節驅動電壓的大小后輸出至線性穩壓器中輸出管的柵極，驅動所述輸出管開啟工作。

所述的自舉驅動電路中，所述驅動控制模塊包括驅動單元、比較控制單元和自舉單元；由所述驅動單元根據輸入的交流電壓輸出用于驅動所述整流模塊的第一自舉電壓和第二自舉電壓；由所述比較控制單元根據所述交流電壓和直流電壓控制所述整流模塊的工作狀態；由所述自舉單元根據所述整流模塊的工作狀態為驅動單元提供供電電壓。