本實用新型涉及無線充電領域,尤其是一種無線充電電磁轉換電路。
背景技術:
所謂無線充電,即在沒有電纜的情況下,靠電磁場或其他的物質進行耦合,實現電能的無線傳輸。無線充電利用物理學的“共振”原理——兩個振動頻率相同的物體能高效傳輸能量。無線傳輸電能包括:合電感式、電磁諧振式和光耦合這三種常見的無線充電方式,其中電磁諧振式能達到比較高的效率,被廣泛地應用到無線充電產業的各個領域。
但是,目前無線充電的轉換效率普遍偏低,導致能量通過發熱損耗,不僅損失了能量,也減少了無線充電設備的使用壽命。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題是:提出一種無線充電電磁轉換電路,以解決目前無線充電的轉換效率偏低的,能量發熱損耗,無線充電設備的使用壽命偏低等問題。
本實用新型所采用的技術方案為:一種無線充電電磁轉換電路,由電源供給電路和輸出控制電路組成;所述的電源供給電路包括電源輸入接口、使能控制電路以及電源轉換電路;所述的輸出控制電路包括驅動電路、功率電路以及諧振電路;所述的電源輸入接口的輸出端連接使能控制電路的輸入端;使能控制電路的輸出端分別連接電源轉換電路和諧振電路;所述的電源轉換電路的輸出端分別連接驅動電路、功率電路以及諧振電路;所述的驅動電路通過功率電路與諧振電路電路連接。
進一步的說,本實用新型所述的使能控制電路具有PMOS管;所述的PMOS管通過G極進行使能控制。
再進一步的說,本實用新型所述的輸出控制電路具有第一場效應管和第二場效應管;所述的第一場效應管和第二場效應管的柵極分別連接一個驅動電路;所述的驅動電路均由兩個電阻和兩個三極管組成;電路上電瞬間,所述的第二場效應管導通;同時第一場效應管關斷;當t=T/2時,第二場效應管關斷,同時第一場效應管導通;當t=T時,電路狀態翻轉,第二場效應管導通;同時第一場效應管關斷;如此循環;其中T為諧振電路的振蕩周期。
再進一步的說,本實用新型所述的輸出控制電路還包括在第一場效應管或第二場效應管導通時具有限流作用的電感。
本實用新型的有益效果是:本實用新型由羅耶振蕩電路演變而來,進行了改進和完善;電路結構為自振蕩形式,利用元件參數的偏差起振,將原有電路的硬開關結構改為軟開關,大大提高了電路效率,初級轉換效率能達到90%以上,次級能達到70%以上。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型的電路原理框圖;
圖2是本實用新型電源供給電路原理圖;
圖3是本實用新型輸出控制電路原理圖。
具體實施方式
現在結合附圖和優選實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本實用新型的基本結構,因此其僅顯示與本實用新型有關的構成。
無線充電電路由羅耶振蕩電路演變而來,工作在自激推挽狀態。
羅耶振蕩器電路是一種用鐵芯或者磁芯線圈,低頻輸出方波,高頻輸出正弦波。該電路功率小,不適合做大功率逆變,但可做成振蕩信號加推動后作為他激源驅動功率電路,用于低頻機效果特好。
如圖1所示,一種無線充電電磁轉換電路,由電源供給電路和輸出控制電路組成;電源供給電路包括電源輸入接口、使能控制電路以及電源轉換電路;輸出控制電路包括驅動電路、功率電路以及諧振電路。
如圖2所示,三端穩壓管L7809的電壓輸入端通過C2、C3(C2、C3并聯)連接24V電源;并且接入一個PMOS管(三端穩壓管的電壓輸入端連接PMOS管的S極);電路上電后,通過PMOS管G極使能控制電路;三端穩壓管輸出9V電壓。
如圖3所示,R2、Q1、Q3、R1和R4、Q2、Q4、R3分別是場效應管N1和N2的柵極驅動電路。R3和R4的參數取值比R1和R2小,可以輸出更大的驅動電流。電路上電瞬間,N2先導通,同時N1柵極由R2、D4回路下拉關斷。功率電路部分A點電流通過L1對L3、C1諧振電路充電。電容電感發生LC諧振,電壓呈正弦波規律變化。當t=T/2(T為L3、C1振蕩周期)時,電壓極性翻轉,N2自然關斷,R2、D4回路截止。R2、Q1、Q3、R1回路對N1柵極充電,N1導通,同時N2柵極由R4、D1回路下拉關斷。功率電路部分B點電流通過L2對L3、C1諧振電路充電。t=T時,電路狀態翻轉,周而復始。
N1和N2工作在ZVS狀態,實現軟開關,減小了開關損耗。L3、C1諧振回路功率因數接近1。
電感L1、L2分別在N1、N2導通時起“限流”作用,否則N1、N2導通時功率電路部分將短路。由于電感為無功器件,幾乎不消耗電能,保證了電路的高效。
以上說明書中描述的只是本實用新型的具體實施方式,各種舉例說明不對本實用新型的實質內容構成限制,所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的具體實施方式做修改或變形,而不背離實用新型的實質和范圍。