基于電磁諧振的無線充電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及無線充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于電磁諧振的無線充電電路
【背景技術(shù)】
[0002]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(zhì)進(jìn)行耦合，實(shí)現(xiàn)電能的無線傳輸。
[0003]無線傳輸電能包括:電感耦合式、電磁諧振式和光耦合這三種常見的無線充電方式。其中電感耦合方法可以實(shí)現(xiàn)高效和通用的無線充電，是目前市面上常用的無線充電解決方案，其缺點(diǎn)在于，充電必須配有對應(yīng)的電能供應(yīng)的平臺(tái)，無便攜性，而且充電效率受充電距離的影響非常大。而電磁諧振式相比于電感耦合式，能達(dá)到比較高的效率，同時(shí)也能在充電距離較遠(yuǎn)大有效地進(jìn)行充電，被廣泛地應(yīng)用到無線充電產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。
[0004]電磁諧振式在充電效率的提高上，一直是國內(nèi)專家們研究的一個(gè)重點(diǎn)方向，本發(fā)明在一定程度上彌補(bǔ)了該種方法的一些不足，提高了無線充電的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種無線充電電路，可使用車載畜鉛電池電源，應(yīng)用于手機(jī)電池、電動(dòng)汽車車載鋰電池等進(jìn)行充電。
[0006]本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0007]—種基于電磁諧振的無線充電電路包括:發(fā)射端電路和接收端電路，所述的發(fā)射端電路包括開關(guān)電源電路、穩(wěn)壓電路、高頻方波產(chǎn)生電路、功放管電路、諧振電感的一次側(cè)諧振電路，接收端電路包括諧振電感的二次側(cè)諧振電路、高頻整流橋、充電指示電路、充電控制電路、電池；
[0008]所述的開關(guān)電源電路、穩(wěn)壓電路、高頻方波產(chǎn)生電路、功放管電路順次相連，開關(guān)電源電路與諧振電感的一次側(cè)諧振電路相連；功放管電路與諧振電感的一次側(cè)諧振電路相連；諧振電感的一次側(cè)諧振電路與諧振電感的二次側(cè)諧振電路耦合，高頻整流橋分別與充電控制電路、充電指示電路、電池、諧振電感的二次側(cè)諧振電路相連，電池分別與充電控制電路、充電指示電路相連。
[0009]所述的高頻方波產(chǎn)生電路由第一邏輯非門U1A、第二邏輯非門U1B、第三邏輯非門U1C、第五電容C5、第一電阻Rl和第一電位器RXl組成，第一邏輯非門、第二邏輯非門、第三邏輯非門順次連接，第五電容C5分別與第一邏輯非門UlA的輸入端、第二邏輯非門UlB的輸出端相連，第一電位器RXl分別與第一電阻Rl的一端及第一邏輯非門UlA的輸入端相連，第一電阻Rl的另一端與第二邏輯非門UlB的輸出端相連。
[0010]所述的功放管電路由VMOS功放管、第七電容C7、第一穩(wěn)壓管Dl和第二電位器RX2組成。VMOS功放管的柵極分別與第七電容C7、第一穩(wěn)壓管Dl相連，VMOS功放管的源極與第二電位器RX2相連。
[0011]所述的諧振電感LI的一次側(cè)諧振電路是由第四電容C4和諧振電感LI的一次側(cè)并聯(lián)組成的，一次側(cè)諧振電路的一端接在VMOS功放管的漏極；一次側(cè)諧振電路的另一端接在開關(guān)電源的輸出端；諧振電感LI的二次側(cè)諧振電路由諧振電感LI的二次側(cè)組成。
[0012]所述的充電控制電路由電壓比較器、第六電阻R6、第七電阻R7、可調(diào)穩(wěn)壓芯片、第三電阻R3、第三電位器RX3組成，其中可調(diào)穩(wěn)壓芯片、第三電阻R3、第三電位器RX3組成參考電壓調(diào)節(jié)電路，第三電阻R3分別與可調(diào)穩(wěn)壓芯片、第三電位器RX3相連，第六電阻R6連接電壓比較器的同相輸入端，第七電阻R7連接電壓比較器的反相輸入端。
[0013]進(jìn)一步地，充電控制電路包括參考電壓調(diào)節(jié)電路，參考電壓調(diào)節(jié)電路產(chǎn)生的穩(wěn)定電壓作為電池電壓參考值進(jìn)入充電控制電路的電壓比較中。充電控制電路由電壓比較器以及其外圍電路構(gòu)成，其將電池電壓與上述電壓參考值進(jìn)行比較，進(jìn)而獲得電池是否充滿的控制信號(hào)。由此信號(hào)分別控制紅色LED和綠色LED的點(diǎn)亮或熄滅。
[0014]電路工作時(shí)，市電首先經(jīng)過開關(guān)電源，整流濾波后，將交流AC轉(zhuǎn)化為直流電壓，接著經(jīng)過高頻方波發(fā)生電路控制功放管電路，實(shí)現(xiàn)高頻逆變的功能。所得到的高頻交流電流通過諧振電感LI的一次測，通過電磁諧振的方式傳輸?shù)街C振電感LI的二次側(cè)，再經(jīng)過高頻二極管整流橋，并濾波后給電池充電。
[0015]本電路利用電磁諧振的原理無線充電，可提高充電的效率，增加充電的距離。該發(fā)明能大量應(yīng)用到手機(jī)電池充電、電動(dòng)汽車車載鋰離子充電及其他無線充電領(lǐng)域。通過改進(jìn)無線充電設(shè)備來提高已有的充電效率，能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0016]圖1是無線充電電路的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2是無線充電電路的發(fā)射端電路；
[0018]圖3是無線充電電路的接收端電路；
[0019]圖4是無線充電電路的系統(tǒng)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)范圍不限于此，需指出的是，以下若有未特別詳細(xì)說明的內(nèi)容，均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
[0021]如圖1所示:一種基于電磁諧振的無線充電電路包括:發(fā)射端電路和接收端電路，所述的發(fā)射端電路包括開關(guān)電源電路、穩(wěn)壓電路、高頻方波產(chǎn)生電路、功放管電路、諧振電感的一次側(cè)諧振電路，接收端電路包括諧振電感的二次側(cè)諧振電路、高頻整流橋、充電指示電路、充電控制電路、電池；所述的開關(guān)電源電路、穩(wěn)壓電路、高頻方波產(chǎn)生電路、功放管電路順次相連，開關(guān)電源電路與諧振電感的一次側(cè)諧振電路相連；功放管電路與諧振電感的一次側(cè)諧振電路相連；諧振電感的一次側(cè)諧振電路與諧振電感的二次側(cè)諧振電路耦合，高頻整流橋分別與充電控制電路、充電指示電路、電池、諧振電感的二次側(cè)諧振電路相連，電池分別與充電控制電路、充電指示電路相連。
[0022]如圖2所示:發(fā)射端電路包括開關(guān)電源、穩(wěn)壓電路、高頻方波產(chǎn)生電路、功放管電路、諧振電感LI的一次側(cè)諧振電路。開關(guān)電源電路是由開關(guān)電源組成的，開關(guān)電源對220V市電進(jìn)行變壓、整流、濾波后輸出24V恒定的直流電，即開關(guān)電源對市電進(jìn)行整流，其輸出經(jīng)過電容進(jìn)行穩(wěn)壓和濾波。
[0023]穩(wěn)壓電路由穩(wěn)壓芯片LM7812、第一電容Cl和第二電容C2組成，將輸入的24V直流進(jìn)行穩(wěn)壓，輸出12V直流電(作為VCC)，為芯片進(jìn)行供電，其中穩(wěn)壓芯片LM7812輸出的電壓為高頻方波產(chǎn)生電路的控制端供電，使高頻方波產(chǎn)生電路產(chǎn)生高頻控制信號(hào)，以控制功放管電路的工作。上述高頻控制信號(hào)可達(dá)到IMHz的高頻交流電。
[0024]高頻方波產(chǎn)生電路由第一邏輯非門U1A、第二邏輯非門U1B、第三邏輯非門U1C、第五電容C5、第一電阻Rl和第一電位器