一種電能發(fā)射端和無線充電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線充電領(lǐng)域，更具體的說，設(shè)及一種電能發(fā)射端和無線充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種無線充電裝置的電路圖，無線充電裝置包括有電 能發(fā)射端和電能接收端，電能發(fā)射端包括逆變電路、發(fā)射電流調(diào)節(jié)電路（如圖1中有電感Lc 和電容Cc構(gòu)成）、原邊諧振網(wǎng)絡(luò)（包括原邊發(fā)射線圈Ls和原邊諧振電容Cs)，電能接收端 包括副邊諧振網(wǎng)絡(luò)（包括副邊發(fā)射線圈Ld和副邊諧振電容Cd)，所述無線充電裝置還包括 用W無線傳輸能量的變壓器T。
[0003] 通常情況下，為了使能量穩(wěn)定傳輸，發(fā)射電流調(diào)節(jié)電路控制調(diào)節(jié)原邊發(fā)射線圈中 通過的電流IX，W使其為恒定值，如為Jx=VAts/Vacs為逆變器輸出電壓，《為系統(tǒng)工 作頻率。當(dāng)原邊發(fā)射線圈Ls和原邊諧振電容Cs在工作頻率點上諧振時（即
）， 原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Zs為0,此時傳輸效率最高，但由于原邊發(fā)射線圈的感值容易受 外界環(huán)境變化，如副邊接收線圈靠近原邊發(fā)射線圈或是周圍金屬異物對原邊發(fā)射線圈周圍 磁場的干擾，都會使原邊線圈感值發(fā)生變化，運樣原邊諧振電容Cs和原邊發(fā)射線圈Ls不在 系統(tǒng)工作頻率點上諧振，原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Zs呈現(xiàn)出高阻抗。另一種情況是由于副 邊阻抗反射到原邊時，其反射等效阻抗與副邊阻抗是呈反比例關(guān)系的，如圖2所示，Zf為副 邊折算到原邊的反射等效阻抗，有Zf= (COM) 2/Zd，Zd為副邊阻抗，《為系統(tǒng)工作頻率。當(dāng) 副邊發(fā)生過流時，副邊阻抗Zd呈現(xiàn)低阻，此時原邊反射等效電路Zf則會呈現(xiàn)高阻。
[0004] 而根據(jù)圖1中電路可知，原邊諧振網(wǎng)絡(luò)兩端的電壓Vs為：Vs=IxX狂s+Zf)，當(dāng)出 現(xiàn)上述兩種異常情況時，即無論是原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Zs還是副邊折算到原邊的反 射等效阻抗Zf增加，都會使得原邊發(fā)射線圈的兩端電壓升高，進而增加逆變器的輸出電流， 運將對逆變器的開關(guān)器件產(chǎn)生很大的影響，甚至可能會損壞逆變器的開關(guān)器件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提出了一種電能發(fā)射端和無線充電裝置，當(dāng)原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的兩 端電壓高于預(yù)設(shè)的電壓值時，則通過能量反饋電路將發(fā)射線圈的部分能量反饋至輸入側(cè)的 輸入電源中，W維持所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的兩端電壓在預(yù)設(shè)的電壓值或W下，不會造成對逆 變電路的輸出功率的增加。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明的一種電能發(fā)射端，用W向與其隔離的電能接收端傳輸能量，包括逆 變電路和原邊諧振網(wǎng)絡(luò)，所述電能發(fā)射端還包括能量反饋電路，
[0007] 所述逆變電路接收外部輸入電源，W產(chǎn)生交變電壓信號供給原邊諧振網(wǎng)絡(luò)，
[0008] 所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)包括原邊發(fā)射線圈和原邊諧振電容，所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)接收所 述交變電壓信號W產(chǎn)生空間磁場傳輸給所述電能接收端；
[0009] 所述能量反饋電路檢測到表征所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)兩端電壓的電壓信號高于預(yù)設(shè) 的電壓值時，則通過所述能量反饋電路將所述原邊發(fā)射線圈的能量反饋至所述輸入電源， W使得所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的兩端電壓不超過所述預(yù)設(shè)的電壓值。
[0010] 進一步的，所述電能發(fā)射端還包括發(fā)射電流調(diào)節(jié)電路，所述發(fā)射電流調(diào)節(jié)電路連 接在所述逆變電路和所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)之間，所述發(fā)射電流調(diào)節(jié)電路用W調(diào)節(jié)所述原邊發(fā) 射線圈的電流，W使得其為恒定電流值。
[0011] 優(yōu)選的，所述能量反饋電路至少包括第一二極管，
[0012] 所述第一二極管連接在所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)和所述輸入電源之間，W使得所述原邊 發(fā)射線圈的能量單向反饋至所述輸入電源。
[0013] 優(yōu)選的，所述第一二極管的陽極連接至所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入端W獲得表征所 述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)兩端電壓的電壓信號，陰極連接至所述輸入電源。
[0014] 進一步的，所述能量反饋電路包括由第=二極管和第一電容構(gòu)成的峰值檢測電 路，
[0015] 所述第=二極管和所述第一電容串聯(lián)后再連接在所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入端和 參考地端之間，并且，所述第=二極管的陽極連接所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入端，陰極連接所 述第一電容的一端。
[0016] 優(yōu)選的，所述第一二極管的陽極連接至所述第=二極管和第一電容的公共連接點 W獲得表征所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)兩端電壓的電壓信號，陰極連接至所述輸入電源。
[0017] 進一步的，所述能量反饋電路包括齊納二極管，
[0018] 所述齊納二極管連接在所述第一二極管和輸入電源之間，并且，所述齊納二極管 的陽極連接所述輸入電源，陰極連接至所述第一二極管的陰極；
[0019] 或者所述齊納二極管連接在所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入端和第一二極管之間，并 且，所述齊納二極管的陽極連接至所述第一二極管的陽極，陰極連接至所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò) 的輸入端。
[0020] 進一步的，所述能量反饋電路包括第一電容、第一開關(guān)管、第二二極管和第一電 感，
[0021] 所述第一電容連接在所述第一二極管的陰極和參考地端之間；
[0022] 所述第一開關(guān)管的第一極性端接所述第一電容的電壓輸出端，第二極性端連接到 第一電感的第一端，所述第一開關(guān)管通過可控的占空比信號控制其開關(guān)動作；
[0023] 第一電感的第二端連接至所述輸入電源；
[0024] 所述第二二極管的陰極連接至所述第一開關(guān)管和第一電感的第一端的公共連接 點，陽極連接至參考地；
[00巧]其中，所述第一開關(guān)管、第二二極管和第一電感構(gòu)成降壓型電壓轉(zhuǎn)換電路。
[00%] 進一步的，所述能量反饋電路包括第一遲滯比較器和第二開關(guān)管，
[0027] 所述第一遲滯比較器的第一輸入端連接至所述第=二極管和第一電容的公共連 接點，第二輸入端接收第一參考電壓信號；
[0028] 所述第二開關(guān)管連接在所述第一二極管的陰極和所述輸入電源之間，所述第一遲 滯比較器的輸出信號控制所述第二開關(guān)管的開關(guān)動作。
[0029] 進一步的，所述能量反饋電路包括第一電阻、第二遲滯比較器和第=開關(guān)管，
[0030] 所述第一電阻的第一端連接至所述第一電容的電壓輸出端，第二端接參考地端；
[0031] 所述第二遲滯比較器的第一輸入端連接至所述第=二極管和第一電容的公共連 接點W獲得表征原邊諧振網(wǎng)絡(luò)兩端電壓的電壓信號，第二輸入端接收第一參考電壓信號；
[0032] 所述第二開關(guān)管連接在所述第一二極管的陰極和所述輸入電源之間，所述第一遲 滯比較器的輸出信號控制所述第二開關(guān)管的開關(guān)動作。
[0033] 所述第一二極管的陽極連接至所述原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的輸入端W使得所述原邊發(fā)射 線圈的能量反饋至所述輸入電源。
[0034] 依據(jù)本發(fā)明的一種無線充電裝置，包括隔離的電能發(fā)射端和電能接收端，所述電 能發(fā)射端為上述的電能發(fā)射端；所述電能接收端包括副邊諧振網(wǎng)絡(luò)和整流濾波電路，所述 副邊諧振網(wǎng)絡(luò)感應(yīng)所述原邊發(fā)射線圈產(chǎn)生的交變磁場，W獲得相應(yīng)的交變電壓，所述整流 濾波電路將所述交變電壓轉(zhuǎn)換為合適的直流電壓供給輸出負載。
[0035] 根據(jù)上述的電能發(fā)射端和無線充電裝置，當(dāng)原邊諧振網(wǎng)絡(luò)的兩端電壓升高時，貝U 通過能量反饋電路將發(fā)射線圈的部分能量反饋至輸入電源中，W使得發(fā)射線圈的兩端電壓 維持在預(yù)設(shè)的電壓值或W下，不會造成對逆變電路的輸出功率的增加，因而可W保護逆變 電路中的開關(guān)器件。而且本發(fā)明的技術(shù)方案可W讓高出的能量返回至輸入電源中，能量利 用率高，既可W保護電路又可W提高效率。
【附圖說明】
[0036] 圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種無線充電裝置的電路圖；
[0037] 圖2所示為圖1所示電路的阻抗等效示意圖；
[0038] 圖3所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第一實施例的電路圖；
[0039] 圖4所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第二實施例的電路圖； W40]圖5所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第S實施例的電路圖；
[0041] 圖6所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第四實施例的電路圖；
[0042] 圖7所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第五實施例的電路圖；
[0043] 圖8所示為依據(jù)本發(fā)明的無線充電裝置的第六實施例的電路圖。
【具體實施方式】
[0044] W下結(jié)合附圖對本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例進行詳細描述，但本發(fā)明并不僅僅限于 運些實施例。本發(fā)明涵