[实用新型]中距离无线供电系统及其高频变频电源

说明书

技术领域

本实用新型是关于一种中距离无线供电系统及其高频变频电源。 

背景技术

在中距离无线供电系统中，当负载线圈谐振频率为2MHz到10MHz时(无线)功率传输的效率最高。为了能在此频段内实现精确的谐振，达到最高效的能量传输，所设计的电源一般需要满足三个条件：1、能在整个频段范围内有一定的分辨率；2、在整个宽带范围内获得较高的功率转换效率；3、产生的高频功率信号频谱单一。因此，有必要设计一种新的应用于中距离无线供电系统的高频变频电源。 

实用新型内容

本实用新型提供一种新的中距离无线供电系统及其高频变频电源。 

本实用新型提供一种中距离无线供电系统的高频变频电源，包括无线通信模块、主控模块、信号发生模块、至少两路电源分路、自动阻抗匹配模块及负载线圈，所述无线通信模块、主控模块及信号发生模块顺次连接，各所述电源分路并联在所述信号发生模块的输出端和自动阻抗匹配模块的输入端之间，所述自动阻抗匹配模块的输出端与所述负载线圈连接，各所述电源分路包括顺次连接的驱动模块、功放模块及滤波器模块，所述主控模块与各驱动模块均控制连接而控制各所述驱动模块的开关。 

无线通信模块接收负载线圈功率传输所需要的频率参数，主控模块根据该频率参数调整信号发生模块，生成对应多个频段的多个驱动信号，主控模块通过控制各驱动模块的开关来选通一路电源分路，该选通电源分路的驱动信号依次经过放大、滤波后输入自动阻抗匹配模块，进行阻抗匹配后，最后输入负载线圈。 

所述信号发生模块包括顺次连接的信号发生器模块和数字隔离器模块，所述主控模块连接所述信号发生器模块的输入端，所述数字隔离器模块连接各所述驱动模块的输入端。 

各所述电源分路还包括隔离模块，所述驱动模块、功放模块、滤波器模块 及隔离模块顺次连接，各所述隔离模块的输出端与所述自动阻抗匹配模块的输入端连接，所述主控模块与各隔离模块均控制连接而控制各所述隔离模块的开关。 

选通电源分路的隔离模块开通，使滤波后得到的正弦功率信号能够输入自动阻抗匹配模块。未选通电源分路的隔离模块断开，避免未选通电源分路的信号干扰选通电源分路。 

所述的高频变频电源，还包括驻波检测与保护模块，所述驻波检测与保护模块连接所述主控模块和各电源分路的输出端，如连接各隔离模块的输出端和主控模块。 

驻波检测与保护模块可以与主控模块双向信号连接。 

所述主控模块可以为MCU。 

一种中距离无线供电系统，包括所述的高频变频电源。 

本实用新型的有益效果是：通过设置信号发生模块，能够实现较高的分辨率；通过设置自动阻抗匹配模块和功放模块，能够实现较高的功率转换效率；通过设置滤波器模块，产生的高频功率信号频谱单一。 

附图说明

图1是本实施方式高频变频电源的电路原理框图。 

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 

如图1所示，本实施方式中距离无线供电系统的高频变频电源包括无线通信模块、主控模块、信号发生模块、至少两路电源分路、自动阻抗匹配模块及负载线圈。无线通信模块、主控模块及信号发生模块顺次连接。每路电源分路对应一个频段。各电源分路并联设于信号发生模块的输出端和自动阻抗匹配模块的输入端之间，负载线圈与自动阻抗匹配模块的输出端连接。信号发生模块包括顺次连接的信号发生器模块和数字隔离器模块，各电源分路包括顺次连接的驱动模块、功放模块、滤波器模块及隔离模块，各电源分路的驱动模块的输入端与数字隔离器模块的输出端连接，各电源分路的隔离模块的输出端与自动阻抗匹配模块的输入端连接。主控模块输出控制信号到各电源分路的驱动模块和各电源分路的隔离模块，实现对各驱动模块的开关控制和对各隔离模块的开 关控制。 

无线通信模块可以采用各种能够实现无线通信的电路结构或模块。主控模块用于实现对高频变频电源的各模块的协调、控制，如MCU(微控制器)。自动阻抗匹配模块用于实现负载线圈电阻和电源内阻的自动匹配。 

高频变频电源还可以包括驻波检测与保护模块，该驻波检测与保护模块连接各隔离模块的输出端和主控模块。 

高频变频电源的工作原理如下： 

a)无线通信模块接收满足负载线圈功率传输所需的频率参数； 

b)主控模块根据接收到的频率参数调整信号发生模块中的信号发生器模块，然后经过数字隔离器模块之后生成对应频率的驱动信号；