[发明专利]一种谐振式无线供电系统及其同步整流电路

说明书

本发明公开了一种谐振式无线供电系统及其同步整流电路，包括谐振环、充电电池、同步采样电感线圈、比较器、基准电源、驱动模块以及可控开关，其中，同步采样电感线圈的第一端接地，其第二端与比较器的第一输入端连接，比较器的第二输入端与基准电源连接，比较器的输出端与驱动模块的输入端连接，驱动模块的输出端与可控开关的控制端连接，可控开关的第一端与谐振环的第一端连接，可控开关的第二端接地；谐振环的第二端与充电电池的正极连接，充电电池的负极接地；当比较器的第一输入端的电压大于其第二输入端的电压时可控开关导通；同步采样电感线圈与接收电感线圈在结构上重叠，绕向相同。本发明实现了对正弦波的整流。

技术领域

本发明涉及无线充电技术领域，特别是涉及一种谐振式无线供电系统及其同步整流电路

背景技术

随着当前无线供电技术的发展，该技术在充电领域成为应用的重点。谐振式无线供电系统就是无线供电技术在充电领域的一种典型的应用，谐振式无线供电系统中通常采用二极管整流电路进行整流，由于谐振式无线供电系统不像开关电源一样具有高速的反馈机制，其接收线圈两端的电压在空载时会非常大，在采用二极管整流电路进行整流时，其二极管整流电路中的二极管不能采用低耐压高速二极管，需要采用高耐压的二极管，而高耐压的二极管的正向电压较高，在使用时电压降大造成的电能损失较大。

为了解决上述技术问题，可以采用同步整流电路代替上述二极管整流电路，由于同步整流电路采用低通态、电阻低的功率器件代替二极管，因此在使用的过程中能大大降低电路系统的损耗。但是，现有技术中的同步整流电路主要应用于开关电源系统，并且主要是对方波信号进行整流，而在实际应用中谐振式无线供电系统的接收端信号为正弦波信号，现有的同步整流电路不能有效地实现对正弦波信号的整流。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的谐振式无线供电系统及其同步整流电路成为本领域的技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种谐振式无线供电系统的同步整流电路，在使用过程中实现了对谐振式无线供电系统中接收端的正弦波的整流；本发明的另一目的是提供一种包括上述同步整流电路的谐振式无线供电系统，其使用过程中实现了对正弦波的整流。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种谐振式无线供电系统的同步整流电路，应用于谐振式无线供电系统，该系统包括无线电能发射设备、谐振环和充电电池，所述谐振环包括接收电感线圈和谐振电容，包括同步采样电感线圈、比较器、基准电源、驱动模块以及可控开关，其中：

所述同步采样电感线圈的第一端接地，其第二端与所述比较器的第一输入端连接，所述比较器的第二输入端与所述基准电源连接，所述比较器的输出端与所述驱动模块的输入端连接，所述驱动模块的输出端与所述可控开关的控制端连接，所述可控开关的第一端与所述谐振环的第一端连接，所述可控开关的第二端接地；所述谐振环的第二端与所述充电电池的正极连接，所述充电电池的负极接地；当所述比较器的第一输入端的电压大于其第二输入端的电压时，所述可控开关导通；所述同步采样电感线圈与所述接收电感线圈在结构上重叠，并且绕向相同，以使所述同步采样电感线圈耦合出与所述谐振环同频同相的正弦波。

优选的，所述同步整流电路还包括二极管，所述二极管的阳极与所述同步采样电感线圈的第一端连接，其阴极与所述比较器的第一输入端连接。

优选的，所述可控开关为NMOS，则所述比较器的正相输入端作为其第一输入端，所述比较器的反相输入端作为其第二输入端；所述NMOS的栅极作为所述可控开关的控制端，所述NMOS的漏极作为所述可控开关的第一端，所述NMOS的源极作为所述可控开关的第二端。

优选的，所述可控开关为PMOS，则所述比较器的反相输入端作为其第一输入端，所述比较器的正相输入端作为其第二输入端；所述PMOS的栅极作为所述可控开关的控制端，所述PMOS的源极作为所述可控开关的第一端，所述NMOS的漏极作为所述可控开关的第二端。