基于单级混合型升压转换器的无线能量发射电路及相关设备

本申请涉及无线电能传输，尤其涉及基于单级混合型升压转换器的无线发射电路及相关设备。

背景技术：

1、随着便携电子设备功能的增多，电池容量变得越来越大，大功率无线传能成为快捷的充电选择。

2、相关技术中，为了实现大功率传输，传统无线发射芯片采用直流-直流升压boost转换器与逆变器的两级架构，然而，boost转换器的转压比有限，无法输出高电压，使其需要增大发射电流来提高功率，增大谐振电路损耗并降低效率，且大功率下电感电流较大，会增大电感损耗进一步降低效率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提出一种基于单级混合型升压转换器的无线发射电路及相关设备，能够实现大功率、高效率的无线传能，有利于提高能量传输效率。

2、为实现上述目的，本申请实施例的一方面提出了一种基于单级混合型升压转换器的无线能量发射电路，所述电路包括lc谐振模块、直流输入、第一升压转换模块以及第二升压转换模块；

3、所述直流输入连接所述第一升压转换模块的输入端和所述第二升压转换模块的输入端，所述第一升压转换模块的输出端连接所述lc谐振模块的第一端，所述第二升压转换模块的输出端连接所述lc谐振模块的第二端；

4、其中，所述第一升压转换模块和所述第二升压转换模块在所述lc谐振模块的两端交替输入交流电，用于激励所述lc谐振模块。

5、在一种实施方式中，所述第一升压转换模块和所述第二升压转换模块为单级混合型升压转换器；

6、所述单级混合型升压转换器包括片上功率单元与片外单元；

7、所述片上功率单元设置有若干功率开关，所述片外单元设置有第一飞跨电容、第二飞跨电容以及功率电感；

8、其中，通过控制所述功率开关的导通和断开，对所述第一飞跨电容和所述第二飞跨电容进行轮流充电，所述功率电感在所述第一飞跨电容充电时充磁，所述功率电感在所述第二飞跨电容充电时退磁。

9、在一种实施方式中，所述单级混合型升压转换器的转压比为：

10、，

11、其中，为转压比，为直流输入的电压值，为所述单级混合型升压转换器的放电电压值，为所述单级混合型升压转换器的控制信号的占空比。

12、在一种实施方式中，在相同转压比下，所述单级混合型升压转换器的电感电流占比为：

13、，

14、其中，为电感平均电流，为输出电流。

15、在一种实施方式中，所述电路还包括：

16、控制模块，用于控制所述第一升压转换模块和所述第二升压转换模块。

17、在一种实施方式中，所述控制模块包括：

18、软启动单元，用于产生参考电压；

19、时钟单元，用于第一方波信号和第二方波信号，所述第一方波信号和第二方波信号的相位差为度，为大于或等于0的整数；

20、第一三型补偿单元，连接所述软启动单元和所述时钟单元，用于根据所述参考电压和所述第一方波信号产生第一控制信号；

21、第二三型补偿单元，连接所述软启动单元和所述时钟单元，用于根据所述参考电压和所述第二方波信号产生第二控制信号；

22、第一驱动单元，输入端连接所述第一三型补偿单元，输出端连接所述第一升压转换模块，用于通过所述第一控制信号驱动所述第一升压转换模块开启或关闭；

23、第二驱动单元，输入端连接所述第二三型补偿单元，输出端连接所述第二升压转换模块，用于通过所述第二控制信号驱动所述第二升压转换模块开启或关闭。

24、在一种实施方式中，所述第一三型补偿单元和所述第二三型补偿单元设置有分压电阻和比较器，所述分压电阻设置在电源输入和所述比较器的电压反馈端之间。

25、在一种实施方式中，所述分压电阻和所述比较器的电压反馈端均设置为所述电源输入的1/10分压值。

26、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种无线能量传输系统，所述系统包括无线能量接收电路，和以上方面所述的无线能量发射电路。

27、为实现上述目的，本申请实施例的另一方面提出了一种电子设备，设置有以上方面所述的无线能量传输系统，所述无线能量传输系统用于充电。

28、本申请实施例至少包括以下有益效果：本申请提供一种基于单级混合型升压转换器的无线发射电路及相关设备，该方案通过第一升压转换模块和第二升压转换模块设置在lc谐振模块两端，在lc谐振模块的两端交替输入交流电，令升压转换器的高压节点直接驱动发射谐振电路，实现单级升压与逆变功能，降低了级联损耗，有利于提高能量传输效率。

1.一种基于单级混合型升压转换器的无线能量发射电路，其特征在于，所述电路包括lc谐振模块、直流输入、第一升压转换模块以及第二升压转换模块；

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述第一升压转换模块和所述第二升压转换模块为单级混合型升压转换器；

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，所述单级混合型升压转换器的转压比为：

4.如权利要求3所述的电路，其特征在于，在相同转压比下，所述单级混合型升压转换器的电感电流占比为：

5.如权利要求1至4任一项所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：

6.如权利要求5所述的电路，其特征在于，所述控制模块包括：

7.如权利要求6所述的电路，其特征在于，所述第一三型补偿单元和所述第二三型补偿单元设置有分压电阻和比较器，所述分压电阻设置在电源输入和所述比较器的电压反馈端之间。

8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，所述分压电阻和所述比较器的电压反馈端均设置为所述电源输入的1/10分压值。

9.一种无线能量传输系统，其特征在于，所述系统包括无线能量接收电路和权利要求1至8任一项所述的无线能量发射电路。

10.一种电子设备，其特征在于，设置有权利要求9所述的无线能量传输系统，所述无线能量传输系统用于充电。