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同步整流時序控制器、無線充電全橋同步整流電路及系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:11052835閱讀:1011來源:國知局
同步整流時序控制器、無線充電全橋同步整流電路及系統(tǒng)的制造方法與工藝
本實用新型涉及無線充電領(lǐng)域,特別涉及一種同步整流時序控制器、無線充電全橋同步整流電路及系統(tǒng)。
背景技術(shù)
:圖1示意出了現(xiàn)有的基于二極管的無線充電全橋同步整流系統(tǒng)100。所述無線充電全橋同步整流系統(tǒng)100包括發(fā)送端Tx和接收端Rx。所述發(fā)送端Tx包括脈寬調(diào)制(PulsewidthModulation,PWM)單元、直流-交流功率轉(zhuǎn)換單元和初級線圈(PrimaryCoil)。所述接收端Rx包括次級線圈(SecondaryCoil)、電容CS和Cd、由二極管D1-D4組成的全橋電路和穩(wěn)壓電容C,所述接收端Rx也可以被稱為無線充電全橋同步整流電路。然而,由于二極管D1-D4導通壓降約為0.7V,在整流輸出端Rect帶載大電流1A時,整流系統(tǒng)由于導通壓降產(chǎn)生的發(fā)熱損耗較大,整流效率偏低。采用NLDMOS(N-typeLaterallyDiffusedMetalOxideSemiconductor,N型LDMOS管)管全橋同步整流技術(shù)可以降低整流電路自身損耗,提高整機效率。目前,對整流效率要求高的電路應用中常用同步整流技術(shù)。圖2示意出了一種基于N型LDMOS管的無線充電全橋同步整流系統(tǒng)200。如圖2所示,其與圖1不同的是,所述無線充電全橋同步整流系統(tǒng)200中的全橋電路由四個N型LDMOS整流管N1、N2、N3和N4組成,而不是由四個二極管組成,另外其還包括同步整流時序控制器來控制四個N型LDMOS管N1、N2、N3和N4的導通或截止,從而實現(xiàn)整流?,F(xiàn)有無線充電全橋同步整流電路為了獲取較高的系統(tǒng)效率,一般是在整流前的交流信號AC1和AC2為零時,將所述整流管N1、N2、N3和N4進行切換,即盡量將整流管N1、N2、N3和N4工作在AC交流信號的斷續(xù)模式(DiscontinuousConductionMode,簡稱DCM)。為了實現(xiàn)DCM的控制,需要高性能的AC過零檢測電路,這就對AC過零檢測電路中的比較器的偏移量控制提出較高的要求,提高了無線充電全橋同步整流電路的成本和復雜度。另外,現(xiàn)有同步整流電路僅對整流前的AC交流信號做過零檢測,當被采樣的交流信號有干擾時,過零檢測輸出會出現(xiàn)毛刺等錯誤波形,此時需要通過數(shù)字信號處理調(diào)整所述AC過零檢測電路的輸出信號的占空比,并濾除信號中出現(xiàn)的毛刺;最終將處理后的信號送入同步整流驅(qū)動電路。此外,由于AC交流信號在同步整流過程中會出現(xiàn)過沖現(xiàn)象(高于整流輸出電平或低于交流地電平),對于受到干擾的AC交流信號,僅通過AC過零檢測做硬件采樣,并依靠軟件處理產(chǎn)生同步整流驅(qū)動控制信號,既增加了硬件采樣設計難度,也增加了軟件處理的復雜度,同時軟件信號處理必然帶來相對于硬件處理而言更長的時序延遲,進而影響同步整流效率。另外,在無線充電Qi標準中,發(fā)送端Tx與接收端Rx之間還可以進行通訊,通訊是以2FSK(二進制頻移鍵控)方式傳輸,通訊包絡數(shù)據(jù)疊加于AC交流信號中,為了解調(diào)出所述通訊包絡數(shù)據(jù),需要事先解調(diào)出FSK解調(diào)所需的參考頻率,現(xiàn)有技術(shù)中需要單獨設計硬件電路來解調(diào)出FSK解調(diào)所需的參考頻率,無形中也增大了版圖面積,抬高了硬件成本。因此,有必要提供一種新的解決方案來解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:本實用新型的目的之一在于提供一種同步整流時序控制器,其可以提高了同步整流效率及可靠性。本實用新型的目的之二在于提供一種無線充電全橋同步整流電路,其可以提高了同步整流效率及可靠性。本實用新型的目的之三在于提供一種無線充電全橋同步整流系統(tǒng),其可以提高了同步整流效率及可靠性。為實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本實用新型的一個方面,本實用新型提供一種同步整流時序控制器,用于對全橋電路中的第一整流開關(guān)、第二整流開關(guān)、第三整流開關(guān)和第四整流開關(guān)的導通或關(guān)斷進行時序控制,其包括:第一比較器,用于比較第一交流輸入端的第一交流信號和整流輸出端的整流信號,輸出第一交流高采樣信號;第二比較器,用于比較第二交流輸入端的第二交流信號和整流輸出端的整流信號,輸出第二交流高采樣信號;第三比較器,用于比較第一交流輸入端的第一交流信號和預定低電壓閾值,輸出第一交流低采樣信號;第四比較器,用于比較第二交流輸入端的第二交流信號和預定低電壓閾值,輸出第二交流低采樣信號;邏輯組合電路,用于對第一交流高采樣信號、第一交流低采樣信號、第二交流高采樣信號、第二交流低采樣信號進行邏輯組合運算,產(chǎn)生控制第一整流開關(guān)導通或截止的第一驅(qū)動控制信號、控制第二整流開關(guān)導通或截止的第二驅(qū)動控制信號、控制第三整流開關(guān)導通或截止的第三驅(qū)動控制信號,以及控制第四整流開關(guān)導通或截止的第四驅(qū)動控制信號。進一步的,第一驅(qū)動控制信號和第四驅(qū)動控制信號驅(qū)動第一整流開關(guān)和第四整流開關(guān)同步導通或截止,第二驅(qū)動控制信號和第三驅(qū)動控制信號驅(qū)動第二整流開關(guān)和第三整流開關(guān)同步導通或截止,第一整流開關(guān)和第四整流開關(guān)的導通時段與第二整流開關(guān)和第三整流開關(guān)的導通時段不交疊。進一步的,第一交流信號和第二交流信號中加載有通訊包絡數(shù)據(jù),基于各個驅(qū)動控制信號的頻率得到解調(diào)所述通訊包絡數(shù)據(jù)時所需的參考頻率。進一步的,所述同步整流時序控制器還包括:連接于第一交流輸入端和第一比較器的第一輸入端之間的第一電阻;連接于第一比較器的第一輸入端和接地端之間的第一可調(diào)整電流源;連接于所述整流輸出端和第一比較器的第二輸入端之間的第二電阻;連接于第一比較器的第二輸入端和接地端之間的第二可調(diào)整電流源;連接于第二交流輸入端和第二比較器的第一輸入端之間的第三電阻;連接于第二比較器的第一輸入端和接地端之間的第三可調(diào)整電流源;連接于所述整流輸出端和第二比較器的第二輸入端之間的第四電阻;連接于第二比較器的第二輸入端和接地端之間的第四可調(diào)整電流源。更進一步的,通過調(diào)整各個可調(diào)整電流源的電流值,能夠調(diào)整第一整流開關(guān)和第三整流開關(guān)之間的導通死區(qū)。進一步的,所述預定低電壓閾值高于且接近地電平,其取值范圍為0.1至0.4V。優(yōu)選的,所述預定低電壓閾值為0.25V。進一步的,所述邏輯組合電路包括第一與非門、第二與非門、第一或非門、第二或非門、第一與門和第二與門,其中第一與非門的兩個輸入端分別與第一比較器的輸出端和第四比較器的輸出端相連,第一與非門的輸出端與第一或非門的一個輸入端相連,第二與非門的兩個輸入端分別與第二比較器的輸出端和第三比較器的輸出端相連,第二與非門的輸出端與第二或非門的一個輸入端相連,第一或非門的輸出端與第二或非門的另一個輸入端相連,第一或非門的輸出端輸出第四驅(qū)動控制信號,第二或非門的輸出端與第一或非門的另一個輸入端相連,第二或非門的輸出端輸出第三驅(qū)動控制信號,第一與門的三個輸入端分別與第一比較器的輸出端、第四比較器的輸出端和第一或非門的輸出端相連,第一與門的輸出端輸出第一驅(qū)動控制信號,第二與門的三個輸入端分別與第二比較器的輸出端、第三比較器的輸出端和第二或非門的輸出端相連,第二與門的輸出端輸出第二驅(qū)動控制信號。進一步的,所述同步整流時序控制器還包括整流驅(qū)動電路,第一驅(qū)動控制信號、第二驅(qū)動控制信號、第三驅(qū)動控制信號和第四驅(qū)動控制信號通過所述整流驅(qū)動電路分別驅(qū)動第一整流開關(guān)、第二整流開關(guān)、第三整流開關(guān)、第四整流開關(guān)。根據(jù)本實用新型的另一個方面,本實用新型提供一種無線充電全橋同步整流電路,其包括:全橋電路,其包括第一整流開關(guān)、第二整流開關(guān)、第三整流開關(guān)和第四整流開關(guān),第一整流開關(guān)連接于整流輸出端和第一交流輸入端之間,第二整流開關(guān)連接于整流輸出端和第二交流輸入端之間,第三整流開關(guān)連接于第一交流輸入端和接地端之間,第四整流開關(guān)連接于第二交流輸入端和接地端之間;穩(wěn)壓電容,其連接于整流輸出端和接地端之間;同步整流時序控制器。所述同步整流時序控制器包括:第一比較器,用于比較第一交流輸入端的第一交流信號和整流輸出端的整流信號,輸出第一交流高采樣信號;第二比較器,用于比較第二交流輸入端的第二交流信號和整流輸出端的整流信號,輸出第二交流高采樣信號;第三比較器,用于比較第一交流輸入端的第一交流信號和預定低電壓閾值,輸出第一交流低采樣信號;第四比較器,用于比較第二交流輸入端的第二交流信號和預定低電壓閾值,輸出第二交流低采樣信號;邏輯組合電路,用于對第一交流高采樣信號、第一交流低采樣信號、第二交流高采樣信號、第二交流低采樣信號進行邏輯組合運算,產(chǎn)生控制第一整流開關(guān)導通或截止的第一驅(qū)動控制信號、控制第二整流開關(guān)導通或截止的第二驅(qū)動控制信號、控制第三整流開關(guān)導通或截止的第三驅(qū)動控制信號,以及控制第四整流開關(guān)導通或截止的第四驅(qū)動控制信號。進一步的,所述無線充電全橋同步整流電路還包括有:次級線圈,其具有第一連接端和第二連接端,其第二連接端作為所述第二交流輸入端;第一電容,連接于所述次級線圈的第一連接端和第二連接端之間;第二電容,其一端與次級線圈的第一連接端相連,其另一端作為所述第一交流輸入端。進一步的,第一整流開關(guān)、第二整流開關(guān)、第三整流開關(guān)、第四整流開關(guān)均為N型LDMOS管,第一整流開關(guān)的漏極與所述整流輸出端相連,其源極與第一交流輸入端相連,第一驅(qū)動控制信號通過所述第一整流開關(guān)的柵極控制第一整流開關(guān)的導通或截止,第三整流開關(guān)的漏極與第一交流輸入端相連,其源極與接地端相連,第三驅(qū)動控制信號通過所述第三整流開關(guān)的柵極控制第三整流開關(guān)的導通或截止,第二整流開關(guān)的漏極與所述整流輸出端相連,其源極與第二交流輸入端相連,第二驅(qū)動控制信號通過所述第二整流開關(guān)的柵極控制第二整流開關(guān)的導通或截止,第四整流開關(guān)的漏極與第二交流輸入端相連,其源極與接地端相連,第四驅(qū)動控制信號通過所述第四整流開關(guān)的柵極控制第四整流開關(guān)的導通或截止。根據(jù)本實用新型的再一個方面,本實用新型提供一種無線充電全橋同步整流系統(tǒng),其包括:上文所述的無線充電全橋同步整流電路;和,發(fā)送端,其包括脈寬調(diào)制單元、直流-交流功率轉(zhuǎn)換單元和初級線圈,所述初級線圈能夠與所述次級線圈無線耦合形成變壓器。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型通過對整流前的交流信號進行高低電平采樣,并將采樣數(shù)據(jù)送入硬件電路進行時序處理,以控制各個整流開關(guān)的導通或截止,可以提高了同步整流效率及可靠性。此外,直接根據(jù)各個驅(qū)動控制信號的頻率就可以得到解調(diào)所述通訊包絡數(shù)據(jù)時所需的參考頻率?!靖綀D說明】結(jié)合參考附圖及接下來的詳細描述,本實用新型將更容易理解,其中同樣的附圖標記對應同樣的結(jié)構(gòu)部件,其中:圖1示意出了現(xiàn)有的基于二極管的無線充電全橋同步整流系統(tǒng);圖2示意出了一種基于N型LDMOS管的無線充電全橋同步整流系統(tǒng);圖3示出了本實用新型中的同步整流時序控制器在一個實施例中的電路圖;圖4示出了圖3中的同步整流時序控制器中的部分信號的時序圖;圖5示出了本實用新型中的無線充電全橋同步整流電路在一個示例中的仿真波形;圖6示出了用于進行同步整流時序控制器驗證的第一驗證示例的交流信號AC1、AC2的波形,其中,所述交流信號AC1、AC2的頻率為205KHz,10%占空比,整流信號的電壓Vrect=7V,無負載;圖7為圖6的驗證示例的仿真數(shù)據(jù);圖8示出了用于進行同步整流時序控制器驗證的第一驗證示例的交流信號AC1、AC2的波形,其中,所述交流信號AC1、AC2的頻率為160KHz,整流信號的電壓Vrect=10.2V,無負載;圖9為圖8的驗證示例的仿真數(shù)據(jù)。【具體實施方式】為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型提供一種同步整流時序控制器、無線充電全橋同步整流電路及系統(tǒng),其可以提高了同步整流效率及可靠性。另外,還可以同時得到解調(diào)通訊包絡數(shù)據(jù)時所需的參考頻率。圖2示意出了一種基于N型LDMOS管的無線充電全橋同步整流系統(tǒng)200。所述無線充電全橋同步整流系統(tǒng)200包括發(fā)送端Tx和接收端Rx。所述發(fā)送端Tx包括脈寬調(diào)制(PulsewidthModulation,PWM)單元、直流-交流功率轉(zhuǎn)換單元和初級線圈(PrimaryCoil)。所述接收端Rx包括次級線圈(SecondaryCoil)、第一電容Cd、第二電容Cs,由第一整流開關(guān)N1、第二整流開關(guān)N2、第三整流開關(guān)N3、第四整流開關(guān)N4組成的全橋電路、穩(wěn)壓電容C1和同步整流時序控制器220。所述接收端Rx也可以被稱為無線充電全橋同步整流電路。所述發(fā)送端Tx可以利用初級線圈以電磁場的形式無線發(fā)送能量,而接收端Rx可以利用次級線圈接收電磁場的能量并將其轉(zhuǎn)化為交流電,兩者之間的電能傳輸是通過電磁感應技術(shù),之后,通過全橋電路將其整流成直流電壓,并通過整流輸出端Rect輸出,給負載RL供電。四個整流開關(guān)的驅(qū)動控制信號由所述同步整流時序控制器220決定。所述次級線圈具有第一連接端和第二連接端,第二連接端作為第二交流輸入端AC2。第一電容Cd連接于所述次級線圈的第一連接端和第二連接端之間。第二電容Cs的一端與所述次級線圈的第一連接端相連,另一端作為第一交流輸入端AC1。第一整流開關(guān)N1連接于整流輸出端Rect和第一交流輸入端AC1之間,第二整流開關(guān)N2連接于整流輸出端Rect和第二交流輸入端AC2之間,第三整流開關(guān)N3連接于第一交流輸入端AC1和接地端PGND之間,第四整流開關(guān)N4連接于第二交流輸入端AC2和接地端PGND之間。所述穩(wěn)壓電容C1連接于整流輸出端Rect和接地端PGND之間。所述同步整流時序控制器220利用硬件對第一交流輸入端AC1的第一交流信號和第二交流輸入端AC2的第二交流信號分別進行高低采樣得到第一交流高采樣信號、第二交流高采樣信號、第一交流低采樣信號和第二交流低采樣信號,并對第一交流高采樣信號、第一交流低采樣信號、第二交流高采樣信號、第二交流低采樣信號進行邏輯組合運算產(chǎn)生控制第一整流開關(guān)N1導通或截止的第一驅(qū)動控制信號、控制第二整流開關(guān)N2導通或截止的第二驅(qū)動控制信號、控制第三整流開關(guān)N3導通或截止的第三驅(qū)動控制信號,以及控制第四整流開關(guān)N4導通或截止的第四驅(qū)動控制信號。第一驅(qū)動控制信號和第四驅(qū)動控制信號驅(qū)動第一整流開關(guān)N1和第四整流開關(guān)N4同步導通或截止,第二驅(qū)動控制信號和第三驅(qū)動控制信號驅(qū)動第二整流開關(guān)N2和第三整流開關(guān)N3同步導通或截止,第一整流開關(guān)N1和第四整流開關(guān)N4的導通時段與第二整流開關(guān)N2和第三整流開關(guān)N3的導通時段不交疊。在一個實施例中,第一整流開關(guān)N1、第二整流開關(guān)N2、第三整流開關(guān)N3、第四整流開關(guān)N4均為N型LDMOS管。第一整流開關(guān)N1的漏極與整流輸出端Rect相連,其源極與第一交流輸入端AC1相連,第一驅(qū)動控制信號通過第一整流開關(guān)N1的柵極控制第一整流開關(guān)N1的導通或截止。第三整流開關(guān)N3的漏極與第一交流輸入端AC1相連,其源極與接地端相連,第三驅(qū)動控制信號通過第三整流開關(guān)N3的柵極控制第三整流開關(guān)N3的導通或截止。第二整流開關(guān)N2的漏極與整流輸出端Rect相連,其源極與第二交流輸入端AC2相連,第二驅(qū)動控制信號通過第二整流開關(guān)N2的柵極控制第二整流開關(guān)N2的導通或截止。第四整流開關(guān)N4的漏極與第二交流輸入端AC2相連,其源極與接地端相連,第四驅(qū)動控制信號通過第四整流開關(guān)N4的柵極控制第四整流開關(guān)N4的導通或截止。當然在其他實施例中,也可以采用其他類型的MOS晶體管作為整流開關(guān)?;赒i標準的全橋同步整流電路采用N型LDMOS管做整流開關(guān),LDMOS管的導通壓降可以做到小于0.1V,此時無線充電全橋同步整流電路的效率就取決于LDMOS管N1-N4的柵極的時序控制。圖3示出了本實用新型中的同步整流時序控制器220在一個實施例中的電路圖。所述同步整流時序控制器220包括第一比較器CP1、第二比較器CP2、第三比較器CP3、第四比較器CP4、邏輯組合電路221和整流驅(qū)動電路222。第一比較器CP1比較第一交流輸入端AC1的第一交流信號和整流輸出端Rect的整流信號,輸出第一交流高采樣信號AC1_high。第二比較器CP2比較第二交流輸入端AC2的第二交流信號和整流輸出端Rect的整流信號,輸出第二交流高采樣信號AC2_high。第三比較器CP3比較第一交流輸入端AC1的第一交流信號和預定低電壓閾值Vth,輸出第一交流低采樣信號AC1_low。第四比較器CP4比較第二交流輸入端AC2的第二交流信號和預定低電壓閾值Vth,輸出第二交流低采樣信號AC2_low。在一個實施例中,所述預定低電壓閾值Vth的取值范圍為0.1-0.4V,比如可以是0.1V,0.25V,0.3V,0.4V等,其可以通過對電源電壓進行電阻分壓的方式得到,這里以0.25V為例進行介紹。所述邏輯組合電路221對第一交流高采樣信號AC1_high、第一交流低采樣信號AC1_low、第二交流高采樣信號AC2_high、第二交流低采樣信號AC2_low進行邏輯組合運算產(chǎn)生控制第一驅(qū)動控制信號N1_d、第二驅(qū)動控制信號N2_d、第三驅(qū)動控制信號N3_d,以及第四驅(qū)動控制信號N4_d。所述邏輯組合電路221的邏輯可以確保第一驅(qū)動控制信號N1_d和第四驅(qū)動控制信號N4_d是相同的,第二驅(qū)動控制信號N2_d和第三驅(qū)動控制信號N3_d是相同的,第一驅(qū)動控制信號N1_d和第二驅(qū)動控制信號N2_d是不交疊的。在一個實施例中,所述邏輯組合電路221包括第一與非門NA1、第二與非門NA2、第一或非門NO1、第二或非門NO2、第一與門AN1和第二與門AN2。其中第一與非門NA1的兩個輸入端分別與第一比較器CP1的輸出端和第四比較器CP4的輸出端相連,第一與非門NA1的輸出端與第一或非門NO1的一個輸入端相連。第二與非門NA2的兩個輸入端分別與第二比較器CP2的輸出端和第三比較器CP3的輸出端相連,第二與非門NA2的輸出端與第二或非門NO2的一個輸入端相連。第一或非門NO1的輸出端與第二或非門NO2的另一個輸入端相連,第一或非門NO1的輸出端輸出第四驅(qū)動控制信號N4_d,第二或非門NO2的輸出端與第一或非門NO1的另一個輸入端相連,第二或非門NO2的輸出端輸出第三驅(qū)動控制信號N3_d。第一與門AN1的三個輸入端分別與第一比較器CP1的輸出端、第四比較器CP4的輸出端和第一或非門NO1的輸出端相連,第一與門AN1的輸出端輸出第一驅(qū)動控制信號N1_d,第二與門AN2的三個輸入端分別與第二比較器CP2的輸出端、第三比較器CP3的輸出端和第二或非門NO2的輸出端相連,第二與門AN2的輸出端輸出第二驅(qū)動控制信號N2_d。所述同步整流時序控制器220還包括整流驅(qū)動電路222,第一驅(qū)動控制信號N1_d、第二驅(qū)動控制信號N2_d、第三驅(qū)動控制信號N3_d和第四驅(qū)動控制信號N4_d經(jīng)過整流驅(qū)動電路222分別驅(qū)動第一整流開關(guān)N1、第二整流開關(guān)N2、第三整流開關(guān)N3、第四整流開關(guān)N4。圖4示出了圖3中的同步整流時序控制器中的部分信號的時序圖,其中其余的信號的時序原理也是類似的。這樣,所述同步整流時序控制器220就可以利用硬件實現(xiàn)所述整流開關(guān)N1-N4的自動同步時序控制,提高同步整流效率,滿足Qi標準設計要求。由于比較器本身具有延遲,在一些特殊的情形下可能會導致整流開關(guān)出現(xiàn)短暫的上下整流開關(guān)同時導通。因此,本實用新型中的同步整流時序控制器220還可以包括:連接于第一交流輸入端AC1和第一比較器CP1的第一輸入端之間的第一電阻R1;連接于第一比較器CP1的第一輸入端和接地端之間的第一可調(diào)整電流源S1;連接于整流輸出端Rect和第一比較器CP1的第二輸入端之間的第二電阻R2;連接于第一比較器CP1的第二輸入端和接地端之間的第二可調(diào)整電流源S2;連接于第二交流輸入端AC2和第二比較器CP2的第一輸入端之間的第三電阻R3;連接于第二比較器CP2的第一輸入端和接地端之間的第三可調(diào)整電流源S3;連接于整流輸出端Rect和第二比較器CP2的第二輸入端之間的第四電阻R4;連接于第二比較器CP2的第二輸入端和接地端之間的第四可調(diào)整電流源S4。通過調(diào)整各個可調(diào)整電流源S1-S4的電流值,可以調(diào)整交流信號AC1、AC2與整流輸出端RECT的整流信號比較點,進而可以能夠調(diào)整第一整流開關(guān)N1和第三整流開關(guān)N3之間的導通死區(qū),避免上下整流開關(guān)同時導通,同時提高整流效率。在一個實例中,第一可調(diào)整電流源S1的電流值在0-10uA之間,第二可調(diào)整電流源S2的電流值在5-12.5uA之間,第三可調(diào)整電流源S3的電流值在0-10uA之間,第四可調(diào)整電流源S4的電流值在5-12.5uA之間,第一電阻至第四電阻的電阻值為2K。在一個驗證示例中,選擇N型LDMOS管作為整流開關(guān),要求整流信號RECT輸出12V,驅(qū)動能力為1.25A,輸入交流信號AC1和AC2為160KHz,幅度12.2V,占空比50%,考慮大電流驅(qū)動能力,基于上述同步整流電路進行仿真驗證,仿真數(shù)據(jù)如下圖5所示。從圖5可以看出,前述設計的同步整流時序控制器220功能正常,同步整流電路的大電流輸出驅(qū)動能力正常,N型LDMOS管導通壓降12.2V-12.147V=0.053V,符合設計預期,滿足設計要求。如
背景技術(shù)
中所述的,在無線充電Qi標準中,發(fā)送端Tx與接收端Rx之間還可以進行通訊,通訊是以2FSK(二進制頻移鍵控)方式傳輸,通訊包絡數(shù)據(jù)疊加于交流信號(包括第一交流信號AC1和第二交流信號AC2)中,為了解調(diào)出所述通訊包絡數(shù)據(jù),需要事先解調(diào)出FSK解調(diào)所需的參考頻率,現(xiàn)有技術(shù)中需要單獨設計硬件電路來解調(diào)出FSK解調(diào)所需的參考頻率,無形中也增大了版圖面積,抬高了硬件成本。而在本實用新型中,可以直接將各個驅(qū)動控制信號N1_d、N2_d、N3_d、N4_d的頻率作為解調(diào)所述通訊包絡數(shù)據(jù)時所需的參考頻率FSK_1,這樣就不需要在設置額外的電路了。另外,在無線充電標準Qi中需要解調(diào)FSK所需的參考頻率,那么就需要驗證上述同步整流時序控制器220是否如預期般在硬件設計中兼容FSK頻率解調(diào),從而避免硬件成本增加,提高同步整流效率及可靠性。由于基于Qi標準的FSK實裝調(diào)試解調(diào)解碼過程中,容易出現(xiàn)以下問題:1.無負載時接收端RX的信號波動比較大,而有負載時接收端Rx信號的毛刺逐漸變小甚至消失。2.相同情況下,205KHz調(diào)占空比時與160KHz調(diào)相位時,接收端Rx的信號波動較大,尤其是無負載160KHz調(diào)相位時,接收端Rx信號的雜波最多。選取FSK調(diào)試中采集的最差的交流信號波形曲線,并通過前述同步整流時序控制器220進行仿真,驗證其是否兼容FSK頻率解調(diào)。圖6示出了用于進行同步整流時序控制器220驗證的第一驗證示例的交流信號AC1、AC2的波形,其頻率為205KHz,10%占空比,整流信號的電壓Vrect=7,無負載。圖6中標尺數(shù)據(jù)如表1所示。表1abcdeV1V2V3V4V5U1U2U3U44.92us680ns880ns960ns960ns7.2V6.7V6.1V5.3V3.9V7.2V1.6V1.1V0.8V同步整流時序控制器220的仿真結(jié)果如圖7。從圖7可以看出,主要可以查看得到的參考頻率FSK_1,其一個周期是BASELINE和TIMEA之間的時長,為約4.9us,其頻率為1/4.9us≈205KHz,符合設計要求。圖8示出了用于進行同步整流時序控制器220驗證的第一驗證示例的交流信號AC1、AC2的波形,其頻率為160KHz調(diào)相位,整流信號的電壓Vrect=10.2V,無負載。圖8中標尺數(shù)據(jù)如表2所示。表2同步整流時序控制器220的仿真結(jié)果如圖9。從圖9可以看出,主要可以查看得到的參考頻率FSK_1,其一個周期是BASELINE和TIMEA之間的時長,為約6.24us,其頻率為1/6.24us≈160KHz,符合設計要求。綜上所述,本實用新型設計的同步整流時序控制器,通過硬件對整流前的交流信號做高低采樣處理,降低了設計難度,避免了軟件處理帶來的延遲,同時在保證大驅(qū)動電流能力的前提下,兼容FSK頻率解調(diào)功能,避免了硬件成本的增加,提高了同步整流效率及可靠性。本實用新型中的“耦接”、“相連”、“相接”、“連接”、“接地”等表示電性連接的詞,除了特別說明的外,都表示直接或間接的電性相連,間接的電性相連意味著中間可以串聯(lián)一些器件,比如電阻或電感等。上述說明已經(jīng)充分揭露了本實用新型的具體實施方式。需要指出的是,熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的具體實施方式所做的任何改動均不脫離本實用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應地,本實用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于所述具體實施方式。當前第1頁1 2 3 
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