本實用新型涉及整流與無線充電或供電領(lǐng)域，具體說是一種電子泵整流裝置及無線充電或供電接收裝置、系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前的高頻整流裝置多采用單并聯(lián)（Single Shunt）整流裝置,其優(yōu)點是利用一個二極管可完成全波整流動作，所以具有較高的轉(zhuǎn)化效率。但是該整流裝置，具有輸出電壓值十分低的缺點，僅適用于電流驅(qū)動電路或元件，并不適用于現(xiàn)代的電子電路系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型提供電子泵整流裝置及無線充電或供電接收裝置、系統(tǒng)，以解決目前的高頻整流裝置輸出電壓低的缺點的問題，并將本實用新型的電子泵整流裝置應(yīng)用到無線充電或供電的接收裝置。

第一方面，本實用新型提供電子泵整流裝置，包括：

負電壓判斷單元，所述負電壓判斷單元分別與輸入端正負電壓采集單元和諧波處理單元連接，所述負電壓判斷單元還與升壓單元連接，所述升壓單元與所述諧波處理單元連接，所述諧波處理單元與電壓輸出單元連接；

所述輸入端正負電壓采集單元，用于采集輸入端的電壓；

所述負電壓判斷單元，用于判斷所述輸入端正負電壓采集單元采集的輸入端電壓的正負；

所述升壓單元，用于升高輸入端的負電壓；

所述諧波處理單元，用于濾除輸入端電壓的諧波，使電子泵整流裝置中的電壓成分和電流成分互相直交；

所述電壓輸出單元，用于輸出電壓。

優(yōu)選地，所述諧波處理單元采用F級負載進行濾波。

優(yōu)選地，所述電子泵整流裝置為單輸入多輸出的整流裝置。

優(yōu)選地，所述電子泵整流裝置還包括：

保護單元，所述保護單元分別與所述升壓單元和所述諧波處理單元連接，用于阻止整流電能逆流。

第二方面，本實用新型提出了一種無線充電或供電接收裝置，包括：

如上述的電子泵整流裝置；以及

接收/發(fā)射天線，與所述電子泵整流裝置連接；

所述接收/發(fā)射天線，用于接收發(fā)信裝置發(fā)射的電磁波無線充電或供電的信號；

所述電子泵整流裝置用于將所述電磁波無線充電或供電的信號轉(zhuǎn)換為直流信號。

優(yōu)選地，所述的一種無線充電或供電的接收裝置，還包括：

信息處理模塊，所述信息處理模塊分別與所述接收/發(fā)射天線和移動電子設(shè)備的通信模塊連接，用于所述移動電子設(shè)備與所述發(fā)信裝置進行通信。

優(yōu)選地，所述接收/發(fā)射天線采用相控單一元件發(fā)射功率可變的陣列天線。

第三方面，本實用新型提出了一種無線充電或供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：

如上所述的無線充電或供電接收裝置；以及

發(fā)信裝置；

所述發(fā)信裝置，與所述無線充電或供電接收裝置無線連接，用于發(fā)射的電磁波無線充電或供電的信號，并通過所述線充電或供電接收裝置與移動電子設(shè)備進行通信。

優(yōu)選地，所述發(fā)信裝置包括：

互聯(lián)網(wǎng)接口，用于與互聯(lián)網(wǎng)連接；

發(fā)射/接收天線，與所述互聯(lián)網(wǎng)接口連接，用于發(fā)射電磁波無線充電或供電信號，并用于接收和發(fā)射移動電子設(shè)備的通信信號；

信號增幅單元，與所述發(fā)信裝置的發(fā)射/接收天線連接，用于增大所述發(fā)信裝置的發(fā)射/接收天線的發(fā)射功率。

優(yōu)選地，所述無線充電或供電系統(tǒng)還包括：

探測單元，與所述發(fā)信裝置的信號增幅單元連接，用于探測移動電子設(shè)備距離或者位置，并用于控制所述信號增幅單元的增幅大小。

本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型的電子泵整流裝置具有與并聯(lián)整流裝置相同的整流效率，并且可以輸出多倍的輸入電壓值，適用于電壓驅(qū)動電路或系統(tǒng)中，具有高轉(zhuǎn)化效率，高實用價值，在高頻電路中正常且高效的運作。

同時，將電子泵整流裝置應(yīng)用到無線充電或供電的接收裝置，接收裝置輸出多倍的輸入電壓值，給移動電子設(shè)備充電或者供電。

附圖說明

通過以下參考附圖對本實用新型實施例的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點更為清楚，在附圖中：

圖1是本實用新型電子泵整流裝置的組成原理框圖；

圖2是本實用新型的電子泵整流裝置第一實施例的單輸入單輸出單層電子泵整流裝置電路原理圖；

圖3是本實用新型的電子泵整流裝置第二實施例的單輸入單輸出兩層電子泵整流裝置電路原理圖；

圖4是本實用新型的電子泵整流裝置第三實施例的單輸入多輸出三層電子泵整流裝置電路原理圖；

圖5是本實用新型的無線充電或供電的接收裝置的原理框圖；

圖6是本實用新型的應(yīng)用電子泵整流裝置的無線充電或供電系統(tǒng)實施例。

具體實施方式

以下基于實施例對本實用新型進行描述，但是值得說明的是，本實用新型并不限于這些實施例。在下文對本實用新型的細節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細節(jié)部分。然而，對于沒有詳盡描述的部分，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以完全理解本實用新型。

此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，所提供的附圖只是為了說明本實用新型的目的、特征和優(yōu)點，附圖并不是實際按照比例繪制的。

同時，除非上下文明確要求，否則整個說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包含但不限于”的含義。

圖1是本實用新型電子泵整流裝置的組成原理框圖。如圖1所示，電子泵整流裝置包括輸入端正負電壓采集單元101、負電壓判斷單元102、升壓單元103、諧波處理單元104和電壓輸出單元105。負電壓判斷單元102分別與輸入端正負電壓采集單元101和諧波處理單元104連接，負電壓判斷單元102還與升壓單元103連接，升壓單元103與諧波處理單元104連接，諧波處理單元104與電壓輸出單元105連接。輸入端正負電壓采集單元101用于采集輸入端的電壓，負電壓判斷單元102用于判斷輸入端正負電壓采集單元101采集的輸入端電壓的正負，若輸入端正負電壓采集單元101采集的輸入端電壓的為正電壓，正電壓通過諧波處理單元104濾波后，再通過電壓輸出單元105進行電壓輸出，若輸入端正負電壓采集單元101采集的輸入端電壓的為負電壓，經(jīng)過升壓單元103對負電壓進行升壓，然后通過波處理單元104濾波后，再通過電壓輸出單元105進行電壓輸出。

進一步地，電子泵整流裝置還包括：保護單元，保護單元分別與升壓單元103和所述諧波處理單元105連接，用于阻止整流電能逆流。

圖2是本實用新型的電子泵整流裝置第一實施例的單輸入單輸出單層電子泵整流裝置電路原理圖。如圖2所示。當單層電子泵整流裝置的輸入端IN呈現(xiàn)低電壓狀態(tài)時，電流由接地點GND，流經(jīng)二極管D1并給充電電容C1進行充電，當充電電容C1結(jié)束充電時，充電電容C1的充電電壓是1倍的輸入端IN的最高電壓值；當輸入端IN呈現(xiàn)高電壓狀態(tài)時，充電電容C1內(nèi)部充電電壓與這時的輸入端IN的電壓值疊加，通過二極管D2和F級負載42-1向輸出端OUT輸出輸入端IN的電壓最大值的2倍；這2個過程在整流時會一直循環(huán)出現(xiàn)，因此單層電子泵整流裝置是半波倍電壓整流裝置，其理論整流效率是100%。經(jīng)過F級負載42-1之后，單層電子泵整流裝置具有與單并聯(lián)整流裝置相同的整流效率。

其中，上述的高電壓和低電壓以對接地0電壓為標準，比0電壓大為高電壓，比0電壓小為低電壓；二極管D1和二極管D2可以阻止充電電能逆流。

圖2中，F(xiàn)級負載是一種輸出濾波裝置，其作用是對電路中產(chǎn)生的諧波進行處理，使二極管D1和二極管D2處的電壓成分和電流成分互相直交，電壓電流成分直交后理論上二極管D1和二極管D2的電能損失就會降低為0，并且阻止諧波成分漏向輸出端OUT的作用。在圖2中，F(xiàn)級負載42-1由一個連接前后回路的微帶傳輸線路和2個開端的微帶線路組成，連接前后電路的微帶線長度是基礎(chǔ)頻率的電氣長度90°，較長的開端微帶線是在第一諧波頻率下電氣長度90°，第二個開端微帶線路的長度是，第三諧波頻率下電氣長度90°，具體長度根據(jù)制作電路的介電常數(shù)不同，波長短縮率會有所不同。在圖1中，充電電容C1前有匹配用的微帶線路，此微帶線路對電路整流效率影響較小，不進行詳細描述。圖2中的微帶線路寬度可以是50Ω線路，也可以是75Ω線路，與本單元的整流效率影響很小，不進行詳細描述。

值得說明的是，輸入端OUT的微帶線寬度必須與其連接的元件或單元的輸出線路的特性阻值相同，若采用不同的，可能會產(chǎn)生較大的反射波，影響整個電子泵整流裝置的整流效率。

圖3是本實用新型的電子泵整流裝置第二實施例的單輸入單輸出兩層電子泵整流裝置電路原理圖。結(jié)合圖2和圖3所示，在圖2輸出端OUT通過二級管D3和二極管D4接入下一級的F級負載，同時二級管D3和二極管D4之間通過充電電容C2接到輸入端IN，組成圖3的單輸入單輸出兩層電子泵整流裝置電路，輸出端OUI對整流電壓進行輸出。

如果需要更高輸出電壓，可以將圖2中的單層電子泵整流裝置疊加，組成多層電子泵整流裝置，多層電子泵整流裝置的輸出電壓的特點就是單層電路可以輸出雙倍的電壓，N層電路可以輸出2N被的電壓。設(shè)計制造多層整流裝置，應(yīng)注意，下面層的輸出端應(yīng)與上一層的接地處GND相連接，并且只有最底層接地處接地，其他層接地點只與其下一層的輸出端連接，起到升壓的作用，輸入端IN采用相同輸入端即可。

圖4是本實用新型的電子泵整流裝置第三實施例的單輸入多輸出三層電子泵整流裝置電路原理圖。如圖4所示，其工作原理圖2和圖3相同，在此不再進行說明，但是在圖4中，只有一個輸入端IN，每層都具有一個輸出端OUT1、輸出端OUT2和輸出端OUT3。

圖5是本實用新型的無線充電或供電的接收裝置的原理框圖。如圖5所示，接收裝置4包括接收/發(fā)射天線41和電子泵整流裝置42，信息處理模塊43；移動電子設(shè)備5包括電池模塊51和通信模塊52。接收/發(fā)射天線41可以接收發(fā)信裝置發(fā)射的電磁波無線充電或供電的信號，電磁波無線充電或供電的信號經(jīng)過電子泵整流裝置42轉(zhuǎn)換為直流信號，給移動電子設(shè)備5供電或者給給移動電子設(shè)備5的電池模塊51充電。

進一步地，圖5中的通信模塊52與信息處理模塊43連接，信息處理模塊43與接收/發(fā)射天線41連接，通過接收/發(fā)射天線41與發(fā)信裝置進行通信。其中，信息處理模塊43用于所述移動電子設(shè)備5與所述發(fā)信裝置進行通信。

圖6是本實用新型的應(yīng)用電子泵整流裝置的無線充電或供電系統(tǒng)實施例。如圖6所示應(yīng)用電子泵整流裝置的無線充電或供電系統(tǒng)包括互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1、發(fā)信裝置2、探測單元3、接收裝置4和移動電子設(shè)備5；發(fā)信裝置2包括信號增幅單元21、發(fā)射/接收天線22和互聯(lián)系統(tǒng)接口單元23；探測單元3，用于探測移動電子設(shè)備5與發(fā)信裝置2的距離；接收裝置4包括接收/發(fā)射天線41和電子泵整流裝置42，信息處理模塊43；移動電子設(shè)備5包括電池模塊51和通信模塊52。

圖6中，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1與發(fā)信裝置2中的互聯(lián)系統(tǒng)接口單元23連接，互聯(lián)系統(tǒng)接口單元23與發(fā)射/接收天線22連接，發(fā)射/接收天線22與信號增幅單元21連接，信號增幅單元21與探測單元3連接；發(fā)射/接收天線22用于發(fā)射電磁波無線充電或供電的信號，同時通過接收裝置4的接收/發(fā)射天線41接收移動電子設(shè)備5的通信模塊52發(fā)出的通信信號，實現(xiàn)發(fā)信裝置2和移動電子設(shè)備5的通信，其中，通信模塊52與信息處理模塊43連接，信息處理模塊43與接收/發(fā)射天線41連接；同時裝置4的接收/發(fā)射天線41接收發(fā)射/接收天線22發(fā)射的電磁波無線充電或供電的信號，通過電子泵整流裝置42對移動電子設(shè)備5的電池模塊51進行供電。

其中，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1可以將移動電子設(shè)備5的發(fā)送的信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)1也可以為移動電子設(shè)備5提供WiFi等無線通信服務(wù)。

其中，電子泵整流裝置42把接收/發(fā)射天線41接收的電磁波無線充電或供電的信號轉(zhuǎn)化為直流信號。

其中，發(fā)射/接收天線22，用于發(fā)射電磁波無線充電或供電的信號，同時發(fā)射/接收移動電子設(shè)備5的通信信號，信號增幅單元21用于增大發(fā)射/接收天線22的發(fā)射功率。

進一步地，圖6中的發(fā)射/接收天線22和接收/發(fā)射天線41采用相控單一元件發(fā)射功率可變的陣列天線，采用波束賦型技術(shù)，針對不同位置的單一或多個移動設(shè)備，進行移動設(shè)備充電或供電所需的大功率高效電磁波無線充電或供電。

進一步地，圖6中的探測單元3通過接收移動電子設(shè)備5回執(zhí)的導(dǎo)頻信號，分析移動電子設(shè)備5的距離或者位置，并控制信號增幅單元21的增幅大小。

以上所述實施例僅為表達本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、同等替換、改進等，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。