本發(fā)明涉及無線充電的，尤其涉及一種無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路。

背景技術(shù)：

1、隨著無線充電技術(shù)大量在車端應(yīng)用，無線充電技術(shù)為車主用戶帶來了方便快捷、安全穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)、提升駕駛和乘坐體驗等多方面的便利。并且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，無線充電技術(shù)將在未來為用戶帶來更多驚喜和便利。在眾多車端無線充電產(chǎn)品系統(tǒng)中，無線充電發(fā)射端子系統(tǒng)都需要使用到一種輸出可變直流電壓電路，依靠這種電路輸出可變直流電壓，再通過電磁感應(yīng)技術(shù)將發(fā)射端電能傳遞到無線充電接收端，從而滿足接收設(shè)備在鋰電池不同電量情況下需要不同充電功率的需求。

2、目前市場上車端無線充電發(fā)射器，滿足接收器鋰電池不同電量情況下需要不同充電功率需求的主流設(shè)計是采用數(shù)字buck分離電路或選擇帶有總線控制功能的buck芯片電路。數(shù)字buck分離電路通常由2個半橋或1個全橋驅(qū)動器+2個n-mosfet組成，但采用數(shù)字buck分離電路會存在效率低、成本高、復(fù)雜度大、電磁抗干擾性差、輸出紋波大、體積和重量大、可靠性和穩(wěn)定性差等缺點；而帶有總線控制功能的buck芯片電路通常buck芯片需要集成有總線功能，如i2c總線、spi總線、uart等，由此可知采用帶有總線控制功能的buck芯片電路復(fù)雜度高、成本高、受限于總線控制等缺點。為了更好滿足無線充電發(fā)射系統(tǒng)需要，需要采用新的思路。

3、例如申請?zhí)枮?02210954333.2的發(fā)明專利了公開了一種多口輸出三合一電源，包括ac-dc電路、dc-dc電路、移動電源電路、無線充電電路和充電端口；其中，dc-dc電路分別與acdc電路和無線充電電路電連接，并降低ac-dc電路的無線充電電路的電壓；移動電源電路和dcdc電路與充電端口電連接，并進(jìn)行放電。上述發(fā)明分立器件失效模式增多，電能傳輸效率低下，控制策略復(fù)雜，對模塊處理器mcu有特殊選型需要，設(shè)計難度大。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有輸出可變直流電壓電路的電路復(fù)雜度高、成本高的問題。本發(fā)明提供一種無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，通過mcu控制器輸出pwm經(jīng)過rc低通濾波影響buck的反饋電路，輸出系統(tǒng)所需要的電壓，低成本，易實現(xiàn)。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

3、一種無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路：包括buck電路、mcu控制器、adc采樣電路、低通rc濾波電路和反饋網(wǎng)絡(luò)電路；

4、所述mcu控制器一端與低通rc濾波電路一端連接，低通rc濾波電路另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路一端、buck電路一端連接，buck電路一端還與電源連接，buck電路另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路另一端連接，adc采樣電路一端采集buck電路另一端的buck電路輸出電壓，adc采樣電路另一端與mcu控制器另一端連接。

5、優(yōu)選地，所述反饋網(wǎng)絡(luò)電路包括上電阻、下電阻、反饋電容，上電阻一端和反饋電容一端均與buck電路另一端連接，上電阻另一端和反饋電容另一端均與下電阻一端連接，下電阻另一端與系統(tǒng)地連接。

6、優(yōu)選地，所述低通rc濾波電路包括第一電阻、第一電容，第一電阻一端與mcu控制器一端連接，第一電阻另一端與第一電容的一端連接，第一電容另一端與系統(tǒng)地連接。

7、優(yōu)選地，所述adc采樣電路包括電阻ⅰ、電阻ⅱ、電阻ⅲ和電容ⅰ，電阻ⅰ一端分別與電阻ⅱ一端、電阻ⅲ一端連接，電阻ⅱ另一端與系統(tǒng)地連接，電阻ⅲ另一端分別與電容ⅰ一端、mcu控制器另一端連接，電容ⅰ另一端與系統(tǒng)地連接。

8、優(yōu)選地，所述buck電路與電源間設(shè)有輸入電容，輸入電容一端與系統(tǒng)地gnd連接，輸入電容另一端分別與buck電路一端、電源連接。

9、優(yōu)選地，所述buck電路與反饋網(wǎng)絡(luò)電路間設(shè)有輸出電感，輸出電感一端與buck電路另一端連接，輸出電感另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路的上電阻一端、反饋電容一端連接。

10、優(yōu)選地，所述反饋網(wǎng)絡(luò)電路與低通rc濾波電路間設(shè)有反饋電阻，反饋電阻一端與低通rc濾波電路的第一電阻一端、第一電容一端連接，反饋電阻另一端與buck電路另一端、反饋網(wǎng)絡(luò)電路的反饋電容一端、上電阻一端、下電阻一端連接。

11、優(yōu)選地，所述buck電路另一端上設(shè)有輸出電容，輸出電容一端與輸出電感另一端連接，輸出電容另一端與系統(tǒng)地連接。

12、優(yōu)選地，所述第一電阻的阻值和第一電容的容值根據(jù)選擇，其中，fc為截止頻率，且fc＜20hz，r為第一電阻的阻值，c為第一電容的容值；

13、所述上電阻的阻值、下電阻的阻值根據(jù)進(jìn)行選擇，vout為buck電路輸出電壓，vfb_ref為buck基準(zhǔn)電壓，rup為上電阻阻值，rdown為下電阻阻值；

14、所述輸出電感的電感量根據(jù)進(jìn)行選擇，其中，l為輸出電感l(wèi)3的電感量，vin為輸入電壓，iout為輸出電流，fsw為buck電路默認(rèn)開關(guān)頻率。

15、優(yōu)選地，所述mcu控制器通過輸出pwm方波進(jìn)而使buck電路輸出隨pwm方波占空比變化的可調(diào)整電壓，mcu控制器根據(jù)接收到的接收器充電功率需求來調(diào)節(jié)輸出pwm方波的占空比，以滿足接收器充電功率需求，通過pid策略進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)接收和發(fā)射功率動態(tài)平衡。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過mcu控制器輸出不同占空比的pwm方波經(jīng)過rc低通濾波后影響buck的反饋電路，從而輸出系統(tǒng)所需要的電壓，低成本，易實現(xiàn)。本發(fā)明buck輸出電壓諧率可調(diào)，能更好的實現(xiàn)無線充電載波需求。利用本發(fā)明使無線充電硬件電路更加簡潔，使車載無線充電發(fā)射模塊成為標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，全面提升車載無線充電發(fā)射模塊調(diào)壓輸出電路性能及性價比。

技術(shù)特征：

1.一種無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，包括buck電路、mcu控制器、adc采樣電路、低通rc濾波電路和反饋網(wǎng)絡(luò)電路；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述反饋網(wǎng)絡(luò)電路包括上電阻、下電阻、反饋電容，上電阻一端和反饋電容一端均與buck電路另一端連接，上電阻另一端和反饋電容另一端均與下電阻一端連接，下電阻另一端與系統(tǒng)地連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述低通rc濾波電路包括第一電阻、第一電容，第一電阻一端與mcu控制器一端連接，第一電阻另一端與第一電容的一端連接，第一電容另一端與系統(tǒng)地連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述adc采樣電路包括電阻ⅰ、電阻ⅱ、電阻ⅲ和電容ⅰ，電阻ⅰ一端分別與電阻ⅱ一端、電阻ⅲ一端連接，電阻ⅱ另一端與系統(tǒng)地連接，電阻ⅲ另一端分別與電容ⅰ一端、mcu控制器另一端連接，電容ⅰ另一端與系統(tǒng)地連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一條所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述buck電路與電源間設(shè)有輸入電容，輸入電容一端與系統(tǒng)地gnd連接，輸入電容另一端分別與buck電路一端、電源連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述buck電路與反饋網(wǎng)絡(luò)電路間設(shè)有輸出電感，輸出電感一端與buck電路另一端連接，輸出電感另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路的上電阻一端、反饋電容一端連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述反饋網(wǎng)絡(luò)電路與低通rc濾波電路間設(shè)有反饋電阻，反饋電阻一端與低通rc濾波電路的第一電阻一端、第一電容一端連接，反饋電阻另一端與buck電路另一端、反饋網(wǎng)絡(luò)電路的反饋電容一端、上電阻一端、下電阻一端連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述buck電路另一端上設(shè)有輸出電容，輸出電容一端與輸出電感另一端連接，輸出電容另一端與系統(tǒng)地連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求3或8所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述第一電阻的阻值和第一電容的容值根據(jù)選擇，其中，fc為截止頻率，且fc＜20hz，r為第一電阻的阻值，c為第一電容的容值；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無線充電用數(shù)字dac調(diào)節(jié)buck芯片輸出可變電壓電路，其特征在于，所述mcu控制器通過輸出pwm方波進(jìn)而使buck電路輸出隨pwm方波占空比變化的可調(diào)整電壓，mcu控制器根據(jù)接收到的接收器充電功率需求來調(diào)節(jié)輸出pwm方波的占空比，以滿足接收器充電功率需求，通過pid策略進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，最終實現(xiàn)接收和發(fā)射功率動態(tài)平衡。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種無線充電用數(shù)字DAC調(diào)節(jié)BUCK芯片輸出可變電壓電路，包括BUCK電路、MCU控制器、ADC采樣電路、低通RC濾波電路和反饋網(wǎng)絡(luò)電路。所述MCU控制器一端與低通RC濾波電路一端連接，低通RC濾波電路另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路一端、BUCK電路一端連接，BUCK電路一端還與電源連接，BUCK電路另一端與反饋網(wǎng)絡(luò)電路另一端連接，ADC采樣電路一端采集BUCK電路另一端的BUCK電路輸出電壓，ADC采樣電路另一端與MCU控制器另一端連接。本發(fā)明成本低，易實現(xiàn)，且BUCK輸出電壓斜率可調(diào)，能更好的實現(xiàn)無線充電載波需求。

技術(shù)研發(fā)人員：陳旭東,秦賽鋒,馮中,張俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南天海電器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19