无线充电的高频振荡电路的制作方法

本实用新型涉及无线充电领域，特别是涉及一种高频振荡电路。

背景技术：

随着无线充电技术的发展，人们的日常生活中渐渐的出现了无线充电的产品，人们对无线充电产品的关注度也越来越高，特别是小功率无线充电技术，产生的产品，比如无线手机充电器等。

在小功率无线充电技术中，一般都使用电磁感应的方式，其中参与LC振荡的关键电容元件需要满足高频低损、温度特性好等要求，故均使用NPO型电容。

但是，由于NPO型电容的填充介质是由铷、钐和一些其它稀有氧化物组成的，其成本较其他电容高出几倍的价格，且NPO型电容受工艺限制容量做不了太大，一般充电发射端需要用多个NPO型电容并联达到需要的容值，这样就进一步提高了产品的成本。

故需要一种产品成本低的高频振荡电路来解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种产品成本低的无线充电的高频振荡电路；以解决现有的无线充电的高频振荡电路中电容成本过高的技术问题。

本实用新型实施例提供一种产品成本低的无线充电的高频振荡电路，所述高频振荡电路包括：

电源电压；

LC振荡电路，用于电能和磁能的交替转化，包括线圈和振荡电容组合电路，所述振荡电容组合电路和所述线圈串联；所述振荡电容组合电路包括三个NPO电容和一个普通电容；

第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，根据控制芯片发送的驱动方波信号判断是否导通所述LC振荡电路；所述振荡电容组合电路的一端分别连接所述第一开关元件的输出端和所述第二开关元件的输入端，另一端连接于所述线圈；所述线圈的一端连接所述振荡电容组合电路，另一端分别连接所述第三开关元件的输出端和所述第四开关元件的输入端；

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的控制端各自连接于对应控制芯片的输出接口，所述第一开关元件和第三开关元件的输入端连接于所述电源电压；所述第二开关元件和第四开关元件的输出端连接电容组合电路；

所述电容组合电路，由三个电容并联形成的电路；

所述第一开关元件、所述LC振荡电路和所述第四开关元件形成一个连通电路；所述第三开关元件、所述LC振荡电路和所述第二开关元件形成另一个连通电路；所述两个连通电路均与所述电容组合电路并联。

在本实用新型中，所述振荡电容组合电路由三个并联的所述NPO电容和所述普通电容并联连接形成。

在本实用新型中，所述NPO电容容值占所述振荡电容组合总容值的60％以上。

在本实用新型中，所述振荡电容组合电路由所述普通电容与三个并联的所述NPO电容串联形成。

在本实用新型中，所述振荡电容组合电路由两个并联的所述NPO电容与串联的一个所述NPO电容和所述普通电容进行串联连接形成。

在本实用新型中，三个所述NPO电容的电容值均不相同。

在本实用新型中，所述普通电容的电容值介于三个所述NPO电容的电容值之间。

在本实用新型中，所述普通电容为Y5V型或X5R型电容。

在本实用新型中，所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件均为晶体管。

在本实用新型中，所述第一开关元件和第三开关元件为PMOS管，第二开关元件和第四开关元件为NMOS管。

相较于现有技术的无线充电的高频振荡电路，本实用新型的无线充电中高频振荡电路的振荡电容组合电路的NPO电容和普通电容，在实际的使用中可根据无线充电中所需的无线能量转化效率的要求，合理的分配普通电容的容值比例，达到最佳的性价比，从而降低成本；解决了现有的振荡电容组合电路中所用电容成本过高的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型的无线充电的高频振荡电路的第一优选实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参照图1，图1为本实用新型的无线充电的高频振荡电路的第一优选实施例的示意图。本实用新型的无线充电的高频振荡电路的优选实施例包括电源电压VDD、LC振荡电路2、第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第四开关元件Q4和由三个电容(C5、C6和C7)并联形成的电容组合电路3。

LC振荡电路2用于电能和磁能的交替转化，其包括线圈L1和振荡电容组合电路21，振荡电容组合电路21和线圈L1串联；振荡电容组合电路21包括3个NPO电容(C1、C2和C3)和1个普通电容C4；其中，振荡电容组合电路21由3个并联的NPO电容(C1、C2和C3)和1个普通电容C4并联形成。

其中，为了使得三个NPO电容具有一定的差异性，且当在检测振荡电容组合电路21中哪个NPO电容损坏时，可以根据电容值的不同，很明确的确定哪个NPO电容处于损坏状态，便于更换。因此NPO电容三个NPO电容(C1、C2和C3)的电容值均不相同。当然，于本优选实施例中，三个NPO电容(C1、C2和C3)的电容值也可以两个相同一个不同，或者三个NPO电容(C1、C2和C3)的电容值都相同。

另外，为了使得振荡电容组合电路21中，普通电容C4和三个NPO电容之间电容值的均衡性，因此优选的，普通电容C4的电容值介于三个NPO电容C1、C2和C3)的电容值之间。当然，于本优选实施例中，可选的，普通电容C4的电容值可以是与三个NPO电容(C1、C2和C3)的电容值相同，也可以均小于或均大于三个NPO电容(C1、C2和C3)的电容值。

普通电容C4优选为Y5V型或X5R型。

四个开关元件(Q1、Q2、Q3和Q4)根据控制芯片发送的驱动方波信号判断是否连通LC振荡电路2。

振荡电容组合电路21的一端分别连接第一开关元件Q1的输出端和第二开关元件Q2的输入端，另一端连接于线圈L1；线圈L1的一端连接振荡电容组合电路21，另一端分别连接第三开关元件Q3的输出端和第四开关元件Q4的输入端；

第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3和第四开关元件Q4的控制端各自连接于对应控制芯片的输出接口，第一开关元件Q1和第三开关元件Q3的输入端连接于电源电压VDD；第二开关元件Q2和第四开关元件Q4的输出端连接电容组合电路3；

第一开关元件Q1、LC振荡电路2和第四开关元件Q4形成一个连通电路；第三开关元件Q3、LC振荡电路2和第二开关元件Q2形成另一个连通电路；两个连通电路均与电容组合电路3并联。

其中，第一开关元件Q1、第二开关元件Q2、第三开关元件Q3、第四开关元件Q4均为晶体管。优选的，第一开关元件Q1和第三开关元件Q3为PMOS管，第二开关元件Q2和第四开关元件Q4为NMOS管。

本优选实施例的工作原理为：当电路处于正半周时，第一开关元件Q1和第四开关元件Q4接收到对应控制芯片输出的驱动方波信号，即第一开关元件Q1接收低电平信号，第四开关元件Q4接收高电平信号。因此第一开关元件Q1和第四开关元件Q4连通，第二开关元件Q2和第三开关元件Q3没接收到对应控制芯片输出的驱动方波信号，第二开关元件Q2和第三开关元件Q3截止，第一开关元件Q1、LC振荡电路2和第四开关元件Q4导通；

当电路处于负半周时，第二开关元件Q2和第三开关元件Q3接收到对应控制芯片输出的驱动方波信号，即第三开关元件Q3接收低电平信号，第二开关元件Q2接收高电平信号。因此第二开关元件Q2和第三开关元件Q3导通，第一开关元件Q1和第四开关元件Q4没接收到对应控制芯片输出的驱动方波，第一开关元件Q1和第四开关元件Q4截止，电路中第三开关元件Q3、LC振荡电路2和第二开关元件Q2导通。

因此，正负半周的循环快速切换使LC振荡电路2产生振荡，实现无线充电发射端的功能。

这样就完成了本电路工作的过程。

本优选实施例的有益效果是：无线充电的高频振荡电路的振荡电容组合电路21的NPO电容和普通电容，在实际的使用中可根据无线充电电路中所需的能量转化效率的要求，合理的分配普通电容的容值比例，达到最佳的性价比，从而降低成。例如，当电子负载设定接收端恒定输出0.2A电流，所需的能量转化功率为58％时，普通电容的占比大约为25％。当然，为了保证电路能量转化的可靠性，建议NPO电容容值占振荡电容组合总容值的60％以上。

在本第二优选实施例中，高频振荡电路包括：电源电压、LC振荡电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件以及电容组合电路。

所述LC振荡电路，用于电能和磁能的交替转化，包括线圈和振荡电容组合电路，所述振荡电容组合电路和所述线圈串联；所述振荡电容组合电路包括三个NPO电容和一个普通电容；

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，根据控制芯片发送的驱动方波信号判断是否导通所述LC振荡电路；所述振荡电容组合电路的一端分别连接所述第一开关元件的输出端和第二开关元件的输入端，另一端连接于所述线圈；所述线圈的一端连接所述振荡电容组合电路，另一端分别连接所述第三开关元件的输出端和第四开关元件的输入端；

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的控制端各自连接于对应控制芯片的输出接口，所述第一开关元件和第三开关元件的输入端连接于所述电源电压；所述第二开关元件和第四开关元件的输出端连接所述电容组合电路；

所述电容组合电路，由三个电容并联形成的电路；

第一开关元件、所述LC振荡电路和第四开关元件形成一个连通电路；所述第三开关元件、所述LC振荡电路和第二开关元件形成另一个连通电路；所述两个连通电路均与所述电容组合电路并联。

相对于第一优选实施例的区别在于，所述振荡电容组合电路由所述普通电容与三个并联的所述NPO电容串联形成。

所述普通电容为Y5V型或X5R型电容；所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件均为晶体管；所述第一开关元件和第三开关元件为PMOS管，第二开关元件和第四开关元件为NMOS管。

本优选实施例的工作原理与第一优选实施例的工作原理相似或相同，具体请参照第一优选实施例的工作原理。

本优选实施例的有益效果是：在相同电容值的情况下，可以进一步提高高频振荡电路的能量转化效率，同时使得耐压提高。

在第三优选实施例中，高频振荡电路包括：电源电压、LC振荡电路、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件以及电容组合电路。

所述LC振荡电路，用于电能和磁能的交替转化，包括线圈和振荡电容组合电路，所述振荡电容组合电路和所述线圈串联；所述振荡电容组合电路包括三个NPO电容和一个普通电容；

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件，根据控制芯片发送的驱动方波信号判断是否导通所述LC振荡电路；所述振荡电容组合电路的一端分别连接所述第一开关元件的输出端和第二开关元件的输入端，另一端连接于所述线圈；所述线圈的一端连接所述振荡电容组合电路，另一端分别连接所述第三开关元件的输出端和第四开关元件的输入端；

所述第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件和第四开关元件的控制端各自连接于对应控制芯片的输出接口，所述第一开关元件和第三开关元件的输入端连接于所述电源电压；所述第二开关元件和第四开关元件的输出端连接所述电容组合电路；

所述电容组合电路，由三个电容并联形成的电路；

第一开关元件、所述LC振荡电路和第四开关元件形成一个连通电路；所述第三开关元件、所述LC振荡电路和第二开关元件形成另一个连通电路；所述两个连通电路均与所述电容组合电路并联。

在第三优选实施例中，相较于第二优选实施例，本优选实施例中，所述振荡电容组合电路由两个并联的所述NPO电容与串联的一个所述NPO电容和所述普通电容进行串联连接形成。

本优选实施例的有益效果是，相较于所述第二优选实施例，本优选实施例的所述振荡电容组合电路的耐压值优于第二优选实施例，从而提升了本优选实施例的安全性。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。