具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置的制造方法_3

文档序号:8683264阅读:来源:国知局
逻辑控制单元将I是由其第一、二控制脚11、12而输出PWM(波宽调变)讯号去驱动该升降压单元3中的第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36。是由该等PWM讯号以使第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36能持续地以很高的频率进行交错的一开一关,当第二金属氧化物半导体场效晶体管36为开而第一金属氧化物半导体场效晶体管35为关时,由于第二金属氧化物半导体场效晶体管36和电池93的一端均为接地而形成一回路,从而使电池93的电力能经由电池放电开关单元4和升降压单元3的电感37,以流经第二金属氧化物半导体场效晶体管36,从而对电感37充电;当第一金属氧化物半导体场效晶体管35为开而第二金属氧化物半导体场效晶体管36为关时,来自电池93的电是在通过电感37后,是改走第一金属氧化物半导体场效晶体管35,使已充电的电感37能经过整流单元2而对外放电。
[0041]换言之,由第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36为一开一关、以及一关一开,以对电感37充电、以及让电感37放电。当有电流通过整流单元2内的电感71时,电感71会产生磁力线,相对侧的电子产品在感应到该磁力线后则会转换成电流。进一步而言,当具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置目前处于发射模式时,整流单元2转换直流讯号为交流讯号,并将交流讯号传送至共振组件单元7。共振组件单元7根据交流讯号产生感应磁场,此时,相对侧的电子产品在感应到感应磁场后则会产生感应电流。
[0042]再者,整流单元2包括至少二个或至少四个晶体管所构成的电路,当整流单元2包括至少二个晶体管所构成的电路时,第一晶体管23及第二晶体管24是以半桥的方式电性连接,当整流单元2包括至少四个晶体管所构成的电路时,第一晶体管23、第二晶体管24、第三晶体管25及第四晶体管26是以全桥的方式电性连接。整流单元2于接收到传送模式讯号时,转换直流讯号转换为交流讯号。
[0043]当发射时,由电池93到整流单元2,其间所通过的升降压单元3内的第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36为升压(例如由3.6?4.2V的直流电,升压为5V左右的交流电);反之,由整流单元2到电池93则为降压。所述第一、二金属氧化物半导体场效晶体管35、36的其中一个若是在控制升降压时,其中另一个则是在控制同步整流。
[0044]当逻辑控制单元I切换为发射模式时,其第四控制脚14将持续输出一发射保持讯号,以保持电池放电开关单元4为ON ;当逻辑控制单元I切换为接收模式时,其第五控制脚15将持续输出一接收保持讯号,以保持第二旁路开关单元4a为ON。
[0045]当逻辑控制单元I切换为接收模式时,逻辑控制单元I还能由发射保持回路Ic而控制电池放电开关单元4为OFF,并由逻辑控制单元I的第五控制脚15所输出的控制讯号而控制第二旁路开关单元4a为0N,从而使由升降压单元3降压后的电压经由第二旁路开关单元4a以及用以吸收突波的第一超电容6而供电给携带式电子产品9的电池93,当然,其间可经过保护电路92的保护而将电池93的充电范围限制在预定范围内(例如:4?6V的直流电),当电池93被充饱时,保护电路92控制停止充电,且若相对侧的电子产品在侦测不到有负载的情况下,也会自动停止放电(甚至于在放电时,若自身电池的电量已低于一设定值时,亦会停止放电)。
[0046]此外,本实用新型具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置可进一步连接外部电源94,以由外部电源94对另一具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置充电。换言之,当耐充共振式双向无线充放电装置有连接外部电源94时,采用外部电源94供电发射模式,并脱离来自电池93的电源以节省电池的电力消耗,进一步达到延长电池93使用寿命的目的;反之,若侦测不到外部电源94时,则可启动如上所述的电池发射模式,以按压控制开关5切换为自动让电池93的电力来提供具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置的发射电力。
[0047]电流电压侦测单元8及电路装置91的受电端921是电性连接外部电源94,电流电压侦测单元8则用于侦测外部电源94的电压值及逻辑控制单元I内部的电压默认值。在发射模式下,若外部电源94的电压值低于逻辑控制单元I内部的电压默认值,表示外部电源94的电压不足以作为充电的电源,因此,逻辑控制单元I传送控制讯号至第一旁路开关单元4b,以开启第一旁路开关单元4b。由于第一旁路开关单元4b的入口端41电性连接升降压单元3的第一调压端31,因而使得外部电源94的电压仍然必须经由升降压单元3提升。再者,若外部电源94的电压值高于逻辑控制单元I内部的电压默认值,表示外部电源94的电压充足,因此,逻辑控制单元I传送控制讯号至第二旁路开关单元4a,以开启第二旁路开关单元4a,使得外部电源94的电压可直接传送至整流单元2进行整流,据此,电力传送的过程可避免经由升降压单元3而造成电力的损耗。
[0048]在电流电压侦测单元8侦测到有连接外部电源94之后,具旁路控制的无线充电装置切换至外部电源供电发射模式,此时逻辑控制单元I的第四控制脚14会发出控制讯号,将电池放电开关单元4关闭以防止电池93放电,并根据上述电流电压侦测单元8比较外部电源94电压值及逻辑控制单元I内部电压默认值的结果,开启第二旁路开关单元4a或开启第一旁路开关单元4b,并将电力传送至整流单元2以将直流电转换为交流电,以提供共振组件单元7感应交流电后对外提供发射电力,产生发射电力的原理如上述以电池93传送电力的作动,于此不再赘述。
[0049]以下描述本实用新型具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置第一实施例的发射模式及接收模式:
[0050]请参阅图3,为本实用新型二具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置的示意图,其分别为第一及第二具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置。为便于说明本实用新型的发射模式及接收模式,于图3A中绘示第一具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置电路图及图3B中绘示第二具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置电路图,亦即当第一具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置为发射模式时,第二具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置则为接收模式;反之,当第一具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置为接收模式时,第二具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置则为发射模式。当本实用新型第二携带式电子产品9的双向无线充放电装置的共振组件单元7根据整流单元2上的交流讯号产生感应磁场时(发射模式),设置有本实用新型第一具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置可在共振组件单元7上产生感应电流(接收模式),之后,感应电流则经由整流单元2,再经由电源脚Ia而供电给逻辑控制单元1,接着,所接收到的电将经过升降压单元3而被降压。
[0051]当整流单元2接收到接收模式讯号时,转换共振组件单元7上的交流讯号转换为直流讯号。整流单元2的第一晶体管23、第二晶体管24、第三晶体管25及第四晶体管26于本实用新型中包括金属氧化物半导体场效晶体管或氮化镓场效晶体管(GAN FET)。本实用新型的共振组件单元7的交流讯号的频率介于1kHz至1MHz之间,于较低的频率(kHz)中,整流单元2的晶体管适合使用金属氧化物半导体场效晶体管;于较高的频率(MHz)中,整流单元2的晶体管适合使用氮化镓场效晶体管。
[0052]综上所述,当本实用新型具有旁路控制的双向无线充放电装置启动接收模式时,逻辑控制单元I根据接收的电力大小由第五控制脚15或第六控制脚16发出控制讯号,以开启第二旁路开关单元4a或第一旁路开关单元4b,并将接收的电力经过整流单元2以将交流电转换为直流电,通过升降压单元3将直流电降压或是直接将接收的电力传送至电路装置91的受电端921对电池93进行充电,使得携带式电子产品9藉以达到无线充电的目的。
[0053]请参阅图4所示,本实用新型第二实施例的具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置与第一实施例相同,不同处在于该第二实施例没有第一实施例中的控制开关5,并改以携带式电子产品9所输出的控制讯号的控制来取代第一实施例的控制开关5。
[0054]如图,该携带式电子产品9的电路装置91具有一讯号输出端911,以经过人手的操控(例如:按压携带式电子产品9的实体按键、或由携带式电子产品9的触控屏幕而触控一虚拟按键)而经由该电路装置91的讯号输出端911输出一控制讯号。
[0055]本实用新型具有旁路控制的耐充共振式双向无线充放电装置的第二实施例中,所述电池放电开关单元4的第二节点431电性连接于该讯号输出端911,以利用该讯号输出端911所输出的控制讯号来让逻辑控制单元I (经由第三控制
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