无线充电装置的制作方法
1.本技术涉及无线充电设备技术领域，尤其涉及一种无线充电装置。
背景技术：
2.随着无线充电技术的不断发展，很多手机，手表，耳机都搭载的无线充电功能，目前市场上广泛使用的中小功率无线充电器都是以电磁感应原理为主。为了满足家庭多设备同时充电的需求，多合一无线充电器应运而生。
3.在相关的技术领域中，多合一无线充电存在的问题是：多个发射线圈之间相互串扰，从而造成发射线圈的误动作。
技术实现要素：
4.本技术实施例提供一种无线充电装置，其能够防止多个发射线圈之间的相互串扰，进而提高该无线充电装置的电路的稳定性。
5.本技术实施例提供了一种无线充电装置，包括控制单元、供电单元、和至少两组发射单元；
6.每组所述发射单元包括：
7.驱动模块，与所述供电单元以及所述控制单元电性连接；
8.发射线圈，与所述驱动模块电性连接，用于产生电磁场；以及
9.解码电路，与所述发射线圈以及所述控制单元电性连接，用于将发射线圈内的模拟电路转换为数字电路并传输至所述控制单元；
10.每组所述发射单元的所述驱动模块以及所述驱动模块的地线回路均独立设置。
11.基于本技术实施例的无线充电装置，每组发射单元均包括电性连接的驱动模块、发射线圈以及解码电路，解码电路采集发射线圈的模拟电路并转换为数字电路后传输至控制单元，控制单元根据数字电路反馈的信息以控制驱动模块向发射线圈供电以使发射线圈产生电磁场，由于每组发射单元内的驱动模块是独立设置以及每个驱动模块的地线回路是独立设置的，如此，每个驱动模块传输的电流将只能传输至对应的发射线圈，即避免了任意一个发射线圈的解调信号通过驱动电路的地线耦合到其他发射线圈的解码电路的电路中，保证了每个发射线圈的独立工作，提高了该无限充电装置的稳定性。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本技术一实施例中的无线充电装置的框架示意图；
14.图2为本技术一实施例中驱动模块的电路示意图；
15.图3为本技术另一实施例中驱动模块的电路示意图。
16.附图标记：10、供电单元；20、发射单元；21、驱动模块；211、滤波电路；2111、电流输入端；2112、直流输出端；l1、滤波电感；c1、滤波电容；212、降压电路；2121、高电压输入端；2122、低电压输出端；u、降压芯片；vin、电压输入脚；en、使能脚；sw、开关脚；bst、自升压脚；fb、反馈脚；r1、分压电阻；l2、选择电感；c2、升压电容；2123、反馈取样子电路；r2、第一电阻；r3、第二电阻；c3、第一电容；r4、第三电阻；r5、第四电阻；r6、第五电阻；c4、第二电容；2124、脉冲尖峰吸收子电路；c5、吸收电容；r7、吸收电阻；22、发射线圈；23、解码电路；30、控制单元。
具体实施方式
17.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
18.随着无线充电技术的不断发展，智能手机、手表、耳机都搭载无线充电功能，目前市场上广泛使用的中小功率无线充电器都是以电磁感应原理为主。为了满足家庭多设备同时充电的需求，多合一无线充电器应运而生，原理为利用电磁感应原理将发射线圈的磁场能量传输到负载的接收线圈，完成功率传输。
19.多合一无线通常是两个或者多个发射线圈同时工作，通过变频架构或者变占空比架构实现多路输出。此方案存在的问题是：当多个发射线圈共用同一个驱动电路，来自任意一个发射线圈的解调信号都有可能通过此驱动电路的地线耦合到其他发射线圈的解码电路中，从而造成其他发射线圈的误动作，使无线充电装置产生噪音、断充或fod(非正常工作)等现象，进而大大降低了用户的产品体验。
20.为了解决上述技术问题，请参照图1所示，本技术提出了一种无线充电装置，其能够防止多个发射线圈22之间发生串扰，进而提高该无线充电装置的电路的稳定性。
21.无线充电装置包括控制单元30、供电单元10和至少两组发射单元20；每组发射单元20包括驱动模块21、发射线圈22和解码电路23，驱动模块21与供电单元10以及控制单元30均电性连接；发射线圈22与驱动模块21电性连接，用于产生充电磁场；解码电路23与发射线圈22以及控制单元30均电性连接，用于将发射线圈22内的模拟信号转换为数字信号并传输至控制单元30；每组发射单元20的驱动模块21以及驱动模块21的地线回路均独立设置。
22.供电单元10用于向该无线充电装置供电，由于市电为交流电，在本技术的一些实施例中，供电单元10设置为ac-dc(交流转换直流)充电器，以将市电转换为直流电，具体的，供电单元10包括电感以及一个或多个并联的电容，电容的第一极板与电感连接，电容的第二极板接地，交流电在通过电感后转换为第一电流，此时第一电流中仍含有的部分交流成分将通过电容导入地线。
23.本技术实施例中对电感的电感量不做限定，由于电感的平波能力与电感的电感量的大小成正比，考虑到电感是将市电转换为第一电流，电感l1的电感量应较大，可通过在电感内设置磁芯，也可通过使电感l1的线圈匝数尽可能密集以提高电感的电感量。
24.在本技术的一些实施例中，电容的数量为两个，且其中一个为极性电容，另一个为非极性电容，极性电容的正极板与电容连接，极性电容的负极板接地，由于极性电容的容量
远大于非极性电容，可更好的吸收第一电流中的交流成分。
25.解码电路23用于采集发射线圈22内的模拟信号并转换为数字信号并传输至控制单元30，具体地，发射线圈22内的电流传输至解码电路23后，解码电路23将模拟信号转换为数字信号并反馈至控制单元30，控制单元30根据数字电路反馈的信息实现对驱动电路的控制，本技术实施例中对解码电路23不做限定，例如，解码电路23可以采用pd(usb power delivery，功率传输)协议、fcp(fibre channel protocol，网状信道协议)协议或scp(standard communication protocol，标准通信)协议等。
26.控制单元30用于控制驱动模块21，在本技术的一些实施例中，控制单元30可以是控制芯片。
27.发射线圈22用于产生充电磁场，在本技术的一些实施例中，发射线圈22为无线充电芯片，例如，南芯sc5001、南芯sc9602、芯海科技csu3af10等。
28.基于本技术实施例的无线充电装置，每组发射单元20均包括电性连接的驱动模块21、发射线圈22以及解码电路23，解码电路23采集发射线圈22的模拟电路并转换为数字电路后传输至控制单元30，控制单元30根据数字电路反馈的信息以控制驱动模块21向发射线圈22供电以使发射线圈22产生充电磁场，由于每个驱动模块21的地线回路是单独设置的，如此，每个驱动模块21传输的电流将只能传输至对应的发射线圈22，即避免了任意一个发射线圈22的解调信号通过驱动电路的地线耦合到其他发射线圈22的解码电路23中，保证了每个发射线圈22的独立工作，提高了该无线充电装置的稳定性。
29.请参照图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，驱动模块21包括滤波电路211和降压电路212，滤波电路211具有直流输出端2112以及与发射单元20连接的电流输入端2111；降压电路212具有与直流输出端2112连接的高电压输入端2121和与发射线圈22连接的低电压输出端2122，滤波电路211用于进一步对传输至驱动模块21的电流进行滤波，同时对降压电路212的低电压输出端2122的电压进行稳压，以保证对负载稳定的充电，降压电路212用于将滤波电路211输出的高电压电流转换为低电压电流，以使低电压输出端2122的电压达到负载所需的电压值。
30.请参照图2所示，在本技术的一些实施例中，滤波电路211包括滤波电感l1和一个或多个并联的滤波电容c1，滤波电感l1连接于电流输入端2111和直流输出端2112之间；滤波电容c1的第一极板连接于滤波电感l1和直流输出端2112之间，滤波电容c1的第二极板接地，如此，通过滤波电感l1和滤波电容c1实现对经过滤波电路211的电流进行滤波，以确保进入至降压电路212内电流的稳定性。
31.滤波电感l1用于过滤输入至滤波电路211的电流中的交流电成分，当流过滤波电感l1的电流变化时，滤波电感l1线圈中产生的感应电动势将阻止电流的变化，当通过滤波电感l1线圈的电流增大时，滤波电感l1线圈产生的自感电动势与电流方向相反，阻止电流的增加，同时将一部分电能转化成磁场能存储于滤波电感l1之中，以使输入降压电路212中的电流稳定，如此，保证了输入降压电路212电流的稳定性，进而保证了降压电路212的低电压输出端2122输出的电压的稳定性，使该无线充电装置可稳定的向负载充电，由于供电单元10中的电感已经对市电进行了平波，因此，在本技术的一些实施例中，滤波电感l1的电感量可小于供电单元10中的电感的电感量。
32.滤波电容c1与滤波电感l1组成滤波电路211，使滤波电路211中电流中的交流成分
通过电容并导向地线，以使滤波电路211中的电流为直流电，请参照图2所示，在本技术的一具体实施例中，滤波电容c1的数量为四个，可以理解的是，滤波电容c1的数量、电容大小等可根据输入滤波电路211中电流波动大小进行设定。
33.可以理解的是，在本技术的一些实施例中，滤波电路211可仅包括滤波电感l1，请参照图3所示，在本技术的另一些实施例中，滤波电路211可仅包括滤波电容c1。
34.请参照图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，降压电路212包括降压芯片u、一个或多个串联的分压电阻r1以及选择电感l2，降压芯片u具有电压输入脚vin、使能脚en以及开关脚sw，直流输出端2112连接电压输入脚vin；一个或多个串联的分压电阻r1，连接于直流输出端2112和使能脚en之间，用于提高使能脚en的输入电压；选择电感l2连接于开关脚sw与低电压输出端2122之间。
35.降压芯片u用于将输入降压电路212的电压由高电压降低至负载所需的低电压，在本技术的实施例中降压芯片u为dc-dc(直流转换为直流)降压芯片u，进一步的，本技术实施例中的降压电路212为buck(降压斩波)电路，如此，结合上述滤波电路211，使能脚en导通时，滤波电感l1与降压芯片u电性连接供给降压芯片u电能，此过程中，一个或多个滤波电容c1充电，在使能脚en断开时，滤波电感l1作为电源放电，但是随着滤波电感l1放电的过程，滤波电感l1施加给降压芯片u的电压将会逐渐减小，此时，一个或多个并联的滤波电容c1放电，以保证滤波电路211施加至降压芯片u的电压输入脚vin以及使能脚en上的电压，如此，滤波电路211起到了稳压的作用。
36.使能脚en的工作原理为在输入电压超过设定值时降压芯片u工作，否则降压芯片u不工作，由于电流输入端2111不仅连接有降压芯片u的电压输入脚vin，同时又连接有降压芯片u的使能脚en，在电流输入端2111和使能脚en之间连接分压电阻r1，分压电阻r1使能脚en具有更高的输入电压，如此，实现了该降压芯片u的工作。
37.选择电感l2用于稳定降压电路212的输入电压，以进一步对降压电路212的输出电压进行稳压，其工作原理与滤波电感l1的工作原理相同，且本技术实施例中对选择电感l2的电容量、线圈匝数等均不限定，具体可根据降压芯片u输出电流的质量以及发射线圈22所需的电流质量而定。
38.请参照图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，降压芯片u还具有自升压脚bst，降压电路212还包括升压电容c2，升压电容c2连接于开关脚sw和自升压脚bst之间，降压芯片u具有至少一个开关脚sw。
39.升压电容c2用于提升该降压芯片u的电压，降压芯片u的开关脚sw用于控制升压电容c2构成的升压电路的通断，当开关脚sw闭合时升压电容c2存储电荷，当开关脚sw断开时升压电容c2作为电源放电，如此，提高了自升压脚bst的电压，进而提升了该降压芯片u的基准电压，在输入降压芯片u的电压达不到该降压芯片u的工作电压，例如，输入降压芯片u的电压为7v，但降压芯片u的工作电压为12v，此时，升压电容c2可将降压芯片u内的电压提升至12v；在本技术的一些实施例中，降压电路212还包括连接于升压电阻升压电容c2和自升压脚bst之间的升压电阻，升压电阻的大小决定了开关脚sw的开关速度，一般升压电阻的阻值越大，开关脚sw的开关速度就越慢，选择电感l2产生的脉冲尖峰就越小，emi(电磁干扰)特性就好，反之，升压电阻越小，emi(电磁干扰)特性就差，在设置升压电阻的阻值大小时应当综合考虑开关脚sw产生的脉冲尖峰以及自升压脚bst所需的电压。
40.请参照图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，降压芯片u还具有反馈脚fb，降压电路212还包括反馈取样子电路2123和脉冲尖峰吸收子回路，反馈取样子电路2123连接于低电压输出端2122与反馈脚fb之间，用于调节降压芯片u的输出电压的范围值；脉冲尖峰吸收子电路2124与降压芯片u的开关控制脚连接，并接地。
41.请参照图2和图3所示，反馈取样子电路2123用于调节降压芯片u输出电压的范围值，在本技术的一些实施例中，反馈取样子电路2123包括第一电阻r2和第二电阻r3，第一电阻r2一端与所述反馈脚fb连接；第二电阻r3一端与所述第一电阻r2的另一端连接，第二电阻r3的另一端与所述选择电感l2的输出端连接；其工作原理为：采集选择电感l2的输出端的输出电压(即降压电路212的低压输出端)，由第一电阻r2和第二电阻r3组成分压电路后得到采样电压并输入至反馈脚fb，如此，实现了对降压电路212的低压输出端输出的电压进行了采集，而降压芯片u则根据反馈脚fb的采样电压以控制开关脚sw的输出电压。
42.请参照图2所示，在本技术的另一些实施例中，反馈取样子电路2123还包括第三电阻r4和第一电容c3，第一电容c3的第一极板和第二极板并联于第二电阻r3的两端；第三电阻r4的一端与第一电容c3的第二极板连接，另一端接地；第一电容c3起到软启动的作用，第三电阻r4与第一电阻r2并联，即第三电阻r4起到分压的作用，在第三电阻r4分压后，采集电路将采集部分电压反馈至反馈脚fb。
43.请参照图3所示，在本技术的另一些实施例中，反馈取样子电路2123还包括第四电阻r5、第五电阻r6和第二电容c4，第四电阻r5一端连接于第一电阻r2和第二电阻r3之间，另一端接地；第五电阻r6一端连接于第一电阻r2和第二电阻r3之间；第二电容c4的第一极板与第五电阻r6的另一端连接，第二极板接地，其中，第四电阻r5与第一电阻r2并联，以使第四电阻r5起到分压的作用，在第四电阻r5分压后由第一电阻r2和第二电阻r3组成的采集电路将只采集部分电压并反馈至反馈脚fb。
44.降压芯片u在工作时产生由开关脚sw输出低电压，降压芯片u在不工作时选择电感l2将产生反向脉冲电压，此时，脉冲尖峰吸收子电路2124与选择电感l2组成回路，选择电感l2在降压芯片u不工作时产生的反向脉冲电压将经由脉冲尖峰吸收子电路2124导向接地线，此时脉冲尖峰吸收子电路2124给选择电感l2产生的反向高脉冲电压提供一个放点通路，以保护降压芯片u的开关脚sw，避免降压芯片u的开关脚sw被击穿，请参照图2和图3所示，在本技术的一些实施例中，脉冲尖峰吸收子电路2124包括吸收电容c5和吸收电阻r7，吸收电容c5吸收电容c5的第一极板与开关脚sw连接；吸收电阻r7一端与吸收电容c5的第二极板连接，另一端接地，其工作原理为：若开关脚sw断开，则蓄积在选择电感l2中的能量回对开关脚sw产生冲击，但是，蓄积在选择电感l2中的能量也会通过吸收电阻r7(吸收电阻r7分压)对吸收电容c5充电，这样，由于吸收电阻r7的作用，吸收电容c5的阻抗将变大，那么，吸收电容c5也就等效地增加了开关脚sw内的并联电容的容量，从而抑制开关脚sw断开时选择电感l2产生的反向高脉冲电压的电压浪涌，而在开关脚sw接通时，吸收电容c5又通过开关放电，此时，吸收电容c5的放电电流将被吸收电阻r7所限制。
45.请参照图2所示，在本技术的一具体实施例中，降压芯片u具有电压输入脚vin、使能脚en、开关脚sw、自升压脚bst、反馈脚fb、供电电压脚、复位脚以及接地脚，其中，反馈脚fb连接有第一电阻r2、第二电阻r3、第三电阻r4和第一电容c3组成的反馈取样子电路2123，供电电压脚连接有稳压电容，且稳压电容接地，在降压芯片u正常工作时稳压电容充电，在
降压芯片u欠压时，稳压电容放电以稳定降压芯片u的工作电压；复位脚连接有并联的电容和电阻，电容以及电阻均接地，复位脚与地线之间连接电阻以使降压芯片在负载很小时进入非同步模式，复位脚电压升高将使降压芯片进入ccm(continuous conduction mode，连续导通模式)模式下。
46.请参照图3所示，在本技术的一具体实施例中，降压芯片u具有电压输入脚vin、使能脚en、开关脚sw、自升压脚bst、反馈脚fb、供电电压脚、复位脚、低功耗脚、软启动脚、开关频率脚以及多个接地脚，其中，开关脚sw的数量为两个；反馈脚fb连接有第一电阻r2、第二电阻r3、第四电阻r5、第五电阻r6以及第二电容c4组成的反馈取样子电路2123；低功耗脚在高电平有效信号下启用低功耗模式操作，将低功耗脚接地以使降压芯片u运行在ccm(continuous conduction mode，连续导通模式)模式下；开关频率脚连接电阻并接地以设置开关频率；软启动脚连接外部电容以编程降压芯片u中模式调节器的软启动时间。
47.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
48.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征：
1.一种无线充电装置，其特征在于，包括控制单元、供电单元和至少两组发射单元；每组所述发射单元包括：驱动模块，与所述供电单元以及所述控制单元电性连接；发射线圈，与所述驱动模块电性连接，用于产生电磁场；以及解码电路，与所述发射线圈以及所述控制单元电性连接，用于将发射线圈内的模拟电路转换为数字电路并传输至所述控制单元；每组所述发射单元的所述驱动模块以及所述驱动模块的地线回路均独立设置。2.如权利要求1所述的无线充电装置，其特征在于，所述驱动模块包括：滤波电路，具有直流输出端以及与所述供电单元连接的电流输入端；以及，降压电路，具有与所述直流输出端连接的高电压输入端和与所述发射线圈连接的低电压输出端。3.如权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述滤波电路包括：滤波电感，连接于所述电流输入端和所述直流输出端之间；一个或多个并联的滤波电容，所述滤波电容的第一极板连接于所述滤波电感和所述直流输出端之间，所述滤波电容的第二极板接地。4.如权利要求2所述的无线充电装置，其特征在于，所述降压电路包括：降压芯片，具有电压输入脚、使能脚以及开关脚，所述直流输出端连接所述电压输入脚；一个或多个串联的分压电阻，连接于所述直流输出端和所述使能脚之间；选择电感，连接于所述开关脚与所述低电压输出端之间。5.如权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述降压芯片还具有自升压脚，所述降压电路还包括：升压电容，连接于所述开关脚和所述自升压脚之间。6.如权利要求4所述的无线充电装置，其特征在于，所述降压芯片还具有反馈脚，所述降压电路还包括：反馈取样子电路，连接于所述低电压输出端与所述反馈脚之间，用于调节所述降压芯片的输出电压的范围值；脉冲尖峰吸收子电路，与所述降压芯片的开关控制脚连接，并接地。7.如权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述反馈取样子电路包括：第一电阻，一端与所述反馈脚连接；第二电阻，一端与所述第一电阻的另一端连接，另一端与所述选择电感的输出端连接。8.如权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，所述反馈取样子电路还包括：第一电容，第一极板和第二极板并联于所述第二电阻的两端；与所述选择电感的输出端连接，第二极板与所述第一电阻连接；第三电阻，一端与所述第一电容的第二极板连接，另一端接地。9.如权利要求7所述的无线充电装置，其特征在于，所述反馈取样子电路还包括：第四电阻，一端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，另一端接地；第五电阻，一端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间；第二电容，第一极板与所述第五电阻的另一端连接，第二极板接地。
10.如权利要求6所述的无线充电装置，其特征在于，所述脉冲尖峰吸收子电路包括：吸收电容，所述吸收电容的第一极板与所述开关脚连接；吸收电阻，一端与所述吸收电容的第二极板连接，另一端接地。
技术总结
本申请公开了一种无线充电装置包括控制单元、供电单元和至少两组发射单元；每组所述发射单元包括驱动模块、发射线圈以及解码电路，驱动模块与所述供电单元以及所述控制单元电性连接；发射线圈与所述驱动模块电性连接，用于产生电磁场；解码电路与所述发射线圈以及所述控制单元电性连接，用于将发射线圈内的模拟电路转换为数字电路并传输至控制单元；每组所述发射单元的所述驱动模块以及所述驱动模块的地线回路均独立设置，本申请的无线充电装置能够防止多个发射线圈之间的相互串扰，进而提高该无线充电装置的电路的稳定性。提高该无线充电装置的电路的稳定性。提高该无线充电装置的电路的稳定性。
