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大神之作:新型调制/解调技术发威,中功率无线充电效率升级

作者: 时间:2015-12-15 来源:网络 收藏

  前段所提为在受电端采行之方法,用意在受电端与供电端线圈感应后,反射最大讯号与最不干扰电力之传送,其讯号反射到供电线圈后在其上产生振幅波动。此段所介绍的是,如何将该波动转换成能让供电端主控IC进行解码之讯号。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/284375.htm

  参考图4供电端模组方块图,此范例为在一个直流24伏特(V)供电驱动之供电端架构,开关驱动元件U4、U5为全桥驱动线圈与谐振电容C1,理想状况下线圈与C1中间应为正弦波讯号,但因为求效率,其线圈与电容采用低阻抗元件配置,所以于开关讯号切换瞬间为直拉型的电压切换讯号,而该讯号为非谐振成分,因此在第一道处理为去除驱动电压成分取出纯谐振讯号。


  图4 供电端模组

  在图4中由两个运算放大器OPA1、OPA2构成两个差动放大电路,其OPA1动作为由R608与R609进行分压驱动电源作为差动参考点;另外,由R610与R605对线圈谐振讯号进行分压作为放大讯号输入,在此有一配置为R608、R609与R610、R605之分压比例皆为50比1,其用意在于取出与电源驱动电压与谐振讯号中开关电压失真相等后,透过差动放大出谐振讯号高于电源驱动电之成分进行放大。

  放大后输出分成两路,其一为经由D701后与R703、R704、C704构成简单检波电路取出讯号之有效直流电压,参考图5该电压为V_dc讯号。


  图5 供电线圈讯号波峰取样放大

  另外一路由D603透过分压电阻R603、R604后输入到OPA2作为差动放大输入端,其讯号为图5中之V_hw讯号再经OPA2放大后输出为V_hwa讯号,D603、D701用来控制V_dc与V_hw有相同的压降,而R603、R604、R703、R704用来设定分压比例使得V_dc能保持在略低于V_hw之讯号,确保OPA2可以只放大波峰中高低变化之部分。

  OPA2输出讯号再传送到D601、R612、C612为一检波电路,参考图6中经过D601讯号为V_env该讯号为波峰讯号之检波结果,但该讯号之直流稳态非固定值,所以在透过C613、R614、R615构成之去交连耦合电路得到之波形为V_trig,而该波型最后传到TX-U1进行解码处理,在图6中能看到原供电线圈上之讯号V_coil转换到V_trig之差异。


  图6 供电线圈讯号检波与交连耦合

  另外,在参考图7中,V_coil上有间距不等的触发讯号,经由设计解调电路V_trig解析出清楚触发讯号,而TX_U1在接收此连续触发讯号组合进行解码之动作。


  图7 供电线圈讯号与取出触发讯号波形

  图8中对应从受电端讯号到供电端解调讯号之对应,其中能看出调制讯号时间很短,却可在供电端上解调出相当大与清楚之触发讯号,此为本文所介绍新型讯号调制与解调方法之目的,在最小的调制下完成最大的讯号解调,此设计能有效的完成在中功率电磁感应式中透过线圈传递控制资料。


  图8 受电端调制讯号对应到供电端解调讯号


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关键词:无线充电调制

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