[实用新型]一种用于无线能量传输的高频功率驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无线电能量高频信号技术领域，特别涉及一种用于无线能量传输的高频功率驱动系统。

背景技术

无线能量传输技术，是利用两个具有相同的特定谐振频率的电磁系统，在相距一定适中距离时，由于电磁耦合产生谐振，进行能量传递。一般来说，两个有一定距离的电磁系统，相互之间是弱耦合，但若两个系统的固有谐振频率相同，则会产生强磁谐振。如果一端不断为系统提供能量，而另一端消耗能量，则实现了能量的传输。无线能量传输系统的工作频率处于高频（500KHZ--1MHZ）范围内，因传统的功率驱动多在低频（20KHZ左右）范围内而不能满足条件。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型提供一种用于无线能量传输的高频功率驱动系统，该系统的工作频率可达到规定的高频范围。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于无线能量传输的高频功率驱动系统，包括光耦隔离电路、整形电路、

差分电路、功率变换电路、全桥电路；光耦隔离电路、差分电路分别与整形电路连接；功率变换电路分别与整形电路、全桥电路连接。

所述功率变换电路采用IR2110实现；所述全桥电路采用MOSFET管实现。

所述光耦隔离电路采用6N137实现；所述整形电路采用SN74HC14D实现；

所述差分电路采用SN75174J实现。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点和有益效果： 

1.、本实用新型的工作频率可达到规定的高频范围内，且不需要对功率驱动线路进行大规模改动，设计简洁合理，使用方便安全，不会对人和生物造成伤害，实用性强。为了适应高频信号的驱动放大，本实用新型采用了本身不带死区控制IR2110自举芯片，其设计初衷在于常用的自举芯片带有死区时间一般在200ns左右这对于频率达到1MHZ左右的信号将使得波形脉宽变窄直至消失，因此本实用新型使用了一款本身不带死区的自举芯片。

2、本实用新型采用了选用不同阻值的上拉电阻来获取适当的死区（小于一般自举芯片自带死区），可防止全桥同侧臂同时导通导致电源短路，控制死区。

3、本实用新型使用了SN75174产生差分信号，并使信号通过一次反相器以增强其驱动能力；同时为了获取严格同步的反相控制信号来控制全桥的四个桥臂。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路图。

图3为本实用新型中信号的处理流程图。

具体实施方式   

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型包括光耦隔离电路、整形电路、差分电路、功率变换电路、全

桥电路；光耦隔离电路、差分电路分别与整形电路连接；功率变换电路分别与整形电路、全桥电路连接；功率变换电路采用IR2110实现；全桥电路采用MOSFET管实现；光耦隔离电路采用6N137实现；整形电路采用SN74HC14D实现；差分电路采用SN75174J实现，其核心部分是功率变换电路和全桥电路。

下面以方波信号为例，对本实用新型的工作过程作详细说明。

本实用新型的工作过程如下：首先高频方波信号（也是一种PWM信号）经过光耦隔离器，然后通过施密特反向器整形，接着产生差分信号再整形，然后经过功率变换电路驱动MOS管，全桥实现功率放大，通过H桥逆变就实现高频电源信号的输出，即实现了把直流电源变换成高频交流电源。 

方波信号首先通过6N137光耦合器，此适用于单通道的高速光耦隔离，可以让电路具有温度、电流和电压补偿功能。

信号通过SN74HC14D（施密特触发反相器）实现波形的整形。由于一般的CMOS集成器件和集成电路普遍表现为低通滤波的特性，使得高频信号通过时，上升和下降沿变缓，以致于波形畸变，因此使用施密特触发器对主要频率的脉冲进行处理。一方面可以达到整形的目的，另一方面可以增强信号的驱动能力。