技术领域
[0001] 本
发明属于无线
电能传输技术领域，具体涉及一种基于PWM积分电路控制无线充电输出功率的装置。
背景技术
[0002] 随着
电子信息技术和自动化控制技术的不断发展，各式各样的家电设备和
消费电子产品、移动通信设备等已得到了广泛普及，然而传统的
家用电器依赖电源线和电源插座之间的有线连接来实现供电，采用内置
电池的电子设备也需要充电线与电源插座之间的有线连接来进行充电，因此，我们随处能看到为这些电子设备提供电能供给的电线。这些电线不仅占据了我们的活动空间，限制了设备使用的方便性，而且产生了安全用电的隐患。所以，随着人们对可以完全无线使用的便携式设备和绿色
能源系统的需求的不断增长，对于无线
能量传输技术的研究和应用迅速成为国内外学术界和工业界的焦点。
[0003] 目前，该技术已逐渐被应用于人们日常生活中的低功耗电子产品中，替代原有的电源线来实现对设备的无线充电，给人们的生活带来额外的便利，例如基于磁感应耦合技术的无线充电
牙刷和无线充电毯。然而无线能量传输技术的应用价值和市场潜
力远远不止于此，例如无线能量传输技术在智能家居领域的应用将移颠覆传统家电及移动通信设备、电子消费产品的使用模式，以住宅为平台，利用中距离无线能量传输技术、隐藏布线技术以及自动控制技术彻底移除家居生活区域内所有电源线，对设备进行无线充电或者持续电能供给，提升家居安全性、便利性、舒适性和艺术性，构建高效、环保、节能的居住环境。另外，对于
生物医学领域中的可用于诊疗的可植入医疗设备来说，考虑到对其进行有线持续供电或充电的不方便性、不可行性甚至高危险性，无线能量传输技术的应用也显得极为重要和关键。
发明内容
[0004] 针对
现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于PWM积分电路控制无线充电输出功率的装置解决了目前磁感应技术在传输效率上的不足的问题以及弥补了磁共振技术在无线充电中实现了动态功率调整的功能。
[0005] 为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
[0006] 本方案提供一种基于PWM积分电路控制无线充电输出功率的装置，包括磁共振发射模
块，以及与所述磁共振发射模块连接的磁共振接收模块；
[0007] 所述磁共振发射模块包括无线充电
基座、蓝牙主机电路以及分别与所述蓝牙主机电路连接的DC/DC稳压电路、PWM积分电路、射频功放源、射频
电流采样电路以及磁共振发射天线，所述射频功放源和磁共振发射天线均安装在所述无线充电基座上，所述磁共振发射天线与所述磁共振接收模块连接；
[0008] 所述磁共振接收模块包括
散热片、磁共振接收天线、蓝牙从机电路以及分别与所述蓝牙从机电路连接的接收整流稳压电路以及充电控制电路，所述磁共振接收天线、接收整流稳压电路以及充电控制电路顺次连接，所述接收整流稳压电路以及蓝牙从机电路均固定于所述
散热片的上表面，所述磁共振接收天线设置在所述磁共振发射天线的正上方。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明采用了磁共振无线充电技术直接对锂电池充电，本装置通过磁共振发射天线发射电磁能量,并通过磁共振接收天线传递能量到达接收整流稳压电路，然后给充电控制电路供电，充电控制电路给锂电池供电，在这一过程中蓝牙从机电路监控充电控制电路需要消耗
电压电流，并将此信息通过蓝牙传输给磁共振发射模块，磁共振发射模块的蓝牙主机电路在接收到充电需要的电压电流过后，调整PWM积分电路的PWM输入占空比，然后调整DC/DC稳压电路的
输出电压，从而达到对输出端的发射功率的调整，本发明通过以上设计解决了无线充电发射端在接收端负载功率发生变化时无法动态调整输出功率而使得无线发射端的效率得不到有效利用的问题，无线充电发射端的功率根据无线充电接收端的实时需要的功率做调整，保证了无线充电系统的高效运行。
[0010] 进一步地，所述蓝牙主机电路和所述蓝牙从机电路结构相同，均包括蓝牙芯片U6；所述蓝牙主机电路还包括第一LDO子电路，所述第一LDO子电路包括稳压芯片U8；所述蓝牙从机电路还包括第二LDO子电路，所述第二LDO子电路包括稳压芯片U11，其中：
[0011] 所述芯片U6的第AVDD1引脚分别与所述芯片U6的AVDD2引脚、所述芯片U6的AVDD3引脚、所述芯片U6的AVDD4引脚、所述芯片U6的AVDD5引脚、所述芯片U6的AVDD6引脚、接地电容C95、接地电容C94、接地电容C93、接地电容C92、接地电容C91、接地电容C90、所述芯片U6的DVDD1引脚、
电阻R71的一端、所述芯片U6的NC引脚、所述芯片U11以及所述芯片U8连接，所述芯片U6的DVDD1引脚还分别与所述芯片U6的DVDD2引脚、电容C101的一端以及电容C100的一端连接，电容C101的另一端与电容C100的另一端连接，并接地，所述芯片U6的DCOUPL引脚与电容C104的一端连接，电容C104的另一端分别与电容C107的一端、所述芯片U6的GND引脚以及所述芯片U6的ePAD引脚连接，并接地，电容C107的另一端与所述芯片U6的NC引脚连接，所述芯片U6的REST引脚分别与接地电容C110以及电阻R71的另一端连接，所述芯片U6的R_BIAS引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端与
晶体振荡器Y3的第4引脚连接并接地，所述芯片U6的XSOC_Q1引脚分别与
晶体振荡器Y3的第1引脚以及电容C114的一端连接，所述芯片U6的XSOC_Q2引脚分别与电容C115的一端以及晶体振荡器Y3的第3引脚连接，电容C115的另一端分别与晶体振荡器Y3的第2引脚以及电容C114的另一端连接，并接地，所述芯片U6的RF_P引脚与电容C88的一端连接，电容C88的另一端分别与电容C89的一端以及电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C89的另一端分别与电感L17的一端以及电感L15的一端连接，电感L17的另一端分别与电容C96的一端以及接地电容C98连接，电容C96的另一端与所述芯片U6的RF_N脚连接，电感L15的另一端分别与接地电容C97以及电感L16的一端连接，电感L16的另一端与所述磁共振发射天线的一端连接，所述磁共振发射天线的另一端接地，所述芯片U6的P11引脚与所述PWM积分电路连接，所述芯片U6的这2引脚与所述DC/DC稳压电路连接，所述芯片U6的P06引脚分别与所述充电控制电路以及所述射频电流采样电路连接，所述芯片U6的P07引脚与所述DC/DC稳压电路连接，所述芯片U6的P13引脚、P04引脚以及P05引脚分别与所述充电控制电路连接；
[0012] 所述芯片U8的Vin端分别与电容CC1的一端、所述射频功放源以及所述DC/DC稳压电路连接，所述芯片U8的Vout端与电感L18的一端连接，电感L18的另一端分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容CC2的一端连接，所述芯片U8的GND接地端分别与电容CC1的另一端以及电容CC2的另一端连接，并接地；
[0013] 所述芯片U11的Vin引脚分别与电容CC31的一端、接地电容C133以及电感L21的一端连接，电感L21的另一端分别与
二极管D10的负极以及二极管D12的负极连接，二极管D10的正极分别与所述接收整流稳压电路以及充电控制电路连接，二极管D12的正极与锂电池的正极连接，所述芯片U11的Vout引脚与电感L22的一端连接，电感L22的另一端分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容CC4的一端连接，电容CC4的另一端分别与所述芯片U11的GND引脚以及电容CC31的另一端连接，并接地。
[0014] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中蓝牙主机电路和蓝牙从机电路在利用磁共振无线充电技术直接给磁共振接收模块供电从而给为设备充电时，控制磁共振接收模块的充电过程；蓝牙主机通过对磁共振接收模块的充电电流电压的实时监控，动态调整PWM电路的输入占空比从而调整磁共振发射模块的输出电压，达到输出功率和接收功率的动态匹配。
[0015] 再进一步地，所述DC/DC稳压电路包括DC/DC整流子电路、电流电压检测子电路和电压输出控制子电路，其中：
[0016] 所述DC/DC整流子电路包括整流芯片U1，所述芯片U1的IN引脚分别与接地电容C62、电阻R44的一端、极性电容C61的正极、接地电容C60以及电感L8的一端连接，电感L8的另一端分别与所述芯片U8的Vin端以及接地电容C57连接，极性电容C61的负极接地，所述芯片U1的EN引脚分别与电阻R44的另一端以及接地电阻R45连接，所述芯片U1的VCC引脚与接地电容C82连接，所述芯片U1的GND引脚接地，所述芯片U1的FB引脚分别与电容C79的一端、电阻R54的一端、二极管D4的负极以及二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与所述PWM积分电路连接，二极管D4的正极与所述电压输出控制子电路连接，电容C79的另一端与电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端分别与电阻R50的一端、所述电压输出控制子电路、接地电容C77、接地电容C76、接地电容C75以及电感L11的一端连接，电阻R50的另一端分别与电阻R54的另一端以及接地电阻R55连接，所述芯片U1的SW引脚分别与电容C58的一端以及电感L11的另一端连接，电容C58的另一端与电阻R43的一端连接，电阻R43的另一端与所述芯片U1的RST引脚连接；
[0017] 所述电流电压检测子电路包括检测芯片U5，所述芯片U5的IN+引脚分别与所述芯片U5的V+引脚、电阻R47的另一端、电容C81的一端以及采样电阻RSA1的一端连接，所述芯片U5的REF引脚分别与电容C81的另一端以及所述芯片U5的GND引脚连接，并接地，所述芯片U5的OUT引脚与二极管D4的正极连接，所述芯片U5的IN-引脚分别与采样电阻RSA1的另一端、电阻R51的一端以及所述电压输出控制子电路连接，电阻R51的另一端分别与电阻R53的一端以及电阻R60的一端连接，电阻R53的另一端分别与所述芯片U6的P07引脚以及电容C86的一端连接，电阻R60的另一端与电容C86的另一端连接，并接地；
[0018] 所述电压输出控制子电路包括PMOS管U2，所述PMOS管U2的源极分别与所述芯片U5的IN-引脚以及电阻R48的一端连接，所述PMOS管U2的栅极分别与电阻R48的另一端以及电阻R49的一端连接，电阻R49的另一端与
三极管Q3的集
电极连接，三极管Q3的发射极与电阻R56的一端连接并接地，所述三极管Q3的基极分别与电阻R52的一端以及电阻R56的另一端连接，电阻R52的另一端与所述芯片U6的P12引脚连接，所述PMOS管U2的漏极分别与接地电容C69以及电感L12的一端连接，电感L12的另一端与所述射频功放源连接。
[0019] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中由R51，R60组成的分压电路将输出电压分压后送入蓝牙芯片的AD采样端口，蓝牙芯片则可以实时监控稳压电路的输出电压，通过对稳压电路的输出电压监控，可以有效的保证射频功放源的电源供给，保证系统的安全运行。
[0020] 再进一步地，所述PWM积分电路包括运放芯片U7A、运放芯片U7B、运放芯片N1A、运放芯片N1B以及NMOS管Q4，其中：
[0021] 所述NMOS管Q4的栅极与所述电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端与所述芯片U6的P11引脚连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极分别与电阻R65的一端、接地电阻R74以及电阻R66的一端连接，电阻R65的另一端与所述芯片U6的AVDD1引脚连接，电阻R66的另一端分别与电阻R67的一端以及电容C103的一端连接，电阻R67的另一端分别与接地电容C109以及所述芯片U7B的正相输入端连接，电容C103的另一端分别与电阻R63的一端以及所述芯片U7B的
反相输入端连接，电阻R63的另一端分别与电阻R69的一端以及所述芯片U7B的输出端OB连接，电阻R69的另一端与所述芯片U7A的正相输入端连接，所述芯片U7A的反相输入端与电阻R64的一端连接，所述芯片U7A的输出端分别与电阻R64的另一端、接地电容C108以及电阻R2的一端连接，所述芯片U7A的V-引脚与电容C105的一端连接并接地，所述芯片U7A的V+引脚分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容C105的另一端连接，电阻R2的另一端分别与接地电容C3、接地电容C4以及电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电容C5的一端以及电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与接地电容C6以及所述芯片N1B的正相输入端连接，所述芯片N1B的反相输入端分别与电容C5的另一端、所述芯片N1B的输出端OB以及所述芯片N1A的正相输入端连接，所述芯片NA1的反相输入端分别与所述芯片N1A的输出端以及二极管D5的正极连接，所述芯片NA1的V-引脚分别与电容C1的一端以及电容C2的一端连接，并接地，所述芯片NA1的V+引脚分别与电阻R1的一端、电容C2的另一端以及电容C1的另一端连接，电阻R1的另一端与电感FB1的一端连接，电感FB1的另一端与所述芯片U6的AVDD1引脚连接。
[0022] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中蓝牙主机电路通过对蓝牙从机电路反馈回来的充电电流和电压分析，再跟具需求调整PWM积分电路的PWM输入占空比，改变积分电路输出的电压，对应调整DC/DC稳压电路FB脚的电压，从而改变DC/DC稳压电路的输出电压，实现无线充电输出功率的动态调整，从而保证无限充电的效率始终维持在一个较高的
水平；蓝牙电路输出的可调占空比的PWM
信号通过积分电路后进入跟随电路，然后再通过N1A和N1B组成的三阶低通滤波电路将积分电路产生的纹波信号滤除掉，最后再通过跟随电路接入DC/DC电路的FB输入网络，三阶低通滤波电路保证了PWM积分电路输出的直流电压信号的稳定，减少了PWM积分电路输出直流电平对DC/DC反馈电路纹波的影响，保证了DC/DC可调输出电压的稳定。
[0023] 再进一步地，所述射频功放源包括稳压芯片U3、功放管U4、栅极偏置子电路、输入匹配子电路、漏极偏置子电路以及输出匹配子电路，其中：
[0024] 所述芯片U3的Vin端分别与电容C72的一端、电感L8的另一端以及所述芯片U8的Vin端连接，所述芯片U3的Vout端分别与电容C73、电容C74、5V-RF电源、电感L9的一端以及所述栅极偏置子电路连接，所述芯片U3的GND端分别与电容C74的另一端、电容C73的另一端以及电容C72的另一端连接，并接地，电感L9的另一端分别与接地电容C70、接地电容C71以及插接件Y2的第4引脚连接，插接件Y2的第2引脚接地，插接件Y2的第3引脚与所述输入匹配子电路连接；
[0025] 所述栅极偏置子电路包括电容C84、电阻R57、电阻R58、电容C85、电阻R59以及电阻R46，所述电容C84的一端分别与所述芯片U3的Vout端以及电阻R57的一端连接，电容C84的另一端接地，电阻R57的另一端与电阻R58的一端连接，电阻R58的另一端分别与电容C85的一端、电阻R59的一端以及电阻R46的一端连接，电阻R59的另一端与电容C85的另一端连接，并接地，电阻R46的另一端分别与所述输入匹配子电路以及功放管U4的栅极连接，功放管U4的源极接地，功放管U4的漏极分别与电容C64的一端、电容C59的一端、所述漏极偏置子电路、电容C55的一端以及电容C66的一端连接，电容C64的另一端与电容C59的另一端连接并接地，电容C55的另一端分别与电容C66的另一端以及所述输出匹配子电路连接；
[0026] 所述输入匹配子电路包括电容C65和电容C78，电容C65的一端分别与插接件Y2的第3引脚以及电容C78的一端连接，电容C65的另一端分别与电容C78的另一端以及电阻R46的另一端连接；
[0027] 所述漏极偏置子电路包括电感L13、电容C80、电容C83以及电容C87，所述电感L13的一端与所述功放管U4的漏极连接，电感L13的另一端分别与电容C80的一端、电容C83的一端、电容C87的一端以及电感L12的另一端连接，电容C80的另一端分别与电容C83的另一端以及电容C87的另一端连接，并接地；
[0028] 所述输出匹配子电路包括电容C54、电容C56、电感L10、电容C67、电容C68以及电容C63，所述电容C54的一端分别与电容C56的一端、电感L10的一端以及电容C55的另一端连接，电容C54的另一端分别与电容C56的另一端、电感L10的另一端、电容C67的一端、电容C68的一端以及电容C63的一端连接，电容C67的另一端分别与电容C68的另一端、射频输出
端子J8以及射频输出端子J9连接，并接地，电容C63的另一端与射频输出端子J3连接。
[0029] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中射频功放源采用集总元件做的窄带匹配方案，有效的提升了传输效率，极大的改善了系统的无线能量传输效率。
[0030] 再进一步地，所述射频电流采样电路包括射频运放芯片U9A和射频运放芯片U9B；
[0031] 所述芯片U9A的同相输入端与电阻R72的一端连接，电阻R72的另一端分别与所述芯片U9B的输出端OB、所述芯片U9B的反相输入端以及电容C106的一端连接，所述芯片U9A的反相输入端分别与接地电阻R62以及电阻R61的一端连接，电阻R61的另一端分别与所述芯片U6的P06引脚以及所述芯片U9A输出端连接，所述芯片U9A的V+引脚分别与接地电容C102以及所述芯片U6的AVDD1引脚连接，所述芯片U9A的V-引脚接地，电容C106的另一端分别电阻R68以及电阻R73的一端连接，电阻R73的另一端分别与接地电容C113、接地电容C112、接地电容C111以及所述芯片U9B的同相输入端连接，电阻R68的另一端分别与采样电阻RS5的一端、接地电容C99以及采样电阻RS4的一端连接，采样电阻RS4的另一端接地，采样电阻RS5的另一端接地。
[0032] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中射频电流采样电路负责检测射频功放源的正常电流消耗，蓝牙芯片通过对输出电压值的检测，则可以计算出磁共振发射模块的射频输出功率，并通过对接收端的充电功率做比较，计算出当前磁共振无线充电的效率，当效率下降时，发射端蓝牙主机电路可以通过调整PWM积分电路的输出电压来改变稳压电路的输出电压从而调整射频功放源的输出功率，进而改变磁共振收发模块的传输效率。
[0033] 再进一步地，所述充电控制电路包括电池电压采样子电路、过流保护及
开关子电路、充电电压采样子电路以及充电电流采样子电路，其中：
[0034] 所述电池电压采样子电路包括电阻R76、接地电阻R80、电阻R78、电容C121以及电容C122，所述电阻R76的一端分别与所述过流保护及开关子电路、所述接收整流稳压电路以及二极管D10的正极连接，电阻R76的另一端分别与接地电阻R80、电容C122的一端以及电阻R78的一端连接，电阻R78的另一端分别与所述芯片U6的P04引脚连接，电容C121的另一端与电容C122的另一端连接，并接地；
[0035] 所述过流保护及开关子电路包括MOS管Q5、保险丝F1、三极管Q6，所述MOS管Q5的源极分别与电阻R83的一端、电容C135的一端以及电感L19的一端连接，电感L19的另一端分别与电容C134的一端、所述接收整流稳压电路二极管D10的正极以及电阻R76的一端连接，电容C134的另一端与电容C135的另一端连接，并接地，所述MOS管Q5的栅极分别与电阻R83的另一端以及电阻R87的一端连接，电阻R87的另一端与三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的基极与电阻R91的一端连接，电阻R91的另一端与所述芯片U6的P13引脚连接，所述MOS管Q5的漏极与保险丝F1的一端连接，保险丝F1的另一端与锂电池BT的正极连接，锂电池BT的负极分别与接地电阻RS6以及充电电流采样子电路连接；
[0036] 所述充电电压采样子电路包括电阻R77、接地电阻R81、电阻R79、电容C123和电容C124，所述电阻R77的一端与锂电池的正极连接，电阻R77的另一端分别与接地电阻R81、电容C124的一端以及电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电容C123的一端以及所述芯片U6的P05引脚连接，电容C123的另一端与电容C124的另一端连接，并接地；
[0037] 所述充电电流采样子电路包括运放芯片U13，所述芯片U13的电源负极端连接CC3网络，所述芯片U13的电源供电引脚分别与CC3网络和电容C158的一端连接，电容C153的另一端连接CC3网络，所述芯片U13的同相输入端分别与电容C155的一端、电容C156的一端以及电阻R92的一端连接，电阻R92的另一端分别与电容C153的一端、电容C154的一端以及CC3网络连接，电容C153的另一端分别与电容C154的另一端以及CC3网络连接，电容C155的另一端分别与电容C156的另一端以及CC3网络连接，所述芯片U13的反相输入端分别与电阻R94的一端以及电阻R95的一端连接，电阻R95的另一端与CC3网络连接，电阻R94的另一端分别与所述芯片U13的输出端以及所述芯片U6的P06引脚连接。
[0038] 上述进一步方案的有益效果是：本发明中充电控制电路通过电路集成，用于实现对锂电池的过充保护、过放保护过流保护和
温度检测，过充保护是检测锂电池两端电压，并将检测的电压送入蓝牙芯片与设定的充电最高
阈值电压比较，超过此阈值电压时，蓝牙芯片控制关断充电；过放保护同样是检测电池两端电压，并将检测的电压送入蓝牙芯片与设定的放电最低阈值电压比较，低于此阈值电压时，蓝牙芯片控制关断放电；过流保护是检测充电电流，将检测最大充电电流送入蓝牙芯片比较，超过设定的最大充电电流时，关断对锂电池的充电；温度检测是检测锂电池表明温度，检测的温度超过正常温度时，停止锂电池的充放电。
[0039] 再进一步地，所述接收整流稳压电路包括第二匹配网络、接收整流子电路以及接收稳压子电路，其中：
[0040] 所述第二匹配网络包括电容C116、电容C117、电容C125和电容C126，所述电容C116的一端分别与电容C117的一端、电容C125的一端、电容C126的一端以及磁共振发射天线的J11输入端连接，电容C116的另一端分别与电容C117的另一端以及所述接收整流子电路连接，电容C125的另一端分别与电容C126的另一端以及所述接收整流子电路连接；
[0041] 所述接收整流子电路包括二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C118、电容C119以及电容C120，所述二极管的D6正极分别与二极管D7的负极以及电容C116的另一端连接，二极管D7的正极分别与二极管D9的正极、电容C118的一端、电容C119的一端以及电容C120的一端连接，并接地，二极管D6的负极分别与二极管D8的负极、电容C118的另一端、电容C119的另一端、电容C120的另一端以及所述接收稳压子电路连接，二极管D8的正极分别与二极管D9的负极、电容C125的另一端以及磁共振发射天线的J12输入端连接；
[0042] 所述接收稳压子电路包括降压集成芯片U10以及二极管D11，所述芯片U10的VIN引脚分别与电阻R82的一端、接地电容C132以及二极管D6的负极连接，所述芯片U10的EN引脚分别与接地电阻R84以及电阻R82的另一端连接，所述芯片U10的RT/CLK引脚与电阻R85的一端连接，所述芯片U10的GND引脚分别与所述芯片U10的ePAD引脚以及电阻R85的另一端连接，并接地，所述芯片U10的BOOT引脚与电容C127的一端连接，电容C127的另一端分别与所述芯片U10的SW引脚、二极管的负极以及电感L20的一端连接，电感L20的另一端分别与电容C128的一端、电容C129的一端、电容C130的一端、电容C131的一端、电阻R86的一端、电阻R90的一端、电感L19的另一端、二极管D10的正极以及电阻R76的另一端连接，二极管D11的正极分别与电容C128的另一端、电容C129的另一端、电容C130的另一端以及电容C131的另一端连接，并接地，电阻R86的另一端与电容C136的一端连接，电容C136的另一端分别与电阻R89的一端以及所述芯片U10的FB引脚连接，电阻R89的另一端与电阻R90的另一端连接，所述芯片U10的COMP引脚分别与电阻R88的一端以及电容C137的一端连接，电阻R88的另一端与电容C138的一端连接，电容C138的另一端与电容C137的另一端连接，并接地。
[0043] 上述进一步方案的有益效果是：本发明的接收整流稳压电路中，桥式整流子电路由四个
整流二极管，即二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9组成桥式
整流器，将磁共振接收天线接收的高频交流电转化为直流电；接收稳压子电路由降压集成芯片U10与反馈电路组成，桥式整流后的直流电送入降压集成芯片U10，可通过调整反馈引脚的值设定所需要的电压值，使输出电压更加稳定、干净。
[0044] 再进一步地，所述磁共振发射天线和所述磁共振接收天线均为平板型结构，其中：
[0045] 所述磁共振发射天线的
正面为第一发射谐振线圈，其背面为第二发射谐振线圈，所述第一发射谐振线圈和第二发射谐振线圈均为带缺口的四方螺旋环形线圈，所述第一发射谐振线圈上设置有第一连接点，所述第二发射谐振线圈上设置有第二连接点，所述第一连接点和第二连接点之间设置有通孔；
[0046] 所述磁共振接收天线的正面为接收谐振线圈，其背面包括微带线和焊盘，所述接收谐振线圈为带缺口的四方螺旋环形线圈，其上设置有第三连接点，并将所述微带线分为三段，第一段微带线和第二段微带线相互垂直连接，第二段微带线和第三段微带线之间设置有两个焊盘，且所述微带线通过焊盘与所述接收整流稳压电路连接，所述第一段微带线和第三段微带线上设置有第四连接点，所述第三连接点和第四连接点之间设置有通孔。
[0047] 上述进一步方案的有益效果是：本发明采用了平面印刷
电路板来加工磁共振发射天线以及磁共振接收天线的结构，实现了系统的小型化和集成化，极大的降低了系统的生产、安装和维护的成本。
[0048] 再进一步地，所述磁共振发射天线的几何参数和电气参数设置如下：
[0049] 所述第一发射谐振线圈的外部长度Lres_TX1为50mm-150mm；
[0050] 所述第一发射谐振线圈的外部宽度Hres_TX1为50mm-150mm；
[0051] 所述第一发射谐振线圈中微带线的宽度Wres_TX1为3mm-5mm；
[0052] 所述第一发射谐振线圈中微带线之间的距离Sres_TX1为1mm-3mm；
[0053] 所述第二发射谐振线圈的外部长度Lres_TX2为50mm-150mm；
[0054] 所述第二发射谐振线圈的外部宽度Hres_TX2为50mm-150mm；
[0055] 所述第二发射谐振线圈中微带线的宽度Wres_TX2为3mm-5mm；
[0056] 所述第二发射谐振线圈中微带线之间的距离Sres_TX2为1mm-3mm；
[0057] 所述磁共振发射天线的谐振电容值为100pF-500pF；
[0058] 所述磁共振发射天线的匹配电容值为100pF-500pF；
[0059] 所述磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下：
[0060] 所述接收谐振线圈的外部长度Lres_RX为30mm-50mm；
[0061] 所述接收谐振线圈的外部宽度Hres_RX为30mm-50mm；
[0062] 所述接收谐振线圈中微带线的宽度Wres_RX为0.5mm-1.5mm；
[0063] 所述接收谐振线圈中微带线之间的距离Sres_RX为0.3mm-0.7mm；
[0064] 所述第一段微带线的长度Lres_RX1为3mm-5mm；
[0065] 所述第一段微带线的宽度Wres_RX1为0.5mm-1.5mm；
[0066] 所述第二段微带线的长度Lres_RX2为5mm-7mm；
[0067] 所述第二段微带线的宽度Wres_RX2为0.5mm-1.5mm；
[0068] 所述第三段微带线的长度Lres_RX3为5mm-7mm；
[0069] 所述第三段微带线的宽度Wres_RX3为0.5mm-1.5mm；
[0070] 所述焊盘的长度Lpad_RX为3mm-5mm；
[0071] 所述焊盘的宽度Wpad_RX为1mm-3mm；
[0072] 所述磁共振接收天线的谐振电容值为100pF-500pF；
[0073] 所述磁共振接收天线的匹配电容值为100pF-500pF。
[0074] 上述进一步方案的有益效果是：本发明采用了天线结构的几何参数能有效的提升磁共振收发天线的品质因子，电气参数能够提升磁共振收发天线的耦合系数，使得磁共振收发天线之间的传输效率得到极大的增加。
附图说明
[0075] 图1为本发明的结构示意图。
[0076] 图2为本发明中磁共振发射模块的结构示意图。
[0077] 图3为本发明中磁共振接收模块的结构示意图。
[0078] 图4为本发明中蓝牙主机电路或蓝牙从机电路的电路图。
[0079] 图5为本发明中DC/DC稳压电路图。
[0080] 图6为本发明中PWM积分电路图。
[0081] 图7为本发明中射频功放源电路图。
[0082] 图8为本发明中射频电流采样电路图。
[0083] 图9为本发明中充电控制电路图。
[0084] 图10为本发明中接收整流稳压电路图。
[0085] 图11所示为本发明实施提供的磁共振发射天线正面结构示意图。
[0086] 图12所示为本发明实施提供的磁共振发射天线背面结构示意图。
[0087] 图13所示为本发明实施提供的磁共振接收天线正面结构示意图。
[0088] 图14所示为本发明实施提供的磁共振接收天线背面结构示意图。
[0089] 其中，1-磁共振发射模块，2-磁共振接收模块，3-蓝牙主机电路，4-DC/DC稳压电路，5-PWM积分电路，6-射频功放源，7-射频电流采样电路，8-磁共振发射天线，9-蓝牙从机电路，10-充电控制电路，11-接收整流稳压电路，12-磁共振接收天线，801-第一发射谐振线圈，802-第二发射谐振线圈，803-第一连接点，804-第二连接点，1201-接收谐振线圈，1202-微带线，1203-焊盘，1204-第三连接点，1205-第四连接点。
具体实施方式
[0090] 下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于
本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的
权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0092] 本发明实施例提供了一种基于PWM积分电路控制无线充电输出功率的装置，磁共振发射模块采用磁共振无线充电技术直接给磁共振接收模块供电进而为设备充电的模式，如图1所示，包括磁共振发射模块1，以及与所述磁共振发射模块1连接的磁共振接收模块2；如图2所示，所述磁共振发射模块1包括无线充电基座、蓝牙主机电路3以及分别与所述蓝牙主机电路3连接的DC/DC稳压电路4、PWM积分电路5、射频功放源6、射频电流采样电路7以及磁共振发射天线8，所述射频功放源6和磁共振发射天线8均安装在所述无线充电基座上，所述磁共振发射天线8与所述磁共振接收模块2连接；如图3所示，所述磁共振接收模块2包括散热片、磁共振接收天线12、蓝牙从机电路9以及分别与所述蓝牙从机电路9连接的接收整流稳压电路11以及充电控制电路10，所述磁共振接收天线12、接收整流稳压电路11以及充电控制电路10顺次连接，所述接收整流稳压电路11以及蓝牙从机电路9均固定于所述散热片的上表面，所述磁共振接收天线12设置在所述磁共振发射天线8的正上方。
[0093] 本实施例中，所述磁共振发射模块1用于磁共振无线电能的发射，所述磁共振接收模块用于直接给磁感应发射模块供电，所述磁共振接收模块2还包括设置于所述磁共振接收天线12上方的锂电池和电池管理电路，所述锂电池与所述磁共振接收天线12之间设置有
铁氧磁体隔离片，且所述锂电池分别与所述充电控制电路10以及电池管理电路连接。本发明利用磁共振无线充电技术直接对锂电池充电，通过磁共振发射天线发射8电磁能量，并通过磁共振接收天线12传递能量到达接收整流稳压电路11，然后给充电控制电路10供电，充电控制电路10给锂电池供电，在这一过程中蓝牙从机电路9监控充电控制电路10需要消耗电压电流，并将此信息通过蓝牙传输给磁共振发射模块1，磁共振发射模块1的蓝牙主机电路3在接收到充电需要的电压电流过后，调整PWM积分电路5的PWM输入占空比，然后调整DC/DC稳压电路4的输出电压，从而达到对输出端的发射功率的调整。
[0094] 如图4所示，所述蓝牙主机电路3和所述蓝牙从机电路9结构相同，均包括蓝牙芯片U6；所述蓝牙主机电路还包括第一LDO子电路，所述第一LDO子电路包括稳压芯片U8；所述蓝牙从机电路还包括第二LDO子电路，所述第二LDO子电路包括稳压芯片U11，其中：
[0095] 如图4(a)所述芯片U6的第AVDD1引脚分别与所述芯片U6的AVDD2引脚、所述芯片U6的AVDD3引脚、所述芯片U6的AVDD4引脚、所述芯片U6的AVDD5引脚、所述芯片U6的AVDD6引脚、接地电容C95、接地电容C94、接地电容C93、接地电容C92、接地电容C91、接地电容C90、所述芯片U6的DVDD1引脚、电阻R71的一端、所述芯片U6的NC引脚、所述芯片U11以及所述芯片U8连接，所述芯片U6的DVDD1引脚还分别与所述芯片U6的DVDD2引脚、电容C101的一端以及电容C100的一端连接，电容C101的另一端与电容C100的另一端连接，并接地，所述芯片U6的DCOUPL引脚与电容C104的一端连接，电容C104的另一端分别与电容C107的一端、所述芯片U6的GND引脚以及所述芯片U6的ePAD引脚连接，并接地，电容C107的另一端与所述芯片U6的NC引脚连接，所述芯片U6的REST引脚分别与接地电容C110以及电阻R71的另一端连接，所述芯片U6的R_BIAS引脚与电阻R75的一端连接，电阻R75的另一端与晶体振荡器Y3的第4引脚连接并接地，所述芯片U6的XSOC_Q1引脚分别与晶体振荡器Y3的第1引脚以及电容C114的一端连接，所述芯片U6的XSOC_Q2引脚分别与电容C115的一端以及晶体振荡器Y3的第3引脚连接，电容C115的另一端分别与晶体振荡器Y3的第2引脚以及电容C114的另一端连接，并接地，所述芯片U6的RF_P引脚与电容C88的一端连接，电容C88的另一端分别与电容C89的一端以及电感L14的一端连接，电感L14的另一端接地，电容C89的另一端分别与电感L17的一端以及电感L15的一端连接，电感L17的另一端分别与电容C96的一端以及接地电容C98连接，电容C96的另一端与所述芯片U6的RF_N脚连接，电感L15的另一端分别与接地电容C97以及电感L16的一端连接，电感L16的另一端与所述磁共振发射天线8的一端连接，所述磁共振发射天线8的另一端接地，所述芯片U6的P11引脚与所述PWM积分电路5连接，所述芯片U6的这2引脚与所述DC/DC稳压电路4连接，所述芯片U6的P06引脚分别与所述充电控制电路10以及所述射频电流采样电路7连接，所述芯片U6的P07引脚与所述DC/DC稳压电路4连接，所述芯片U6的P13引脚、P04引脚以及P05引脚分别与所述充电控制电路10连接；
[0096] 如图4(b)所述芯片U8的Vin端分别与电容CC1的一端、所述射频功放源6以及所述DC/DC稳压电路4连接，所述芯片U8的Vout端与电感L18的一端连接，电感L18的另一端分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容CC2的一端连接，所述芯片U8的GND接地端分别与电容CC1的另一端以及电容CC2的另一端连接，并接地；
[0097] 如图4(c)所述芯片U11的Vin引脚分别与电容CC31的一端、接地电容C133以及电感L21的一端连接，电感L21的另一端分别与二极管D10的负极以及二极管D12的负极连接，二极管D10的正极分别与所述接收整流稳压电路11以及充电控制电路10连接，二极管D12的正极与锂电池的正极连接，所述芯片U11的Vout引脚与电感L22的一端连接，电感L22的另一端分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容CC4的一端连接，电容CC4的另一端分别与所述芯片U11的GND引脚以及电容CC31的另一端连接，并接地。
[0098] 如图5所示，所述DC/DC稳压电路4包括DC/DC整流子电路、电流电压检测子电路和电压输出控制子电路。
[0099] 所述DC/DC整流子电路包括整流芯片U1，所述芯片U1的IN引脚分别与接地电容C62、电阻R44的一端、极性电容C61的正极、接地电容C60以及电感L8的一端连接，电感L8的另一端分别与所述芯片U8的Vin端以及接地电容C57连接，极性电容C61的负极接地，所述芯片U1的EN引脚分别与电阻R44的另一端以及接地电阻R45连接，所述芯片U1的VCC引脚与接地电容C82连接，所述芯片U1的GND引脚接地，所述芯片U1的FB引脚分别与电容C79的一端、电阻R54的一端、二极管D4的负极以及二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与所述PWM积分电路5连接，二极管D4的正极与所述电压输出控制子电路连接，电容C79的另一端与电阻R47的一端连接，电阻R47的另一端分别与电阻R50的一端、所述电压输出控制子电路、接地电容C77、接地电容C76、接地电容C75以及电感L11的一端连接，电阻R50的另一端分别与电阻R54的另一端以及接地电阻R55连接，所述芯片U1的SW引脚分别与电容C58的一端以及电感L11的另一端连接，电容C58的另一端与电阻R43的一端连接，电阻R43的另一端与所述芯片U1的RST引脚连接；
[0100] 所述电流电压检测子电路包括检测芯片U5，所述芯片U5的IN+引脚分别与所述芯片U5的V+引脚、电阻R47的另一端、电容C81的一端以及采样电阻RSA1的一端连接，所述芯片U5的REF引脚分别与电容C81的另一端以及所述芯片U5的GND引脚连接，并接地，所述芯片U5的OUT引脚与二极管D4的正极连接，所述芯片U5的IN-引脚分别与采样电阻RSA1的另一端、电阻R51的一端以及所述电压输出控制子电路连接，电阻R51的另一端分别与电阻R53的一端以及电阻R60的一端连接，电阻R53的另一端分别与所述芯片U6的P07引脚以及电容C86的一端连接，电阻R60的另一端与电容C86的另一端连接，并接地；
[0101] 所述电压输出控制子电路包括PMOS管U2，所述PMOS管U2的源极分别与所述芯片U5的IN-引脚以及电阻R48的一端连接，所述PMOS管U2的栅极分别与电阻R48的另一端以及电阻R49的一端连接，电阻R49的另一端与三极管Q3的集电极连接，三极管Q3的发射极与电阻R56的一端连接并接地，所述三极管Q3的基极分别与电阻R52的一端以及电阻R56的另一端连接，电阻R52的另一端与所述芯片U6的P12引脚连接，所述PMOS管U2的漏极分别与接地电容C69以及电感L12的一端连接，电感L12的另一端与所述射频功放源6连接。
[0102] 本实施例中，在此部分电路中芯片U1的型号是MP2315，芯片U5的型号是INA213A，芯片U2的型号是CEM4435A，所述芯片U5通
过采样电阻RSA1两端的电压来检测射频功放源6消耗的电流，当电流超过设定的
门限值时，芯片U5的输出脚将输出高电平，结果就会导致芯片U1的反馈脚FB上的电压突然升高，从而使得稳压电路输出的电压低落到正常工作电压以下，以保护后面的射频功放源电路。当射频功放源6的电流恢复正常值以下，则芯片U5的输出电平维持在低电平，此时芯片U1的FB脚上的电压恢复正常，稳压电路输出的电压则恢复正常设定值。本实施例中，由电阻R51和电阻R60组成的分压电路将输出电压分压后送入蓝牙主机电路芯片的AD采样端口，蓝牙主机电路芯片则可以实时监控稳压电路的输出电压，通过对稳压电路的输出电压监控，以及由芯片U2组成的电源开关电路，可以有效的保证射频功放源的电源供给，保证系统的安全运行。
[0103] 如图6所示，所述PWM积分电路5包括运放芯片U7A、运放芯片U7B、运放芯片N1A、运放芯片N1B以及NMOS管Q4。所述NMOS管Q4的栅极与所述电阻R70的一端连接，电阻R70的另一端与所述芯片U6的P11引脚连接，所述NMOS管Q4的源极接地，所述NMOS管Q4的漏极分别与电阻R65的一端、接地电阻R74以及电阻R66的一端连接，电阻R65的另一端与所述芯片U6的AVDD1引脚连接，电阻R66的另一端分别与电阻R67的一端以及电容C103的一端连接，电阻R67的另一端分别与接地电容C109以及所述芯片U7B的正相输入端连接，电容C103的另一端分别与电阻R63的一端以及所述芯片U7B的反相输入端连接，电阻R63的另一端分别与电阻R69的一端以及所述芯片U7B的输出端OB连接，电阻R69的另一端与所述芯片U7A的正相输入端连接，所述芯片U7A的反相输入端与电阻R64的一端连接，所述芯片U7A的输出端分别与电阻R64的另一端、接地电容C108以及电阻R2的一端连接，所述芯片U7A的V-引脚与电容C105的一端连接并接地，所述芯片U7A的V+引脚分别与所述芯片U6的AVDD1引脚以及电容C105的另一端连接，电阻R2的另一端分别与接地电容C3、接地电容C4以及电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端分别与电容C5的一端以及电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端分别与接地电容C6以及所述芯片N1B的正相输入端连接，所述芯片N1B的反相输入端分别与电容C5的另一端、所述芯片N1B的输出端OB以及所述芯片N1A的正相输入端连接，所述芯片NA1的反相输入端分别与所述芯片N1A的输出端以及二极管D5的正极连接，所述芯片NA1的V-引脚分别与电容C1的一端以及电容C2的一端连接，并接地，所述芯片NA1的V+引脚分别与电阻R1的一端、电容C2的另一端以及电容C1的另一端连接，电阻R1的另一端与电感FB1的一端连接，电感FB1的另一端与所述芯片U6的AVDD1引脚连接。
[0104] 本实施例中，PWM积分电路5输入占空比和积分电路输出电压以及稳压电路输出电压的参数如下：
[0105]
[0106]
[0107] 如图7所示，所述射频功放源6包括稳压芯片U3、功放管U4、栅极偏置子电路、输入匹配子电路、漏极偏置子电路以及输出匹配子电路。所述芯片U3的Vin端分别与电容C72的一端、电感L8的另一端以及所述芯片U8的Vin端连接，所述芯片U3的Vout端分别与电容C73、电容C74、5V-RF电源、电感L9的一端以及所述栅极偏置子电路连接，所述芯片U3的GND端分别与电容C74的另一端、电容C73的另一端以及电容C72的另一端连接，并接地，电感L9的另一端分别与接地电容C70、接地电容C71以及插接件Y2的第4引脚连接，插接件Y2的第2引脚接地，插接件Y2的第3引脚与所述输入匹配子电路连接；
[0108] 所述栅极偏置子电路包括电容C84、电阻R57、电阻R58、电容C85、电阻R59以及电阻R46，所述电容C84的一端分别与所述芯片U3的Vout端以及电阻R57的一端连接，电容C84的另一端接地，电阻R57的另一端与电阻R58的一端连接，电阻R58的另一端分别与电容C85的一端、电阻R59的一端以及电阻R46的一端连接，电阻R59的另一端与电容C85的另一端连接，并接地，电阻R46的另一端分别与所述输入匹配子电路以及功放管U4的栅极连接，功放管U4的源极接地，功放管U4的漏极分别与电容C64的一端、电容C59的一端、所述漏极偏置子电路、电容C55的一端以及电容C66的一端连接，电容C64的另一端与电容C59的另一端连接并接地，电容C55的另一端分别与电容C66的另一端以及所述输出匹配子电路连接；
[0109] 所述输入匹配子电路包括电容C65和电容C78，电容C65的一端分别与插接件Y2的第3引脚以及电容C78的一端连接，电容C65的另一端分别与电容C78的另一端以及电阻R46的另一端连接；
[0110] 所述漏极偏置子电路包括电感L13、电容C80、电容C83以及电容C87，所述电感L13的一端与所述功放管U4的漏极连接，电感L13的另一端分别与电容C80的一端、电容C83的一端、电容C87的一端以及电感L12的另一端连接，电容C80的另一端分别与电容C83的另一端以及电容C87的另一端连接，并接地；
[0111] 所述输出匹配子电路包括电容C54、电容C56、电感L10、电容C67、电容C68以及电容C63，所述电容C54的一端分别与电容C56的一端、电感L10的一端以及电容C55的另一端连接，电容C54的另一端分别与电容C56的另一端、电感L10的另一端、电容C67的一端、电容C68的一端以及电容C63的一端连接，电容C67的另一端分别与电容C68的另一端、射频输出端子J8以及射频输出端子J9连接，并接地，电容C63的另一端与射频输出端子J3连接。
[0112] 如图8所示，所述射频电流采样电路7包括射频运放芯片U9A和射频运放芯片U9B；所述芯片U9A的同相输入端与电阻R72的一端连接，电阻R72的另一端分别与所述芯片U9B的输出端OB、所述芯片U9B的反相输入端以及电容C106的一端连接，所述芯片U9A的反相输入端分别与接地电阻R62以及电阻R61的一端连接，电阻R61的另一端分别与所述芯片U6的P06引脚以及所述芯片U9A输出端连接，所述芯片U9A的V+引脚分别与接地电容C102以及所述芯片U6的AVDD1引脚连接，所述芯片U9A的V-引脚接地，电容C106的另一端分别电阻R68以及电阻R73的一端连接，电阻R73的另一端分别与接地电容C113、接地电容C112、接地电容C111以及所述芯片U9B的同相输入端连接，电阻R68的另一端分别与采样电阻RS5的一端、接地电容C99以及采样电阻RS4的一端连接，采样电阻RS4的另一端接地，采样电阻RS5的另一端接地。
[0113] 本实施例中，由运放芯片U9A和U9B组成的电流采样电路负责检测射频功放源6的正常电流消耗；蓝牙主机电路芯片通过对输出电压值的检测，则可以计算出磁共振发射模块1的射频输出功率，并通过对接收端的充电功率做比较，计算出当前磁共振无线充电的效率，当效率下降时，发射端蓝牙主机电路可以通过提高PWM积分电路5的输出电压来改变稳压电路的输出电压从而调整射频功放源的输出功率，进而改变磁共振收发模块的传输效率。
[0114] 如图9所示，所述充电控制电路10包括电池电压采样子电路、过流保护及开关子电路、充电电压采样子电路以及充电电流采样子电路。所述电池电压采样子电路包括电阻R76、接地电阻R80、电阻R78、电容C121以及电容C122，所述电阻R76的一端分别与所述过流保护及开关子电路、所述接收整流稳压电路11以及二极管D10的正极连接，电阻R76的另一端分别与接地电阻R80、电容C122的一端以及电阻R78的一端连接，电阻R78的另一端分别与所述芯片U6的P04引脚连接，电容C121的另一端与电容C122的另一端连接，并接地；
[0115] 所述过流保护及开关子电路包括MOS管Q5、保险丝F1、三极管Q6，所述MOS管Q5的源极分别与电阻R83的一端、电容C135的一端以及电感L19的一端连接，电感L19的另一端分别与电容C134的一端、所述接收整流稳压电路11、二极管D10的正极以及电阻R76的一端连接，电容C134的另一端与电容C135的另一端连接，并接地，所述MOS管Q5的栅极分别与电阻R83的另一端以及电阻R87的一端连接，电阻R87的另一端与三极管Q6的集电极连接，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的基极与电阻R91的一端连接，电阻R91的另一端与所述芯片U6的P13引脚连接，所述MOS管Q5的漏极与保险丝F1的一端连接，保险丝F1的另一端与锂电池BT的正极连接，锂电池BT的负极分别与接地电阻RS6以及充电电流采样子电路连接；
[0116] 所述充电电压采样子电路包括电阻R77、接地电阻R81、电阻R79、电容C123和电容C124，所述电阻R77的一端与锂电池的正极连接，电阻R77的另一端分别与接地电阻R81、电容C124的一端以及电阻R79的一端连接，电阻R79的另一端分别与电容C123的一端以及所述芯片U6的P05引脚连接，电容C123的另一端与电容C124的另一端连接，并接地；
[0117] 所述充电电流采样子电路包括运放芯片U13，所述芯片U13的电源负极端连接CC3网络，所述芯片U13的电源供电引脚分别与CC3网络和电容C158的一端连接，电容C153的另一端连接CC3网络，所述芯片U13的同相输入端分别与电容C155的一端、电容C156的一端以及电阻R92的一端连接，电阻R92的另一端分别与电容C153的一端、电容C154的一端以及CC3网络连接，电容C153的另一端分别与电容C154的另一端以及CC3网络连接，电容C155的另一端分别与电容C156的另一端以及CC3网络连接，所述芯片U13的反相输入端分别与电阻R94的一端以及电阻R95的一端连接，电阻R95的另一端与CC3网络连接，电阻R94的另一端分别与所述芯片U13的输出端以及所述芯片U6的P06引脚连接。
[0118] 本实施例中，保险丝F1保证电流过大时及时将锂电池和充电电路断开，该保险丝F1为快速熔断自恢复型贴片保险丝，MOS管Q5负责开启和关断充电电路；运放芯片U13组成的电流采样电路负责检测充电电流，并通过接收端蓝牙从机电路9将检测到的电流信息反馈给发送端的蓝牙主机电路3，还有充电电压采样子电路以及电池电压检测子电路，以保证充电过程的有效监控及安全控制。
[0119] 如图10所示，所述接收整流稳压电路11包括第二匹配网络、接收整流子电路以及接收稳压子电路。所述第二匹配网络包括电容C116、电容C117、电容C125和电容C126，所述电容C116的一端分别与电容C117的一端、电容C125的一端、电容C126的一端以及磁共振发射天线12的J11输入端连接，电容C116的另一端分别与电容C117的另一端以及所述接收整流子电路连接，电容C125的另一端分别与电容C126的另一端以及所述接收整流子电路连接；
[0120] 所述接收整流子电路包括二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、电容C118、电容C119以及电容C120，所述二极管的D6正极分别与二极管D7的负极以及电容C116的另一端连接，二极管D7的正极分别与二极管D9的正极、电容C118的一端、电容C119的一端以及电容C120的一端连接，并接地，二极管D6的负极分别与二极管D8的负极、电容C118的另一端、电容C119的另一端、电容C120的另一端以及所述接收稳压子电路连接，二极管D8的正极分别与二极管D9的负极、电容C125的另一端以及磁共振发射天线12的J12输入端连接；
[0121] 所述接收稳压子电路包括降压集成芯片U10以及二极管D11，所述芯片U10的VIN引脚分别与电阻R82的一端、接地电容C132以及二极管D6的负极连接，所述芯片U10的EN引脚分别与接地电阻R84以及电阻R82的另一端连接，所述芯片U10的RT/CLK引脚与电阻R85的一端连接，所述芯片U10的GND引脚分别与所述芯片U10的ePAD引脚以及电阻R85的另一端连接，并接地，所述芯片U10的BOOT引脚与电容C127的一端连接，电容C127的另一端分别与所述芯片U10的SW引脚、二极管的负极以及电感L20的一端连接，电感L20的另一端分别与电容C128的一端、电容C129的一端、电容C130的一端、电容C131的一端、电阻R86的一端、电阻R90的一端、电感L19的另一端、二极管D10的正极以及电阻R76的另一端连接，二极管D11的正极分别与电容C128的另一端、电容C129的另一端、电容C130的另一端以及电容C131的另一端连接，并接地，电阻R86的另一端与电容C136的一端连接，电容C136的另一端分别与电阻R89的一端以及所述芯片U10的FB引脚连接，电阻R89的另一端与电阻R90的另一端连接，所述芯片U10的COMP引脚分别与电阻R88的一端以及电容C137的一端连接，电阻R88的另一端与电容C138的一端连接，电容C138的另一端与电容C137的另一端连接，并接地。
[0122] 所述磁共振发射天线8和所述磁共振接收天线12均为平板型结构，如图11-12所示，所述磁共振发射天线8的正面为第一发射谐振线圈801，其背面为第二发射谐振线圈802，所述第一发射谐振线圈801和第二发射谐振线圈802均为带缺口的四方螺旋环形线圈，所述第一发射谐振线圈801上设置有第一连接点803，所述第二发射谐振线圈802上设置有第二连接点804，所述第一连接点803和第二连接点804之间设置有通孔。
[0123] 如图13-14所示，所述磁共振接收天线12的正面为接收谐振线圈1201，其背面包括微带线1202和焊盘1203，所述接收谐振线圈1201为带缺口的四方螺旋环形线圈，其上设置有第三连接点1204，并将所述微带线1202分为三段，第一段微带线和第二段微带线相互垂直连接，第二段微带线和第三段微带线之间设置有两个焊盘1203，且所述微带线1202通过焊盘1203与所述接收整流稳压电路11连接，所述第一段微带线和第三段微带线上设置有第四连接点1205，所述第三连接点1205和第四连接点1205之间设置有通孔。
[0124] 本实施例中，所述磁共振发射天线8和所述磁共振接收天线12均为平板型结构，采用厚度为0.6-1.0mm的双层印刷电路板加工。在确定磁共振发射天线8和磁共振接收天线12的结构设计以后，对其添加相应的谐振电容和匹配电路，以实现两者的同频磁谐振。各连接点的具体
位置如图11-图14中所示，且相互之间设置有通孔的两个连接点均通过设置在通孔中的微带线连接。根据图11-图14所示的结构图中的符号标识，结合实际应用需求，对磁共振发射天线和磁共振接收天线的几何参数和电气参数设置如下：
[0125] (1)所述磁共振发射天线8的几何参数和电气参数设置如下：
[0126] 所述第一发射谐振线圈801的外部长度Lres_TX1为50mm-150mm；
[0127] 所述第一发射谐振线圈801的外部宽度Hres_TX1为50mm-150mm；
[0128] 所述第一发射谐振线圈801中微带线的宽度Wres_TX1为3mm-5mm；
[0129] 所述第一发射谐振线圈801中微带线之间的距离Sres_TX1为1mm-3mm；
[0130] 所述第二发射谐振线圈802的外部长度Lres_TX2为50mm-150mm；
[0131] 所述第二发射谐振线圈802的外部宽度Hres_TX2为50mm-150mm；
[0132] 所述第二发射谐振线圈802中微带线的宽度Wres_TX2为3mm-5mm；
[0133] 所述第二发射谐振线圈802中微带线之间的距离Sres_TX2为1mm-3mm；
[0134] 所述磁共振发射天线8的谐振电容值为100pF-500pF；
[0135] 所述磁共振发射天线8的匹配电容值为100pF-500pF；
[0136] (2)所述磁共振接收天线12的几何参数和电气参数设置如下：
[0137] 所述接收谐振线圈1201的外部长度Lres_RX为30mm-50mm；
[0138] 所述接收谐振线圈1201的外部宽度Hres_RX为30mm-50mm；
[0139] 所述接收谐振线圈1201中微带线的宽度Wres_RX为0.5mm-1.5mm；
[0140] 所述接收谐振线圈1201中微带线之间的距离Sres_RX为0.3mm-0.7mm；
[0141] 所述第一段微带线的长度Lres_RX1为3mm-5mm；
[0142] 所述第一段微带线的宽度Wres_RX1为0.5mm-1.5mm；
[0143] 所述第二段微带线的长度Lres_RX2为5mm-7mm；
[0144] 所述第二段微带线的宽度Wres_RX2为0.5mm-1.5mm；
[0145] 所述第三段微带线的长度Lres_RX3为5mm-7mm；
[0146] 所述第三段微带线的宽度Wres_RX3为0.5mm-1.5mm；
[0147] 所述焊盘1203的长度Lpad_RX为3mm-5mm；
[0148] 所述焊盘1203的宽度Wpad_RX为1mm-3mm；
[0149] 所述磁共振接收天线12的谐振电容值为100pF-500pF；
[0150] 所述磁共振接收天线12的匹配电容值为100pF-500pF。
[0151] 本实施例中，磁共振发射模块1利用磁共振无线充电技术直接给磁共振接收模块2供电进而为设备充电。无线充电基座产生
频率为6.78MHz的电磁能量，通过磁共振发射天线8发射，然后通过磁共振收发天线之间的同频磁共振耦合，定向传递至磁共振接收天线12上，磁共振接收天线12连接至接收整流稳压电路11，接收整流稳压电路11连接至蓝牙从机电路9，由蓝牙从机电路9控制给充电控制电路10进行供电，充电控制电路10再连接到电池等负载设备上。本实施例中设计的工作频率不仅限于6.78MHz，工作频率可在5MHz-20MHz可用频段范围内进行调整。如图4所示，当工作频率为6.78MHz时，磁共振发射天线8和磁共振接收天线12之间的无线能量传输效率可保持在80％以上，因此本发明实施例中，工作频率优选为6.78MHz。
[0152] 本实施例中，磁共振接收模块1提供3.3V-15V多种电压输出
接口，以符合不同用电设备的输入电压要求，系统提供的无线供电总功率可达100W，可为不同电压接口、不同功率的磁感应设备提供稳定、高效的无线电能供给。
[0153] 本实施例中，磁共振接收模块2提供3.3V-15V多种电压输出接口，以符合不同用电设备的输入电压要求，系统提供的无线供电总功率可达100W，可为不同电压接口、不同功率的磁感应设备提供稳定、高效的无线电能供给。
