CN110850189A - 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 - Google Patents
一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110850189A CN110850189A CN201911284605.7A CN201911284605A CN110850189A CN 110850189 A CN110850189 A CN 110850189A CN 201911284605 A CN201911284605 A CN 201911284605A CN 110850189 A CN110850189 A CN 110850189A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- relay
- coil
- coupling coefficient
- wireless charger
- lcr meter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/20—Measuring number of turns; Measuring transformation ratio or coupling factor of windings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2611—Measuring inductance
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供一种结构简单、成本低、测试效率高的无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路，以及检测方法。该电路包括MCU（1）、LCR表（2）和继电器模组，MCU（1）与继电器模组相电信号连接，发送线圈（TX）和接收线圈（RX）的两端分别与LCR表（2）相连接；该方法包括以下步骤：通过MCU控制继电器模组的闭合和断开，利用LCR表（2）读取此时发送线圈或接收线圈的感抗值，分别记为Ltx或Lrx；再调整继电器模组另一种形式的闭合和断开，得到此时发送线圈或接收线圈的感抗值，记为Ltx（short）或Lrx（short）,通过耦合系数计算公式分别计算即得到耦合系数K的值。本发明用于无线充电器测试领域。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电器测试领域，尤其涉及一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法。
背景技术
随着无线充电技术的发展，越来越多的无线充电产品被应用在日常生活中。与有线充电相比，无线充电的功率一般偏小，效率也偏低。而影响效率的最主要因素就是充电线圈之间的耦合系数，耦合系数越大，充电的效率也会越高。耦合系数和线圈以及线圈之间的距离密切相关，如何快速精确测定线圈之间的耦合系数在无线充电产品的设计中非常重要，这对预知产品在各种场合的充电效率以及温升有着非常重要的意义。某些测试需要在特定的K值（耦合系数）状态下完成，在实际应用中往往需要花费大量的时间来寻找这个特定的耦合系数——K值。
传统线圈互感测试方法有伏安法、磁通法、串联法等，但这些方法都需要多台仪器配合才能完成，其测量成本高、体积大、操作方法繁琐，不便于批量生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种结构简单、成本低、测试效率高的无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路，以及利用该电路对无线充电器的充电线圈的耦合系数进行检测的方法，该方法操作便捷，测试快速，测试精度高。
本发明所述无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路所采用的技术方案是：本发明中，待测充电线圈包括发送线圈和接收线圈，它包括MCU、LCR表和继电器模组，所述MCU与所述继电器模组相电信号连接，所述发送线圈和所述接收线圈的两端分别与所述LCR表相连接，所述继电器模组包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器、第五继电器及第六继电器，所述第一继电器设置在所述发送线圈一端的连接线上，所述第二继电器设置在所述发送线圈另一端的连接线上，所述第三继电器连接在所述发送线圈的两端之间，所述第四继电器设置在所述接收线圈一端的连接线上，所述第五继电器设置在所述接收线圈另一端的连接线上，所述第六继电器连接在所述接收线圈的两端之间，所述发送线圈和所述接收线圈。
上述方案可见，MCU的设置能够对继电器模组进行智能控制，LCR表能够对待测线圈的发送线圈和接收线圈分别进行电感检测，并直接读取相应值，而继电器模组的设置能够实现接收线圈和发送线圈的电感的快速和便捷的检测，大大提升了检测效率，且通过MCU的控制实现自动化控制，据此无需引入人为因素对检测结果的影响，保证了检测结果的精度和稳定性，也降低了工作人员的劳动强度，且其结构简单，制作成本低，适用于大规模自动化测试。
进一步地，该电路还包括***的主机，所述主机通过串口分别与所述MCU及所述LCR表相电信号连接。由此可见，通过主机的设置，能够利用主机对MCU和LCR表实现自动化控制，提高整个测试的自动化程度，减少人为因素的引入，保证了测试精度。
再进一步地，所述MCU通过GPIO口与所述继电器模组相连接。由此可见，通过GPIO口来连接MCU和继电器模组，保证了通信的稳定性和传输速率。
利用上述无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路对无线充电器的充电线圈的耦合系数进行检测的方法包括以下步骤：
a. 闭合所述第一继电器和所述第二继电器，断开所述第三继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器，通过所述LCR表读取此时所述发送线圈的感抗值，记为Ltx；
b. 闭合所述第六继电器，保持第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器、所述第四继电器及所述第五继电器的各自状态，通过所述LCR表读取此时所述发送线圈的感抗值，记为Ltx（short）；
c. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
上述方案可见，该方法只要根据要求通过MCU控制相应的继电器闭合或断开，即可快速地检测发送线圈的感抗值，根据耦合系数计算公式，即可得到耦合系数，这个检测过程由MCU实现，只需设置好检测程序即可，操作便捷，测试过程中减少了人为因素的引入，提高了检测的精度，且测试快速。
利用上述无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路对无线充电器的充电线圈的耦合系数进行检测的另一种方法包括以下步骤：
d. 闭合所述第四继电器和所述第五继电器，断开所述第一继电器、所述第二继电器、所述第三继电器及所述第六继电器，通过所述LCR表读取此时所述接收线圈的感抗值，记为Lrx；
e. 闭合所述第三继电器，保持所述第一继电器、所述第二继电器、所述第四继电器、所述第五继电器及所述第六继电器的各自状态，通过所述LCR表读取此时所述接收线圈的感抗值，记为Lrx（short）；
f. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
同样地，由上述方案可见，只要根据要求通过MCU控制相应的继电器闭合或断开，即可快速地检测接收线圈的感抗值，根据耦合系数计算公式，即可得到耦合系数，整个检测过程简单，操作便捷，测试快速，且测试精度高。
附图说明
图1是本发明的原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明中，待测充电线圈包括发送线圈TX和接收线圈RX。在具体实施时，可将发送线圈TX和接收线圈RX设置在一机械装置上的两个可相对移动的部分上，在机械装置上通过可相对移动的两个部分的相对运动，可使得发送线圈TX和接收线圈RX之间的距离是可调的。根据实际的线圈匝数和线圈绕制的密度，可根据实际情况来调整发送线圈TX和接收线圈RX之间的距离为最佳距离。
所述无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路包括MCU1、LCR表2、***的主机3和继电器模组。所述MCU1通过GPIO口与所述继电器模组相电信号连接。所述发送线圈TX和所述接收线圈RX的两端分别与所述LCR表2相连接。所述主机3通过串口分别与所述MCU1及所述LCR表2相电信号连接。所述继电器模组包括第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5及第六继电器K6。所述第一继电器K1设置在所述发送线圈TX一端的连接线上，所述第二继电器K2设置在所述发送线圈TX另一端的连接线上，所述第三继电器K3连接在所述发送线圈TX的两端之间。所述第四继电器K4设置在所述接收线圈RX一端的连接线上，所述第五继电器K5设置在所述接收线圈RX另一端的连接线上，所述第六继电器K6连接在所述接收线圈RX的两端之间，所述发送线圈TX和所述接收线圈RX。
如图1所示，第一继电器K1、第二继电器K2、第四继电器K4和第五继电器K5可以让线圈从***中完全断开，第三继电器K3和第六继电器K6可用来短路线圈以便计算两个线圈之间的耦合系数K。MCU用来控制第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3、第四继电器K4、第五继电器K5及第六继电器K6的闭合和断开，然后用LCR表测量不同条件下线圈的感抗，并记录下各个感抗值，通过以下方法来计算两个线圈之间的耦合系数K。
第一种方法如下：
a. 闭合所述第一继电器K1和所述第二继电器K2，断开所述第三继电器K3、所述第四继电器K4、所述第五继电器K5及所述第六继电器K6，通过所述LCR表2读取此时所述发送线圈TX的感抗值，记为Ltx；
b. 闭合所述第六继电器K6，保持第一继电器K1、所述第二继电器K2、所述第三继电器K3、所述第四继电器K4及所述第五继电器K5的各自状态，通过所述LCR表2读取此时所述发送线圈TX的感抗值，记为Ltx（short）；
c. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
第二种方法如下：
d. 闭合所述第四继电器K4和所述第五继电器K5，断开所述第一继电器K1、所述第二继电器K2、所述第三继电器K3及所述第六继电器K6，通过所述LCR表2读取此时所述接收线圈RX的感抗值，记为Lrx；
e. 闭合所述第三继电器K3，保持所述第一继电器K1、所述第二继电器K2、所述第四继电器K4、所述第五继电器K5及所述第六继电器K6的各自状态，通过所述LCR表2读取此时所述接收线圈RX的感抗值，记为Lrx（short）；
f. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
上述两种方法测得的耦合系数是一致的，即
。
本发明是基于LCR表的一套自动无线充电器充电线圈耦合系数的测量方案，用法简单，成本较低，速度快。能够快速, 准确的测定线圈之间的耦合系数。与现有的一些测试方法相比，本发明测试精度高，成本低，方法简单快速。
Claims (5)
1.一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路，待测充电线圈包括发送线圈（TX）和接收线圈（RX），其特征在于：它包括MCU（1）、LCR表（2）和继电器模组，所述MCU（1）与所述继电器模组相电信号连接，所述发送线圈（TX）和所述接收线圈（RX）的两端分别与所述LCR表（2）相连接，所述继电器模组包括第一继电器（K1）、第二继电器（K2）、第三继电器（K3）、第四继电器（K4）、第五继电器（K5）及第六继电器（K6），所述第一继电器（K1）设置在所述发送线圈（TX）一端的连接线上，所述第二继电器（K2）设置在所述发送线圈（TX）另一端的连接线上，所述第三继电器（K3）连接在所述发送线圈（TX）的两端之间，所述第四继电器（K4）设置在所述接收线圈（RX）一端的连接线上，所述第五继电器（K5）设置在所述接收线圈（RX）另一端的连接线上，所述第六继电器（K6）连接在所述接收线圈（RX）的两端之间，所述发送线圈（TX）和所述接收线圈（RX）。
2.根据权利要求1所述的一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路，其特征在于：该电路还包括***的主机（3），所述主机（3）通过串口分别与所述MCU（1）及所述LCR表（2）相电信号连接。
3.根据权利要求1所述的一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路，其特征在于：所述MCU（1）通过GPIO口与所述继电器模组相连接。
4.一种利用如权利要求1所述的无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路对无线充电器的充电线圈的耦合系数进行检测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a. 闭合所述第一继电器（K1）和所述第二继电器（K2），断开所述第三继电器（K3）、所述第四继电器（K4）、所述第五继电器（K5）及所述第六继电器（K6），通过所述LCR表（2）读取此时所述发送线圈（TX）的感抗值，记为Ltx；
b. 闭合所述第六继电器（K6），保持第一继电器（K1）、所述第二继电器（K2）、所述第三继电器（K3）、所述第四继电器（K4）及所述第五继电器（K5）的各自状态，通过所述LCR表（2）读取此时所述发送线圈（TX）的感抗值，记为Ltx（short）；
c. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
5.一种利用如权利要求1所述的无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路对无线充电器的充电线圈的耦合系数进行检测的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
d. 闭合所述第四继电器（K4）和所述第五继电器（K5），断开所述第一继电器（K1）、所述第二继电器（K2）、所述第三继电器（K3）及所述第六继电器（K6），通过所述LCR表（2）读取此时所述接收线圈（RX）的感抗值，记为Lrx；
e. 闭合所述第三继电器（K3），保持所述第一继电器（K1）、所述第二继电器（K2）、所述第四继电器（K4）、所述第五继电器（K5）及所述第六继电器（K6）的各自状态，通过所述LCR表（2）读取此时所述接收线圈（RX）的感抗值，记为Lrx（short）；
f. 根据耦合系数计算公式
，即得到耦合线圈的耦合系数K。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911284605.7A CN110850189A (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911284605.7A CN110850189A (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110850189A true CN110850189A (zh) | 2020-02-28 |
Family
ID=69609073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911284605.7A Pending CN110850189A (zh) | 2019-12-13 | 2019-12-13 | 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110850189A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112924754A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-08 | 安洁无线科技（苏州）有限公司 | 无线充电线圈耦合测试平台 |
-
2019
- 2019-12-13 CN CN201911284605.7A patent/CN110850189A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112924754A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-08 | 安洁无线科技（苏州）有限公司 | 无线充电线圈耦合测试平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103048087B (zh) | 压力传感器调试***及其调试方法 | |
| CN100561234C (zh) | 一种宽频开尔文双电桥及测量方法、自控***及方法和应用 | |
| CN204536523U (zh) | 一种基于计算机控制的特斯拉计测量*** | |
| CN105891757B (zh) | 一种开环霍尔传感器测量准确度校验装置及其校验方法 | |
| CN107064849A (zh) | 电子式电流互感器校验***和校验装置 | |
| CN108693495A (zh) | 一种采样自适应的直流电子式互感器检测转换器 | |
| CN104682520A (zh) | 一种带有计量检测端口的电动汽车交流充电连接装置 | |
| CN110850189A (zh) | 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路及检测方法 | |
| CN110850158A (zh) | 一种用于充电器主板的充电效率计算及校准电路和方法 | |
| CN112799001B (zh) | 一种基于最小方差算法的互感器励磁特性测试方法及*** | |
| CN211697997U (zh) | 一种无线充电器的充电线圈耦合系数检测电路 | |
| CN201887763U (zh) | 低压电力载波信道阻抗测试装置 | |
| CN101556322A (zh) | 单相电能表现场校验仪电流钳形互感器自动校准方法 | |
| CN207440274U (zh) | 可整体溯源的高压电能表检定装置 | |
| CN103558578A (zh) | 一种电子式电能表用热敏电阻检验***及其方法 | |
| CN107015175B (zh) | 一种磁耦合电感线圈间耦合系数检测电路及方法 | |
| CN205353341U (zh) | 一种电子式互感器频率响应测试*** | |
| CN208239512U (zh) | 一种钳式电流表 | |
| CN105022013B (zh) | 一种可编程电阻校验仪 | |
| CN2816822Y (zh) | 金属壳体面电流测试装置 | |
| CN102707118B (zh) | 压流互感器及其测量*** | |
| CN215116463U (zh) | 一种空芯线圈感测互补装置、及钳形万用表 | |
| CN105890808A (zh) | 用于主变压器的温度校验仪 | |
| CN204631238U (zh) | 一种直流大电流测量装置纹波响应性能测试*** | |
| CN201107356Y (zh) | 一种新型马达转子测试仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |