DE102012020565B4 - Contactless power supply device - Google Patents
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Abstract
Kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung (1), die eine elektromagnetische Induktionswirkung verwendet, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung (10) zu liefern, die in einem elektrischen Gerät angeordnet ist, wobei die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung (1) umfasst:eine Primärspule (L1), die in jedem von einem oder mehrerer Leistungsversorgungsbereichen (AR) angeordnet ist, die in einer Setzfläche definiert sind, an die das elektrische Gerät gesetzt wird, wobei die Primärspule (L1) durch elektromagnetische Induktion Sekundärleistung an eine Sekundärspule (L2) der Leistungsempfangsvorrichtung (10) in dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich (AR) liefert;eine Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4), die in jedem der Leistungsversorgungsbereiche (AR) angeordnet ist, wobei die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) die Primärspule (L1) in dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich (AR) anregt, um durch elektromagnetische Induktion Sekundärleistung zu liefern, und die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) ein Oszillationssignal von dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich (AR) an die Leistungsempfangsvorrichtung (10) sendet, ein moduliertes Wellensignal von der Leistungsempfangsvorrichtung (10) empfängt, welche eine Modulationswelle (MP), die von einem Multivibrator (22a) gemäß einer magnetischen Flussänderung ausgegeben wird, aus dem Oszillationssignal detektiert, und das modulierte Wellensignal detektiert, um die Modulationswelle (MP) zu demodulieren; undeine Systemkontrolleinheit, die basierend auf der von der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) demodulierten Modulationswelle (MP) bestimmt, ob ein metallischer Fremdkörper in dem Leistungsversorgungsbereich (AR), welcher der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) entspricht, vorhanden ist oder nicht; wobei:die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) umfasst:eine Oszillationsschaltung (44a), die das Oszillationssignal an die Leistungsempfangsvorrichtung (10) sendet,eine primäre Detektionsspule, die das modulierte Wellensignal empfängt,eine Detektionsschaltung, die das von der primären Detektionsspule empfangene modulierte Wellensignal detektiert und die Modulationswelle (MP) demoduliert, undeine Betriebszeitberechnungsschaltung, die eine Betriebszeit der von der Detektionsschaltung demodulierten Modulationswelle (MP) berechnet;der Multivibrator (22a) einen ersten Transistor (Q1) und einen zweiten Transistor (Q2) aufweist, welche basierend auf einer Leistungsversorgungsspannung (VG) des Multivibrators (22a) angesteuert werden, und die Modulationswelle (MP) von einem Kollektoranschluss des ersten Transistors (Q1) ausgibt;der Multivibrator (22a) so konfiguriert ist, dass eine Änderung in der Leistungsversorgungsspannung (VG) einen Anfangswert eines Potentials zwischen der Basis und dem Emitter des ersten Transistors (Q1) ändert, wenn der erste Transistor (Q1) von EIN auf AUS geschaltet wird, und eine Änderungsgeschwindigkeit zwischen der Basis und dem Emitter des zweiten Transistors (Q2) sich ändert, wenn der zweite Transistor (Q2) ausgeschaltet wird;eine Zeitkonstante des Multivibrators (22) so festgelegt wird, dass eine Betriebszeit (DU) der Modulationswelle (MP) zunimmt, wenn die Leistungsversorgungsspannung (VG) des Multivibrators (22a) abnimmt, wenn ein Metallstück (M) auf dem der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) zugeordneten Leistungsversorgungsbereich (AR) vorhanden ist,wobei die Systemkontrolleinheit basierend auf der von der Betriebszeitberechnungsschaltung berechneten Betriebszeit bestimmt, ob ein metallischer Fremdkörper in dem Leistungsversorgungsbereich (AR), welcher der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung (4) entspricht, vorhanden ist oder nicht, und die Zuführung von Leistung an den entsprechenden Leistungsversorgungsbereich (AR) stoppt, wenn bestimmt wird, dass ein metallischer Fremdkörper vorhanden ist.Contactless power supply device (1) using an electromagnetic induction effect to supply power to a power receiving device (10) arranged in an electric device, said contactless power supply device (1) comprising:a primary coil (L1) arranged in each of one or more power supply areas (AR) defined in a setting surface on which the electrical equipment is set, the primary coil (L1) supplying secondary power by electromagnetic induction to a secondary coil (L2) of the power receiving device (10) in the corresponding power supply area (AR) supplies;a basic power supply unit circuit (4) arranged in each of the power supply areas (AR), the basic power supply unit circuit (4) exciting the primary coil (L1) in the corresponding power supply area (AR) to generate secondary power by electromagnetic induction ng, and the basic power supply unit circuit (4) sends an oscillation signal from the corresponding power supply area (AR) to the power receiving device (10), receives a modulated wave signal from the power receiving device (10), which receives a modulation wave (MP) generated by a multivibrator ( 22a) is output according to a magnetic flux change is detected from the oscillation signal, and the modulated wave signal is detected to demodulate the modulation wave (MP); anda system control unit that determines whether or not a metallic foreign matter is present in the power supply area (AR) corresponding to the basic power supply unit circuit (4) based on the modulation wave (MP) demodulated by the basic power supply unit circuit (4); wherein: the basic power supply unit circuit (4) comprises: an oscillation circuit (44a) that transmits the oscillation signal to the power receiving device (10), a primary detection coil that receives the modulated wave signal, a detection circuit that detects the modulated wave signal received from the primary detection coil, and demodulates the modulation wave (MP), andan operation time calculation circuit that calculates an operation time of the modulation wave (MP) demodulated by the detection circuit;the multivibrator (22a) has a first transistor (Q1) and a second transistor (Q2) which are selected based on a power supply voltage ( VG) of the multivibrator (22a) are driven, and outputs the modulation wave (MP) from a collector terminal of the first transistor (Q1);the multivibrator (22a) is configured such that a change in the power supply voltage (VG) has an initial value of a potential between the base and the emitter of the first transistor (Q1) changes when the first transistor (Q1) is switched from ON to OFF, and a rate of change between the base and the emitter of the second transistor (Q2) changes when the second transistor (Q2) is turned off;a time constant of the multivibrator (22) is set so that an operation time (DU) of the modulation wave (MP) increases as the power supply voltage (VG) of the multivibrator (22a) decreases when a metal piece (M) on the base power supply unit circuit (4) associated power supply area (AR),wherein the system control unit determines whether or not a metallic foreign matter is present in the power supply area (AR) corresponding to the basic power supply unit circuit (4) based on the operation time calculated by the operation time calculation circuit, and the Supplying power to the appropriate power supply area h (AR) stops when it is determined that there is a metallic foreign matter.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung.The present invention relates to a contactless power supply device.
In einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem, welches das elektromagnetische Induktionsverfahren durchführt, wird ein elektrisches Gerät einschließlich einer Leistungsempfangsvorrichtung auf eine Auflagefläche einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung gesetzt. In diesem Zustand regt die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung ihre Primärspule an, wodurch mittels elektromagnetischer Induktion eine Sekundärspule angeregt wird, die in der Leistungsempfangsvorrichtung des elektrischen Geräts angeordnet ist. Durch die Sekundärspule wird Sekundärleistung erzeugt und in der Leistungsempfangsvorrichtung in Gleichstromleistung umgewandelt. Die Gleichstromleistung wird an einen Verbraucher bzw. eine Last des elektrischen Geräts als Antriebsleistung geliefert.In a contactless power supply system that performs the electromagnetic induction method, an electric appliance including a power receiving device is placed on a seating surface of a contactless power supply device. In this state, the contactless power supply device excites its primary coil, thereby exciting a secondary coil arranged in the power receiving device of the electrical equipment by means of electromagnetic induction. Secondary power is generated by the secondary coil and converted into DC power in the power receiving device. The direct-current power is supplied to a load of the electric device as driving power.
Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung kann einen Metalldetektor umfassen, der metallische Fremdkörper erfasst und die Zuführung von Leistung stoppt, wenn der Metalldetektor einen metallischen Fremdkörper erfasst. Dies verhindert das Aufheizen eines metallischen Fremdkörpers. Wenn ein metallischer Fremdkörper zwischen der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung und dem elektrischen Gerät (Leistungsempfangsvorrichtung) angeordnet ist, kann der metallische Fremdkörper induktiv geheizt werden, wenn Leistung zugeführt wird.The non-contact power supply device may include a metal detector that detects metallic foreign matter and stops supplying power when the metal detector detects a metallic foreign matter. This prevents a metallic foreign body from heating up. If a metal foreign matter is interposed between the non-contact power supply device and the electric equipment (power receiving device), the metal foreign matter may be inductively heated when power is supplied.
Das Dokument
Das Dokument
Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr.
Der Metalldetektor erfasst, ob ein metallischer Fremdkörper vorhanden ist oder nicht, aus einer Änderung der Induktivität einer Primärspule, das heißt, einer Änderung der Resonanzfrequenz einer Oszillationsschaltung, die die Primärspule umfasst. Jedoch tritt eine Änderung in der Induktivität der Primärspule auch auf, wenn die Positionsbeziehung der Primärspule und der Sekundärspule sich ändert. Dies führt zu einem Fall, in dem nicht bestimmt werden kann, ob ein metallisches Objekt vorhanden ist, oder ob die relativen Positionen der Primärspule und der Sekundärspule sich geändert haben. Folglich kann der Metalldetektor das Vorhandensein eines metallischen Fremdkörpers nicht genau erfassen, es sei denn, die Primärspule und die Sekundärspule sind richtig angeordnet, um eine Positionsbeziehung zu erfüllen, die im Voraus festgelegt wird.The metal detector detects whether or not a metal foreign matter is present from a change in inductance of a primary coil, that is, a change in resonance frequency of an oscillation circuit including the primary coil. However, a change in the inductance of the primary coil also occurs when the positional relationship of the primary coil and the secondary coil changes. This leads to a case where it cannot be determined whether there is a metallic object or whether the relative positions of the primary coil and the secondary coil have changed. Consequently, the metal detector cannot accurately detect the presence of a metal foreign body unless the primary coil and the secondary coil are properly arranged to satisfy a positional relationship that is set in advance.
Ferner wird in dem Metalldetektor in dem Fall, dass mehrere Primärspulen benachbart angeordnet sind, wenn es eine Spule gibt, die darauf vorbereitet ist, Leistung zu liefern (die mit einer Anfangsfrequenz von 210 kHz oder einer Frequenz von 180 kHz bis 210 kHz folgend angeregt wird), und eine Spule, die Leistung liefert (die bei 180 kHz angeregt wird), entsprechend der Frequenzdifferenz ein differentielles Frequenzsignal erzeugt. Das differentielle Frequenzsignal wirkt als ein Rauschen auf den Metalldetektor. Jedoch ändert sich die folgende Frequenz und ändert dadurch das differentielle Frequenzsignal. Folglich wird ein Mittel zur Unterdrückung des Rauschens kompliziert.Further, in the metal detector, in the case where a plurality of primary coils are arranged adjacently, if there is a coil prepared to deliver power (which is excited with an initial frequency of 210 kHz or a frequency of 180 kHz to 210 kHz subsequently ), and a coil supplying power (excited at 180 kHz) produces a differential frequency signal according to the frequency difference. The differential frequency signal acts as noise on the metal detector. However, the following frequency changes and thereby changes the differential frequency signal. Consequently, a noise suppressing means becomes complicated.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung bereitzustellen, die fähig ist, einen metallischen Fremdkörper genau zu erfassen, ohne die Anregungsfrequenz einer Leistungsversorgungsspule, die in einem Leistungsversorgungsbereich angeordnet ist, zu ändern.Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-contact power supply apparatus capable of accurately detecting a metallic foreign matter without changing the excitation frequency of a power supply coil arranged in a power supply area.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine kontaktlose Strom- bzw. Leistungsversorgungsvorrichtung, die eine elektromagnetische Induktionswirkung verwendet, um Leistung an eine Leistungsempfangsvorrichtung zu liefern, die in einem elektrischen Gerät angeordnet ist. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst eine Primärspule, die in jedem von einem oder mehreren Leistungsversorgungsbereichen angeordnet ist, die in/an einer Setzfläche definiert sind, an/ auf die das elektrische Gerät gesetzt wird. Die Primärspule liefert durch elektromagnetische Induktion Sekundärleistung an eine Sekundärspule der Leistungsempfangsvorrichtung in dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich. Ferner umfasst die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung eine Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung, die in jedem der Leistungsversorgungsbereiche angeordnet ist, um die Primärspule in dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich anzuregen, um durch elektromagnetische Induktion Sekundärleistung zu liefern. Die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung sendet bzw. transmittiert ferner ein Oszillationssignal von dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich an die Leistungsempfangsvorrichtung, empfängt ein moduliertes Wellensignal von der Leistungsempfangsvorrichtung, die eine Modulationswelle detektiert, die gemäß einer magnetischen Flussänderung ist, aus dem Oszillationssignal und detektiert das modulierte Wellensignal, um die Modulationswelle zu demodulieren. Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung umfasst auch eine Systemkontrolleinheit bzw. Systemsteuereinheit bzw. Systemregeleinheit, bestimmt, ob ein metallischer Fremdkörper in dem Leistungsversorgungsbereich, , vorhanden ist oder nicht, entsprechend der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung, und zwar basierend auf der von der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung demodulierten Modulationswelle.An embodiment of the present invention is a non-contact power supply device that uses an electromagnetic induction effect to supply power to a power receiving device arranged in an electric device. The non-contact power supply device includes a primary coil disposed in each of one or more power supply areas defined in a seating surface on which the electrical equipment is seated. The primary coil supplies secondary power to a secondary coil of the power receiving device in the corresponding power supply area by electromagnetic induction. Further, the contactless power supply device includes a basic power supply unit circuit arranged in each of the power supply areas to excite the primary coil in the corresponding power supply area to supply secondary power through electromagnetic induction. The basic power supply unit circuit further transmits an oscillation signal from the corresponding power supply area to the power receiving device, receives a modulated wave signal from the power receiving device that detects a modulation wave that is according to a magnetic flux change from the oscillation signal, and detects the modulated wave signal to the modulation wave demodulate. The non-contact power supply device also includes a system control unit that determines whether or not a metallic foreign matter is present in the power supply area, , corresponding to the base power supply unit circuit, based on the modulation wave demodulated by the base power supply unit circuit.
In einem Beispiel umfasst die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung eine Oszillationsschaltung, die das Oszillationssignal an die Leistungsempfangsvorrichtung sendet, eine primäre Detektionsspule, die das modulierte Wellensignal empfängt, eine Detektionsschaltung, die das von der primären Detektionsspule empfangene modulierte Wellensignal detektiert und die Modulationswelle demoduliert, und eine Betriebs- / Einschaltzeitberechnungsschaltung, die eine Betriebszeit bzw. Einschaltzeit bzw. Betrieb der von der Detektionsschaltung demodulierten Modulationswelle berechnet. Die Systemkontrolleinheit bestimmt, ob ein metallischer Fremdkörper in dem Leistungsversorgungsbereich vorhanden ist oder nicht, entsprechend der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung, und zwar basierend auf der von der Betriebszeitberechnungsschaltung berechneten Betriebszeit, und stoppt die Zuführung von bzw. Versorgung mit Leistung an den entsprechenden Leistungsversorgungsbereich, wenn bestimmt wird, dass ein metallischer Fremdkörper vorhanden ist.In one example, the basic power supply unit circuit includes an oscillation circuit that sends the oscillation signal to the power receiving device, a primary detection coil that receives the modulated wave signal, a detection circuit that detects the modulated wave signal received from the primary detection coil and demodulates the modulation wave, and an operation/ A duty calculation circuit that calculates an operation time of the modulation wave demodulated by the detection circuit. The system control unit determines whether or not a metallic foreign matter is present in the power supply section corresponding to the basic power supply unit circuit, based on the operation time calculated by the duty calculation circuit, and stops supplying power to the corresponding power supply section when determining that a metallic foreign body is present.
In einem Beispiel empfängt die Leistungsempfangsvorrichtung mit einer sekundären Detektionsspule ein Trägersignal von der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung und erzeugt die Modulationswelle als ein EIN/AUS-Signal mit einer Betriebszeit, die sich gemäß einer magnetischen Flussänderung an der sekundären Detektionsspule ändert. Das modulierte Wellensignal wird durch Amplitudenmodulieren einer Amplitude des Trägersignals mit dem EIN/AUS-Signal erzeugt. Die Detektionsschaltung einhüllend-erfasst bzw. einhüllend-detektiert die das modulierte Wellensignal, um das EIN/AUS-Signal zu demodulieren. Die Betriebszeitberechnungsschaltung detektiert eine Betriebszeit des EIN/AUS-Signals, das von der Detektionsschaltung demoduliert wird.In one example, the power receiving device having a secondary detection coil receives a carrier signal from the basic power supply unit circuit and generates the modulation wave as an ON/OFF signal with an operation time that changes according to a magnetic flux change at the secondary detection coil. The modulated wave signal is generated by amplitude modulating an amplitude of the carrier signal with the ON/OFF signal. The detection circuit envelope-detects the modulated wave signal to demodulate the ON/OFF signal. The operation time calculation circuit detects an operation time of the ON/OFF signal demodulated by the detection circuit.
In einem Beispiel ist das Trägersignal das Oszillationssignal, das von der Oszillationsschaltung an die Leistungsempfangsvorrichtung gesendet wird.In one example, the carrier signal is the oscillation signal sent from the oscillation circuit to the power receiving device.
In einem Beispiel umfasst die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung eine Oszillationsschaltung, die das Oszillationssignal an die Leistungsempfangsvorrichtung sendet bzw. transmittiert, eine primäre Detektionsspule, die das modulierte Wellensignal empfängt, und eine Detektionsschaltung, die das von der primären Detektionsspule empfangene modulierte Wellensignal detektiert und die Modulationswelle demoduliert. Die Systemkontrolleinheit empfängt die von der Detektions-/ Erfassungsschaltung demodulierte Modulationswelle, berechnet eine Betriebszeit der modulierten Welle, bestimmt, ob ein metallischer Fremdkörper in dem Leistungsversorgungsbereich vorhanden ist oder nicht, entsprechend der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung, und zwar basierend auf der berechneten Betriebszeit, und stoppt die Lieferung von Leistung an den entsprechenden Leistungsversorgungsbereich, wenn bestimmt wird, dass ein metallischer Fremdkörper vorhanden ist.In one example, the basic power supply unit circuit includes an oscillation circuit that transmits the oscillation signal to the power receiving device, a primary detection coil that receives the modulated wave signal, and a detection circuit that detects the modulated wave signal received from the primary detection coil and demodulates the modulation wave. The system control unit receives the modulation wave demodulated by the detection/sensing circuit, calculates an operation time of the modulated wave, determines whether or not a metal foreign matter is present in the power supply area corresponding to the basic power supply unit circuit based on the calculated operation time, and stops the delivery of power to the corresponding power supply area when it is determined that a metallic foreign body is present.
In einem Beispiel ist die Oszillationsschaltung eine Anregungsantriebsschaltung, welche die Primärspule anregt, und die primäre Detektionsspule ist die Primärspule.In one example, the oscillation circuit is an excitation drive circuit that excites the primary coil and the primary detection coil is the primary coil.
In einem Beispiel sendet die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung das Oszillationssignal mit einer primären Detektionsspule, die unabhängig von der Primärspule, die verwendet wird, um die Sekundärleistung an die Sekundärspule zu liefern, angeordnet ist.In one example, the base power supply unit circuit transmits the oscillation signal with a primary detection coil that is placed independently of the primary coil used to supply the secondary power to the secondary coil.
In einem Beispiel wird die primäre Detektionsspule von benachbarten der Leistungsversorgungsbereiche gemeinsam genutzt.In one example, the primary detection coil is shared between adjacent ones of the power supply regions.
In einem Beispiel sendet die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung das Oszillationssignal mit der Primärspule, die verwendet wird, um die Sekundärleistung an die Sekundärspule zu liefern.In one example, the base power supply unit circuit transmits the oscillation signal with the primary coil used to supply the secondary power to the secondary coil.
Die vorliegende Erfindung erlaubt die Detektioneines metallischen Fremdkörpers, ohne die relative Position der Primärspule und der Sekundärspule zu fixieren. Da ferner kein Bedarf besteht, die Anregungsfrequenz der Leistungsversorgungsspule, die in dem Leistungsversorgungsbereich angeordnet ist, zu ändern, kann Rauschen wirksam unterdrückt werden. Folglich kann eine Erhöhung der Detektionsgenauigkeit erwartet werden.The present invention allows detection of a metallic foreign body without fixing the relative position of the primary coil and the secondary coil. Furthermore, since there is no need to change the excitation frequency of the power-supply coil arranged in the power-supply region, noise can be suppressed effectively. Consequently, an increase in detection accuracy can be expected.
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der Beschreibung, die folgt, dargelegt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden mittels der Elemente und Kombinationen realisiert und gewonnen, auf die in den beigefügten Patentansprüchen insbesondere hingewiesen wird.Additional objects and advantages of the invention will be set forth in part in the description that follows and in part will be obvious from the description. The objects and advantages of the invention will be realized and obtained by means of elements and combinations of elements particularly pointed out in the appended claims.
Es versteht sich, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und nicht einschränkend für die Erfindung wie beansprucht sind.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as claimed.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten unter Bezug auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, wobei:
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1 eine Perspektivansicht ist, die eine kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung und ein elektrisches Gerät in einem kontaktlosen Leistungsversorgungssystem vollständig zeigt; -
2 eine erklärende Ansicht ist, die eine Anordnung von Primärspulen zeigt; -
3 ein elektrisches Blockschaltbilddiagramm der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung und des elektrischen Geräts ist; -
4 ein elektrisches Blockschaltbilddiagramm einer Leistungsempfangsschaltung ist, die in dem elektrischen Gerät angeordnet ist; -
5 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Modulationsschaltung ist, die in dem elektrischen Gerät angeordnet ist; -
6 ein elektrisches Schaltungsdiagramm eines Gleichrichtungsschaltungsabschnitts und eines Modulationsschaltungsabschnitts in der Modulationsschaltung des elektrischen Geräts ist; -
7 ein elektrisches Schaltungsdiagramm eines Modulationswellensignal-Erzeugungsabschnitts in der Modulationsschaltung des elektrischen Geräts ist; -
8 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung ist, die in der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung angeordnet ist; -
9 ein elektrisches Schaltungsdiagramm einer Vollbrückenschaltung ist; -
10A ,10B ,10C und10D Wellenformdiagramme eines Oszillationssignals, eines EIN/AUS-Signals, eines modulierten Wellensignals und eines Demodulationssignals sind, wenn kein Metallstück vorhanden ist; -
10E ,10F ,10G und10H Wellenformdiagramme des Oszillationssignals, des EIN/AUS-Signals, des modulierten Wellensignals und des Demodulationssignals sind, wenn das Metallstück vorhanden ist; -
11 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung in einem anderen Beispiel ist; -
12 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Leistungsempfangsschaltung in einem anderen Beispiel ist; -
13 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung in einem weiteren Beispiel ist; -
14 ein elektrisches Blockschaltdiagramm eines elektrischen Geräts in einem weiteren Beispiel ist; und -
15 ein elektrisches Blockschaltdiagramm einer Vollbrückenschaltung in einem weiteren Beispiel ist.
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1 Fig. 12 is a perspective view entirely showing a contactless power supply device and an electric device in a contactless power supply system; -
2 Fig. 12 is an explanatory view showing an arrangement of primary coils; -
3 Fig. 12 is an electrical block diagram of the contactless power supply device and the electrical equipment; -
4 Fig. 12 is an electrical block diagram of a power receiving circuit arranged in the electrical device; -
5 Fig. 12 is an electrical block circuit diagram of a modulation circuit arranged in the electrical device; -
6 Fig. 13 is an electric circuit diagram of a rectification circuit section and a modulation circuit section in the modulation circuit of the electric equipment; -
7 Fig. 13 is an electric circuit diagram of a modulation wave signal generation section in the modulation circuit of the electric device; -
8th Fig. 12 is an electric block circuit diagram of a basic power supply unit circuit arranged in the contactless power supply device; -
9 Figure 13 is an electrical circuit diagram of a full bridge circuit; -
10A ,10B ,10C and10D -
10E ,10F ,10G and10H are waveform diagrams of the oscillation signal, the ON/OFF signal, the modulated wave signal and the demodulation signal when the metal piece is present; -
11 Fig. 14 is an electrical block circuit diagram of a basic power supply unit circuit in another example; -
12 Fig. 14 is an electrical block circuit diagram of a power receiving circuit in another example; -
13 Fig. 14 is an electrical block circuit diagram of a basic power supply unit circuit in another example; -
14 Fig. 13 is an electric block circuit diagram of an electric device in another example; and -
15 Figure 12 is an electrical block circuit diagram of a full bridge circuit in another example.
Eine Ausführungsform einer kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.An embodiment of a contactless power supply device according to the present ing invention will now be described with reference to the drawings.
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 umfasst einen tetragonalen plattenförmigen Rahmen 2, der eine ebene obere Fläche bzw. Oberfläche hat, die eine Setz- bzw. Auflagefläche 3 definiert, an/ auf die das Gerät E gesetzt wird. Eine Vielzahl quadratischer tetragonaler Versorgungsbereiche AR sind in der Setzfläche 3 definiert. In der vorliegenden Ausführungsform sind vierundzwanzig Leistungsversorgungsbereiche AR, vier von links nach rechts und sechs von vorn nach hinten, definiert.The
Wie in
In jedem Leistungsversorgungsbereich AR sind die Primärspule L1, die primärseitige Metalldetektionsspule La und die Signalempfangsantennenspule A1 jeweils mit einer Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 verbunden (siehe
Jede Primärspule L1 wird durch die entsprechende Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 angeregt und angetrieben. Ferner wird jede Primärspule L1 ausschließlich oder in Zusammenwirkung mit einer anderen Primärspule L1 angeregt und angetrieben, um in einer kontaktlosen Weise Strom bzw. Leistung an eine Sekundärspule in dem Gerät E zu liefern, das in dem Leistungsversorgungsbereich AR aufgestellt ist.Each primary coil L<b>1 is excited and driven by the corresponding base power
Jede primärseitige Metalldetektionsspule La erzeugt ein Oszillationssignal Φt, das für die Metalldetektionsverwendet wird, wenn sie von der entsprechenden Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 angeregt und angetrieben wird. Die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 detektiert durch die primärseitige Metalldetektionsspule La, ob auf dem entsprechenden Leistungsversorgungsbereich AR ein metallischer Fremdkörper vorhanden ist oder nicht.Each primary-side metal detection coil La generates an oscillation signal φt used for metal detection when excited and driven by the corresponding basic power
Wie in
Das Gerät E umfasst auch eine Signaltransmissionsantennenspule bzw. Signalsendeantennenspule A2, die an/ auf einer Innenseite der sekundärseitigen Metallerfassungsspule Lb angeordnet ist. Wenn das Gerät an/auf die Setzfläche 3 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzt wird, werden Daten und Informationen durch drahtlose Kommunikation zwischen der Signalempfangsantennenspule A1 des Leistungsversorgungsbereichs AR, der sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet, und der Signalsendeantennenspule A2 des Geräts E ausgetauscht.The device E also includes a signal transmission antenna coil A2 disposed on an inside of the secondary-side metal detection coil Lb. When the device is placed on the
Der elektrische Aufbau der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 und des Geräts E werden nun unter Bezug auf
(Gerät E)(Devices)
Wie in
Wie in
Der Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 ist mit der Sekundärspule L2 verbunden. Der Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 wandelt die Sekundärleistung, die durch elektromagnetische Induktion, die stattfindet, wenn die Primärspule L1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeregt wird, in der Sekundärspule L2 angeregt und an diese geliefert wird, in Gleichspannung um, die frei von Wellen ist. Die Gleichstrom-Gleichstrom-Wandlerschaltung 12 Gleichstrom-Gleichstrom-wandelt die von dem Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 erzeugte Gleichspannung auf eine gewünschte Spannung. Die Gleichstrom-Gleichstrom-gewandelte Gleichspannung wird an eine Last Z des Geräts E geliefert.The rectification
Die Last Z kann ein Gerät sein, das durch die in der Sekundärspule L2 erzeugte Sekundärleistung angetrieben wird. Zum Beispiel kann die Last Z ein Gerät sein, das unter Verwendung der Gleichstrom-Gleichstrom-gewandelten Gleichspannung als Antriebsleistung auf der Auflagefläche 3 angetrieben wird. Alternativ kann die Last Z ein Gerät sein, das auf der Auflagefläche 3 direkt unter Verwendung der Sekundärleistung als Wechselstromleistung angetrieben wird. Ferner kann die Last Z ein Gerät sein, das eine wiederaufladbare Batterie (Sekundärbatterie) unter Verwendung der Gleichstrom-Gleichstrom-gewandelten Gleichstromleistung antreibt.The load Z can be a device driven by the secondary power generated in the secondary coil L2. For example, the load Z may be an apparatus that is driven on the
Die Gleichstrom-Gleichstrom-gewandelte Gleichspannung wird auch als eine Antriebsquelle des Datenerzeugungsschaltungsabschnitts 13 und des Sendeschaltungsabschnitts 14 verwendet.The DC-DC converted DC voltage is also used as a drive source of the data
Der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 erzeugt ein Geräteauthentifizierungssignal ID und ein Anregungsanforderungssignal RQ und stellt sie an den Sendeschaltungsabschnitt 14 bereit. Das Geräteauthentifizierungssignal ID zeigt an, dass das Gerät E ein richtiges Gerät ist, das Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 empfangen kann. Das Anregungsanforderungssignal RQ ist ein Signal zum Anfordern der Leistungsversorgung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1.The data
Wenn der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 mit der Gleichstromleistungsversorgung angetrieben werden kann, die durch den Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 oder die Sekundärbatterie, die in dem Gerät E eingebaut sind, erzeugt wird, erzeugt der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 zum Beispiel das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ. Wenn ein Leistungsschalter, der die Last Z antreibt und in dem Gerät E angeordnet ist, zum Beispiel AUS ist, erzeugt der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 nicht das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ.When the data
Wenn ferner ein Mikrocomputer in dem Gerät E angeordnet ist, erzeugt der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 ebenfalls nicht das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ, wenn der Mikrocomputer entscheidet, die Leistungsversorgung auszusetzen.Further, when a microcomputer is arranged in the device E, the data
Der Sendeschaltungsabschnitt 14 ist mit der Transmissionssendeantennenspule bzw. Signalsendeantennenspule A2 verbunden. Der Sendeschaltungsabschnitt 14 sendet das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ von dem Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 über die Signalsendeantennenspule A2 an die Leistungsversorgungsvorrichtung 1.The
Die Modulationsschaltung 20 moduliert das Oszillationssignal Φt von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1, das von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb empfangen wird. Wie in
Die Abgleichschaltung MC führt den Impedanzabgleich durch, so dass die sekundärseitige Metalldetektionsspule Lb einen Resonanzpunkt nahe der Frequenz des Oszillationssignals Φt hat, das von der primärseitigen Metalldetektionsspule La gesendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abgleichschaltung MC zum Beispiel durch einen Resonanzkondensator Cx aufgebaut (siehe
Die Gleichrichterschaltung 21 ist eine Halbwellen-Gleichrichterschaltung. Wie in
Wie in
Wenn ein Objekt (eine Last) zwischen der primärseitigen Metalldetektionsspule La und der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb vorhanden ist, ändert das Objekt (Last), das räumlich gekoppelt ist, den Wert des Stroms, der zu der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb fließt.When an object (load) is present between the primary-side metal detection coil La and the secondary-side metal detection coil Lb, the object (load) that is spatially coupled changes the value of the current flowing to the secondary-side metal detection coil Lb.
Zum Beispiel wird die Amplitude des Oszillationssignals Φt, wie in
Wenn ein Metallstück M auf bzw. an die Setzfläche 3 gesetzt ist, ändert sich die Frequenz des Oszillationssignals Φt, und die Amplitude des Oszillationssignals Φt wird minimal, wie zum Beispiel in
Mit anderen Worten nimmt eine Ladespannung Vt des Lade- und Entladekondensators C0 einen Maximalwert an, wenn nichts an die Setzfläche 3 gesetzt ist. Im Gegensatz dazu nimmt die Ladespannung Vt des Lade- und Entladekondensators C0 einen Minimalwert an, wenn das Metallstück M auf die Setzfläche 3 gesetzt ist.In other words, when nothing is set on the
Wie in
Wie in
Der Multivibrator 22a ist mit einer Stromleitung 25 verbunden. Die Ladespannung Vt wird als die Leistungsversorgungsspannung VG von dem Lade- und Entladekondensator C0 der Gleichrichterschaltung 21 an die Stromleitung 25 angelegt. Der Multivibrator 22a der vorliegenden Erfindung gibt ein EIN/AUS-Signal M (Modulationswelle) von einem Kollektoranschluss des Transistors Q1 aus. Das EIN/AUS-Signal MP wird an den Modulationsschaltungsabschnitt 23 bereitgestellt.The
Der Multivibrator 22a steuert/regelt bzw. kontrolliert eine Einschaltzeit bzw. Betreibszeit bzw. Betrieb DU (DU = t1/Tn) des EIN/AUS-Signals MP mit einem Wert der vorliegenden Leistungsversorgungsspannung VG. Dies liegt daran, dass eine Änderung in der Leistungsversorgungsspannung VG einen Anfangswert eines Potentials zwischen der Basis und dem Emitter ändert, wenn der Transistor Q1 von EIN auf AUS geschaltet wird, und eine Änderungsgeschwindigkeit zwischen der Basis und dem Emitter sich ändert, wenn der Transistor Q2 AUS-geschaltet wird.The
Wie in
Wenn der Multivibrator 22a im Gegensatz dazu, wie in
Mit anderen Worten gibt der Multivibrator 22a im Vergleich dazu, wenn es kein Metallstück M gibt, das EIN/AUS-Signal MP mit einer langen Betriebszeit von dem Kollektoranschluss des Transistors Q1 aus, wenn es ein Metallstück M gibt.In other words, the
Wie in
Wie in
Der Transistor Q3 wird durch das EIN/AUS-Signal MP von dem Multivibrator 22a, das an den Basisanschluss bereitgestellt wird, EIN- und AUSgeschaltet.The transistor Q3 is turned ON and OFF by the ON/OFF signal MP from the
Wenn folglich der Transistor Q3 EIN-geschaltet wird, fließt etwas von dem Ladestrom, der den Lade- und Entladekondensator C0 lädt, durch die Gleichrichtungsdiode D0 zu dem Modulationsschaltungsabschnitt 23, das heißt, über die Diode D1 zu dem Transistor Q3. Wenn andererseits der Transistor Q3 AUS-geschaltet wird, fließt der Ladestrom, der den Lade- und Entladekondensator C0 über die Gleichrichtungsdiode D0 lädt, durch die Gleichrichtungsdiode D0 zu dem Lade- und Entladekondensator C0, ohne zu dem Transistor Q3 (Modulationsschaltungsabschnitt 23) zu fließen.Consequently, when the transistor Q3 is turned ON, some of the charging current that charges the charging and discharging capacitor C0 flows to the
Als ein Ergebnis wird der Wert des Sekundärstroms, der zwischen den Anschlüssen PT und NT der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb fließt, basierend auf dem Oszillationssignal Φt durch das EIN/AUS des Transistors Q3 geändert. Die Änderung des Sekundärstroms ändert den magnetischen Fluss, der von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb abgegeben wird. Der geänderte magnetische Fluss wird als elektromagnetische Induktion zu der primärseitigen Metalldetektionsspule La ausgebreitet. Dies ändert den Wert des Primärstroms, der zu der primärseitigen Metalldetektionsspule La fließt.As a result, the value of the secondary current flowing between the terminals PT and NT of the secondary-side metal detection coil Lb is changed based on the oscillation signal φt by the ON/OFF of the transistor Q3. The change in the secondary current changes the magnetic flux emitted from the secondary-side metal detection coil Lb. The changed magnetic flux is propagated to the primary-side metal detection coil La as electromagnetic induction. This changes the value of the primary current flowing to the primary-side metal detection coil La.
Folglich moduliert das EIN/AUS des Transistors Q3 (durch die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP) die Amplitude des Stroms (Oszillationssignal Φt), der zwischen den Anschlüssen PT und NT der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb fließt, und erzeugt das modulierte Wellensignal Φm. Das modulierte Wellensignal Φm wird von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb an die primärseitige Metalldetektionsspule La übertragen bzw. transmittiert.Consequently, the ON/OFF of the transistor Q3 (by the duty DU of the ON/OFF signal MP) modulates the amplitude of the current (oscillation signal φt) flowing between the terminals PT and NT of the secondary-side metal detection coil Lb and generates the modulated wave signal φm . The modulated wave signal Φm is transmitted from the secondary-side metal detection coil Lb to the primary-side metal detection coil La.
Mit anderen Worten wirkt das von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb empfangene Oszillationssignal Φt als ein Trägersignal. In dem Gerät E wird die Ladespannung Vt, das heißt, die Leistungsversorgungsspannung VG basierend auf dem Amplitudenwert des Trägersignals erzeugt, und das EIN/AUS-Signal MP der Betriebszeit DU, das dem Wert der Leistungsversorgungsspannung VG entspricht, wird als das Modulationswellensignal erzeugt. Das in
Wenn zum Beispiel kein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, wird das in
Wenn das Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, wird das in
Folglich wird eine Einhüllendenwellenform des modulierten Wellensignals Φm durch eine Wellenform dargestellt, die relativ zu der Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP (Modulationswelle) ist.Consequently, an envelope waveform of the modulated wave signal Φm is represented by a waveform relative to the duty time DU of the ON/OFF signal MP (modulation wave).
(Leistungsversorgungsvorrichtung 1)(power supply device 1)
Wie in
Der gemeinsame Einheitsabschnitt 30 umfasst eine Leistungsversorgungsschaltung 31, die Leistung an den Basiseinheitsabschnitt 40 liefert, eine Systemsteuerregeleinheit bzw. Systemkontrolleinheit 32, die den Basiseinheitsabschnitt 40 zentral steuert/regelt bzw. kontrolliert, und einen nichtflüchtigen Speicher 33, der verschiedene Arten von Daten speichert.The
Die Leistungsversorgungsschaltung 31, die eine Gleichrichterschaltung und einen Gleichstorm-Gleichstrom-Wandler (beide nicht gezeigt) umfasst, richtet mit der Gleichrichterschaltung von außen zugeführte Netzleistung in Gleichspannung gleich. Die Leistungsversorgungsschaltung31 wandelt die Gleichspannung mit dem Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler in eine gewünschte Gleichspannung Vdd um. Die Gleichspannung Vdd wird an die Systemkontrolleinheit 32, den nichtflüchtigen Speicher 33 und den Basiseinheitsabschnitt 40 als Antriebsleistung geliefert.The
Die Systemkontrolleinheit 32, die einen Mikrocomputer umfasst, kontrolliert den Basiseinheitsabschnitt 40. Der nichtflüchtige Speicher 33 speichert verschiedene Arten von Daten, die verwendet werden, wenn die Systemkontrolleinheit 32 verschiedene Bestimmungsverfahren durchführt.The
Wie in
Die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltungen 4 haben den gleichen Aufbau. Folglich wird der Kürze halber eine der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltungen 4 unter Bezug auf
Wie in
Der Empfangsschaltungsabschnitt 41 ist mit der Signalempfangsantennenspule A1 verbunden. Der Empfangsschaltungsabschnitt 41 empfängt durch die Signalempfangsantennenspule A1 ein Transmissionssignal bzw. Sendesignal von der Signalsendeantennenspule A2 des Geräts E, das auf bzw. an bzw. in die Auflage- bzw. Setzfläche 3 gesetzt ist. Der Empfangsschaltungsabschnitt 41 stellt das empfangene Sendesignal an den Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 bereit.The receiving
Der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 extrahiert das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ aus dem Sendesignal, das von dem Empfangsschaltungsabschnitt 41 empfangen wird. Der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 überträgt bzw. transmittiert bzw. sendet ein Erlaubnissignal EN an die Systemkontrolleinheit 32, nachdem er sowohl das Geräteauthentifizierungssignal ID als auch das Anregungsanforderungssignal RQ extrahiert hat. Der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 überträgt bzw. transmittiert nicht das Erlaubnissignal EN an die Systemkontrolleinheit 32, wenn nur entweder das Geräteauthentifizierungssignal ID oder das Anregungsanforderungssignal RQ extrahiert wird oder wenn beide Signale nicht extrahiert werden.The signal
Der Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 ist mit der Primärspule L1 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 eine Vollbrückenschaltung 43a, die die Primärspule L1 anregt, eine Antriebsschaltung 43b, die die Vollbrückenschaltung 43a antreibt, und eine Präsenzdetektionsschaltung 43c. Die Präsenzdetektionsschaltung 43c ist ein Beispiel für eine Detektionsschaltung.The power supply coil excitation
Die Vollbrückenschaltung 43a ist eine typische Vollbrückenschaltung. Wie in
Die Antriebsschaltung 43b empfängt ein Anregungskontrollsignal bzw. Anregungssteuersignal CT von der Systemkontrolleinheit 32 des gemeinsamen Einheitsabschnitts 30 und erzeugt Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd. Die Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd werden an die Gateanschlüsse der MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd bereitgestellt.The
Wenn Leistung an das Gerät E geliefert wird, erzeugt die Antriebsschaltung 43b die Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd, um die zwei Paare der Vollbrückenschaltung 43a basierend auf dem Anregungssteuerregelsignal bzw. Anregungskontrollsignal CT von der Systemkontrolleinheit 32 EIN und AUS zu schalten. Auf diese Weise regt die Antriebsschaltung 43b die Primärspule L1 durch den Vollbrückenbetrieb der Schaltung 43a an.When power is supplied to the device E, the
Die Antriebsschaltung 43b stellt die Antriebssignale PSa, PSd mit der gleichen Pulswellenform bzw. Impulswellenform an die Gateanschlüsse der MOS-Transistoren Qa und Qd bereit. Die Antriebsschaltung 43b stellt auch die Antriebssignale PSb und PSc, die die gleiche Pulswellenform bzw. Impulswellenform haben, an die Gateanschlüsse der MOS-Transistoren Qb und Qc bereit. Die Pulse bzw. Impulse der Antriebssignale PSa und PSd sind Signale, die komplementär zu den Pulsen bzw. Impulsen der Antriebssignale PSb und PSc sind.The
Wenn folglich Leistung an das Gerät E geliefert wird, werden das Paar MOS-Transistoren Qa und Qd und das Paar Mos-Transistoren Qb und Qc abwechselnd EIN/AUS-geschaltet (Vollbrückenbetrieb), und die Primärspule L1 wird angeregt.Accordingly, when power is supplied to the device E, the pair of MOS transistors Qa and Qd and the pair of MOS transistors Qb and Qc are alternately turned ON/OFF (full bridge operation), and the primary coil L1 is excited.
In einem Bereitschaftszustand erzeugt die Antriebsschaltung 43b die Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd, um den Betrieb der Vollbrückenschaltung 43a, der die Primärspule L1 anregt, basierend auf dem Anregungskontrollsignal CT von der Systemkontrolleinheit 32 von dem Vollbrückenbetrieb auf den Halbbrückenbetrieb zu wechseln.In a standby state, the
In dem Halbbrückenbetrieb werden zum Beispiel der MOS-Transistor Qa und der MOS-Transistor Qb in einem Zustand, in dem der MOS-Transistor Qd EIN-geschaltet ist und der MOS-Transistor Qc AUS-geschaltet ist, abwechselnd EIN- und AUS-geschaltet.In the half-bridge operation, for example, the MOS transistor Qa and the MOS transistor Qb are alternately turned ON and OFF in a state where the MOS transistor Qd is turned ON and the MOS transistor Qc is turned OFF .
Wenn zum Beispiel die MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd N-Kanal-Typen sind, stellt die Antriebsschaltung 43b ein Hochpegelantriebssignal PSd an den MOS-Transistor Qd bereit und erzeugt und liefert ein Niederpegelantriebssignal PSc an den MOS-Transistor Qc. Ferner stellt die Antriebsschaltung 43b jeweils die komplementären Antriebssignale PSa und PSb an die MOS-Transistoren Qa und Qb bereit, so dass der MOS-Transistor Qa und der MOS-Transistor Qb abwechselnd EIN- und AUS-geschaltet werden.For example, when the MOS transistors Qa, Qb, Qc and Qd are N-channel types, the
Während des Bereitschaftszustands wird die Vollbrückenschaltung 43a als Halbbrücke betrieben, um die Primärspule L1 anzuregen und die Interferenz zu verringern, die durch die magnetische Kopplung zwischen benachbarten Primärspulen L1 verursacht wird. Dies erhöht die Genauigkeit zur Detektion des Vorhandensein/ Präsenz des Geräts E, das während des Bereitschaftszustands auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist.During the standby state, the full-
Wenn ein Objekt in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, ändert das räumlich gekoppelte Objekt (Last) den Wert des Stroms, der zu der Primärspule L1 fließt. Wenn, wie vorstehend beschrieben, nichts in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist (offener Zustand, in dem die Last nicht vorhanden ist), wird der Wert des Stroms, der zu der Primärspule L1 fließt, maximal. Wenn das Objekt im Gegensatz dazu in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist (wenn die Last vorhanden ist), nimmt der Wert des Stroms, der zu der Primärspule L1 fließt ab, wenn die Last steigt.When an object is placed in the power supply area AR, the spatially coupled object (load) changes the value of current flowing to the primary coil L1. As described above, when nothing is set in the power supply area AR (open state in which the load is absent), the value of the current flowing to the primary coil L1 becomes maximum. In contrast, when the object is placed in the power supply area AR (when the load is present), the value of the current flowing to the primary coil L1 decreases as the load increases.
Die Antriebsschaltung 43b gibt weiterhin die Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd aus, wenn die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT ausgibt, um die Vollbrückenschaltung 43a als Vollbrücke zu betreiben. Folglich regt und treibt die Vollbrückenschaltung 43a in diesem Fall die Primärspule L1 kontinuierlich an.The
Im Gegensatz dazu gibt die Antriebsschaltung 43b für jede vorgegebene Zeitspanne (z.B. eine feste Zeitspanne) intermittierend bzw. periodisch die Antriebssignale PSa, PSb, PSc und PSd aus, wenn die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT ausgibt, um die Vollbrückenschaltung 43a als Halbbrücke zu betreiben. Folglich regt und treibt die Vollbrückenschaltung 43a die Primärspule L1 intermittierend an.In contrast, when the
Die Sekundärleistung, die durch das intermittierende Anregen und Antreiben der Primärspule L1 an die Leistungsempfangsvorrichtung (Gerät E) zugeführt wird, ist nicht ausreichend, um die Last Z des Geräts E sofort anzutreiben, wenn das Gerät E auf bzw. an/ in die Setzfläche 3 gesetzt ist, reicht aber aus, um die wiederaufladbare Batterie der Last Z aufzuladen. In diesem Fall werden der Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 und der Sendeschaltungsabschnitt 14 des Geräts E durch die Sekundärleistung angetrieben, und die drahtlose Kommunikation wird zwischen dem Gerät E und der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 durchgeführt.The secondary power supplied to the power receiving device (device E) by intermittently exciting and driving the primary coil L1 is not sufficient to drive the load Z of the device E immediately when the device E is on the
Wenn die Systemkontrolleinheit 32 ferner bestimmt, dass ein Metallstück M auf/in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, regt und treibt die Anregungsantriebsschaltung 43 die Primärspule L1 basierend auf dem Anregungskontrollsignal CT intermittierend an. Obwohl folglich die wiederaufladbare Batterie der Last Z während des intermittierenden Anregens und Antreibens der Primärspule L1 geladen werden kann, wird verhindert, dass die Temperatur des Metallstücks M, das auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, durch induktives Heizen stark erhöht wird.Further, when the
Ferner regt und treibt die Anregungsantriebsschaltung 43 die Primärspule L1 auf die gleiche Weise wie, wenn das Gerät nicht auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, basierend auf dem Anregungskontrollsignal CT intermittierend an, auch wenn der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 das Erlaubnissignal EN nicht an die Systemkontrolleinheit 32 ausgibt.Further, the
Die Präsenzdetektionsschaltung 43c detektiert den Strom, der zu der Primärspule L1 fließt, und erzeugt die Spannung, die dem Stromwert des detektierten Stroms entspricht, als eine Präsenzdetektionsspannung Vx. Die Präsenzdetektionsspannung Vx wird an die Systemkontrolleinheit 32 geliefert. Die Präsenzdetektionsspannung Vx dient als ein Detektionssignal.The
Wenn die Primärspule L1 detektiert und angetrieben wird, solange kein Objekt (Last) auf der Primärspule L1 (Leistungsversorgungsbereich AR) vorhanden ist, gibt es kein Objekt (Last), das räumlich gekoppelt ist. Folglich wird der Wert des zu der Primärspule L1 fließenden Stroms hoch. Wenn ein Objekt (Last) in der Primärspule L1 (Lastversorgungsbereich AR) vorhanden ist, verringert das Objekt (Last), das räumlich gekoppelt ist, den zu der Primärspule L1 fließenden Strom.When the primary coil L1 is detected and driven, as long as there is no object (load) on the primary coil L1 (power supply area AR), there is no object (load) that is spatially coupled. Consequently, the value of the current flowing to the primary coil L1 becomes high. When an object (load) is present in the primary coil L1 (load supply area AR), the object (load) that is spatially coupled decreases the current flowing to the primary coil L1.
Folglich erhöht die Präsenzdetektionsschaltung 43c den Wert der Präsenzdetektionsspannung Vx, wenn kein Objekt auf der Primärspule L1 (Leistungsversorgungsbereich AR) vorhanden ist. Die Präsenzdetektionsschaltung 43c verringert den Wert der Präsenzdetektionsspannung Vx, wenn das Objekt (Last) auf der Primärspule L1 (Leistungsversorgungbereich AR) vorhanden ist.Consequently, the
Die Systemkontrolleinheit 32 empfängt die Präsenzdetektionsspannung Vx und bestimmt, das Etwas auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx zwischen einer unteren Referenzspannung Vk1 und einer oberen Referenzspannung Vk2, wie im Voraus bestimmt, liegt (Vk1 < Vx < Vk2).The
Wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx größer oder gleich der oberen Referenzspannung Vk2 ist, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass nichts auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist. Wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx kleiner oder gleich der unteren Referenzspannung Vk1 ist, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass Etwas auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, und dass das Objekt (Last), das aufgestellt ist, anscheinend nicht das Gerät E ist, das mit Leistung versorgt werden sollte.When the presence detection voltage Vx is greater than or equal to the upper reference voltage Vk2, the
Die untere Referenzspannung Vk1 und die obere Referenzspannung Vk2 werden im Voraus auf Werte festgelegt, die durch Experimente, Tests, Berechnungen und ähnliches erhalten werden, und werden im Voraus in den nichtflüchtigen Speicher 33 des gemeinsamen Einheitsabschnitts 30 gespeichert. Die Systemkontrolleinheit 32 liest die untere Referenzspannung Vk1 und die obere Referenzspannung Vk2 aus dem nichtflüchtigen Speicher 33 und vergleicht sie mit der Präsenzdetektionsspannung Vx.The lower reference voltage Vk1 and the upper reference voltage Vk2 are set in advance to values obtained through experiments, tests, calculations and the like, and are stored in the
Wie in
Die Oszillationsschaltung 44a ist mit der primärseitigen Metalldetektionsspule La verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform bauen die Oszillationsschaltung 44a und die primärseitige Metalldetektionsschaltung La eine Colpitts-Oszillationsschaltung auf. Die Oszillationsschaltung 44a führt den Oszillationsbetrieb basierend auf der Gleichspannung durch, die von der Leistungsversorgungsschaltung 31 angelegt wird. Die Oszillationsschaltung 44a überträgt das Oszillationssignal Φt, das durch eine in
Das Oszillationssignal Φt, das von der Oszillationsschaltung 44a oszilliert wird, baut, wie vorstehend beschrieben, ein Trägersignal auf. Mit anderen Worten erzeugt das Gerät E das EIN/AUS-Signal MP basierend auf dem Amplitudenwert des Oszillationssignals Φt. Das Gerät E erzeugt das modulierte Wellensignal Φm durch Amplitudenmodulieren des Trägersignals mit dem EIN/AUS-Signal MP, das eine Betriebszeit hat, die dem Amplitudenwert entspricht, und das Gerät E sendet das modulierte Wellensignal Φm von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb. Wenn sich in diesem Fall die Positionsbeziehung der primärseitigen Metalldetektionsspule La relativ zu der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb ändert, ändern sich die Induktivitäten der primärseitigen Metalldetektionsspule La und der sekundärseitigen Metalldetektionsspul Lb, und der Amplitudenwert und die Frequenz des Oszillationssignals Φt ändern sich entsprechend. In diesem Fall ist der Änderungsbetrag in dem Amplitudenwert und der Frequenz, wenn das Metallstück M zwischen der primärseitigen Metalldetektionsspule La und der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb eingeschoben ist, groß im Vergleich zu der Änderung in dem Amplitudenwert und der Frequenz, der durch die Verschiebung zwischen der primärseitigen Metalldetektionsspule La und der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb bewirkt wird. Folglich lässt die Änderung in dem Oszillationssignal Φt zu, dass die Verschiebung der Spulen La und Lb von dem Vorhandensein eines Metallstücks M zwischen den Spulen La und Lb unterschieden wird.The oscillation signal φt oscillated by the oscillation circuit 44a constructs a carrier signal as described above. In other words, the device E generates the ON/OFF signal MP based on the amplitude value of the oscillation signal φt. The device E generates the modulated wave signal Φm by amplitude-modulating the carrier signal with the ON/OFF signal MP having an operation time corresponding to the amplitude value, and the device E sends the modulated wave signal Φm from the secondary-side metal detection coil Lb If the positional relationship of the primary-side metal detection coil La relative to the secondary-side metal detection coil Lb changes, the inductances of the primary-side metal detection coil La and the secondary-side metal detection coil Lb change, and the amplitude value and frequency of the oscillation signal φt change accordingly. In this case, the amount of change in the amplitude value and the frequency when the metal piece M is sandwiched between the primary-side metal detecting coil La and the secondary-side metal detecting coil Lb is large compared to the change in the amplitude value and the frequency caused by the shift between the primary-side metal detection coil La and the secondary side metal detection coil Lb. Consequently, the change in the oscillation signal Φt allows the displacement of the coils La and Lb to be distinguished from the presence of a metal piece M between the coils La and Lb.
Das modulierte Wellensignal Φm, das in
Die Signalextraktionsschaltung 44b umfasst eine Einhüllende-Detektionsschaltung, die das über die Oszillationsschaltung 44a bereitgestellte modulierte Wellensignal Φm detektiert. Die Signalextraktionsschaltung 44b (Einhüllende-Detektionsschaltung) demoduliert ein Einhüllendenwellenformsignal (Demodulationssignal DMP) des modulierten Wellensignals Φm, das heißt, des EIN/AUS-Signals MP, aus dem modulierten Wellensignal Φm. Die Signalextraktionsschaltung 44b (Einhüllende-Detektionsschaltung) umfasst eine Wellenformformungsschaltung, die das Demodulationssignal DMP wellenformt (EIN/AUS-Signal MP).The
Die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c berechnet die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP). In der vorliegenden Ausführungsform erhält die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c die Periode Tn und die EIN-Zeit des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP). Die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c berechnet die Betriebszeit DU (DU = t1/Tn) aus der Periode Tn und der EIN-Zeit t1. Die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c versorgt die Systemkontrolleinheit 32 mit der Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP, die als ein Berechnungswert erhalten wird.The
Die Systemkontrolleinheit 32 bestimmt basierend auf der Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP) von der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Zum Beispiel vergleicht die Systemkontrollungseinheit 32 eine ReferenzBetriebszeit DUk, die im Voraus in dem nichtflüchtigen Speicher 33 des gemeinsamen Einheitsabschnitts 30 gespeichert wird, und die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP), um zu bestimmen, ob das Metallstück M vorhanden ist oder nicht.The
Die Referenzbetriebszeit DUk ist eine Betriebszeit DU, die in der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c basierend auf dem von dem Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 empfangenen modulierten Wellensignal Φm in einem Zustand berechnet wird, in dem das Metallstück M nicht zwischen dem Leistungsversorgungsbereich AR und dem Gerät E angeordnet ist. Die Referenzbetriebszeit DUk ist auf einen Wert festgelegt, der im Voraus durch Experimente, Tests, Berechnungen und ähnliches erhalten wird und im Voraus in dem nichtflüchtigen Speicher 33 gespeichert wird.The reference duty time DUk is a duty time DU calculated in the duty
Folglich wird die Amplitude des Oszillationssignals Φt in einem Zustand, in dem das Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR angeordnet ist, kleiner, und die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP wird länger. Als ein Ergebnis bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass kein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, wenn die Betriebszeit DU von der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c größer als die Referenzbetriebszeit DUk ist. Im Gegensatz dazu bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass kein Metallstück in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, wenn die Betriebszeit DU von der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c kleiner oder gleich der Referenzbetriebszeit DUk ist.Consequently, in a state where the metal piece M is placed in the power supply area AR, the amplitude of the oscillation signal φt becomes smaller, and the duty time DU of the ON/OFF signal MP becomes longer. As a result, the
Die Systemkontrolleinheit 32 empfängt die Präsenzdetektionsspannung Vx von der Präsenzdetektionsschaltung 43c und wartet, dass, die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals von der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c bereitgestellt wird, nachdem bestimmt wurde, dass die Präsenzdetektionsspannung Vx zwischen der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2 ist. Wenn dann bestimmt wird, dass das Metallstück M nicht in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, wartet die Systemkontrolleinheit 32 auf das Erlaubnissignal EN von dem Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42. Wenn sie in diesem Zustand das Erlaubnissignal EN von dem Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 empfängt, stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal bzw. Anregungssteuerregelsignal CT, das für den Vollbrückenbetrieb ist, an den Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 bereit.The
Wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx von der Präsenzdetektionsschaltung 43c nicht zwischen der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2 ist, stellt die Systemkontrolleinheit 32 nicht das Anregungskontrollsignal CT, das für den Vollbrückenbetrieb ist, an den Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 bereit. In diesem Fall stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT, das für den Halbbrückenbetrieb ist, an den Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 bereit und regt und treibt die Primärspule L1 intermittierend an.When the presence detection voltage Vx from the
Wenn das Erlaubnissignal EN von dem Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 nicht empfangen wird, stellt die Systemkontrolleinheit 32 auf die gleiche Weise das Anregungskontrollsignal CT, das für den Halbbrückenbetrieb ist, an den Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 bereit und regt und treibt die Primärspule L1 intermittierend an.In the same way, when the permission signal EN is not received from the signal
Wenn ferner bestimmt wird, dass ein Metallstück in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist, stellt die Systemkontrolleinheit 32 auf die gleiche Weise das Anregungskontrollsignal CT, das für den Halbbrückenbetrieb ist, an den Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 bereit, und regt und treibt die Primärspule L1 intermittierend an.In the same way, when it is further determined that a piece of metal is present in the power supply area AR, the
Nun wird der Betrieb der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 beschrieben.The operation of the
Wenn ein (nicht gezeigter) Leistungsschalter EIN-geschaltet wird und Netzleistung an die Leistungsversorgungsschaltung 31 geliefert wird, liefert die Leistungsversorgungsschaltung 31 Gleichspannung als Antriebsleistung an die Systemkontrolleinheit 32, den nichtflüchtigen Speicher 33 und jede Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4.When a power switch (not shown) is turned ON and commercial power is supplied to the
Wenn die Antriebsleistung von der Leistungsversorgungsschaltung 31 empfangen wird, stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT, das für den Halbbrückenbetrieb der Vollbrückenschaltung 43a der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 ist, an die Antriebsschaltung 43b bereit.When the drive power is received from the
Die Antriebsschaltung 43b der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 betreibt die Vollbrückenschaltung 43a als Halbbrücke und regt und treibt die Primärspule L1 ansprechend auf das Anregungskontrollsignal CT intermittierend an.The
Anschließend wartet die Leistungsversorgungsvorrichtung darauf, dass das Gerät E in den Leistungsversorgungsbereich AR der Setzfläche 3 gesetzt wird. In diesem Zustand führt die Systemkontrolleinheit 32 wiederholt (a) den Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb, den Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper und (3) einen Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp durch.Then, the power supply device waits for the device E to be set in the power supply area AR of the
In dem Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb kontrolliert die Systemkontrolleinheit 32 die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 (Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43) und detektiert, ob ein Objekt auf/in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist oder nicht.In the presence detection processing mode, the
In dem Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper kontrolliert die Systemkontrolleinheit 32 die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 (Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44) und führt die Detektion des Metallstücks M in dem Leistungsversorgungsbereich AR durch.In the metal foreign matter detection processing operation, the
In dem Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp kontrolliert die Systemkontrolleinheit 32 die Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 (Empfangsschaltungsabschnitt 41 und Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42) und führt die Detektion einer Leistungsversorgungsanforderung des Geräts E durch.In the machine type detection processing operation, the
Der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb, der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper und der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp werden nun im Detail beschrieben.The presence detection processing operation, the metal foreign body detection processing operation, and the machine type detection processing operation will now be described in detail.
(Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb)(presence detection processing operation)
Die Präsenzdetektionsschaltung 43c, die in dem Leistungsversorgungsspulenanregungs-Antriebsschaltungsabschnitt 43 jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 angeordnet ist, detektiert den Wert des Stroms, der zu der entsprechenden Primärspule L1 fließt, als die Präsenzdetektionsspannung Vx. Jede Präsenzdetektionsschaltung 43c liefert die Präsenzdetektionsspannung Vx an die Systemkontrolleinheit 32.The
Wenn sie die Präsenzdetektionsspannung Vx von der Präsenzdetektionsschaltung 43c empfängt, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, ob die Präsenzdetektionsspannung Vx zwischen der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2 ist oder nicht. Wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx zwischen der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2 ist, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass ein Objekt in dem Leistungsversorgungsbereich AR, zu dem die Präsenzdetektionsschaltung 43c gehört, vorhanden ist.When receiving the presence detection voltage Vx from the
Wenn die Präsenzdetektionsspannung Vx größer oder gleich der oberen Referenzspannung Vk2 ist, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass kein Objekt in dem Leistungsversorgungsbereich AR, zu dem die Präsenzdetektionsschaltung 43c gehört, vorhanden ist.When the presence detection voltage Vx is greater than or equal to the upper reference voltage Vk2, the
(Detektionsverarbeitungsbetrieb für metallischen Fremdkörper)(Metal Foreign Matter Detection Processing Operation)
Die Oszillationsschaltung 44a des Metalldetektionsschaltungsabschnitts 44 in jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 wird basierend auf der Zuführung der Gleichspannung oszillationsbetrieben und sendet bzw. transmittiert das Oszillationssignal Φt von der entsprechenden primärseitigen Metalldetektionsspule La.The oscillating circuit 44a of the metal detecting
Die sekundärseitige Metalldetektionsspule Lb des Geräts E empfängt das Oszillationssignal Φt von der primärseitigen Metalldetektionsspule La. Die Gleichrichterschaltung 21 der Modulationsschaltung 20 halbwellengleichrichtet das von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb empfangene Oszillationssignal Φt (siehe
Die durch Halbwellengleichrichten des Oszillationssignals Φt erhaltene Gleichspannung wird als die Ladespannung Vt (Leistungsversorgungsspannung VG) an den Modulationswellensignal-Erzeugungsschaltungsabschnitt 22 (Multivibrator 22a) geliefert (siehe
Der Wert der Gleichspannung (Leistungsversorgungsspannung VG), die von der Gleichrichterschaltung 21 erzeugt wird, wird durch den Amplitudenwert des Oszillationssignals Φt, das heißt, dementsprechend, ob ein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist oder nicht, moduliert.The value of the DC voltage (power supply voltage VG) generated by the
Wenn kein Metallstück in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, oszilliert das Oszillationssignal Φt, wie in
Als ein Ergebnis wird die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP, das von dem Multivibrator 22a ausgegeben wird, wie in
Das EIN/AUS-Signal MP wird an den Gateanschluss des Transistors Q3 des Modulationsschaltungsabschnitts 23 angelegt, um den Transistor Q3 EIN und AUS zu schalten. Durch EIN- und AUS-Schalten des Transistors Q3 wird der Strom (Oszillationssignal Φt), der zu der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb fließt, amplitudenmoduliert und als das modulierte Wellensignal Φm erzeugt. Das modulierte Wellensignal Φm wird von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb an die primärseitige Metalldetektionsspule La gesendet bzw. transmittiert.The ON/OFF signal MP is applied to the gate of the transistor Q3 of the
Wenn in diesem Fall das Metallstück M nicht in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, wird die Wellenform des modulierten Wellensignals Φm, wie in
Die primärseitige Metalldetektionsspule La empfängt das modulierte Wellensignal Φm, das von der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb gesendet bzw. transmittiert wird. Das von der primärseitigen Metalldetektionsspule La empfangene modulierte Wellensignal Φm wird durch die Oszillationsschaltung 44a an die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung) bereitgestellt.The primary-side metal detection coil La receives the modulated wave signal Φm transmitted from the secondary-side metal detection coil Lb. The modulated wave signal Φm received from the primary-side metal detection coil La is provided to the
Die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung) demoduliert das Einhüllende-Wellenformsignal (Demodulationssignal DMP), das die Außenseite des modulierten Wellensignals Φm einhüllt, das heißt, das EIN/AUS-Signal MP, aus dem modulierten Wellensignal Φm. Die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung) stellt das Demodulationssignal DMP (EIN/AUS-Signal MP) an die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c bereit.The
Folglich wird die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP), das von der Signalextraktionsschaltung 44b erzeugt wird, wie in
Die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung) stellt das Demodulationssignal DMP (EIN/AUS-Signal MP) an die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c bereit. Die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c berechnet die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP) und stellt den Berechnungswert (DU) an die Systemkontrolleinheit 32 bereit.The
Die Systemkontrolleinheit 32 vergleicht die Betriebszeit DU des von jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 bereitgestellten Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP) mit der Referenzbetriebszeit DUk.The
Die Systemkontrolleinheit 32 bestimmt, dass ein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR unmittelbar über der primärseitigen Metalldetektionsspule La, die von dem entsprechenden Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 angeregt wird, vorhanden ist, wenn die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP (EIN/AUS-Signal MP) größer als die Referenzbetriebszeit DUk ist.The
Wenn die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals kleiner oder gleich der Referenzbetriebszeit DUk ist, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass kein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR unmittelbar über der primärseitigen Metalldetektionsspule La, die von dem entsprechenden Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 angeregt wird, vorhanden ist, wenn die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP kleiner oder gleich der Referenzbetriebszeit DUk ist.When the duty time DU of the ON/OFF signal is less than or equal to the reference duty time DUk, the
(Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp)(Detection processing operation for machine type)
Wenn das Gerät E in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, empfängt die Sekundärspule L2 des Geräts E die Sekundärleistung basierend auf dem intermittierenden Anregen und Antreiben der Primärspule L1. Basierend auf der Sekundärleistung erzeugt das Gerät E das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ mit dem Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 der Leistungsempfangsschaltung 10. Der Sendeschaltungsabschnitt 14 sendet das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ von der Signalsendeantennenspule A2 in Richtung der Signalempfangsantennenspule A1 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1.When the device E is set in the power supply area AR, the secondary coil L2 of the device E receives the secondary power based on the intermittent exciting and driving of the primary coil L1. Based on the secondary power, the device E generates the device authentication signal ID and the excitation request signal RQ with the data
Der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 extrahiert das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ aus dem Sendesignal, das durch die Signalempfangsantennenspule A1 von dem Empfangsschaltungsabschnitt 41 empfangen wird. Der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 stellt das Erlaubnissignal EN an die Systemkontrolleinheit 32 bereit, nachdem sowohl das Geräteauthentifizierungssignal ID als auch das Extraktionsanforderungssignal RQ extrahiert wurden.The signal
Wenn von dem Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 das Erlaubnissignal EN empfangen wird, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass das Gerät E, das von einem Maschinentyp ist, der von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 mit Leistung versorgt werden kann, in den Leistungsversorgungsbereich AR, zu dem der Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 gehört, gesetzt ist.When the permission signal EN is received from the signal
Wenn das Erlaubnissignal EN von dem Signalextraktionsschaltungsabschnitt 42 nicht empfangen wird, bestimmt die Systemkontrolleinheit 32, dass das Gerät E oder ein Objekt, die nicht mit Leistung von der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 versorgt werden können, in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist, auch wenn in dem Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb bestimmt wurde, dass ein Objekt gesetzt ist.When the permission signal EN is not received from the signal
(Leistungsversorgung für Gerät E)(power supply for device E)
Die Systemkontrolleinheit 32 wiederholt den Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb, den Detektionsverarbeitungsbetrieb für den metallischen Fremdkörper und den Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp. Die Systemkontrolleinheit 32 regt und treibt kontinuierlich die Primärspule L1 an, die sich unmittelbar unterhalb des Leistungsversorgungsbereichs AR befindet, wenn das Vorhandensein/Präsenz des Objekts in irgendeinem der Leistungsversorgungsbereiche AR detektiert wird, wobei bestimmt wird, dass das Metallstück M nicht vorhanden ist und das Erlaubnissignal EN empfangen wird, das erzeugt wird, wenn das Objekt das Gerät E ist. Mit anderen Worten stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT, das die Vollbrückenschaltung 43a als Vollbrücke betreibt, an die Antriebsschaltung 43b der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 des Leistungsversorgungsbereichs AR, in den das Gerät E gesetzt ist, bereit.The
Wenn die Primärspule L1 kontinuierlich angeregt und angetrieben wird, empfängt das auf den Leistungsversorgungsbereich AR der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 gesetzte Gerät E die Sekundärleistung über die Sekundärspule L2 basierend auf dem kontinuierlichen Anregen und Antreiben der Primärspule L1. Das Gerät E liefert die Leistung zum Antreiben der Last Z von der Leistungsempfangsschaltung 10 (Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 und Gleichstorm-Gleichstrom-Wandlerschaltung 12) an die Last Z.When the primary coil L1 is continuously excited and driven, the device E placed on the power supply area AR of the
Die Systemkontrolleinheit 32 stoppt die Lieferung von Leistung an das Gerät E, wenn in dem Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper detektiert wird, dass ein Metallstück M in dem Leistungsversorgungsbereich AR, der mit Leistung versorgt wird, vorhanden ist. In diesem Fall schaltet die Systemkontrolleinheit 32 den Anregungsbetrieb der Primärspule L1 des Leistungsversorgungsbereichs AR von dem kontinuierlichen Anregen und Antreiben auf das intermittierende Anregen und Antreiben. Mit anderen Worten stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT, das die Vollbrückenschaltung 43a als Halbbrücke betreibt, an die Antriebsschaltung 43b der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 bereit, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet.The
Die Systemkontrolleinheit 32 stoppt auch die Leistungslieferung an das Gerät E, wenn in dem Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb detektiert wird, dass das Gerät E von dem Leistungsversorgungsbereich AR, der mit Leistung versorgt wird, entfernt wurde. Hier schaltet die Systemkontrolleinheit 32 den Anregungsbetrieb der Primärspule L1 des Leistungsversorgungsbereichs AR auf die gleiche Weise von dem kontinuierlichen Anregen und Antreiben auf das intermittierende Anregen und Antreiben um. Mit anderen Worten stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT für den Halbbrückenbetrieb der Vollbrückenschaltung 43a an die Antriebsschaltung 43b zum Anregen der Primärspule L1 bereit, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet.The
Außerdem stoppt die Systemkontrolleinheit 32 auch die Leistungslieferung an das Gerät E, selbst wenn in dem Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp detektiert wird, dass das Anregungsanforderungssignal RQ nicht mehr von dem Gerät E, das mit Leistung versorgt wird, ausgegeben wird und das Erlaubnissignal EN nicht da ist. Ebenso schaltet die Systemkontrolleinheit 32 in diesem Fall den Anregungsbetrieb der Primärspule L1, die sich unmittelbar unter dem Leistungsversorgungsbereich AR befindet, von dem kontinuierlichen Anregen und Antreiben auf das intermittierende Anregen und Antreiben um. Mit anderen Worten stellt die Systemkontrolleinheit 32 das Anregungskontrollsignal CT, das die Vollbrückenschaltung 43a als Halbbrücke betreibt, an die Antriebsschaltung 43b bereit, welche die Primärspule L1 anregt, die sich unmittelbar unter dem Gerät E befindet.In addition, the
Die kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung der ersten Ausführungsform hat die nachstehend beschriebenen Vorteile.
- (1) Eine Vielzahl von Leistungsversorgungsbereichen AR ist in der Auflage- bzw.
Setzfläche 3der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 definiert, und die Primärspule L1 ist in jedem Leistungsversorgungsbereich AR angeordnet. Folglich wird die Primärspule L1 des Leistungsbereichs AR, in den das Gerät E gesetzt ist, ungeachtet des Leistungsversorgungsbereichs AR der Setzfläche 3, in den das Gerät E gesetzt ist, angeregt und angetrieben. Dies erlaubt, dass dieLeistungsversorgungsvorrichtung 1 ungeachtet des Leistungsversorgungsbereichs AR der Setzfläche 3, in den das Gerät E gesetzt ist, Leistung an das Gerät E liefert. - (2) Die primärseitige Metalldetektionsspule La zum Durchführen der Metalldetektion ist in jedem Leistungsversorgungsbereich AR angeordnet. Folglich kann die
Leistungsversorgungsvorrichtung 1 das Metallstück M ungeachtet des Leistungsversorgungsbereichs AR der Setzfläche 3, in den das Metallstück M gesetzt ist, detektieren. - (3)
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 bestimmt mit der Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Mit anderen Worten wird das EIN/AUS-Signal MP als eine Modulationswelle erzeugt. Somit wird die Metalldetektion, selbst wenn die benachbarten Primärspulen L1 miteinander interferieren, womit sie die Anregungsfrequenz inder Leistungsversorgungsvorrichtung 1, in der eineVielzahl von Primärspulen 1 benachbart angeordnet sind, ändern, mit hoher Genauigkeit durchgeführt und wird fast unmerklich durch Änderungen der Anregungsfrequenz beeinträchtigt. - (4)
Die Systemkontrolleinheit 32 bestimmt basierend auf der Betriebszeit DU, dievon dem Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 berechnet wird, ob in jedem Leistungsversorgungsbereich AR ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. In diesem Aufbau bestimmt dieSystemkontrolleinheit 32 einfach durch Vergleichen der Betriebszeit DUvon dem Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 mit der Referenzbetriebszeit DUk, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Als ein Ergebnis kann dieLast der Systemkontrolleinheit 32 drastisch verringert werden. - (5) Die Information, die angibt, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, das heißt, das EIN/AUS-Signal MP, wird in dem Gerät E erzeugt. Dies vereinfacht den Schaltungsaufbau und verringert die Verarbeitungslast für die
Leistungsversorgungsvorrichtung 1. Folglich kann eine kostengünstige kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung realisiert werden. - (6) Wenn das modulierte Wellensignal Φm erzeugt wird, wird das Oszillationssignal Φt von der Oszillationsschaltung 44a des Metalldetektionsschaltungsabschnitts 44 als ein Trägersignal verwendet. Dies erlaubt das Eliminieren einer Oszillationsschaltung, die das Trägersignal getrennt erzeugt.
- (7) Das modulierte Wellensignal Φm wird durch Amplitudenmodulation erzeugt. Folglich hat die Schaltung zum Erzeugen des modulierten Wellensignals Φm im Vergleich dazu, wenn es durch andere Frequenzmodulationen oder ähnliches erzeugt wird, einen einfachen Aufbau, und die Schaltung kann kostengünstig aufgebaut werden.
Die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung), die das modulierte Wellensignal Φm demoduliert, kann auch leicht und kostengünstig aufgebaut werden. - (8) Die Ladespannung Vt des Lade- und Entladekondensators C0 der Gleichrichterschaltung 21 wird als die Leistungsversorgungsspannung VG an
den Multivibrator 22a des Modulationswellensignal-Erzeugungsschaltungsabschnitts 22 geliefert. In diesem Aufbau wird die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP des Multivibrators 22a durch die Leistungsversorgungsspannung VG geändert, die sich dementsprechend ändert, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Folglich wird die Modulationswelle (EIN/AUS-Signal MP), die anzeigt, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht,mit dem Multivibrator 22a, der einen einfachen Schaltungsaufbau hat, erzeugt. - (9)
Die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 ändert die Anregungsfrequenz der Primärspule L1 zum Liefern von Leistung injeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4, wenn die Metalldetektion durchgeführt wird. Als ein Ergebnis braucht in der Primärspule L1 keine Vielzahl von Anregungsfrequenzen festgelegt werden, und die Anregungsfrequenz der Primärspule braucht nicht, wann immer die Metalldetektion durchgeführt wird, umgeschaltet werden. Eine komplexe und teure Kontrollschaltung wird auf diese Weise unnötig. Dies realisiert eine kostengünstige kontaktlose Leistungsversorgungsvorrichtung. - (10) Die Leistungsversorgungsvorrichtung betreibt die
Vollbrückenschaltung 43a während eines Bereitschaftszustands als Halbbrücke. Folglich werden Interferenzen, die durch die magnetische Kopplung zwischen benachbarten Primärspulen bewirkt werden, in einem Bereitschaftszustand verringert. Dies verbessert die Genauigkeit der Präsenzdetektion des Geräts E, das auf den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist.
- (1) A plurality of power supply areas AR are defined in the
seating surface 3 of thepower supply device 1, and the primary coil L1 is arranged in each power supply area AR. Consequently, the primary coil L1 of the power area AR in which the tool E is set is excited and driven regardless of the power supply area AR of the settingsurface 3 in which the tool E is set. This allows thepower supply device 1 to supply power to the device E regardless of the power supply area AR of thesetting area 3 in which the device E is set. - (2) The primary-side metal detection coil La for performing metal detection is arranged in each power supply area AR. Consequently, the
power supply device 1 can detect the metal piece M regardless of the power supply area AR of the settingsurface 3 in which the metal piece M is set. - (3) The
power supply device 1 determines whether or not a metal piece M is present with the duty time DU of the ON/OFF signal MP. In other words, the ON/OFF signal MP is generated as a modulation wave. Thus, even if the adjacent primary coils L1 interfere with each other to change the excitation frequency in thepower supply apparatus 1 in which a plurality ofprimary coils 1 are arranged adjacently, the metal detection is performed with high accuracy and is almost imperceptibly affected by changes in the excitation frequency. - (4) The
system control unit 32 determines whether or not a metal piece M is present in each power supply area AR based on the operation time DU calculated by the metaldetection circuit section 44 of each basic powersupply unit circuit 4 . In this configuration, thesystem control unit 32 determines whether or not a metal piece M is present simply by comparing the operation time DU from the metaldetection circuit section 44 of each basic powersupply unit circuit 4 with the reference operation time DUk. As a result, the load on thesystem control unit 32 can be reduced drastically. - (5) The information indicating whether or not a metal piece M is present, that is, the ON/OFF signal MP is generated in the device E. FIG. This simplifies the circuit configuration and reduces the processing load for the
power supply device 1. Consequently, an inexpensive contactless power supply device can be realized. - (6) When the modulated wave signal φm is generated, the oscillation signal φt from the oscillation circuit 44a of the metal
detection circuit section 44 is used as a carrier signal. This allows elimination of an oscillation circuit that separately generates the carrier signal. - (7) The modulated wave signal Φm is generated by amplitude modulation. Consequently, the circuit for generating the modulated wave signal φm has a simple structure as compared with when it is generated by other frequency modulations or the like, and the circuit can be constructed at low cost. The
signal extraction circuit 44b (detection circuit) which demodulates the modulated wave signal Φm can also be constructed easily and inexpensively. - (8) The charging voltage Vt of the charging and discharging capacitor C0 of the
rectifier circuit 21 is supplied to themultivibrator 22a of the modulation wave signalgeneration circuit section 22 as the power supply voltage VG. In this structure, the operation time DU of the ON/OFF signal MP of themultivibrator 22a is changed by the power supply voltage VG which changes according to whether a metal piece M is present or not. Consequently, the modulation wave (ON/OFF signal MP) indicative of whether or not a metal piece M is present is generated with themultivibrator 22a having a simple circuit construction. - (9) The
power supply device 1 changes the excitation frequency of the primary coil L1 for supplying power in each basic powersupply unit circuit 4 when metal detection is performed. As a result, a plurality of excitation frequencies need not be set in the primary coil L1, and the excitation frequency of the primary coil need not be switched whenever the metal detection is performed. A complex and expensive control circuit is thus unnecessary. This realizes an inexpensive contactless power supply device. - (10) The power supply device operates the
full bridge circuit 43a as a half bridge during a standby state. Consequently, interference caused by the magnetic coupling between adjacent primary coils is reduced in a standby state. This improves the accuracy of the presence detection of the device E set to the power supply area AR.
Es sollte für Fachleute der Technik offensichtlich sein, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Formen ausgeführt werden kann, ohne von dem Geist oder Bereich der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sollte sich verstehen, dass die vorliegende Erfindung in den folgenden Formen ausgeführt werden kann.It should be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention. In particular, it should be understood that the present invention can be embodied in the following forms.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Signalempfangsantennenspule A1 in jedem Leistungsversorgungsbereich AR der Leistungsversorgungsvorrichtung 1 angeordnet, und die Signalsendeantennenspule A2 ist in dem Gerät E angeordnet. Die Antennenspulen A1 und A2 können jedoch weggelassen werden.In the embodiment described above, the signal receiving antenna coil A1 is arranged in each power supply area AR of the
Zum Beispiel, wie in
In diesem Aufbau kann die Präsenzdetektionsschaltung 43c den Wert des zu der Primärspule L1 fließenden Storms als die Präsenzdetektionsspannung Vx detektieren und bestimmen, ob ein Objekt in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist oder nicht.In this configuration, the
Wenn, wie in
Insbesondere wird auf die gleiche Weise wie in dem Metalldetektionsverfahren in dem Modulationsschaltungsabschnitt 23 das Anregungssignal von der Primärspule L1, das von der Sekundärspule L2 empfangen wird, moduliert, um Bits der Signale ID und RQ zu enthalten, und zwar basierend auf dem Geräteauthentifizierungssignal ID und dem Anregungsanforderungssignal RQ, das/die von dem Datenerzeugungsschaltungsabschnitt 13 erzeugt werden. Das Geräteauthentifizierungssignal ID und das Anregungsanforderungssignal RQ können aus dem modulierten Anregungssignal, das von der Primärspule L1 empfangen wird, extrahiert werden.Specifically, in the same manner as in the metal detection method, in the
Die primärseitige Metalldetektionsspule La und die Signalempfangsantennenspule A1 jedes Leistungsversorgungsbereichs AR und die sekundärseitige Metalldetektionsspule Lb und die Signalsendeantennenspule A2 des Geräts können weggelassen werden.The primary side metal detection coil La and the signal receiving antenna coil A1 of each power supply area AR and the secondary side metal detection coil Lb and the signal transmission antenna coil A2 of the device can be omitted.
Zum Beispiel , wie in
Die Signalextraktionsschaltung 44b empfängt das modulierte Wellensignal Φm durch die Primärspule L1. Die Signalextraktionsschaltung 44b demoduliert das Einhüllendenwellenformsignal (Demodulationssignal DMP), das heißt, das EIN/AUS-Signal MP, das die Außenseite des modulierten Wellensignals Φm einhüllt, aus dem modulierten Wellensignal Φm. Die Signalextraktionsschaltung 44b (Detektionsschaltung) stellt das Demodulationssignal DMP (EIN/AUS-Signal MP) an die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c bereit.The
Wenn, wie in
Insbesondere, wenn die Metalldetektion unter Verwendung der Primärspule L1 und der Sekundärspule L2 durchgeführt wird, erzeugt der Modulationswellensignal-Erzeugungsschaltungsabschnitt 22 das EIN/AUS-Signal MP basierend auf der Leistungsversorgungsspannung, die von dem Gleichrichtungsglättungs-Schaltungsabschnitt 11 der Leistungsempfangsschaltung 10 geliefert wird, und stellt das EIN/AUS-Signal MP an den Modulationsschaltungsabschnitt 23 bereit.Specifically, when the metal detection is performed using the primary coil L1 and the secondary coil L2, the modulation wave signal
Der Modulationsschaltungsabschnitt 23 moduliert die Amplitude des Sekundärstroms, der durch die Sekundärspule L2 fließt, mit dem EIN/AUS-Signal MP (Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP) und sendet das amplitudenmodulierte Anregungssignal L2, das heißt, das modulierte Wellensignal Φm, von der Sekundärspule L2 an die Primärspule L1. Der Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 der Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 berechnet die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP basierend auf dem Anregungssignal (moduliertes Wellensignal (Dm), das von der Primärspule L1 empfangen wird.The
Dies lässt zu, dass die primärseitige Metalldetektionsspule La und die Signalempfangsantennenspule A1 jedes Leistungsversorgungsbereichs und die sekundärseitige Metalldetektionsspule Lb und die Signalsendeantennenspule A2 des Geräts weggelassen werden und lässt zu, dass eine kostengünstige Leistungsversorgungsvorrichtung 1 realisiert wird.This allows the primary side metal detection coil La and the signal receiving antenna coil A1 of each power supply section and the secondary side metal detection coil Lb and the signal transmission antenna coil A2 of the device to be omitted and allows an inexpensive
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform berechnet der Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 die Betriebszeit DU des EIN/AUS-Signals MP und stellt den berechneten Wert (DU) an die Systemkontrolleinheit 32 bereit, um die Last der Systemkontrolleinheit 32 zu verringern. Stattdessen kann der Metalldetektionsschaltungsabschnitt 44 jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 das Demodulationssignal DMP des modulierten Wellensignals Φm an die Systemkontrolleinheit 32 bereitstellen. Die Systemkontrolleinheit 32 kann dann die Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP, das heißt, des EIN/AUS-Signals MP, berechnen und basierend auf dem Berechnungswert (DU) bestimmen, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht (Detektionsverarbeitungsbetrieb für metallischen Fremdkörper).In the embodiment described above, the metal
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Mitte der primärseitigen Metalldetektionsspule La mit der Mitte des Leistungsversorgungsbereichs AR ausgerichtet. Jedoch kann die Mitte der primärseitigen Metalldetektionsspule La von der Mitte des Leistungsversorgungsbereichs AR abweichen.In the embodiment described above, the center of the primary side metal detection coil La is aligned with the center of the power supply area AR. However, the center of the primary side metal detection coil La may deviate from the center of the power supply area AR.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Oszillationsschaltung 44a des Metalldetektionsschaltungsabschnitts 44 eine Colpitts-Oszillationsschaltung, ist aber nicht auf eine Colpitts-Oszillationsschaltung beschränkt und kann eine andere Oszillationsschaltung, wie etwa eine Hartley-Oszillationsschaltung oder ähnliches sein.In the embodiment described above, the oscillating circuit 44a of the metal detecting
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Form der Primärspule L1 und der Sekundärspule L2 tetragonal, aber braucht nicht tetragonal sein. Zum Beispiel können die Primärspule L1 und die Sekundärspule L2 eine Form haben, die nicht tetragonal ist, und kann polygonal, kreisförmig, etc. sein. Die Größe der Primärspule L1 und der Sekundärspule L2 ist ebenfalls nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann die Größe der Primärspule L1 relativ zu der Größe der Sekundärspule L2 verschieden sein.In the embodiment described above, the shape of the primary coil L1 and the secondary coil L2 is tetragonal, but need not be tetragonal. For example, the primary coil L1 and the secondary coil L2 may have a shape other than tetragonal, and may be polygonal, circular, etc. The size of the primary coil L1 and the secondary coil L2 is also not particularly limited. For example, the size of the primary coil L1 may be different relative to the size of the secondary coil L2.
Die Formen der primärseitigen Metalldetektionsspule La und der sekundärseitigen Metalldetektionsspule Lb sind nicht auf die Formen beschränkt, die in der vorstehenden Ausführungsform beschrieben sind, und können andere Formen, wie etwa ein Polygon, das ein Viereck umfasst, oder eine Ellipse oder ähnliches, was kein Kreis ist, sein.The shapes of the primary-side metal detection coil La and the secondary-side metal detection coil Lb are not limited to the shapes described in the above embodiment, and may be other shapes such as a polygon including a square, or an ellipse or the like other than a circle it's his.
Es ist offensichtlich, dass die Formen der Signalempfangsantennenspule A1 und der Signalsendeantennenspule A2 nicht auf die in der vorstehenden Ausführungsform beschriebenen Formen beschränkt sind, und andere Formen, wie etwa ein Polygon, das ein Quadrat umfasst, oder eine Ellipse und ähnliches, was kein Kreis ist, sein können.It is obvious that the shapes of the signal receiving antenna coil A1 and the signal transmitting antenna coil A2 are not limited to the shapes described in the above embodiment, and other shapes such as a polygon including a square or an ellipse and the like which is not a circle , could be.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Anzahl von Primärspulen L1 die gleiche wie die Anzahl von primärseitigen Metalldetektionsspulen La. Mit anderen Worten ist eine primärseitige Metalldetektionsspule La für eine Primärspule L1 angeordnet, das heißt eine primärseitige Metalldetektionsspule La ist in einem Leistungsversorgungsbereich AR angeordnet. Jedoch braucht die Anzahl von Primärspulen L1 nicht die gleiche wie die Anzahl von primärseitigen Metalldetektionsspulen La sein.In the embodiment described above, the number of primary coils L1 is the same as the number of primary-side metal detection coils La. In other words, a primary side metal detecting coil La is arranged for a primary coil L1, that is, a primary side metal detecting coil La is arranged in a power supply area AR. However, the number of primary coils L1 need not be the same as the number of primary-side metal detection coils La.
Zum Beispiel kann die Anzahl von primärseitigen Metalldetektionsspulen La kleiner als die Anzahl von Primärspulen L1 sein. Zum Beispiel kann eine primärseitige Metalldetektionsspule La einer Vielzahl von (z.B. vier) Primärspulen L1 zugeordnet sein. In diesem Fall ist die Größe einer primärseitigen Metalldetektionsspule La vergrößert, so dass die Metalldetektion auf einer Vielzahl von Leistungsversorgungsbereichen AR, die einer Vielzahl von Primärspulen entsprechen, durchgeführt werden kann.For example, the number of primary-side metal detection coils La can be smaller than the number of primary coils L1. For example, a primary side metal detection coil La may be associated with a plurality of (e.g. four) primary coils L1. In this case, the size of a primary side metal detection coil La is increased so that metal detection can be performed on a plurality of power supply areas AR corresponding to a plurality of primary coils.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Primärspule L1 gemäß dem Leistungsversorgungsbereich AR tetragonal ausgebildet, und die Primärspulen L1 sind in einer Gitterform angeordnet. Jedoch sind die Form und Anordnung der Primärspule L1 nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel kann die Form der Primärspule L1 ein Sechseck sein, und die Primärspulen L1 können in einer Wabenform angeordnet sein.In the embodiment described above, the primary coil L1 is formed tetragonally according to the power supply area AR, and the primary coils L1 are arranged in a lattice shape. However, the shape and arrangement of the primary coil L1 are not limited to the embodiment described above. For example, the shape of the primary coil L1 may be a hexagon, and the primary coils L1 may be arranged in a honeycomb shape.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden, bis das Gerät E auf/ an die Setzfläche 3 gesetzt wird, (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp und so weiter wiederholt ausgeführt.In the embodiment described above, until the device E is set on the
Die Wiederholung kann in der Reihenfolge von (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> und so weiter durchgeführt werden.The repetition may be in the order of (1) the presence detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign body detection processing operation -> (1) the presence detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation -> and so on can be performed.
Ferner kann die Wiederholung in der Reihenfolge von (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> und so weiter durchgeführt werden. Wenn in diesem Fall in dem ersten Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb die Präsenz/ das Vorhandensein detektiert wird, können der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper und der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp anschließend wiederholt werden, um die Anregung der Primärspule L1 zu stoppen.Further, repetition may be performed in the order of (1) the presence detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> and so on. In this case, when the presence is detected in the first presence detection processing operation, the metal foreign matter detection processing operation and the machine type detection processing operation may be repeated thereafter to stop the excitation of the primary coil L1.
Überdies kann die Wiederholung in der Reihenfolge von (1) der Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper -> (3) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp -> (2) der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper und so weiter durchgeführt werden. Auf die gleiche Weise können in diesem Fall, wenn die Präsenz in dem ersten Präsenzdetektionsverarbeitungsbetrieb detektiert wird, der Detektionsverarbeitungsbetrieb für einen metallischen Fremdkörper und der Detektionsverarbeitungsbetrieb für den Maschinentyp anschließend wiederholt werden, um die Anregung der Primärspule L1 zu stoppen.Moreover, repetition can be performed in the order of (1) the presence detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign body detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation -> (3) the machine type detection processing operation -> (2) the metal foreign matter detection processing operation, and so on. In the same way, in this case, when the presence is detected in the first presence detection processing operation, the metal foreign object detection processing operation and the machine type detection processing operation can be repeated thereafter to stop the excitation of the primary coil L1.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform umfasst der gemeinsame Einheitsabschnitt 30 den nichtflüchtigen Speicher 33, und der nichtflüchtige Speicher 33 speichert die Referenzbetriebszeit DUk, um zu bestimmen, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Stattdessen kann die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung 4 die Referenzbetriebszeit DUk speichern.In the embodiment described above, the
In diesem Fall vergleicht die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung 4 die Betriebszeit DU mit der Referenzbetriebszeit DUk, um zu bestimmen, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht. Das heißt, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, wird in jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 bestimmt. Die Betriebszeitberechnungsschaltung 44c teilt das Bestimmungsergebnis der Systemkontrolleinheit 32 mit.In this case, the
Die Systemkontrolleinheit 32 führt die Anregungskontrollung der Primärspule L1 jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4 basierend auf dem Bestimmungsergebnis durch. Dies verringert die Last der Systemkontrolleinheit 32.The
Ferner werden die untere Referenzspannung Vk1 und die obere Referenzspannung Vk2 zum Bestimmen, ob das Objekt (Last) in den Leistungsversorgungsbereich AR gesetzt ist oder nicht, in dem nichtflüchtigen Speicher 33 gespeichert. Zum Beispiel kann die Präsenzdetektionsschaltung 43c jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung 4 die untere Referenzspannung Vk1 und die obere Referenzspannung Vk2 speichern.Further, the lower reference voltage Vk1 and the upper reference voltage Vk2 for determining whether or not the object (load) is set in the power supply area AR are stored in the
In diesem Fall bestimmt die Präsenzdetektionsschaltung 43c jeder Basisleistungsversorgungseinheitsschaltung 4, ob ein Objekt (Last) in dem Leistungsversorgungsbereich AR vorhanden ist oder nicht, durch Vergleichen der Präsenzdetektionsspannung Vx mit der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2. Das heißt, die Bestimmung, ob ein Objekt (Last) vorhanden ist oder nicht, wird in jeder Leistungsversorgungseinheitsschaltung 4 durchgeführt. Die Präsenzdetektionsschaltung 43 teilt das Bestimmungsergebnis der Systemkontrolleinheit 32 mit.In this case, the
Die Last der Systemkontrolleinheit 32 wird somit weiter verringert / reduziert. Wenn ferner die Speicherung der Referenzbetriebszeit DUk, der unteren Referenzspannung Vk1 und der oberen Referenzspannung Vk2 aus dem nichtflüchtigen Speicher 33 weggelassen wird, wird der nichtflüchtige Speicher 33 unnötig. Dies verringert die Kosten der kontaktlosen Leistungsversorgungsvorrichtung 1.The load on the
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird der Betrieb der Vollbrückenschaltung 43a von dem Vollbrückenbetrieb auf den Halbbrückenbetrieb umgeschaltet, wenn die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 in einen Bereitschaftszustand wechselt. Anstelle des Halbbrückenbetriebs können zum Beispiel alle vier MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd der Vollbrückenschaltung 43a während eines Bereitschaftszustands AUS-geschaltet werden. Offensichtlich können die zwei oberen MOS-Transistoren Qa und Qc AUS-geschaltet werden und die zwei unteren MOS-Transistoren Qb und Qd können EIN-geschaltet und kontrolliert bzw. gesteuert/geregelt werden, um mit anderen magnetischen Flüssen zu koppeln.In the embodiment described above, the operation of the full-
Es ist nur erforderlich, dass die vier MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd derart kontrolliert bzw. gesteuert/geregelt werden, dass die Stromleitung der Leistungsversorgungsschaltung 31 und die Erde während eines Bereitschaftszustands nicht durch die Vollbrückenschaltung 43a kurzgeschlossen werden. Das optimale Kontrollmuster in diesem Fall kann durch Experimente oder ähnliches im Voraus erhalten werden.The four MOS transistors Qa, Qb, Qc and Qd are only required to be controlled such that the current line of the
In diesem Aufbau wird die Leistungsversorgungsspannung Vdd an die benachbarte Primärspule L1 gesperrt, wenn die primärseitige Metalldetektionsspule La oszilliert, um während eines Bereitschaftszustands ein Metallstück M zu detektieren. Folglich wird die Erzeugung eines Rückgewinnungsstroms durch die Reihenschaltung der Primärspule L1 und den Resonanzkondensator C unterdrückt. Das heißt, die magnetische Kopplung mit der benachbarten primärseitigen Metalldetektionsspule La, die oszilliert, um ein Metallstück M zu detektieren, wird durch Sperren der Leistungsversorgungsspannung Vdd an die Primärspule L1 unterdrückt.In this structure, the power supply voltage Vdd is blocked to the adjacent primary coil L1 when the primary-side metal detection coil La oscillates to detect a metal piece M during a standby state. Consequently, generation of a regenerative current by the series connection of the primary coil L1 and the resonance capacitor C is suppressed. That is, the magnetic coupling with the adjacent primary side metal detection coil La oscillating to detect a metal piece M is suppressed by blocking the power supply voltage Vdd to the primary coil L1.
Als ein Ergebnis wird die Oszillationsenergie der primärseitigen Metalldetektionsspule La nicht durch die magnetische Kopplung geschwächt. Ferner tritt keine Situation auf, in welcher der astabile Multivibrator 22a des Modulationswellensignal-Erzeugungsabschnitts 22 in der Modulationsschaltung 20 des Geräts E nicht angetrieben werden kann. Folglich nimmt die Detektionsgenauigkeit des Metallstück M nicht ab.As a result, the oscillation energy of the primary-side metal detection coil La is not weakened by the magnetic coupling. Further, no situation arises where the
Die Vollbrückenschaltung 43a kann, wie in
Freilaufdioden Da, Db, Dc und Dd sind jeweils parallel zu den MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd geschaltet. Selbst wenn die Dioden Da, Db, Dc und Dd weggelassen werden, können im Wesentlichen äquivalente MOS-Transistoren Qa, Qb, Qc und Qd erhalten werden, solange sie Body-Dioden haben.Free wheeling diodes Da, Db, Dc and Dd are connected in parallel to the MOS transistors Qa, Qb, Qc and Qd, respectively. Even if the diodes Da, Db, Dc, and Dd are omitted, substantially equivalent MOS transistors Qa, Qb, Qc, and Qd can be obtained as long as they have body diodes.
In der Vollbrückenschaltung 43a, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, werden die zwei oberen MOS-Transistoren Qa und Qc AUSgeschaltet, und die zwei unteren MOS-Transistoren Qb und Qd werden EIN-geschaltet. Dies sperrt die Leistungsversorgungsspannung Vdd an die Primärspule L1, um die magnetische Kopplung mit der benachbarten primärseitigen Metalldetektionsspule La, die oszilliert, um das Metallstück M zu detektieren, zu unterdrücken.In the
Außerdem ist die Rückstromverhinderungsdiode Dx zwischen die Vollbrückenschaltung 43a und die Stromleitung der Leistungsversorgungsschaltung 31 geschaltet. Folglich wird der Stromfluss, der durch die magentische Kopplung mit der primärseitigen Metalldetektionsspule La an der Primärspule L1 induziert wird, zu der Stromleitung der Leistungsversorgungsschaltung 31 durch die Rückstromverhinderungsdiode Dx verhindert, selbst wenn die Impedanz abnimmt und das Potential in der Stromleitung der Leistungsversorgungsschaltung 31 aus dem einen oder anderen Grund fällt. Das heißt, es kann verhindert werden, dass die Oszillationsenergie der primärseitigen Metalldetektionsspule La als ein Strom durch die Primärspule L1 zu der Stromleitung der Leistungsversorgungschaltung 31 fließt.Also, the reverse current preventing diode Dx is connected between the
Als ein Ergebnis wird die Oszillationsenergie der primärseitigen Metalldetektionsspule La nicht geschwächt, und die Detektionsgenauigkeit des Metallstücks M wird nicht verringert.As a result, the oscillation energy of the primary-side metal detection coil La is not weakened, and the detection accuracy of the metal piece M is not lowered.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Bestimmung, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, durch Vergleichen der Betriebszeit DU, die von der Betriebszeitberechnungsschaltung 44c berechnet wird, und der Referenzbetriebszeit DUk durchgeführt.In the embodiment described above, the determination as to whether or not a metal piece M is present is performed by comparing the duty time DU calculated by the duty
Jedoch kann die EIN-Zeit t1 (Betriebszeit DU) des EIN/AUS-Signals MP sich erheblich dazwischen unterscheiden, wenn kein Metallstück M nicht aufgesetzt ist und wenn ein Metallstück M aufgesetzt ist. Zum Beispiel kann die EIN-Zeit t1 des EIN/AUS-Signals MP sehr kurz sein, wenn kein Metallstück M gesetzt ist, und die EIN-Zeit t1 des EIN/AUS-Signals MP kann sehr lang sein, wenn ein Metallstück gesetzt ist.However, the ON time t1 (duty time DU) of the ON/OFF signal MP may differ significantly between when no metal piece M is unloaded and when a metal piece M is loaded. For example, the ON time t1 of the ON/OFF signal MP can be very short when no metal piece M is set, and the ON time t1 of the ON/OFF signal MP can be very long when a metal piece is set.
In diesem Fall kann anstatt basierend auf der Betriebszeit DU des Demodulationssignals DMP zu bestimmen, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, die Bestimmung, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, basierend auf einem Bestimmungsergebnis durchgeführt werden, ob die EIN-(Hochpegel-) Zeitspanne des Demodulationssignals DMP lang ist oder die AUS-(Niederpegel-) Zeitspanne lang ist. In dem Fall einer derartigen Bestimmungssteuerung braucht die Betriebszeit DU nicht berechnet zu werden. Folglich kann die Bestimmung, ob ein Metallstück M vorhanden ist oder nicht, durch ein einfaches Verfahren bestimmt werden.In this case, instead of determining whether or not a metal piece M is present based on the duty time DU of the demodulation signal DMP, the determination of whether or not a metal piece M is present may be performed based on a determination result as to whether the ON (high level -) period of the demodulation signal DMP is long or the OFF (low level) period is long. In the case of such determination control, the DU does not need to be calculated. Consequently, the determination of whether or not there is a metal piece M can be determined by a simple method.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Modulationswellensignal-Erzeugungsschaltungsabschnitt 22 der Modulationsschaltung 20 durch einen astabilen Multivibrator 22a aufgebaut, kann aber durch einen Vergleicher aufgebaut sein. In diesem Fall kann der Vergleicher die Leistungsversorgungsspannung VG von der Gleichrichterschaltung 21 und die vordefinierte Spannung vergleichen, um das EIN/AUS-Signal MP zu erzeugen.In the embodiment described above, the modulation wave signal
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die Abgleichschaltung MC der Modulationsschaltung 20 durch den Resonanzkondensator Cx aufgebaut, aber kann andere Schaltungsaufbauten haben. Die Gleichrichterschaltung 21 der Modulationsschaltung 20 ist durch die Halbwellen-Gleichrichterschaltung aufgebaut, kann aber durch andere Gleichrichterschaltungen aufgebaut sein. Ferner ist der Modulationsschaltungsabschnitt 23 der Modulationsschaltung 20 durch den Transistor Q3 und die Diode D1 aufgebaut, aber kann andere Schaltungsaufbauten haben.In the embodiment described above, the matching circuit MC of the
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind 24 Leistungsversorgungsbereiche AR in der Setzfläche 3 ausgebildet, aber die Anzahl von Leistungsversorgungsbereichen AR ist nicht auf eine spezifische Anzahl beschränkt. Mit anderen Worten ist die vorliegende Erfindung auf die Leistungsversorgungsvorrichtung 1 mit einem oder mehreren Leistungsversorgungsbereichen AR anwendbar.In the embodiment described above, 24 power supply areas AR are formed in the
Wenngleich die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, sollte sich verstehen, dass vielfältige Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden könnten, ohne von dem Geist und Bereich der Erfindung abzuweichen.Although the embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications could be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
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