CN101335469B - 送电控制装置、送电装置、电子设备及无触点电力传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够恰当地检测出受电侧的负载状态的送电控制装置、送电装置等，被设置在无触点电力传输系统的送电装置中的送电控制装置包括：生成驱动时钟脉冲DRCK的驱动时钟脉冲生成电路(25)；基于驱动时钟脉冲DRCK生成驱动器控制信号的驱动器控制电路(26)；波形检测电路(30)；以及控制电路(22)。其中，波形检测电路(30)包含脉宽检测电路(36)，用于在将第一感应电压信号PHIN1从低电位电源侧开始变化、并超过第一阈值电压的定时作为第一定时时，测量作为驱动时钟脉冲CLK的第一边缘定时和第一定时之间的期间的第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息。控制电路(22)用于基于第一脉宽信息检测出受电侧的负载状态。

Description

送电控制装置、送电装置、电子设备及无触点电力传输系统

技术领域

本发明涉及一种送电控制装置、送电装置、电子设备及无触点电力传输系统。

背景技术

近年来，即使金属部分无触点也可以利用电磁感应进行电力传输的无触点电力输送(非接触电力传输)引人注目。作为该无触点电力传输的应用例，人们提出了移动电话机、家用电器(例如电话机的子机)的充电等。

专利文献1作为无触点电力输送的现有技术。在该专利文献1中，通过所谓的负载调制实现从受电装置(次级侧)向送电装置(一次侧)的数据发送。而且，送电装置通过利用比较器检测原线圈的感应电压，检测出伴随异物的插入和数据发送的受电侧(次级侧)的负载状态的变化。

不过，在该专利文献1的现有技术中，通过将感应电压的峰值电压与规定的阈值电压进行比较，检测出受电侧的负载状态。不过，由于电源电压变动、线圈间的距离和位置关系的变动及线圈电感等的元件常数偏差，用于判定检测电压所使用的阈值电压也不稳定。因此，存在有恰当的检测出受电侧的负载状态这项难的课题。

专利文献1：日本特开2006-60909号公报

发明内容

本发明鉴于上述的技术课题，其目的在于提供能够恰当地检测出受电侧的负载状态的送电控制装置、送电装置、电子设备及无触点电力传输系统。

本发明涉及一种送电控制装置，设置在通过使原线圈和次级线圈电磁耦合而从送电装置向受电装置传输电力，并向所述受电装置的负载供给电力的无触点电力传输系统的所述送电装置中，所述送电控制装置包括：驱动时钟脉冲生成电路，用于生成规定所述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲，并进行输出；驱动器控制电路，基于所述驱动时钟脉冲生成驱动器控制信号，向驱动所述原线圈的送电驱动器输出；波形检测电路，用于检测出所述原线圈的感应电压信号的波形变化；以及控制电路，基于在所述波形检测电路中的检测结果，检测出受电侧的负载状态。其中，所述波形检测电路包含第一脉宽检测电路，所述第一脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阈值电压的定时作为第一定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第一边缘定时和所述第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息。所述控制电路基于所述第一脉宽信息检测出受电侧的负载状态。

根据本发明，将测量驱动时钟脉冲的第一边缘定时(例如、下降沿或上升沿的定时)和第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，作为第一脉宽信息进行检测。而且，基于检测出的第一脉宽信息，检测出受电侧的负载状态。据此，即使不采用个别地(分别地)检测出电压、电流，以其相位差判定的方法，也能够稳定的检测出受电侧的负载变动。因此，能够用简单的构成恰当地检测出次级侧的负载变动。另外，在本发明中，第一定时由于是第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阈值电压的定时，所以耐电源电压等的干扰强，可以实现偏差少的脉宽检测。

此外，在本发明中，所述波形检测电路包含第一波形整形电路，所述第一波形整形电路对所述第一感应电压信号进行波形整形，并输出第一波形整形信号，所述第一脉宽检测电路基于所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，测量所述第一脉宽期间。

据此，可以使用通过第一波形整形电路被波形整形的信号和驱动时钟脉冲，通过数字处理测量第一脉宽期间。

此外，在本发明中，所述第一脉宽检测电路包含第一计数器，所述第一计数器在所述第一脉宽期间进行计数值的增量或减量，并基于获得的计数值，测量所述第一脉宽期间的长度。

据此，能够使用第一计数器通过数字处理准确地测量第一脉宽期间。

此外，在发明中，所述第一脉宽检测电路包含第一允许信号生成电路，所述第一允许信号生成电路用于接受所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，在所述第一脉宽期间生成处于使能(激活)状态的第一允许信号，所述第一计数器在所述第一允许信号处于使能状态时进行计数值的增量或减量。

据此，仅生成第一允许信号，就能够控制用于对脉宽期间进行计数的计数处理，能够简单化处理。

此外，在本发明中，所述第一允许信号生成电路包含第一触发电路，所述第一触发电路在其时钟脉冲端子上输入有所述驱动时钟脉冲，在其数据端子上输入有高电位电源电压或低电位电源电压，在其复位端子或置位端子上输入有所述第一波形整形信号。

据此，能够以仅设置第一触发电路的简单的构成，实现生成允许信号。

另外，在本发明中，所述第一脉宽检测电路包含对来自所述第一计数器的计数值进行保持的第一计数值保持电路、以及对在所述第一计数值保持电路中此次保持的计数值和上次保持的计数值进行比较，输出较大的计数值的第一输出电路。

据此，可以抑制因噪音等导致的脉宽期间的变动，能够实现稳定的脉宽检测。另外，与振幅检测方法的组合也能够容易化。

此外，在本发明中，所述第一脉宽检测电路包含对来自所述第一计数器的计数值进行保持的第一计数值保持电路、以及对在所述第一计数值保持电路中保持的多个计数值的平均值进行输出的第一输出电路。

即使这样，也可以抑制因噪音等导致的脉宽期间的变动，能够实现稳定的脉宽检测。

另外，在本发明中，所述控制电路可以基于所述第一脉宽信息进行异物检测。

据此，在有电源电压的变动等的情况下也可以实现稳定的异物检测。

此外，在本发明中，所述控制电路基于所述第一脉宽信息进行通常送电开始前的异物检测、即一次异物检测(初次异物检测)。

据此，可以实现在通常送电开始前的诸如无负载状态下实现一次异物检测。

此外，在本发明中，所述波形检测电路包含第二脉宽检测电路，所述第二脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第二感应电压信号从高电位电源侧开始变化并低于第二阈值电压的定时作为第二定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第二边缘定时和所述第二定时之间的期间、即第二脉宽期间，检测出第二脉宽信息。所述控制电路基于所述第二脉宽信息进行通常送电开始后的异物检测、即二次异物检测(第二次异物检测)。

据此，在通常送电开始前和通常送电开始后，能够以不同的基准检测异物，能够提高异物检测的精度、稳定性。

另外，在本发明中，所述波形检测电路包含第二波形整形电路，所述第二波形整形电路对所述第二感应电压信号进行波形整形，输出第二波形整形信号。所述第二脉宽检测电路基于所述第二波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，测量所述第二脉宽期间。

据此，可以使用由第二波形整形电路进行波形整形后的信号和驱动时钟脉冲，通过数字处理测量第二脉宽期间。

此外，在本发明中，所述第二脉宽检测电路包含第二计数器，所述第二计数器在所述第二脉宽期间中进行计数值的增量或减量，并基于所获得的计数值，测量所述第二脉宽期间的长度。

据此，能够使用第二计数器数字的准确地测量第二脉宽期间。

另外，在本发明中，所述波形检测电路包含第一波形整形电路，所述第一波形整形用于对所述第一感应电压信号进行波形整形，向所述第一脉宽检测电路输出第一波形整形信号。所述第二波形整形电路用于对与所述第一感应电压信号不同的所述第二感应电压信号进行波形整形，向所述第二脉宽检测电路输出所述第二波形整形信号。

据此，在使用第一波形整形电路及第一脉宽检测电路的第一方式和使用第二波形整形电路及第二脉宽检测电路的第二方式中，能够使用信号状态不同的第一、第二感应电压信号实现脉宽检测，能够提高脉宽检测的精度、稳定性。

此外，本发明包含上述的任意一项所述的送电控制装置和生成交流电压供给所述原线圈的送电部。

此外，本发明涉及一种电子设备，包含上述所述的送电装置。

另外，本发明涉及一种无触点电力传输系统，包含送电装置和受电装置，通过使原线圈和次级线圈电磁耦合而从送电装置向受电装置传输电力，并向所述受电装置的负载供给电力，其特征在于，所述受电装置包含受电部，所述受电部将所述次级线圈的感应电压变换为直流电压，所述送电装置包括：驱动时钟脉冲生成电路，用于生成规定所述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲并进行输出；驱动器控制电路，用于基于所述驱动时钟脉冲生成驱动器控制信号，并向驱动所述原线圈的送电驱动器进行输出；波形检测电路，用于检测出所述原线圈的感应电压信号的波形变化；以及控制电路，用于基于在所述波形检测电路中的检测结果，检测出受电侧的负载状态。其中，所述波形检测电路包含第一脉宽检测电路，所述第一脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阈值电压的定时作为第一定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第一边缘定时和所述第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息。所述控制电路基于所述第一脉宽信息检测出受电侧的负载状态。

附图说明

图1(A)、图1(B)是无触点电力传输的说明图。

图2是本实施例的送电装置、送电控制装置、受电装置及受电控制装置的构成例。

图3(A)图3(B)是通过频率调制、负载调制数据转送的说明图。

图4是用于对送电侧和受电侧的动作的概要进行说明的流程图。

图5是本实施例的送电控制装置的构成例。

图6(A)至图6(C)是用于说明第一方式的脉宽检测的信号波形的测定结果。

图7(A)至图7(C)是无负载时、有负载时的等效电路及谐振特性。

图8是送电控制装置的具体的构成例。

图9是用于说明送电控制装置的动作的信号波形例子。

图10(A)、图10(B)是波形整形电路、允许信号生成电路的构成例。

图11是输出电路的构成例。

图12是本实施例的变形例的构成例。

图13(A)至图13(C)用于说明第二方式的脉宽检测的信号波形的测定结果。

图14(A)、图14(B)是用于说明基于电源电压的脉宽检测的偏差的图。

图15是用于对原线圈异物检测、次级线圈异物检测进行说明的流程图。

图16是变形例的具体的构成例。

图17是用于说明变形例的动作的信号波形例子。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行详细地说明。另外，以下说明的实施例并不是对权利要求书中记载的本发明的内容的不合理限定，本实施例中说明的构成的全部未必都是本发明的必要技术特征。

1.电子设备

图1(A)所示为应用本实施例的无触点电力传输方法的电子设备的例子。作为电子设备之一的充电器500(cradle，托架)具有送电装置10。另外，作为电子设备之一的移动电话机510具有受电装置40。此外，移动电话机510具有LCD等的显示部512、由按钮等构成的操作部514、传声器516(声音输入部)、扬声器518(声音输出部)以及天线520。

在充电器500中，通过AC转换器502供给电力，该电力利用无触点电力传输被从送电装置10向受电装置40送电。基于此，能够给移动电话机510的蓄电池充电，使移动电话机510内的设备工作。

另外，适用本实施方式的电子设备不仅限于移动电话机510。例如、可以应用于手表、无绳电话机、电动剃须刀、电动牙刷、列表计算机、便携终端、移动信息终端、电动自行车或IC卡等各种电子设备。

如图1(B)中模式地示出从送电装置10向受电装置40的电力传输是通过使送电装置10侧设置的原线圈L1(送电线圈)和在受电装置40侧设置的次级线圈L2(受电线圈)电磁耦合，并形成电力输送变压器来实现的。基于此，实现非接触的电力传输。

2、送电装置、受电装置

图2中所示为本实施例的送电装置10、送电控制装置20、受电装置40、受电控制装置50的构成例。图1(A)的充电器500等的送电侧的电子设备包含图2的送电装置10。另外，移动电话机510等的受电侧的电子设备可以包含受电装置40和负载90(本负载)。而且，根据图2的构成，实现无触点电力传输(非接触电力传输)系统，使诸如平面线圈的原线圈L1与次级线圈L2电磁耦合，并从送电装置10向受电装置40传输电力，从受电装置40的电压输出节点NB7向负载90供给电力(电压VOUT)。

送电装置10(送电模块、原模块)可以包含原线圈L1、送电部12、波形监视电路14、显示部16以及送电控制装置20。另外，送电装置10和送电控制装置20不限于图2的构成，可以是将其构成要素的一部分省略(例如显示部及波形监视电路)，或附加其他构成要素，进行改变连接关系等各种各样的变形例。

送电部12在电力传输时生成规定频率的交流电压，在数据传输时根据数据生成频率不同的交流电压，供给给原线圈L1。具体如图3(A)所示，例如当向受电装置40发送数据“1”时生成频率f1的交流电压，当发送数据“0”时生成频率f2的交流电压。该送电部12可以包含驱动原线圈L1的一端的第一送电驱动器、驱动原线圈L1的另一端的第二送电驱动器以及与原线圈L1共同构成谐振电路的至少一个的电容。

而且，送电部12含有的第一、第二送电驱动器都是诸如由功率MOS晶体管构成的倒相电路(缓冲电路)，由送电控制装置20的驱动器控制电路26控制。

原线圈L1(送电侧线圈)与次级线圈L2(受电侧线圈)电磁耦合形成电力传输用变压器。例如，当需要电力传输时，如图1(A)、图1(B)所示，在充电器500上放置移动电话机510，变为原线圈L1的磁通量穿过次级线圈L2的状态。另一方面，当不需要电力传输时，将移动电话机510与充电器500物理分离，变为原线圈L1的磁通量不穿过次级线圈L2的状态。

波形监视电路14(整流电路、波形整形电路)基于原线圈L1的线圈端信号CSG，生成波形监视用的感应电压信号PHIN。例如、作为原线圈L1的感应电压信号的线圈端信号CSG超过了送电控制装置20的IC的最大额定电压，成为负电压。波形监视电路14接受这样的线圈端信号CSG，生成通过送电控制装置20的波形检测电路30可以进行波形检测的信号、即波形监视用的感应电压信号PHIN，输出给送电控制装置20的诸如波形监视用端子。具体地说，波形监视电路14进行对电压进行钳位的限制工作以使不超过最大额定电压，或进行半波整流以使在送电控制装置20上不施加负电压。因此，波形监视电路14可以包含用于限制工作、半波整流及电流限制所需要的电阻和二极管等。例如、通过由多个电阻构成的分压电路将线圈端信号CSG分压，或通过二极管半波整流作为感应电压信号PHIN向送电控制装置20输出。

显示部16为用颜色、图像等显示无触点电力传输系统的各种状态(电力传输中、ID认证等)的装置，例如利用LED、LCD等实现。

送电控制装置20为进行送电装置10的各种控制的装置，可以通过集成电路装置(IC)等实现。该送电控制装置20可以包含有控制电路22(送电侧)、振荡电路24、驱动时钟脉冲生成电路25、驱动器控制电路26以及波形检测电路30。另外，也可以是将这些构成要素的一部分省略、或附加其他的构成要素等的变形实施。

送电侧的控制电路22(控制部)是进行送电装置10和送电控制装置20的控制的电路，例如、可以通过门列阵和微型计算机等实现。具体地说，控制电路22进行电力传输、负载状态检测(数据检测、异物检测及取下检测等)及调频等所需的各种序列控制和判断处理。

振荡电路24包括例如晶体振荡电路，生成一次侧(原线圈侧)的时钟脉冲。驱动时钟脉冲生成电路25生成规定驱动频率的驱动时钟脉冲。然后，驱动器控制电路26基于该驱动时钟脉冲和源自控制电路22的频率设定信号等，生成预期的频率控制信号，并向送电部12的第一、第二送电驱动器输出，进行控制第一、第二送电驱动器。

波形检测电路30检测原线圈L1的感应电压的信号PHIN的波形变化，例如、当受电侧(次级侧)的负载状态(负载电流)变化时，则感应电压信号PHIN的波形进行变化。波形检测电路30检测出这样的波形的变化。将检测结果(检测结果信息)输出给控制电路22。

具体地说，波形检测电路30诸如对感应电压信号PHIN进行波形整形，生成波形整形信号。例如、在信号PHIN超过给定的阈值电压时，生成处于使能状态(例如、H电平)的方形波(矩形波)的波形整形信号(脉冲信号)。而且，波形检测电路30基于波形整形信号和驱动时钟脉冲检测出波形整形信号的脉宽信息(脉宽期间)。具体地说，接受波形整形信号和来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲，通过检测出波形整形信号的脉宽信息，检测出感应电压信号PHIN的脉宽信息

控制电路22基于在波形检测电路30的检测结果，检测出受电侧(受电装置40侧)的负载状态(负载变动、负载的高低)。具体地说，基于在波形检测电路30(脉宽检测电路)中检测出的脉宽信息，检测出受电侧的负载状态，例如、进行数据(负载)检测、异物(金属)检测及装卸(安装与卸下)检测等。也就是说，作为感应电压信号的脉宽信息的脉宽期间根据受电侧的负载状态的变化而变化。控制电路22基于该脉宽期间(通过脉宽期间的测量获得的计数值)检测受电侧的负载变动。基于此，如图3(B)所示，受电装置40的负载调制部46在通过负载调制发送数据时，可以检测出该发送数据。

受电装置40(受电模块、次级模块)可以包含有次级线圈L2、受电部42、负载调制部46、供电控制部48及受电控制装置50。此外，受电装置40和受电控制装置50并不限定于图2的构成，可以省略其构成要素的一部分，或附加其他的构成要素，进行改变连接关系等各种各样的变形实施。

受电部42将次级线圈L2的交流感应电压变为直流电压。该转换是利用受电部42具有的整流电路43进行的。该整流电路43包含二极管DB1～DB4。二极管DB1设置在次级线圈L2一端的节点NB1与直流电压VDC的生成节点NB3之间，DB2设置在节点NB3与次级线圈L2的另一端的节点NB2之间，DB3设置在节点NB2与VSS的节点NB4之间，DB4设置在节点NB4与NB1之间。

受电部42的电阻RB1、RB2设置在节点NB1与NB4之间。而且，通过利用电阻RB1、RB2对节点NB1、NB4间的电压进行分压所得信号CCMPI被输入给受电控制装置50的频率检测电路60。

受电部42的电容CB1以及电阻RB4、RB5被设置在直流电压VDC的节点NB3与VSS的节点NB4之间。而且，通过利用电阻RB4、RB5对节点NB3、NB4间的电压进行分压所得的信号ADIN被输入给受电控制装置50的位置检测电路56。

负载调制部46进行负载调制处理。具体地说，在从受电装置40向送电装置10发送预期的数据时，根据发送数据使在负载调制部46(次级侧)中的负载可变地变化，如图3(B)所示，使原线圈L1的感应电压的信号波形变化。因此，负载调制部46包含串联设置在节点NB3、NB4间的电阻RB3、晶体管TB3(N型的CMOS晶体管)。该晶体管TB3由受电控制装置50的控制电路52发出的信号P3Q进行导通、截止控制。而且，在导通、截止控制晶体管TB3而进行负载调制时，供电控制部48的晶体管TB2被截止，负载90与受电装置40处于未电气连接的状态。

例如，如图3(B)所示，当为发送了数据“0”而使次级侧为低负载(阻抗大)时，信号P3Q为L电平，晶体管TB3为截止状态。基于此，负载调制部46的负载变为几乎无穷大(无负载)。相反，当为发送了数据“1”而使次级侧为高负载(阻抗小)时，信号P3Q为H电平，晶体管TB3为导通状态。基于此，负载调制部46的负载变为电阻RB3(高负载)。

供电控制部48控制向负载90的电力供给。调整器49调整通过在整流电路43中的变换而得到的直流电压VDC的电压电平，生成电源电压VD5(例如5V)。受电控制装置50诸如被供给有该电源电压VD5并进行工作。

晶体管TB2(P型的CMOS晶体管)被来自受电控制装置50的控制电路52的信号P1Q控制。具体地说，晶体管TB2在完成(确定)ID认证并进行通常的电力传输时变为导通状态，在负载调制时等变为截止状态。

受电控制装置50是进行受电装置40的各种控制的装置，可以利用集成电路装置(IC)等来实现。该受电控制装置50可以利用由次级线圈L2的感应电压生成的电源电压VD5进行工作。而且，受电控制装置50可以包含控制电路52(受电侧)、位置检测电路56、振荡电路58、频率检测电路60以及充满电检测电路62。

控制电路52(控制部)是控制受电装置40和受电控制装置50的电路，可以利用例如门列阵和微型计算机等来实现。具体地说，控制电路52进行ID认证、位置检测、频率检测、负载调制、或者充满电检测等所需的各种顺序控制(序列控制)和判定处理。

位置检测电路56监视相当于次级线圈L2的感应电压的波形的信号ADIN的波形，判断原线圈L1与次级线圈L2的位置关系是否恰当。具体地说，在比较器中将信号ADIN转换为2个值或用A/D转换为2个值进行电平判定，判断其位置关系是否恰当。

振荡电路58例如由CR振荡电路构成，生成次级侧的时钟脉冲。频率检测电路60检测信号CCMPI的频率数(f1、f2)，如图3(A)所示，并判断由送电装置10发出的发送数据是“1”还是“0”。

充满电检测电路62(充电检测电路)是检测负载90的蓄电池94(二次电池)是否变为充满电状态(充电状态)的电路。

负载90可以包含进行蓄电池94的充电控制等的充电控制装置92。此充电控制装置92(充电控制IC)可以通过集成电路装置等实现。另外，可以像智能电池一样，令蓄电池94本身具有充电控制装置92的功能。

接着，用图4的流程图对送电侧和受电侧的动作的概要进行说明。当送电侧电源接通进行通电时(步骤S1)，进行位置检测用的暂时的电力输送(步骤S2)。通过该电力传输，受电侧的电源电压上升，解除受电控制装置50的复位(步骤S11)。于是受电侧把信号P1Q设定为H电平(步骤S12)。基于此，晶体管TB2处于截止状态，隔断与负载90之间的电气连接。

接着，受电侧利用位置检测电路56判断原线圈L1和次级线圈L2的位置关系是否恰当(步骤S13)。而且，在位置关系恰当时，受电侧开始ID认证处理并将认证帧发送给送电侧(步骤S14)。具体地说，通过在图3(B)中说明的负载调制发送认证帧的数据。

当送电侧接收到认证时，进行ID是否一致等的判断处理(步骤S3)。而且，当允许ID认证时，将允许帧向受电侧发送(步骤S4)。具体地说，通过在图3(A)中说明的频率调制发送数据。

受电侧接收允许帧，当其内容为OK时，将用于开始无触点电力传输的启动帧向送电侧发送(步骤S15、S16)。另一方面，送电侧接收到启动帧，当其内容为OK时，开始通常的电力传输(步骤S5、S6)。而且，受电侧将信号P1Q设定为L电平(步骤S17)。基于此，由于晶体管TB2同时变为导通，所以可以对负载90进行电力传输，开始向负载的电力供给(VOUT的输出)(步骤S18)。

3.脉宽检测方法

3.1构成例

在图5中示出本实施例的送电控制装置20的构成例。另外，本实施例的送电控制装置20不限于图5的构成，可以是将其构成要素的一部分(例如、波形监视电路、波形整形电路)省略、或附加其他的构成要素等各种各样的变形实施。

在图5中，当原线圈L1的电感和构成谐振电路的电容的容量值有偏差，或电源电压有变动，或原线圈L1与次级线圈L2的距离和位置关系有变动时，则感应电压信号PHIN1的峰值电压(振幅)也变动。因此，仅检测信号PHIN1的峰值电压的方法，存在有不能实现准确的检测出负载变动的危险。因此，在图5中，通过进行感应电压信号PHIN1的脉宽信息的检测，检测出负载变动。

在图5中，驱动时钟脉冲生成电路25生成规定原线圈L1的驱动频率的驱动时钟脉冲DRCK。具体地说，对在振荡电路24中生成的基准时钟脉冲CLK进行分频，生成驱动时钟脉冲DRCK。该驱动时钟脉冲DRCK的驱动频率的交流电压被供给到原线圈L1中。

驱动器控制电路26基于驱动时钟脉冲DRCK生成驱动器控制信号向驱动原线圈L1的送电部12的送电驱动器(第一、第二送电驱动器)输出。这时，生成驱动器控制信号以使输入到倒相电路的P型晶体管的栅极的信号和输入到N型晶体管的栅极的信号成为相互非重叠的信号，以使在构成送电驱动器的倒相电路中不流有贯通电流。

波形检测电路30包含检测原线圈L1的第一感应电压信号PHIN1的波形变化的第一波形检测电路31。而且，第一波形检测电路31包含第一波形整形电路32和第一脉宽检测电路33。波形整形电路32(脉冲信号生成电路)对原线圈L1的感应电压信号PHIN1进行波形整形输出波形整形信号WFQ1。具体地说，例如、在信号PHIN1超过给定的阈值电压时，生成处于使能状态(例如H电平)的方形波(矩形波)的波形整形信号WFQ1(脉冲信号)。

脉宽检测电路33用于检测原线圈L1的感应电压信号PHIN1的脉宽信息。具体地说，接受来自波形整形电路32的波形整形信号WFQ1和来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲DRCK(驱动器控制信号)，通过对波形整形信号WFQ1的脉宽信息进行检测，检测出感应电压信号PHIN1的脉宽信息。

例如、将感应电压信号PHIN1从GND侧(低电位电源侧)进行变化并超过第一阈值电压VT1的定时作为第一定时。在这种情况下，脉宽检测电路33测量出驱动时钟脉冲DRCK的第一边缘定时(例如、下降的定时)和第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息。例如、通过驱动时钟脉冲DRCK的电压变化测量出感应的电压信号PHIN1处于给定阈电压VT1以下的第一脉宽期间。而且，测量出对于驱动时钟脉冲DRCK的脉宽的波形整形信号WFQ1(感应电压信号)的脉宽的大小。这时的第一脉宽期间的检测诸如利用基准时钟脉冲CLK进行。而且，在脉宽检测电路33中的测量结果的数据PWQ1诸如锁存在未图示的锁存电路中。具体地说，脉宽检测电路33根据基准时钟脉冲CLK使用进行计数值的增量(或减量)的计数器，测量第一脉宽期间，其测量结果的数据PWQ1锁存到锁存电路中。

而且，控制电路22基于在脉宽检测电路33中检测出的脉宽信息，检测出受电侧(次级侧)的负载状态(负载变动、负载的高低)。具体地说，控制电路22基于在脉宽检测电路33中检测出的脉宽信息，进行异物检测(一次异物检测)。或者，可以对受电装置40通过负载调制发送的数据进行检测。

在图6(A)至图6(C)中示出驱动时钟脉冲DRCK、线圈端信号CSG、感应电压信号PHIN1及脉冲信号PLS1的信号波形的测定结果。图6(A)、图6(B)、图6(C)是各个信号分别在低负载(例如次级侧的负载电流＝0mA)、中负载(负载电流＝70mA)、高负载(负载电流＝150mA)时的各自信号波形(电压波形)。另外，在脉宽检测中所使用的脉冲信号PLS1在感应电压信号PHIN1超过第一阈值电压VT1的第一定时TM1成为H电平的信号，在驱动时钟脉冲DRCK上升沿定时TR成为L电平的信号。而且，作为用于测量脉宽期间的阈值电压VT1(例如、N型晶体管的阈值电压)，可以优选设定负载状态的检测精度最好的电压。

如图6(A)至图6(C)所示，受电侧的负载越高(负载电流越大)脉冲信号PLS1的脉宽期间XTPW1越长。因此，通过测量该脉宽期间XTPW1，能够检测出受电侧的负载状态(负载的高低)。例如、在原线圈L1上(L1和L2之间)插入金属等的异物时，对异物供给了一次侧的电力。受电侧的负载状态处于过载状态。在这种情况下，通过测量脉冲期间XTPW1的长度检测出该过载状态，能够实现所谓的异物检测(一次异物检测)。另外，通过测量脉宽期间XTPW1，判断受电装置40的负载调制部46的负载的高低，可以检测出受电侧发出的发送数据是“0”还是“1”。

另外，在图6(A)至图6(C)中，将从定时TM1开始到驱动时钟脉冲DRCK的上升沿定时TR的期间规定为脉宽期间XTPW1。也就是说，在这种情况下，第一波形检测电路31检测出脉冲信号PLS1的脉宽期间XTPW1作为第一脉宽信息。不过，如后述的图9所示，将从驱动时钟脉冲DRCK的下降沿定时TF到定时TM1的期间规定为脉宽期间TPW1，优选第一波形检测电路31检测出脉宽期间TPW1作为第一脉宽信息。据此，当受电侧的负载低时，能够防止将噪音信号当作脉冲信号测量脉宽期间的情况。而且，在这种情况下，受电侧的负载越高，脉宽期间TPW1越短。因此，当脉宽期间TPW1(脉宽计数值)比给定的期间(给定的计数值)变短时，能够判断在原线圈L1上插入了异物，实现异物检测。

图7(A)所示为在无负载时的一次侧的等效电路图，图7(B)所示为在有负载时的等效电路图。如图7(A)所示，在无负载时，由电容C和一次侧的磁漏电感L11及耦合电感M形成串联谐振电路。因此，如图7(C)的B1所示，无负载时的线圈谐振特性为Q值高的急剧变化的特性。另一方面，在有负载时，增加次级侧的磁漏电感L12及次级侧的负载的电阻RL。因此，如图7(C)所示，有负载时的谐振频率fr2、fr3与无负载时的谐振频率fr1相比变大。另外，通过电阻RL的影响，有负载时的谐振特性为Q值变为低的缓慢的特性。尤其随着从低负载(RL大)变成高负载(RL小)谐振频率变高，谐振频率接近于线圈的驱动频率(DRCK的频率)。

这样，当谐振频率接近于驱动频率时，则可以徐徐地显现谐振频率的正弦波的部分。也就是说，在图6(A)所示的低负载时的电压波形中，作为驱动波形的方形波比作为谐振波形的正弦波处于主控地位。针对于此，在图6(C)的高负载时的电压波形中，作为谐振波形的正弦波比作为驱动波形的方形波处于主控地位。其结果，越变高负载，脉宽期间XTPW1越变长(TPW1越变短)。因此，通过测量脉宽期间XTPW1(TPW1)能够以简单的构成判断出受电侧的负载的变动(高低)。

例如，考虑只检测线圈端信号的峰值电压的变化来辨别因金属异物插入等导致的受电侧的负载变动的方法。不过，按照此方法，不仅负载变动，即使根据原线圈L1和次级线圈L2的距离和位置关系，峰值电压也变化了。因此，存在负载变动检测的偏差变大的问题。

针对于此，在本实施例的脉宽检测方法中，通过利用数字处理不是测量出峰值电压，而是测量出根据受电侧的负载状态进行变化的脉宽期间，检测出负载变动。因此，有能够实现偏差少的负载变动检测的优点。

另外，也有考虑以基于负载相位特性判断受电侧的负载变动的方法。在这里，基于负载的相位特性就是指电压和电流相位差的特性，但是，在此方法中，存在有电路构成复杂、高成本化的问题。

针对于此，在本实施例的脉宽检测方法中，由于能够利用电压波形以简单的波形整形电路和计数电路(计数器)作为数字数据处理，所以有能够简便化电路构成的优点。另外，也具有与通过检测出峰值电压来检测出负载变动的振幅检测方法的组合容易实现的优点。

尤其在本实施例的脉宽方法中，如图6(A)至图6(C)所示，测量由感应电压信号PHIN1从0V(GND侧)开始变化并超过阈值电压VT1的定时TM1规定的脉宽期间XTPW1。因此，通过将阈值电压VT1设定为0V的附近，能够减少由电源电压变动或线圈的距离和位置关系的变动导致的不良影响，尤其能够实现偏差少的负载变动检测。

3.2具体的构成例

图8所示为本实施例的送电控制装置20、波形监视电路14的具体的构成例。

波形监视电路14包含带有限幅功能的第一整流电路17。该整流电路17具有设置在生成原线圈L1的线圈端信号CSG的线圈端节点NA2和生成波形监视用的感应电压信号PHIN1的第一监视节点NA11之间的电流限制电阻RA1。而且，整流电路17在进行将感应电压信号PHIN1钳位成VDD的电压(高电位电源电压)的限幅动作的同时，对感应电压信号PHIN1进行半波整流。

通过设置这样的电流限制电阻RA1，防止有来自线圈端节点NA2的过大的电流流入送电控制装置20的IC端子的情况。另外，整流电路17通过将感应电压信号PHIN1钳位成VDD的电压，防止在送电控制装置20的IC端子上施加最大额定电压以上的电压的情况。另外，整流电路17通过进行半波整流，防止在送电控制装置20的IC端子上施加负的电压的情况。

具体地说，整流电路17包含设置在监视节点NA11与VDD(广义上的高电位电源)节点之间、以从监视节点NA11朝向VDD节点的方向作为正向的第一二极管DA1。另外，还包含设置在监视节点NA11和GND(更广义上的低电位电源)节点之间、以从GND节点朝向监视节点NA11的方向作为正向的第二二极管DA2。通过二极管DA1实现向VDD的限幅工作，通过二极管DA2实现半波整流。

另外，可以设置稳压二极管代替设置二极管DA1。也就是说，可以设置在监视节点NA11和GND(低电位电源)节点之间以从GND节点朝向监视节点NA11的方向作为正向的稳压二极管。

波形整形电路32(第一波形整形电路)包含有串联连接在VDD(高电位电源)和GND(低电位电源)之间的电阻RC1及N型晶体管TC1和倒相电路INVC1。在晶体管TC1的栅极上输入有来自波形监视电路14的感应电压信号PHIN1。而且，当信号PHIN1比晶体管TC1的阈值电压高时，TC1变为导通、由于节点NC1的电压成为L电平，所以波形整形信号WFQ1成为H电平。另一方面，当信号PHIN1比阈值电压低时，波形整形信号WFQ1成为L电平。

脉宽检测电路33包含有第一计数器122。该计数器122在脉宽期间进行计数值的增量(或减量)，基于得到的计数值测量出脉宽期间(第一脉宽期间)的长度。这时，计数器122诸如基于基准时钟脉冲CLK进行计数值的计数处理。

更具体地说，脉宽检测电路33包含有第一允许信号生成电路120。该允许信号生成电路120接受第一波形整形信号WFQ1和驱动时钟脉冲DRCK，在第一脉宽期间生成处于使能状态的第一允许信号ENQ1。然后，计数器122在允许信号ENQ1使能(例如为H电平)时，进行计数值的增量(或减量)。

该允许信号生成电路120可以包括在其时钟脉冲端子(反转时钟脉冲端子)上输入有驱动时钟脉冲DRCK(包含与DRCK等效的信号)、在其数字端子上输入有VDD(高电位电源)的电压、在其复位端子(非反转复位端子)上输入有波形整形信号WFQ1(包含与WFQ1等效的信号)的触发电路FFC1。根据该触发电路FFC1，在波形整形信号WFQ1成为了L电平之后，当驱动时钟脉冲DRCK为L电平时，其输出信号、即允许信号ENQ1成为H电平(使能)。之后，当波形整形信号WFQ1为H电平时，则触发电路FFC1被复位，其输出信号的允许信号ENQ1为L电平(非使能)。因此，计数器122通过利用基准时钟脉冲CLK计数允许信号ENQ1成为H电平(使能)的期间，能够测量出脉宽期间。

此外，允许信号生成电路120可以包括在其时钟脉冲端子上输入有驱动时钟脉冲DRCK、在其数据端子上连接有GND(低电位电源)、在其置位端子上输入有波形整形信号WFQ1的触发电路。在这种情况下，可以将触发电路的输出信号的反转信号作为允许信号ENQ1输入到计数器122中。

计数值保持电路124用于保持来自计数器122的计数值CNT1(脉宽信息)。而且，保持的计数值的数据LTQ1向输出电路126输出。

输出电路126(滤波电路、噪音消除电路)接受在计数值保持电路124中保持的计数值的数据LTQ1，输出数据PWQ1(第一脉宽信息)。该输出电路126诸如可以包含对在计数值保持电路124中此次保持的计数值和上次保持的计数值进行比较，输出较大的计数值的比较电路130。基于此，从输出电路126输出保持最大值的计数值。据此，能够抑制因噪声等导致的脉宽期间的变动，实现稳定的脉宽检测。另外，与振幅检测方法组合也能够容易化。

图9所示为用于说明图8的电路动作的信号波形例。在图9的D1的定时中，当波形整形信号WFQ1成为L电平时，解除触发电路FFC1的复位。而且，在驱动时钟脉冲DRCK下降沿定时TF中，VDD电压被摄取到触发电路FFC1，基于此，允许信号ENQ1从L电平变化为H电平。其结果，计数器122开始计数处理，使用基准时钟脉冲CLK测量出脉宽期间TPW1。

接着，在第一定时TM1，当波形整形信号WFQ1成为H电平时，复位触发电路FFC1，允许信号ENQ1从H电平向L电平变化。基于此，计数器122的计数处理完成。而且，通过该计数处理得到的计数值成为表示脉宽期间TPW1的测量结果。

此外，如图9所示，脉宽期间TPW1和XTPW1相加，成为驱动时钟脉冲DRCK的半周期期间。而且，负载侧的负载越变高，图6(A)至图6(C)的脉宽期间XTPW1越长。因此，受电侧的负载越变高，图9的脉宽期间TPW1越短。在图6(A)至图6(C)的脉宽期间XTPW1中，当受电侧负载低时，存在噪音信号和脉冲信号难于辨别的问题，但是，在图9的脉宽期间TPW1中，能够防止这样的问题。

在本实施例的脉宽检测方法的第一方式中，如图9的D3所示，基于线圈端信号CSG从0V开始变化并超过低电位侧的阈值电压VTL的定时TM1，规定脉宽期间TPW1。也就是说，脉宽期间TPW1是驱动时钟脉冲DRCK的下降沿定时TF和定时TM1之间的期间，通过由受电侧的负载变动引起定时TM1变化，脉宽期间TPW1进行变化。而且，由于规定定时TM1的阈值电压VTL为低电压，所以在电源电压等变动时，定时TM1的偏差少。另外，在线圈L1和L2的距离和位置关系有变动时，定时TM1的偏差少。因此，根据本实施例的第一方式，能够实现电源电压等的变动的不良影响小的脉宽检测方式。

此外，在图8的整流电路17中，与后述的图16所示的本实施例的第二方式用的整流电路18不同，不是对线圈端信号CSG进行电压分割，而是作为感应电压信号PHIN1输入到波形整形电路32中。因此，图9的阈值电压VTL与图8的波形整形电路32的N型晶体管TC1的阈值电压大致为相等，与图6(A)至图6(C)的阈值电压VT1大致为相等。

另外，波形整形电路32的构成不限于图8的构成。如图10(A)所示，波形整形电路32可以包括在其非反转输入端子(第一端子)上输入有信号PHIN1、在其反转输入端子(第二端子)上输入有阈值电压VT1(VTL)的比较器CPC1。如使用这样的比较器CPC1，由于可以任意地调整阈值电压VT1，所以可以提高负载变动的检测精度。

另外，允许信号生成电路120的构成也不限于图8的构成。如图10(B)所示，允许信号生成电路120可以包括在其第一输入端子上输入有驱动时钟脉冲DRCK、在其第二输入端子上输入有波形整形信号WFQ1的NOR电路NORC1。

另外，输出电路126的构成也不限于图8的构成。如图11所示，输出电路126可以包括求得在保持电路124中保持的多个计数值(例如，此次的计数值和上次的计数值)的平均值(移动平均)的平均化电路132。如使用这样的平均化电路132，在计数值中重叠有噪音成分时，也能够消除其噪音成分，能够实现稳定的脉宽检测。另外，与振幅检测方法的组合也能够容易化。

4.变形例

图12所示为本实施例的变形例。在该变形例中，波形检测电路30除用图5和图8说明的第一波形检测电路31之外，还包含有检测原线圈L1的第二感应电压信号PHIN2的波形变化的第二波形检测电路34。在这里，第一波形检测电路31进行用图6(A)至图6(C)等说明的第一方式的脉宽检测。另一方面，第二波形检测电路34进行用后述的图13(A)至图13(C)说明的第二方式的脉宽检测。

第二波形检测电路34包含有第二波形整形电路35和第二脉宽检测电路36。波形整形电路35波形整形原线圈L1的感应电压信号PHIN2，输出波形整形信号WFQ2。具体地说，例如、当信号PHIN2超出给定的阈值电压时，输出使能(例如、H电平)的方形波(矩形波)的波形整形信号WFQ2。

脉宽检测电路36检测原线圈L1的感应电压信号PHIN2的脉宽信息。具体地说，接受来自波形整形电路35的波形整形信号WFQ2和来自驱动时钟脉冲生成电路25的驱动时钟脉冲DRCK，通过检测出波形整形信号WFQ2的脉宽信息，检测出感应电压信号PHIN2的脉宽信息。

例如、将感应电压信号PHIN2从高电位电源(VDD)侧开始进行变化并低于第二阈值电压VT2的定时作为第二定时。在这种情况下，脉宽检测电路36测量出驱动时钟脉冲DRCK的第二边缘定时(例如上升沿定时)和第二定时之间的期间、即第二脉宽期间，从而检测出第二脉宽信息。例如、测量出根据驱动时钟脉冲DRCK的电压变化而感应的电压信号PHIN2成为给定的阈值VT2以上的第二脉宽期间。而且，测量出对于驱动时钟脉冲DRCK的脉宽的波形整形信号WFQ2(感应电压信号)的脉宽的大小。这时的脉宽期间的测量例如利用基准时钟脉冲CLK进行。而且，在脉宽检测电路36中的测量结果的数据PWQ2例如被锁存在未图示的锁存电路中。具体地说，脉宽检测电路36利用基准时钟脉冲使用进行计数值的增量(或减量)的计数器，测量脉宽期间，其测量结果的数据PWQ2锁存在锁存电路中。

而且，控制电路22基于在脉宽检测电路36中检测出的脉宽信息，进行异物检测(二次异物检测，第二次异物检测)。或者、可以对受电装置40通过负载调制发送的数据进行检测。

图13(A)至图13(C)所示为驱动时钟脉冲DRCK、线圈端信号CSG、感应电压信号PHIN2以及脉冲信号PLS2的信号波形的测定结果。图13(A)、图13(B)、图13(C)是各个信号分别在低负载、中负载及高负载时的各自信号波形。另外，在脉宽检测中所使用的脉冲信号PLS2在感应电压信号PHIN2低于第二阈值电压VT2的第二定时TM2中成为H电平，在驱动时钟脉冲DRCK的下降沿定时TF中成为L电平的信号。另外，作为用于测量脉宽期间的阈值电压VT2(例如、N型晶体管的阈值电压)可以适当选择设定最适合负载状态的检测精度的电压。

如图13(A)至图13(C)所示，受电侧的负载越变高，脉冲信号PLS2的脉冲期间XTPW2就越长。因此，通过测量该脉宽期间XTPW2能够检测出受电侧的负载状态。具体地说，检测出异物(二次异物检测)，能够检测出来自受电侧的发送数据(保存帧)是“0”还是“1”。

另外，在图13(A)至图13(C)中，将从定时TM2到驱动时钟脉冲DRCK的下降沿定时TF的期间规定为脉宽期间XTPW2。也就是说，在这种情况下，第二波形检测电路34检测出脉冲信号PLS2的脉宽期间XTPW2作为第二脉宽信息。不过，如后述的图17所示，将从DRCK的上升沿定时TR到定时TM2的期间规定为脉宽期间TPW2，优选第二波形检测电路34检测出脉宽期间TPW2作为第二脉宽信息。根据上述构成，当受电侧的负载低时，能够防止将噪音信号当作脉冲信号而进行测量脉宽期间的情况。而且，在这种情况下，受电侧的负载越变高，脉宽期间TPW2越变短。

图13(A)至图13(C)的第二方式(下降检测方式)与图6(A)至图6(C)的第一方式(上升检测方式)相比，即使少的负载变动，脉宽(计数值)也有较大的变化，具有灵敏度高优点。另一方面，图6(A)至图6(C)的第一方式与图13(A)至图13(C)的第二方式相比，对于电源电压变动、线圈L1和L2的距离及位置关系的变动，具有脉宽的检测偏差少的优点。

例如、图14(A)是表示对于在第一方式中的电源电压变动的脉宽的检测偏差的图，图14(B)是表示对于在第二方式中的电源电压变动的脉宽的检测偏差的图。

如图14(A)所示，在第一方式中，即使电源电压变高或变低，负载电流-脉宽的特性曲线也不太变动。另一方面，如图14(B)所示，在第二方式中，当电源电压变高或变低时，则负载电流-脉宽的特性曲线也变动，对于电源电压变动的脉宽的检测偏差大。

因此，在图12的变形例中，在通常送电开始前的异物检测、即一次异物检测(初次异物检测)中，第一波形检测电路31以第一方式进行波形检测，使用通过其得到的第一脉冲信息(PWQ1)。另一方面，在通常送电开始后的异物检测、即二次异物检测(第二次异物检测)中，第二波形检测电路34以第二方式进行波形检测，使用通过其得到的第二脉宽信息(PWQ2)。另外，诸如使用第二脉宽信息检测从受电侧发送来的数据(通知充满电检测等的数据)。

在图15中示出用于对这些的一次异物检测、二次异物检测进行说明的流程图。

首先，启动一次侧(送电装置侧)(步骤S21)，启动了的一次侧对用于启动次级侧的电力(位置检测用的电力)送电(步骤S22)，过渡到通信待机状态(步骤S23)。于是，启动次级侧(受电装置侧)(步骤S31)通过在图3(B)中说明的负载调制向一次侧发送认证帧(同步ID)(步骤S32)。

一次侧(原线圈侧)当接收到认证帧时，则进行ID认证(步骤S24)。而且，将驱动频率(DRCK的频率)设定为与通常送电用频率F1不同的频率、即异物检测用频率F2。具体地说，设定为通常送电用频率F1和线圈谐振频率F0之间的频率、即异物检测用频率F2。

而且，一次侧处于将驱动频率设定为这样的异物检测用频率F2的状态下进行一次异物检测(步骤S26)。具体地说，根据图6(A)至图6(C)中说明的第一方式，第一波形检测电路31通过波形检测进行一次异物检测。

接着，原线圈侧将驱动频率设定为通常送电用频率F1，开始通常送电(步骤S27)，基于此，次级侧进行接受电力(步骤S33)。

开始这样通常送电之后，次级侧进行二次异物检测(步骤S28)。具体地说，根据在图13(A)至图13(C)中说明的第二方式，第二波形检测电路34通过进行波形检测进行二次异物检测。这时，优选在开始通常送电之后定期地进行二次异物检测。

而且，次级侧当检测负载的充满电时进行通常送电完成的通知(步骤S34)，基于此，一次侧完成通常送电(步骤S29)。

在图15中，当通常送电开始前诸如无负载状态时，进行一次异物检测。而且，如图14(A)所示，该一次异物检测以对于电源电压变动等偏差少的第一方式进行。因此，即使有电源电压变动等时，也能够在可以稳定的异物检测的同时，将在该一次异物检测中取得的脉宽的计数值设定为基准值。而且，基于在该无负载状态下的基准值，进行通常送电后的二次异物检测，能够检测出来自受电侧发送的数据是“0”还是“1”，实现有效率的负载变动检测。

图16所示为本实施例的变形例的具体的构成例。在图16中，第二波形检测电路34的波形整形电路35与第一波形检测电路31的波形整形电路32构成相同。另外，在第二波形检测电路34的允许信号生成电路140中，在其触发电路FFC2的非反转的时钟脉冲端子上输入有驱动时钟脉冲DRCK，在反转的复位端子上输入有波形整形信号WFQ2。除此之外的第二波形检测电路34的计数器142、计数值保持电路144以及输出电路146的构成与第一波形检测电路31的计数器122、计数值保持电路124以及输出电路126的构成相同。

另外，在图16中，波形监视电路14除包含有第一整流电路17之外还包含有第二整流电路18。该第二整流电路18通过第二监视节点NA21向第二波形检测电路34输出波形监视用的第二感应电压信号PHIN2。具体地说，整流电路18包含有设置在线圈端节点NA2和监视节点NA21之间的第一电阻RA2、以及设置在监视节点NA21和GND(低电位电源)节点之间的第二电阻RA3。此外，还包含有设置在监视节点NA21和GND节点之间的第三二极管DA3。而且，通过电阻RA2、RA3分压线圈端信号CSG的电压作为感应电压信号PHIN2并输入给第二波形检测电路34。另外，通过二极管DA3进行线圈端信号CSG的半波整流，就不会将负的电压施加在第二波形检测电路34上。

图17所示为用于说明图16的电路的动作的信号波形例。在图17的D2的定时，当波形整形信号WFQ2为H电平时，则触发电路FFC2的复位被解除。而且，在驱动时钟脉冲DRCK的上升沿定时TR中VDD电压被摄取到触发电路FFC2中，基于此，允许信号ENQ2从L电平向H电平进行变化。其结果，计数器142开始计数处理，利用基准时钟脉冲CLK测量出脉宽期间TPW2。

接着，在第二定时TM2，当波形整形信号WFQ2成为L电平时，则触发电路FFC2被复位，允许信号ENQ2从H电平向L电平进行变化。基于此，计数器142的计数处理完成。而且，通过该计数处理得到的计数值成为表示脉宽期间TPW2的测量结果。

另外，如图17所示，脉宽期间TPW2和XTPW2相加成为驱动时钟脉冲DRCK的半周期期间。而且，受电侧的负载越变高、图13(A)至图13(C)的脉宽期间XTPW2越长。因此，受电侧的负载越变高，图17的脉宽期间TPW2越短。在图13(A)至图13(C)的脉宽期间XTPW2中，当受电侧的负载低时，存在难于辨别噪声信号和脉冲信号的问题，但是，在图17的脉宽期间TPW2中能够防止这样的问题。

如图17的D3所示，在第一方式中，用低电位侧的阈值电压VTL判定定时TM1，如D4所示，在第二方式中用高电位侧的阈值电压VTH判定定时TM2。

而且，如图17的D3所示，在用低电位侧的阈值电压VTL判定定时TM1的第一方式中，当使用图16所示的第二方式用的整流电路18时，通过电阻RA2、RA3的分压，压坏了波形，有检测精度劣化的危险。

在这一点上，图16所示的第一方式用的整流电路17中，不必进行用电阻的分压，就能够将通过钳位及半波整流线圈端信号CSG得到的信号PHIN1输入给第一波形监视电路31。因此，基于不进行用电阻分压的完全的波形信号PHIN1，就能够检测出脉宽，所以能够提高检测精度。另外，通过设置二极管DA1、DA2，能够防止信号PHIN1超过最大额定电压，或负的电压输入到第一波形检测电路31中的情况。

另一方面，在第二方式用的整流电路18中，利用电阻RA2、RA3分压的信号PHIN2向波形整形电路35的N型晶体管TC2中输入。而且，通过进行这样分压，在防止信号PHIN2超过了最大额定电压的情况的同时，如图17的D4所示，能够将阈值电压VTH设定为高电位侧。即、信号PHIN1、PHIN2分别输入到相同阈值电压的N型晶体管TC1、TC2的栅极。但是，由于信号PHIN2是通过电阻RA2、RA3分压的信号，所以在线圈端信号CSG中观察时，D4所示的阈值电压VTH与D3所示的阈值电压VTL相比为高电压。而且，当设定这样的阈值电压VTH为高电压时，对于负载变动的脉宽的变化较大，能够实现灵敏度良好的负载变动检测。因此，就能够恰当地实现通常送电开始后的二次异物检测和从次级侧发送的数据是“1”还是“0”的判定。

另外，在图16中，设置有第一方式、第二方式的脉宽检测用的第一、第二整流电路17、18，但是，也可以加上这些，再设置峰值检测用(电压检测用)的第三整流电路。而且，也可以在第一、第二波形检测电路的基础上，再设置输入有来自峰值检测用的第三整流电路的第三感应电压信号的第三波形检测电路。在这种情况下，第三波形检测电路通过检测出第三感应电压信号的峰值变化，检测出受电侧的负载变动。这样的第三波形检测电路可以包含有例如、进行峰值保留动作的振幅检测电路、以及通过振幅检测电路被进行峰值保留的信号的A/D变换的A/D变换电路等。设置这样的振幅检测用的第三整流电路及第三波形检测电路，通过组合峰值检测和脉宽检测，能够实现更智能的波形检测。

另外，如上所述，对本实施例进行了详细地说明，但是，只要实质上不脱离本发明的发明点及效果是可以进行很多变形，这对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。例如、在说明书或者附图中，至少有一次与更广义或者同义不同术语(低电位电源、高电位电源、电子设备等)同时记载的用词(GND、VDD、移动电话机、充电器等)，在说明书或附图的任何地方可以替换为不同术语。而且，本实施例及变形例的全部组合都包含在本发明的保护范围之内。另外，送电控制装置、送电装置、受电控制装置、受电装置的构成/动作及脉宽检测方法也不限于在本实施例中说明的这些实施例，可以是各种变形例。

附图标记说明

L1原线圈                            L2次级线圈

10送电装置                          12送电部

14波形监视电路                      16显示部

17、18整流电路                      20送电控制装置

22控制电路(送电侧)                  24振荡电路

25驱动时钟脉冲生成电路              26驱动器控制电路

30波形检测电路                      31第一波形检测电路

32波形整形电路                      33脉宽检测电路

34第二波形检测电路                  35波形整形电路

36脉宽检测电路                      40受电装置

42受电部                            43整流电路

46负载调制部                        48供电控制部

50受电控制装置                      52控制电路(受电侧)

56位置检测电路                      58振荡电路

60频率检测电路                      62充满电检测电路

90负载                    92充电控制装置

94蓄电池                  120允许信号生成电路

122计数器                 124计数值保持电路

126输出电路               130比较电路

140允许信号生成电路       142计数器

144计数值保持电路         146输出电路

150比较电路

Claims (17)

1.一种送电控制装置，设置在通过使原线圈和次级线圈电磁耦合而从送电装置向受电装置传输电力，并向所述受电装置的负载供给电力的无触点电力传输系统的所述送电装置中，其特征在于包括：

驱动时钟脉冲生成电路，用于生成规定所述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲，并进行输出；

驱动器控制电路，基于所述驱动时钟脉冲生成驱动器控制信号，向驱动所述原线圈的送电驱动器输出；

波形检测电路，用于检测出所述原线圈的感应电压信号的波形变化；以及

控制电路，基于在所述波形检测电路中的检测结果，检测出受电侧的负载状态，

其中，所述波形检测电路包含第一脉宽检测电路，所述第一脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阈值电压的定时作为第一定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第一边缘定时和所述第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息，

所述控制电路，基于所述第一脉宽信息，检测出受电侧的负载状态。

2.根据权利要求1所述的送电控制装置，其特征在于：

所述波形检测电路包含第一波形整形电路，所述第一波形整形电路用于对所述第一感应电压信号进行波形整形，并输出第一波形整形信号，

所述第一脉宽检测电路基于所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，测量所述第一脉宽期间。

3.根据权利要求2所述的送电控制装置，其特征在于，

所述第一脉宽检测电路包含第一计数器，所述第一计数器在所述第一脉宽期间进行计数值的增量或减量，并基于所获得的计数值测量所述第一脉宽期间的长度。

4.根据权利要求3所述的送电控制装置，其特征在于：

所述第一脉宽检测电路包含第一允许信号生成电路，所述第一允许信号生成电路用于接受所述第一波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，在所述第一脉宽期间生成处于使能状态的第一允许信号，

所述第一计数器在所述第一允许信号处于使能状态时，进行计数值的增量或减量。

5.根据权利要求4所述的送电控制装置，其特征在于，

所述第一允许信号生成电路包含第一触发电路，所述第一触发电路在其时钟脉冲端子上输入有所述驱动时钟脉冲，在其数据端子上输入有高电位电源电压或低电位电源电压，在其复位端子或置位端子上输入有所述第一波形整形信号。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的送电控制装置，其特征在于，

所述第一脉宽检测电路包括：

对来自所述第一计数器的计数值进行保持的第一计数值保持电路；以及

对在所述第一计数值保持电路中此次保持的计数值和上次保持的计数值进行比较，输出较大的计数值的第一输出电路。

7.根据权利要求3至5中任一项所述的送电控制装置，其特征在于，

所述第一脉宽检测电路包括：

对来自所述第一计数器的计数值进行保持的第一计数值保持电路；以及

对在所述第一计数值保持电路中保持的多个计数值的平均值进行输出的第一输出电路。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的送电控制装置，其特征在于，

所述控制电路基于所述第一脉宽信息进行异物检测。

9.根据权利要求8所述的送电控制装置，其特征在于，

所述控制电路基于所述第一脉宽信息进行送电开始前的异物检测、即一次异物检测。

10.根据权利要求9所述的送电控制装置，其特征在于，

所述波形检测电路包含第二脉宽检测电路，所述第二脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第二感应电压信号从高电位电源侧开始变化并低于第二阈值电压的定时作为第二定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第二边缘定时和所述第二定时之间的期间、即第二脉宽期间，检测出第二脉宽信息，

所述控制电路基于所述第二脉宽信息进行送电开始后的异物检测、即二次异物检测。

11.根据权利要求10所述的送电控制装置，其特征在于，

所述波形检测电路包含第二波形整形电路，所述第二波形整形电路用于对所述第二感应电压信号进行波形整形，输出第二波形整形信号，

所述第二脉宽检测电路基于所述第二波形整形信号和所述驱动时钟脉冲，测量所述第二脉宽期间。

12.根据权利要求11所述的送电控制装置，其特征在于，

所述第二脉宽检测电路包含第二计数器，所述第二计数器在所述第二脉宽期间进行计数值的增量或减量，并基于所获得的计数值测量所述第二脉宽期间的长度。

13.根据权利要求11所述的送电控制装置，其特征在于，

所述波形检测电路包含第一波形整形电路，所述第一波形整形电路用于对所述第一感应电压信号进行波形整形，向所述第一脉宽检测电路输出第一波形整形信号，

所述第二波形整形电路用于对与所述第一感应电压信号不同的所述第二感应电压信号进行波形整形，向所述第二脉宽检测电路输出所述第二波形整形信号。

14.根据权利要求12所述的送电控制装置，其特征在于，

所述波形检测电路包含第一波形整形电路，所述第一波形整形电路用于对所述第一感应电压信号进行波形整形，向所述第一脉宽检测电路输出第一波形整形信号，

所述第二波形整形电路用于对与所述第一感应电压信号不同的所述第二感应电压信号进行波形整形，向所述第二脉宽检测电路输出所述第二波形整形信号。

15.一种送电装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1至14中任一项所述的送电控制装置；以及

生成交流电压并供给所述原线圈的送电部。

16.一种电子设备，其特征在于，包括：根据权利要求15所述的送电装置。

17.一种无触点电力传输系统，包含送电装置和受电装置，通过使原线圈和次级线圈电磁耦合而从所述送电装置向所述受电装置传输电力，并向所述受电装置的负载供给电力，其特征在于，

所述受电装置包含受电部，所述受电部用于将所述次级线圈的感应电压变换为直流电压，

所述送电装置包括：

驱动时钟脉冲生成电路，用于生成规定所述原线圈的驱动频率的驱动时钟脉冲，并进行输出；

驱动器控制电路，用于基于所述驱动时钟脉冲生成驱动器控制信号，并向驱动所述原线圈的送电驱动器进行输出；

波形检测电路，用于检测出所述原线圈的感应电压信号的波形变化；以及

控制电路，用于基于在所述波形检测电路中的检测结果，检测出受电侧的负载状态，

其中，所述波形检测电路包括第一脉宽检测电路，所述第一脉宽检测电路用于在将所述原线圈的第一感应电压信号从低电位电源侧开始变化并超过第一阈值电压的定时作为第一定时时，测量所述驱动时钟脉冲的第一边缘定时和所述第一定时之间的期间、即第一脉宽期间，检测出第一脉宽信息，

所述控制电路基于所述第一脉宽信息检侧出受电侧的负载状态。

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