CN108879991A - 无线受电、供电装置、电力传送系统及过大磁场保护方法 - Google Patents

无线受电、供电装置、电力传送系统及过大磁场保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够以低电力损失进行过大磁场保护的无线受电装置、无线供电装置、无线电力传送系统、以及无线受电装置的过大磁场保护方法。所述无线受电装置包括:转换部,将交流磁场转换成具有对应于其振幅的电压值的承受电压;受电电路,根据承受电压而生成电压值固定的稳定化电压,并经由输出线输出对应于稳定化电压的输出电压;以及通信电路,接受稳定化电压作为电源电压以进行数据通信;且受电电路包含保护电路,所述保护电路在通信模式时将承受电压的上限限制成第1电压值,在供电模式时将承受电压的上限限制成比第1电压值高的第2电压值。

Description

无线受电、供电装置、电力传送系统及过大磁场保护方法
技术领域
本发明涉及一种通过非接触来供给电力的无线供电装置、通过非接触来接受电力的供给的无线受电装置、包含所述无线供电装置及无线受电装置的无线电力传送系统、以及无线受电装置的过大磁场保护方法。
背景技术
近年来,通过利用交流磁场以无线方式进行朝手表等可穿戴设备或集成电路(Integrated Circuit,IC)卡等的电力供给的无线电力传送系统已产品化。无线电力传送系统具有:输电装置,经由产生交流磁场的输电用的线圈而进行电力的无线传送;以及受电装置,经由将交流磁场转换成电力的受电用的线圈而接受电力的供给。
另外,作为此种无线电力传送系统,提出有如下者:经由输电用及受电用的线圈而在输电装置及受电装置间进行数据通信,由此进行关于电力传送的各种设定(例如参照日本专利特开2016-111792号公报(专利文献1))。
在此无线电力传送系统中,作为用以进行电力传送的交流磁场的频率,例如采用13.56MHz的频率。
然而,若在通过此种交流磁场来进行供电的输电装置与包含接受供电的受电装置的IC卡之间存在异物,则在输电装置侧,为了不论异物均将所期望的电力传送至受电侧,而提升磁场的强度。此时,存在因输电装置所产生的强磁场,而导致接受此强磁场的IC卡过度地发热并毁坏之虞。
因此,提出有如下的非接触电力传送装置:在输电装置侧检测在输电线圈中流动的电流,当所检测到的电流值超过规定的阈值时停止输电(例如参照日本专利特开2016-92921号公报(专利文献2))。
但是,在所述非接触电力传送装置中,为了检测在输电线圈中流动的电流而在电源线及输电电路间串联地设置电流传感器,因此所述电流传感器本身产生电力损失。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种能够以低电力损失进行过大磁场保护的无线受电装置、无线供电装置、无线电力传送系统、以及无线受电装置的过大磁场保护方法。
本发明的无线受电装置是利用交流磁场以无线方式分时地执行接受电力的供给的供电模式、及进行数据通信的通信模式的无线受电装置,其包括:转换部,将所述交流磁场转换成具有对应于其磁场振幅的电压值的承受电压;受电电路,根据所述承受电压而生成电压值固定的稳定化电压,并经由输出线而输出对应于所述稳定化电压的输出电压;以及通信电路,接受所述稳定化电压作为电源电压以进行所述数据通信;且所述受电电路包含保护电路,所述保护电路在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
本发明的无线供电装置是利用交流磁场以无线方式进行供电的无线供电装置,其包括:输电线圈;第1驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的一端送出第1驱动电流的动作、及从所述输电线圈的一端抽出第2驱动电流的动作;第2驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的另一端送出所述第2驱动电流的动作、及从所述输电线圈的另一端抽出所述第1驱动电流的动作;电流检测部,检测从所述第1驱动部中送出的所述第1驱动电流、及从所述第2驱动部中送出的所述第2驱动电流各自的电流量并生成第1电流检测信号,并且检测所述第1驱动部所抽出的所述第2驱动电流的电流量并生成第2电流检测信号;以及控制部,根据所述第1电流检测信号及所述第2电流检测信号来判定动作状态。
本发明的无线电力传送系统是包含无线供电装置及无线受电装置,利用交流磁场以无线方式分时地执行进行供电的供电模式及进行数据通信的通信模式的无线电力传送系统,所述无线供电装置包括:输电线圈;第1驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的一端送出第1驱动电流的动作、及从所述输电线圈的一端抽出第2驱动电流的动作;第2驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的另一端送出所述第2驱动电流的动作、及从所述输电线圈的另一端抽出所述第1驱动电流的动作;电流检测部,检测从所述第1驱动部中送出的所述第1驱动电流、及从所述第2驱动部中送出的所述第2驱动电流各自的电流量并生成第1电流检测信号,并且检测所述第1驱动部所抽出的所述第2驱动电流的电流量并生成第2电流检测信号;以及控制部,根据所述第1电流检测信号及所述第2电流检测信号来判定动作状态;所述无线受电装置包括:转换部,将所述交流磁场转换成具有对应于其磁场振幅的电压值的承受电压;受电电路,根据所述承受电压而生成电压值固定的稳定化电压;以及通信电路,接受所述稳定化电压作为电源电压以进行所述数据通信;且所述受电电路包含保护电路,所述保护电路在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
本发明的无线受电装置的过大磁场保护方法是一面利用交流磁场以无线方式分时地执行接受电力的供给的供电模式及进行数据通信的通信模式,一面获得具有对应于所述交流磁场的振幅的电压值的承受电压的无线受电装置的过大磁场保护方法,在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
在本发明中,当接受从无线供电装置产生的交流磁场,并取得具有对应于此交流磁场的磁场振幅的电压值的承受电压时,在与无线供电装置侧之间进行数据通信的通信模式时将承受电压的上限限制成第1电压值。另一方面,在接受电力的供给的供电模式时将承受电压的上限限制成比第1电压值高的第2电压值。
由此,在通信模式中,不论交流磁场的强度,均以比供电用的电压低的电压进行通信动作,因此可抑制通信动作中的电力消耗量。另外,在供电模式中,以比通信模式中的上限电压高的电压值限制承受电压的上限,因此伴随保护动作而流动的电流量得到抑制。
因此,根据本发明,在进行电力传送(供电模式)与数据传送(通信模式)的无线受电装置中,能够以低电力损失进行过大磁场保护。
附图说明
图1是表示无线电力传送系统300的概略构成的方块图。
图2是表示通信模式及供电模式各者中的交流磁场的磁场振幅的图。
图3是表示输电电路10中所含有的交流驱动电流生成部10A的构成的电路图。
图4是表示受电电路23的内部构成的方块图。
图5是表示过大磁场保护电路231的一例的电路图。
图6是表示过大磁场保护电路231的电压电流特性的图。
图7是表示过大磁场保护电路231的另一例的电路图。
图8是表示稳定化电路233(234)的构成的电路图。
图9是表示阻断电路235的一例的电路图。
图10是表示阻断电路235的另一例的电路图。
图11是用以说明幅移键控(Amplitude Shift Keying,ASK)解调部2401的解调动作的图。
图12是表示负载调变部2402的构成的电路图。
图13是表示在无线供电装置100及无线受电装置200间实施的数据通信及供电动作的流程图。
图14是表示通信模式及供电模式各者中的承受电压的电压值的图。
图15是表示供电状态监视处理的流程图。
图16是表示受电状态监视处理的流程图。
图17是表示动作状态检测处理的流程图。
图18是表示在供电模式时将受电电路23的动作状态通知给无线供电装置100时的承受电压的电压值的切换动作的图。
图19是表示在供电模式时将受电电路23的动作状态通知给无线供电装置100时的磁场振幅的变动动作的图。
图20是表示通信模式及供电模式各者中的强制放电信号DON的状态与输出电压VG的电压值的对应关系的时序图。
图21是表示无线受电装置200的另一构成的电路图。
图22是表示搭载有包含控制部24、稳定化电路233及稳定化电路234的半导体芯片CHP的大规模集成电路(large-scale integrated circuit,LSI)封装体PKG中的配线形态的一例的图。
符号的说明
0、1:逻辑电平
10:输电电路
10A:交流驱动电流生成部
11、21:共振电容器
12:输电线圈
13、24:控制部
20:受电线圈
22:整流电路
23:受电电路
100:无线供电装置
101:振荡部
102:反相器
103、104:驱动部
105:电流检测电路
106:电压检测电路
200:无线受电装置
231:过大磁场保护电路
232:磁场判定部
233、234:稳定化电路
235:阻断电路
236:输出放电电路
240:负载调变部
241、242:电压检测部
243:时钟振幅检测部
244:温度传感器
250:负载装置
300:无线电力传送系统
2401:ASK解调部/ASK解调电路/通信电路
2402:负载调变部/负载调变电路/通信电路
C1a、C1b、C2、Cs1、Cs2:电容器
C5:旁路电容器
CAD:时钟振幅检测信号
CD0:电流检测信号/电流量
CD1、CD2、CDa、GC1a、GC1b:电流检测信号
CHP:半导体芯片
Cth:电流阈值
D1a、D1b、D2、D3、D4:二极管
DON:强制放电信号
DV1、DV2、GV0、GVa:电压检测信号
fc:振荡信号
fcB:反转振荡信号
FBC:负反馈控制部
FV:反馈电压
GL:接地线
HR:判定阈值范围
IDE:输出电流检测部
IG:电流源
JV:承受电压
L1、L2:驱动线
L0、L3、L3a、L4、L5、L6:线
La、Lb、W1~W5:配线
LX:输出线
M1、M2:振幅
MCN:磁场保护控制信号
MFP:磁场振幅变动区间
MN1、MN2、N1~N6、P1~P6、Qn、QP0、QP1、QP2、QP3、QP11、QP12、QP21、QP22、QP23:晶体管
MP1、MP2:晶体管/电流镜电路
MS:磁场判定信号
MSW:晶体管/阻断开关
n1a、n1b、n2:节点
NG、PG:驱动电流
OCN:阻断控制信号
OP1、OP2、OP3:运算放大器
PD1~PD5:接合垫
PKG:LSI封装体
R1a、R1b、R2~R7、R10~R17:电阻
RF0:连接点
RS:接收信号
SE1:选择器
ST:短路信号
SW1、SW2、SW11、SW12:开关元件
TH1、TH2:阈值
TE:温度检测信号
Tp、Tg、TM1~TM3:外部端子
TXD:控制数据
V1:电压值/第1电压值
V2:电压值/第2电压值
va、vb:分压电压
Vg、Vt:稳定化电压
VC:检测电压
VDD:电源电位
VFP:电压变动区间
VG:输出电压
VL:电源线
VR:基准电压
VR1、VR2:负载电阻
VS:电压指定信号
Vth:电压下限值
S1~S11、S21~S24、S101、S102、S201~S204:步骤
具体实施方式
以下,一面参照附图一面对本发明的实施例进行详细说明。
图1表示包含本发明的无线供电装置100及无线受电装置200、以及从无线受电装置200接受作为电源电压的输出电压的供给的负载装置250的无线电力传送系统300的概略构成的方块图。
在无线电力传送系统300中,分时地执行利用交流磁场从无线供电装置100朝无线受电装置200中进行供电的供电模式、及利用交流磁场在无线供电装置100及无线受电装置200间进行数据通信的通信模式。
以下,对无线供电装置100及无线受电装置200各自的内部构成进行说明。
[无线供电装置100]
如图1所示,无线供电装置100包括:输电电路10、共振电容器11、输电线圈12、以及控制部13。再者,输电电路10例如形成在单一的半导体集成电路(Integrated Circuit,IC)芯片中、或进行分割而形成在多个半导体IC芯片中。
输电电路10在供电模式时,生成担负利用磁场谐振方式的无线供电的交流驱动电流,并经由驱动线L1及驱动线L2而将此交流驱动电流供给至共振电容器11及输电线圈12。
控制部13包含与无线受电装置200之间进行数据通信的通信电路。此通信电路在通信模式时,生成进行例如依据近场通信(Near Field Communication,NFC)论坛的数据通信的交流驱动电流。
例如,通信电路对13.56MHz的频率信号实施基于所发送的控制数据的幅移键控(amplitude-shift keying,ASK)调变,由此生成交流驱动电流。通信电路经由驱动线L1及驱动线L2将所生成的交流驱动电流供给至共振电容器11及输电线圈12。
输电线圈12产生对应于输电电路10或控制部13所生成的交流驱动电流的交流磁场。再者,交流驱动电流具有与包含相互并联连接的共振电容器11及输电线圈12的共振电路的自振荡频率(例如13.56MHz)大致相等的频率。
另外,输电线圈12接受从无线受电装置200产生的交流磁场,并经由线L1及线L2将对应于此交流磁场的磁场振幅的大小的接收信号(表示控制数据)供给至控制部13所含有的通信电路中。
通信电路对接收信号实施解调处理,由此复原控制数据。控制部13对应于此控制数据、或在输电电路10内检测到的电流或电压,控制输电电路10的动作。
图2是表示所述交流磁场的磁场振幅的图。如图2所示,通信模式时的交流磁场的振幅M1小于供电模式时的交流磁场的振幅M2。
图3是表示输电电路10中所含有的交流驱动电流生成部10A的构成的电路图。
如图3所示,交流驱动电流生成部10A包括:振荡部101、反相器102、驱动部103及驱动部104、电流检测电路105、以及电压检测电路106。
振荡部101生成共振电路(11、12)的自振荡频率,例如13.56MHz的振荡信号fc,并将其供给至反相器102及驱动部103中。另外,振荡部101对应于从控制部13所供给的控制信号,进行振荡信号fc的生成动作的停止、或振荡信号fc的占空比的调整等。
反相器102将使振荡信号fc的相位反转而成的反转振荡信号fcB供给至驱动部104。
驱动部103包括:经并联连接的p通道金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)型的晶体管P1~晶体管P3、经并联连接的n通道MOS型的晶体管N1~晶体管N3、以及电流检测用的电阻R1a及电阻R1b。
晶体管P1~晶体管P3及晶体管N1~晶体管N3各自的漏极与驱动线L1连接,且在各自的栅极中供给有振荡信号fc。经由电源线VL而对晶体管P1及晶体管P2各自的源极施加电源电位VDD,经由电源线VL及电阻R1a而对晶体管P3的源极施加电源电位VDD。经由接地线GL而对晶体管N1及晶体管N2各自的源极施加接地电位,经由接地线GL及电阻R1b而对晶体管N3的源极施加接地电位。
驱动部104包括:经并联连接的p通道MOS型的晶体管P4~晶体管P6、经并联连接的n通道MOS型的晶体管N4~晶体管N6、电流检测用的电阻R2。
晶体管P4~晶体管P6及晶体管N4~晶体管N6各自的漏极与驱动线L2连接,且在各自的栅极中供给有反转振荡信号fcB。经由电源线VL而对晶体管P4及晶体管P5各自的源极施加电源电位VDD,经由电源线VL及电阻R2而对晶体管P6的源极施加电源电位VDD。经由接地线GL而对晶体管N4~晶体管N6各自的源极施加接地电位。
通过所述构成,在振荡信号fc处于比规定值低的电平的期间内,驱动部103的晶体管P1~晶体管P3全部变成接通状态,并且驱动部104的晶体管N4~晶体管N6全部变成接通状态。由此,从驱动部103的晶体管P1~晶体管P3的各者中送出电流,将各电流合成所得的合成电流作为驱动电流PG,如由图3的粗线箭头所示那样,经由驱动线L1而流入输电线圈12。此时,驱动部104的晶体管N4~晶体管N6经由驱动线L2而抽出流入输电线圈12的驱动电流PG。
另一方面,在振荡信号fc处于比规定值高的电平的期间内,驱动部103的晶体管N1~晶体管N3全部变成接通状态,并且驱动部104的晶体管P4~晶体管P6全部变成接通状态。由此,从驱动部104的晶体管P4~晶体管P6的各者中送出电流,将各电流合成所得的合成电流作为驱动电流NG,如由图3的粗线箭头所示那样,经由驱动线L2而流入输电线圈12。此时,驱动部103的晶体管N1~晶体管N3经由驱动线L1而抽出流入输电线圈12的驱动电流NG。
电流检测电路105具有:驱动部103中所含有的电阻R1a及电阻R1b,二极管D1a、二极管D1b、二极管D2,以及电容器C1a及电容器C1b。二极管D1a的阳极经由节点(node)n1a而与晶体管P3的源极及电阻R1a的一端连接。二极管D2的阳极经由节点n2而与晶体管P6的源极及电阻R2的一端连接。
电容器C1a的一端与二极管D1a及二极管D2各自的阴极连接。在电容器C1a的另一端施加有电源电位VDD。二极管D1b的阳极经由节点n1b而与晶体管N3的源极及电阻R1b的一端连接。二极管D1b的阴极与电容器C1b的一端连接。在电容器C1b的另一端施加有接地电位。
根据所述电流检测电路105的构成,在二极管D1a的阴极与二极管D2的阴极的连接点上交替地出现对应于驱动电流PG的电流量的直流的电压、及对应于驱动电流NG的电流量的直流的电压。
因此,电流检测电路105以表示驱动部103所送出的驱动电流PG、及驱动部104所送出的驱动电流NG各自的电流量的电流检测信号GC1a的形式,将二极管D1a及二极管D2各自的阴极彼此的连接点的电压供给至控制部13。
另外,在二极管D1b的阴极中产生与通过驱动部103而从驱动线L1中抽出的驱动电流NG的电流量对应的直流的电压。因此,电流检测电路105以表示驱动部103从驱动线L1中抽出的驱动电流NG的电流量的电流检测信号GC1b的形式,将二极管D1b的阴极的电压供给至控制部13。
电压检测电路106具有二极管D3及二极管D4、电容器C2以及电阻R3。二极管D3的阳极与驱动线L1连接,二极管D4的阳极与驱动线L2连接。二极管D3及二极管D4各自的阴极与电容器C2的一端及电阻R3的一端连接。在电容器C2及电阻R3各自的另一端施加有接地电位。
通过所述构成,电压检测电路106以表示交流驱动电压的振幅的电压检测信号GV0的形式,生成将驱动线L1及驱动线L2间所产生的交流的驱动电压加以直流化及平滑化而成的电压,并将其供给至控制部13。
控制部13根据电压检测信号GV0、电流检测信号GC1a及电流检测信号GC1b,判断输电线圈12及无线受电装置200各自的动作状态、或周围的状态等,并判定在供电动作中是否产生了异常。
例如,输电线圈12通过驱动部103及驱动部104来差动驱动,因此若驱动部103及驱动部104正常地动作,则驱动电流PG与驱动电流NG相等。伴随于此,电流检测信号GC1a的值与电流检测信号GC1b的值成比例。
然而,若在驱动部103及驱动部104中产生异常,则无法满足电流检测信号GC1a的值与电流检测信号GC1b的值的比例关系。例如,若输电线圈12的两端子中的一个端子在接地电位中短路,则电流检测信号GC1a及电流检测信号GC1b的值均增大,但无法保持两者的比例关系。
因此,当电流检测信号GCla及电流检测信号GC1b各自的值的伴随时间经过的变化率的差值超过规定的阈值时,控制部13判定两者(GC1a,GC1b)无比例关系,并判断产生了异常。
另外,输电线圈12具有电抗成分,因此根据无线受电装置200的状态、或与受电线圈的结合状态、或周围的异物(导电体、磁性体)的存在等,而变成电容性的状态、或感应性的状态。由此,相对于电流检测信号GC1a或电流检测信号GC1b的波形,电压检测信号GV0的波形未必变成比例关系。
因此,事先测定无线供电装置100进行正常的供电动作时的电流检测信号GC1a(或GC1b)的值、及电压检测信号GV0的值,将各自的测定结果作为正常值而存储在控制部13中。在图2所示的供电模式时,控制部13监视电流检测信号GC1a(或GC1b)、及电压检测信号GV0各自的值。而且,当电流检测信号GC1a(或GC1b)的值、及电压检测信号GV0的值中的至少一者相对于所述正常值超过规定的阈值而变动时,控制部13判断产生了异常。
当判断产生了此种异常时,控制部13将例如催促电源阻断的电源阻断信号供给至输电电路10。对应于此电源阻断信号,输电电路10中所含有的交流驱动电流生成部10A的振荡部101停止振荡信号fc的生成。由此,针对无线受电装置200的供电动作停止。
[无线受电装置200]
继而,对图1中所示的无线受电装置200的构成进行说明。无线受电装置200包括:受电线圈20、共振电容器21、整流电路22、受电电路23、以及控制部24。
受电线圈20及共振电容器21与无线供电装置100的输电线圈12所产生的交流磁场进行磁耦合,并对线L3及线L4施加具有对应于此交流磁场的电压值的交流电压。
整流电路22例如如图1所示,包含连接有四个整流用的二极管的二极管电桥及平滑用的电容器。整流电路22将对驱动线L3及驱动线L4的交流电压进行全波整流且加以平滑化而成的直流的电压作为承受电压JV而经由线L5及线L6供给至受电电路23。再者,在线L6中施加有接地电位(例如0V)。
受电电路23生成将承受电压JV的电压值加以固定化而成的输出电压VG,并将其供给至与外部端子Tp及外部端子Tg连接的负载装置250。再者,所谓负载装置250,例如是指对二次电池进行充电的充电电路、或IC卡等各种电子设备。另外,受电电路23将使承受电压JV的电压值固定化而成的电压作为使控制部24动作的电源电压而供给至控制部24。
另外,受电电路23分别检测在自身的内部流动的电流、内部电压、温度、以及基于无线供电装置100所生成的交流磁场的时钟信号(clock signal)的振幅,并将其结果通知给控制部24。进而,受电电路23进行对应于从控制部24所供给的各种控制信号的动作设定。
控制部24与线L3及线L4电连接。控制部24包含通信电路,所述通信电路在通信模式时,经由线L3、线L4、共振电容器20及受电线圈20而与无线供电装置100进行数据通信。控制部24对应于从受电电路23所供给的信号、或通过与所述无线供电装置100的数据通信所取得的控制数据,将控制受电电路23的动作的各种控制信号供给至受电电路23。
图4是表示受电电路23的内部构成的方块图。如图4所示,受电电路23包括:与线L5及线L6连接的过大磁场保护电路231,磁场判定部232,稳定化电路233、稳定化电路234,阻断电路235,以及输出放电电路236。进而,受电电路23包括:电压检测部241、电压检测部242,时钟振幅检测部243,以及温度传感器244。
当受电线圈20接受规定强度以上的交流磁场即过大磁场,伴随于此,线L5上的承受电压JV超过上限电压时,过大磁场保护电路231将此承受电压JV固定成所述上限电压。由此,过大磁场保护电路231保护后段的电路,即稳定化电路233及稳定化电路234远离受电线圈20所接受的过大磁场。
再者,过大磁场保护电路231根据从控制部24所供给的限制电压指定信号VS来变更所述上限电压的电压值。
进而,当接受所述过大磁场时,过大磁场保护电路231检测伴随此过大磁场而流动的电流的电流量,并将表示所检测的电流量的电流检测信号CD0供给至磁场判定部232。
图5是表示过大磁场保护电路231的一例的电路图。如图5所示,过大磁场保护电路231包括:电阻R4~电阻R7、选择器(selector)SE1、运算放大器(operational amplifier)OP1、开关元件SW1、n通道MOS型的晶体管MN1及晶体管MN2、p通道MOS型的晶体管MP1及晶体管MP2。
在线L5及线L6间,串联连接的电阻R4~电阻R6作为分压电路而形成。此分压电路对线L5及线L6间的电压即承受电压JV进行分压,由此生成分压电压va、及具有比此分压电压va小的电压值的分压电压vb。
选择器SE1根据从控制部24所供给的限制电压指定信号VS,选择所述分压电压va及分压电压vb中的一者。再者,限制电压指定信号VS是指定针对线L5的承受电压JV的上限电压的信号。例如,限制电压指定信号VS是指定图6中所示的电压值V1(例如3V)、及比此电压值V1高的电压值V2(例如5V)中的一者作为上限电压的信号。此处,当限制电压指定信号VS表示电压值V1作为上限电压时,选择器SE1选择分压电压va。另外,当限制电压指定信号VS表示电压值V2作为上限电压时,选择器SE1选择分压电压vb。
选择器SE1将所选择的电压(va或vb)作为检测电压VC而供给至运算放大器OP1的非反转输入端。
在运算放大器OP1的反转输入端施加有规定的基准电压VR。当检测电压VC(va或vb)高于基准电压VR时,运算放大器OP1生成具有对应于逻辑电平(logic level)1的电压值的短路信号ST,当此检测电压VC为基准电压VR以下时,运算放大器OP1生成具有对应于逻辑电平0的电压值的短路信号ST。运算放大器OP1将短路信号ST供给至开关元件SW1、晶体管MN1及晶体管MN2各自的栅极。
例如,当将电阻R4设为100kΩ,将电阻R5设为20kΩ,将电阻R6设为30kΩ时,分压电压va变成承受电压JV的1/3的电压值,分压电压vb变成承受电压JV的1/5的电压值。此处,当将基准电压VR例如设为1V时,运算放大器OP1对表示JV/3或JV/5的检测电压VC与1V的基准电压VR的电压值进行比较。
再者,当从控制部24所供给的磁场保护控制信号MCN表示磁场保护动作的停止时,运算放大器OP1停止短路信号ST的生成动作。另外,当此磁场保护控制信号MCN表示磁场保护动作的执行时,运算放大器OP1如所述那样进行短路信号ST的生成。
当磁场保护控制信号MCN表示磁场保护动作的执行时,开关元件SW1变成断开状态。另外,当磁场保护控制信号MCN表示磁场保护动作的停止时,开关元件SW1变成接通状态,且将晶体管MN1及晶体管MN2各自的栅极的电压强制地设定成对应于逻辑电平0的接地电位。
晶体管MN1的源极与线L6连接,其漏极与线L5连接。当短路信号ST表示逻辑电平0时,晶体管MN1变成断开状态。另外,当短路信号ST表示逻辑电平1时,晶体管MN1变成接通状态,并使电流从线L5流向线L6。由此,将承受电压JV的上限限制成作为由限制电压指定信号VS所指定的上限电压的电压值V1或电压值V2。
例如,在限制电压指定信号VS表示电压值V1作为上限电压的情况下,当承受电压JV低于电压值V1时,晶体管MN1变成断开状态,因此如由图6的实线所示那样,电流不在线L5及线L6间流动。因此,此时,过大磁场保护电路231将整流电路22中所获得的承受电压JV直接经由线L5而供给至下一段的稳定化电路233及稳定化电路234。
但是,若承受电压JV的电压值超过电压值V1,则晶体管MN1变成接通状态,如由图6的实线所示那样,电流在线L5及线L6间流动。由此,若整流电路22中所获得的承受电压JV处于比电压值V1高的电压的状态,则通过晶体管MN1的动作来将承受电压JV的电压值维持成电压值V1。因此,具有此电压值V1的承受电压JV被供给至下一段的稳定化电路233及稳定化电路234。
另外,例如在限制电压指定信号VS表示电压值V2作为上限电压的情况下,当承受电压JV的电压值低于电压值V2时,晶体管MN1处于断开状态。因此,如由图6的虚线所示那样,仅微量的电流在线L5及线L6间流动,因此过大磁场保护电路231将整流电路22中所获得的承受电压JV直接经由线L5而供给至下一段的稳定化电路233及稳定化电路234。
然而,若承受电压JV的电压值超过电压值V2,则晶体管MN1变成接通状态,如由图6的虚线所示那样,电流在线L5及线L6间流动。由此,当整流电路22中所获得的承受电压JV处于比上限的电压值V2高的电压的状态时,通过晶体管MN1的动作来将承受电压JV的电压维持成上限的电压值V2。因此,具有此上限的电压值V2的承受电压JV被供给至下一段的稳定化电路233及稳定化电路234。
如此,过大磁场保护电路231根据从控制部24所供给的限制电压指定信号VS,将线L5上的承受电压JV的上限电压限制成电压值V1或电压值V2。由此,过大磁场保护电路231保护后段的电路(233、234)及负载装置250远离受电线圈20所接受的过大磁场。
另外,为了检测受电线圈20接受过大磁场时在线L5及线L6间流动的电流,在过大磁场保护电路231中设置有包含图5中所示的晶体管MN2、晶体管MP1及晶体管MP2,电阻R7的电流检测部。
在图5中,晶体管MN2的源极与线L6连接,其漏极与作为电流镜电路(currentmirror circuit)的晶体管MP1及晶体管MP2各自的栅极连接。再者,晶体管MP1自身的栅极及漏极彼此连接。另外,晶体管MP2的漏极与电阻R7的一端连接。电阻R7的另一端与线L6连接。
在所述电流检测部中,晶体管MN2与晶体管MN1联动,当短路信号ST表示逻辑电平0时变成断开状态,当短路信号ST表示逻辑电平1时变成接通状态。若此晶体管MN2变成接通状态,则电流经由晶体管MP1及晶体管MN2而从线L5流向线L6。此时,对应于在晶体管MN2中流动的电流的电流量的电流经由晶体管MP2及电阻R7而从线L5流向线L6。
即,当受电线圈20接受过大磁场时,晶体管MN2变成接通状态。此时,晶体管MN2将经由晶体管MN1而在线L5及线L6间流动,并对应于所谓的过大磁场电流的电流供给至电流镜电路(MP1,MP2)中。由此,电流镜电路将对应于所述过大磁场电流的电流送出至电阻R7的一端中。因此,在电阻的一端产生对应于过大磁场电流的电压。因此,在过大磁场保护电路231中,以表示所述过大磁场电流的电流量的电流检测信号CD0的形式,将电阻R7的一端的电压供给至磁场判定部232。
再者,作为过大磁场保护电路231,也可以采用图7中所示的电路构成来代替图5中所示的构成。在图7中所示的构成中,除省略运算放大器OP1,将从选择器SE1中输出的检测电压VC直接供给至晶体管MN1及晶体管MN2各自的栅极中这一点以外,其他构成与图5中所示者相同。
即,在图7中所示的构成中,当检测电压VC的电压值高于晶体管的阈值时,晶体管MN1及晶体管MN2变成接通状态,进行与图5中所示的构成相同的磁场保护动作。
当由所述电流检测信号CD0所表示的电流量未满规定电流(例如5mA)时,磁场判定部232判定交流磁场是比规定强度小的弱磁场,并生成表示此判定结果的磁场判定信号MS。另外,当由所述电流检测信号CD0所表示的电流量为规定电流以上时,磁场判定部232判定交流磁场是规定强度以上的强磁场,并生成表示此判定结果的磁场判定信号MS。磁场判定部232将磁场判定信号MS供给至控制部24中。
稳定化电路233根据经由线L5所接受的承受电压JV,生成具有规定的固定的电压值的稳定化电压Vg。稳定化电路233将此稳定化电压Vg经由线L0而供给至阻断电路235。进而,稳定化电路233检测在线L0中流动的电流作为输出电流,并将表示此输出电流的电流量的电流检测信号CD1供给至控制部24。
稳定化电路234根据经由线L5所接受的承受电压JV,生成具有与稳定化电压Vg相同的固定电压值的稳定化电压Vt。稳定化电路234将此稳定化电压Vt作为使控制部24动作的电源电压而供给至电压检测部242及控制部24。
再者,稳定化电路233及稳定化电路234具有相同的电路构成。
图8是表示稳定化电路233的电路构成的一例的电路图。如图8所示,稳定化电路233包括:p通道MOS型的晶体管QP0、晶体管QP1,电阻R10~电阻R12,负反馈控制部FBC及输出电流检测部IDE。
晶体管QP0的源极与线L5连接,其漏极与线L0连接。在晶体管QP0的栅极中施加有由负反馈控制部FBC所生成的反馈电压FV。
在线L0上连接有包含电阻R10及电阻R11的分压电路。分压电路(R10、R11)以表示稳定化电压Vg(Vt)的电压值的电压检测信号GVa的形式,将对线L0的电压,即稳定化电压Vg(Vt)进行分压而成的分压电压供给至负反馈控制部FBC。
晶体管QP1的源极与线L5连接,其漏极与电阻R12的一端连接。在电阻R12的另一端施加有接地电位。在晶体管QP1的栅极中施加有所述反馈电压FV。此处,以表示在线L5中流动的电流的电流量的电流检测信号CDa的形式,将晶体管QP1的漏极的电压供给至负反馈控制部FBC。
负反馈控制部FBC求出电流检测信号CDa及电压检测信号GVa中的更大者的值与规定的基准值的差值。负反馈控制部FBC将表示此差值的电压作为所述反馈电压FV而供给至晶体管QP0及晶体管QP1各自的栅极、以及输出电流检测部IDE中。
输出电流检测部IDE包括:p通道MOS型的晶体管QP2及晶体管QP3、电阻R13及电阻R14、运算放大器OP2。
电阻R13的一端与线L5连接,其另一端与晶体管QP2的源极连接。晶体管QP2的漏极与线L0连接,在其栅极中施加有所述反馈电压FV。电阻R13的一端与运算放大器OP2的非反转输入端连接,电阻R13的另一端与运算放大器OP2的反转输入端连接。运算放大器OP2的输出端与晶体管QP3的栅极连接。晶体管QP3的源极与线L5连接,其漏极与电阻R14的一端连接。在电阻R14的另一端施加有接地电位。再者,晶体管QP3的尺寸(通道宽度)比晶体管QP0的尺寸小,例如为晶体管QP0的通道宽度的1/400。
通过所述构成,晶体管QP0根据反馈电压FV,以与规定的基准值一致的方式调整经由线L5所供给的承受电压JV。晶体管QP0将实施了所述调整的电压作为稳定化电压Vg施加至线L0中,并且将使负载装置250动作的输出电流送至线L0中。
此时,对应于此输出电流的电流,即输出电流的1/400的电流量的电流在电阻R13中流动。此处,运算放大器OP2将对应于电阻R13的两端的电压差的电压施加至晶体管QP3的栅极中。由此,在晶体管QP3的漏极端与电阻R14的一端的连接点上产生对应于输出电流的1/400的电流量的电压。
因此,输出电流检测部IDE以表示输出电流的1/400的电流量的电流检测信号CD1的形式,将在晶体管QP3的漏极端与电阻R14的一端的连接点上产生的电压供给至控制部24中。
如此,在输出电流检测部IDE中,将晶体管QP0与电流检测用的电阻R13并联设置,并根据此电阻R13的两端的电压来检测输出电流。此时,通过晶体管QP2,在电阻R13中流动的电流变成在晶体管QP0中流动的输出电流的1/400。因此,与在晶体管QP0上串联地设置电流检测用的电阻来进行输出电流的检测的情况相比,可抑制电力损失。
图4中所示的阻断电路235对应于从控制部24所供给的输出阻断控制信号OCN,将线L0及输出线LX间电连接、或阻断线L0及输出线LX间的连接。
即,当输出阻断控制信号OCN表示“连接”时,阻断电路235将经由线L0所接受的稳定化电压Vg作为输出电压VG,经由输出线LX而施加至外部端子Tp。此时,阻断电路235将从稳定化电路233经由线L0所供给的输出电流经由输出线LX、外部端子Tp而送出至负载装置250。
进而,阻断电路235检测从线L0流入至输出线LX中的输出电流的电流量,并将表示所检测的电流量的电流检测信号CD2供给至控制部24。
另一方面,当输出阻断控制信号OCN表示“阻断”时,阻断线L0及输出线LX间的连接,即阻断稳定化电压Vg朝输出线LX的供给。
图9是表示阻断电路235的电路构成的一例的电路图。如图9所示,阻断电路235包括:p通道MOS型的晶体管MSW、晶体管QP11及晶体管QP12,电阻R15及电阻R16,运算放大器OP3。
晶体管MSW的漏极与线L0连接,其源极与输出线LX连接。在晶体管MSW的栅极中供给有输出阻断控制信号OCN。进而,在晶体管MSW的栅极及源极间连接有电阻R15。再者,输出阻断控制信号OCN在表示“阻断”的情况下具有对应于逻辑电平1的电压值,在表示“连接”的情况下具有对应于逻辑电平0的电压值。
晶体管MSW作为对应于输出阻断控制信号OCN,进行线L0及输出线LX间的连接及阻断的阻断开关发挥功能。
另外,为了检测在输出线LX中流动的输出电流的电流量,在阻断电路235中设置有包含晶体管QP11及晶体管QP12、运算放大器OP3、及电阻R16的电流检测部。
晶体管QP11的漏极与线L0连接,其源极与晶体管QP12的源极及运算放大器OP3的反转输入端连接。在晶体管QP11的栅极中固定施加有接地电位。运算放大器OP3的非反转输入端与输出线LX连接。再者,晶体管QP11的尺寸(通道宽度)比晶体管MSW的尺寸小,例如为晶体管MSW的通道宽度的1/400。晶体管QP12的栅极与运算放大器OP3的输出端连接,漏极与电阻R16的一端连接。在电阻R16的另一端施加有接地电位。
根据所述构成,通过运算放大器OP3及晶体管QP12,对晶体管QP11的漏极及源极间施加与晶体管MSW的漏极及源极间相等的电压。此时,由于晶体管MSW及晶体管QP11均为接通状态、且漏极及源极间电压相等,因此晶体管MSW所送出的输出电流的1/400的电流在晶体管QP11中流动。若经由晶体管QP12而将在此晶体管QP11中流动的电流送出至电阻R16,则在电阻R16的一端产生对应于所述输出电流的电流量的电压。
因此,在具有图9中所示的构成的阻断电路235中,以表示输出电流的1/400的电流量的电流检测信号CD2的形式,将晶体管QP12的漏极与电阻R16的一端的连接点的电压供给至控制部24。
图10是表示阻断电路235的电路构成的另一例的电路图。再者,在图10中所示的构成中,除采用p通道MOS型的晶体管QP21~晶体管QP23及电流源IG来代替运算放大器OP3这一点以外,其他构成与图9中所示者相同。
在图10中所示的构成中,在晶体管QP11及晶体管QP12间设置有晶体管QP21。即,晶体管QP21的漏极与晶体管QP12的源极连接,晶体管QP21的源极与晶体管QP11的源极连接。晶体管QP22的源极与输出线LX连接,其漏极与晶体管QP21及晶体管QP22各自的栅极、以及晶体管QP23的源极连接。晶体管QP23的漏极与晶体管QP12及晶体管QP23各自的栅极、以及电流源IG连接。
如此,在阻断电路235中,如图9或图10所示,利用阻断开关(MSW)中的电压下降来检测输出电流的电流量,因此可抑制电流检测中所耗费的电力消耗量。因此,可不使电力效率下降,而在受电电路23内检测驱动负载装置250的输出电流的电流量。
图4所示的输出放电电路236包含旁路电容器(bypass capacitor)C5、及n通道MOS型的晶体管Qn。旁路电容器C5的一端与输出线LX连接,在另一端施加有接地电位。旁路电容器C5抑制施加至输出线LX中的输出电压VG的电压变动。
晶体管Qn的漏极与输出线LX连接,在其源极中施加有接地电位。在晶体管Qn的栅极中供给有由控制部24所生成的强制放电信号DON。强制放电信号DON仅在使旁路电容器C5强制地放电的情况下具有对应于逻辑电平1的电压值,在其他情况下具有对应于逻辑电平0的电压值。
即,当从控制部24供给有催促放电的逻辑电平1的强制放电信号DON时,晶体管Qn变成接通状态,使旁路电容器C5强制地放电。由此,晶体管Qn使输出线LX的电压值下降至接地电位为止。因此,晶体管Qn的尺寸(通道宽度、通道长度)在自身处于接通状态时,变成流出使旁路电容器C5放电所需要的电流的程度的大小。
例如,当输出电压VG为5V,旁路电容器C5的静电电容为10μF时,若以接通电阻变成1kΩ的方式设定晶体管Qn的尺寸,则变成
放电时的时间常数:1kΩ×10μF=10msec
初期电流:5V/1kΩ=5mA。
再者,在受电电路23中,除所述构成(231~236)以外,作为检测自身的内部的状态的构成,如图4所示,包含电压检测部241及电压检测部242、时钟振幅检测部243、以及温度传感器244。
电压检测部241检测线L5的电压,即承受电压JV的电压值,并将表示所检测的电压值的电压检测信号DV1供给至控制部24。电压检测部242检测由稳定化电路234所生成的稳定化电压Vt的电压值,并将表示所检测的电压值的电压检测信号DV2供给至控制部24中。
时钟振幅检测部243从与受电线圈20的两端连接的线L3及线L4的交流电压中抽出用于数据通信的时钟信号,并检测此时钟信号的振幅。时钟振幅检测部243将表示此时钟信号的振幅值的时钟振幅检测信号CAD供给至控制部24。
温度传感器244测定受电电路23内部的温度,并将表示所测定的温度的温度检测信号TE供给至控制部24。
如图4所示,控制部24包含作为通信电路的接收部的ASK(amplitude-shiftkeying)解调部2401、及作为发送部的负载调变部2402。
ASK解调部2401在通信模式时对经由受电线圈20、线L3及线L4所接受的接收信号实施如下的ASK解调处理,由此对从无线供电装置100进行了无线发送的时钟信号及控制数据进行复原。
即,ASK解调部2401针对图11中所示的接收信号RS,进行在其信号电平(signallevel)的上升时使用阈值TH1,在下降时使用阈值TH2(TH1>TH2)的带有迟滞的二值判定作为ASK解调处理。
例如,在接收信号RS的信号电平的上升区间中,当其信号电平低于阈值TH1时,ASK解调部2401获得具有逻辑电平0的控制数据,当其信号电平为阈值TH1以上时,ASK解调部2401获得具有逻辑电平1的控制数据。另外,在接收信号RS的信号电平的下降区间中,当其信号电平低于阈值TH2时,ASK解调部2401获得具有逻辑电平0的控制数据或时钟信号,当其信号电平为阈值TH2以上时,ASK解调部2401获得具有逻辑电平1的控制数据或时钟信号。
再者,当实施如上所述的ASK解调处理时,ASK解调部2401对应于从磁场判定部232所供给的磁场判定信号MS,变更作为图11所示的阈值TH1与阈值TH2的差的判定阈值范围HR。
例如,当磁场判定信号MS表示未满5mA的弱磁场时,ASK解调部2401设定比较小的判定阈值范围HR(例如50mV)。另一方面,当磁场判定信号MS表示5mA以上的强磁场时,ASK解调部2401设定比较大的判定阈值范围HR(例如100mV)。
再者,在所述一例中,当无线受电装置200接受弱磁场时,与接受强磁场的情况相比,减小ASK解调部2401中的判定阈值范围HR。但是,也可以设为无线受电装置200所接受的磁场越弱,越扩大判定阈值范围HR。
如此,在ASK解调部2401中,在数据通信时可对应于无线受电装置200所接受的磁场的大小,变更带有迟滞的二值判定的判定阈值范围HR。由此,在无线受电装置200中,不论所接收的磁场的强度,均可从接收信号RS中高精度地复原控制数据。
负载调变部2402根据发送至无线供电装置100侧的控制数据,驱动与线L3及线L4连接的负载(例如电阻)。
图12是表示负载调变部2402的构成的一例的电路图。如图12所示,负载调变部2402包括:开关元件SW11及开关元件SW12、以及负载电阻VR1及负载电阻VR2。
负载电阻VR1的一端与线L3连接,其另一端与开关元件SW1的一端连接。在开关元件SW1的另一端施加有接地电位。负载电阻VR2的一端与线L4连接,其另一端与开关元件SW2的一端连接。在开关元件SW2的另一端施加有接地电位。
当发送至无线供电装置100侧的控制数据TXD例如表示逻辑电平1时,开关元件SW11变成接通状态,当表示逻辑电平0时,开关元件SW11变成断开状态。当控制数据TXD表示逻辑电平0时,开关元件SW12变成接通状态,当表示逻辑电平1时,开关元件SW12变成断开状态。由此,开关元件SW11及开关元件SW12互补地变成接通状态及断开状态,对应于由控制数据TXD所表示的二值(逻辑电平0、逻辑电平1)的数据序列的交流驱动电流经由线L3及线L4而在受电线圈20中流动。此时,通过受电线圈20所产生的交流磁场,将控制数据TXD无线发送至无线供电装置100侧。
此处,负载电阻VR1及负载电阻VR2是可对应于磁场判定信号MS变更电阻值的可变电阻。即,当由磁场判定信号MS所表示的磁场弱时,与由磁场判定信号MS所表示的磁场强的情况相比,负载电阻VR1及负载电阻VR2提高自身的电阻值。例如,当磁场判定信号MS表示弱磁场时,将负载电阻VR1及负载电阻VR2的电阻值设定成几kΩ,当磁场判定信号MS表示强磁场时,将负载电阻VR1及负载电阻VR2的电阻值设定成几十Ω。
再者,在所述一例中,当无线受电装置200接受弱磁场时,与接受强磁场的情况相比,减轻负载调变部240中的负载,即提高负载电阻(VR1、VR2)的电阻值。但是,也可以设为无线受电装置200所接受的磁场越弱,越加重负载调变部240中的负载,即越降低负载电阻(VR1、VR2)的电阻值。
如此,在负载调变部2402中,在数据通信时可对应于无线受电装置200所接受的磁场的大小,变更负载电阻(VR1、VR2)的电阻值。由此,在无线受电装置200中,不论数据通信时的磁场的强度,均可将控制数据确实地无线发送至无线供电装置100侧。
即,在接受由过大磁场保护电路231的电流检测部所检测的电流量(CD0)未满规定电流值的弱磁场的情况下、及接受所述电流量(CD0)变成规定电流值以上的强磁场的情况下,通信电路(2401、2402)以不同的通信特性进行数据通信。
以下,对利用无线供电装置100及无线受电装置200的供电模式及通信模式中的动作、及利用控制部24的对于受电电路23的控制动作进行说明。
图13是表示在无线供电装置100及无线受电装置200间实施的数据通信及供电动作的流程图。
如图13所示,在通信模式中,首先无线供电装置100生成具有如图2所示的磁场振幅M1的通信用的交流磁场(步骤S1)。由此,无线供电装置100将使无线受电装置200的控制部24动作的电力及时钟信号无线发送至无线受电装置200。
此时,无线受电装置200的受电线圈20接受具有图2所示的磁场振幅M1的通信用的交流磁场,由此如图14所示的电压值V1的承受电压JV被供给至受电电路23。进而,无线受电装置200的控制部24经由线L3及线L4而接受对应于所述通信用的交流磁场的接收信号,并从此接收信号中抽出时钟信号(步骤S2)。
继而,控制部24将表示电压值V1作为上限电压的上限电压指定信号VS供给至受电电路23(步骤S3)。由此,受电电路23的过大磁场保护电路231被设定为将承受电压JV的上限限制成电压值V1(例如3V)的保护动作状态。
继而,控制部24将表示阻断图4中所示的线L0及输出线LX间的连接的输出阻断控制信号OCN供给至受电电路23(步骤S4)。由此,受电电路23的阻断电路235阻断线L0及输出线LX间的连接,因此由稳定化电路233所生成的稳定化电压Vg未施加至输出线LX。
继而,为了取得无线供电装置100及无线受电装置200进行对应于各自的对象的规格及状态的设定时所需要的控制数据,在无线供电装置100及无线受电装置200间进行数据通信(步骤S5)。通过无线供电装置100及无线受电装置200的各者利用所述数据通信所取得的控制数据,将无线供电装置100及无线受电装置200设定成可实施对应于各自的对象的规格或状态的供电动作的状态。
而且,若步骤S5的数据通信结束,则无线供电装置100将表示数据通信的结束的控制数据经由输电线圈12而发送至无线受电装置200中(步骤S6)。
再者,通过所述步骤S1~步骤S6,无线供电装置100及无线受电装置200变成通信模式的状态。
此处,无线受电装置200的控制部24若从无线供电装置100接受表示数据通信的结束的控制数据,则将表示电压值V2(例如5V)作为上限电压的上限电压指定信号VS供给至受电电路23(步骤S7)。由此,受电电路23的过大磁场保护电路231被设定为将线L5上的承受电压JV的上限限制成电压值V2的保护动作状态。
继而,控制部24将催促图4所示的线L0及输出线LX间的连接的输出阻断控制信号OCN供给至受电电路23(步骤S8)。由此,受电电路23的阻断电路235将线L0及输出线LX间电连接。
其后,无线供电装置100利用具有如图2所示的磁场振幅M2的供电用的交流磁场,将具有电压值V2的电压供给至无线受电装置200(步骤S9)。由此,在无线受电装置200中,具有如图14所示的电压值V2的承受电压JV被供给至受电电路23。因此,受电电路23朝与外部端子Tp及外部端子Tg连接的负载装置250中供给将此承受电压JV的电压值加以固定化而成的输出电压VG。
在执行步骤S9后,无线供电装置100执行供电状态监视处理(步骤S10),无线受电装置200执行受电状态监视处理(步骤S11)。
图15是表示此供电状态监视处理的流程图。在图15中,无线供电装置100的控制部13判定所述电流检测信号GC1a、电流检测信号GC1b、及电压检测信号GV0各自的值是否处于对各者所分配的固定范围内(步骤S101)。
再者,根据步骤S101,可探测在无线供电装置100的输电线圈12与无线受电装置200的受电线圈20之间、或两者的附近是否存在异物。即,当存在此种异物时,无线供电装置100以产生强交流磁场的方式进行动作,因此电流检测信号GC1a、电流检测信号GC1b、及电压检测信号GV0中的至少一个值超过固定范围。
当在步骤S101中判定电流检测信号GC1a、电流检测信号GC1b、及电压检测信号GV0各自的值全部处于固定范围内时,控制部13判定从步骤S9中的供电开始时间点起的供电持续时间是否持续规定时间以上(步骤S102)。
当在步骤S102中判定供电持续时间未满规定时间时,控制部13返回到所述步骤S101的执行,再次执行所述动作。
另外,当在步骤S102中判定供电持续时间为规定时间以上时,控制部13结束此供电状态监视处理。另外,当在所述步骤S101中判定电流检测信号GC1a、电流检测信号GC1b、及电压检测信号GV0中的至少一个值处于固定范围外时,控制部13也结束此供电状态监视处理。
图16是表示在所述步骤S11中无线受电装置200的控制部24所执行的受电状态监视处理的流程图。在图16中,无线受电装置200的控制部24根据例如由所述电压检测信号DV1所表示的线L5上的承受电压JV的电压值,判定来自无线供电装置100的供电是否正持续(步骤S201)。
当在步骤S201中判定正持续供电时,控制部24执行检测受电电路23的动作状态的动作状态检测处理(步骤S202)。
图17是表示动作状态检测处理的一例的流程图。在图17中,控制部24判定由电压检测信号DV1所表示的电压值是否低于规定的电压下限值Vth(步骤S21)。即,通过步骤S21,控制部24判定交流磁场的强度是否极小。
当在步骤S21中判定由电压检测信号DV1所表示的电压值低于规定的电压下限值Vth时,控制部24判定由通过过大磁场保护电路231检测的电流检测信号CD0所表示的电流量是否大于规定的电流阈值Cth(步骤S22)。即,通过步骤S22,控制部24判定交流磁场的强度是否极高。
当在步骤S22中判定由电流检测信号CD0所表示的电流量大于电流阈值Cth时,控制部24判断产生了交流磁场变得过大的异常,并生成表示需要对于无线供电装置100的通知的通知旗标(步骤S23)。
另一方面,当在步骤S21中判定由电压检测信号DV1所表示的电压值为电压下限值Vth以上时,控制部24判断交流磁场的强度足够,并生成表示不需要对于无线供电装置100的通知的通知旗标(步骤S24)。
再者,当负载装置250例如为蓄电池时,控制部24根据由电流检测信号CD1或电流检测信号CD2所表示的电流量,判定是否已对此蓄电池完成充电。此时,当判定已完成充电时,控制部24生成表示需要通知的通知旗标,当判定未完成充电时,控制部24生成表示不需要通知的通知旗标。
在执行步骤S23或步骤S24后,控制部24不进行图17中所示的动作状态检测处理,而根据所述通知旗标来判定是否执行对于无线供电装置100的通知(步骤S203)。
当在步骤S203中判定不进行通知时,控制部24返回到所述步骤S201的执行,再次执行所述动作。
另一方面,当在所述步骤S203中判定执行通知时,控制部24将上限电压指定信号VS从表示电压值V2的状态切换成表示电压值V1的状态,继而变迁成表示电压值V2的状态(步骤S204)。通过步骤S204,过大磁场保护电路231进行将线L5上的承受电压JV的上限从电压值V2切换成电压值V1,继而切换成电压值V2的上限电压切换处理。
由此,当在受电电路23中产生了动作异常时、或当对于负载装置250的充电已完成时,如图18所示,在线L5上的承受电压JV中出现电压值V1及电压值V2的状态交替地重复的电压变动区间VFP。因此,伴随于此,如图19所示,在输电线圈12及受电线圈20间的交流磁场中也出现磁场振幅M1及磁场振幅M2的状态交替地重复的磁场振幅变动区间MFP。
因此,无线供电装置100的控制部13可通过伴随磁场振幅变动区间MFP中的磁场振幅的变动的电流检测信号GC1a(GC2a)、或电压检测信号GV0的值的变化,而获知无线受电装置200的动作状态(产生异常、完成充电等)。
在结束所述步骤S204后、或当在所述步骤S201中判定并非正持续供电时,无线受电装置200的控制部24结束图16所示的受电状态监视处理。
此处,通过所述步骤S7~步骤S11,无线供电装置100变成对无线受电装置200进行供电的供电模式的状态。在执行此供电模式后,无线供电装置100及无线受电装置200再次执行所述通信模式及供电模式的动作。
以下,对所述通信模式及供电模式中的无线受电装置200的过大磁场保护电路231的动作进行说明。
过大磁场保护电路231根据从控制部24供给的上限电压指定信号VS,如图14所示以供电模式与通信模式切换由整流电路22进行了整流的承受电压JV的上限电压。
即,在通信模式中,过大磁场保护电路231将电压值V1设为上限电压,由此将具有电压值V1的电压供给至稳定化电路233及稳定化电路234。另一方面,在供电模式中,过大磁场保护电路231将比电压值V1高的电压值V2设为上限电压,由此将具有电压值V2的电压供给至稳定化电路233及稳定化电路234。此时,稳定化电路234根据具有电压值V2的电压生成稳定化电压Vt,并将其作为使通信电路(2401、2402)动作的电源电压而供给至所述通信电路。
再者,在所述实施例中,按照上限电压指定信号VS以电压值V1及电压值V2的两阶段切换过大磁场保护电路231的上限电压,但也可以利用电压值不同的三种以上的电压值切换上限电压。
因此,根据过大磁场保护电路231的动作,在通信模式中,不论交流磁场的强度,均以比供电用的电压低的电压进行通信动作,因此可抑制通信时的电力消耗量。另外,在供电模式中,以比通信模式中的上限电压高的电压值限制承受电压JV的上限,因此伴随保护动作而在线L5及线L6间流动的电流量得到抑制。
因此,根据过大磁场保护电路231,在进行供电(供电模式)及数据通信(通信模式)的系统中,能够以低电力损失进行对于过大磁场的保护。
总之,在本发明中,在具有以下的转换部、受电电路、通信电路,并利用交流磁场进行供电及数据通信的无线受电装置中设置过大磁场保护电路231,由此以低电力损失实现过大磁场保护。
即,转换部(20~22)将交流磁场转换成具有对应于其振幅的电压值的承受电压(JV)。受电电路(23)根据承受电压(JV)生成电压值固定的稳定化电压(Vt、Vg),并经由输出线(LX)而输出对应于此稳定化电压的输出电压(VG)。通信电路(2401、2402)将此稳定化电压作为电源电压而接受并进行数据通信。而且,过大磁场保护电路(231)在通信模式时将承受电压(JV)的上限限制成第1电压值(V1),在供电模式时将承受电压的上限限制成比第1电压值高的第2电压值(V2)。
进而,在过大磁场保护电路231中,在供电模式时将成为保护动作的触发的上限电压从电压值V2切换成电压值V1,由此将受电电路23的动作状态(有异常或充电完成)通知给无线供电装置100。
即,过大磁场保护电路231在供电模式时将上限电压从电压值V2切换成其他电压值,由此使交流磁场的磁场振幅变动,通过此磁场振幅的变动来通知受电电路23的动作状态。
此时,通过切换上限电压的电压值的次数、或切换的周期来表示动作状态的内容。在图18及图19中所示的一例中,将上限电压从电压值V2朝电压值V1切换两次,由此通知“动作异常”作为受电电路23的动作状态。
如此,在供电模式时,可一面通过交流磁场从无线供电装置100朝无线受电装置200进行供电,一面利用此交流磁场将无线受电装置200的状态信息(有异常、充电完成等)通知给无线供电装置100侧。
另外,在不论供电模式及通信模式,磁场判定信号MS均表示强磁场的情况,即交流磁场比规定强度大的情况下,无线受电装置200的控制部24使过大磁场保护电路231的上限电压的电压值下降。或者,在不论供电模式及通信模式,温度检测信号TE均表示比规定温度高的温度的情况下,控制部24使过大磁场保护电路231的上限电压的电压值比当前时间点下降。
由此,当产生过大磁场时流入过大磁场保护电路231内的电流量增加,相应地,送出至稳定化电路233及稳定化电路234的电流量下降。因此,可一面保护稳定化电路233及稳定化电路234远离过大磁场,一面抑制稳定化电路233及稳定化电路234的电力消耗量。
另外,在受电电路23刚启动之后,过大磁场保护电路231停止对承受电压JV进行上限电压的限制的保护动作,在受电电路23的动作已稳定的时间点开始保护动作。
即,当由电压检测信号DV2所表示的稳定化电压Vt的电压值低于使通信电路(2401、2402)动作所需要的下限电压值时,控制部24将催促保护动作的停止的磁场保护控制信号MCN供给至过大磁场保护电路231。其后,当由电压检测信号DV1及电压检测信号DV2的各者所表示的电压值均处于增加状态、且时钟振幅检测信号CAD表示时钟信号的存在时,控制部24将催促保护动作的执行的磁场保护控制信号MCN供给至过大磁场保护电路231。
再者,控制部24也可以在从受电电路23刚启动之后起,经过对应于整流电路22中所含有的平滑电容器的时间常数的时间的时间点,将催促保护动作的执行的磁场保护控制信号MCN供给至过大磁场保护电路231。
由此,当通过弱磁场来启动时,由过大磁场保护电路231实施保护动作的可能性变低,伴随于此,无效的电力的消耗得到抑制,因此可从弱磁场实现迅速的启动。另一方面,当在启动时施加有过大的磁场时,线L5上的承受电压JV的电压值增加,但通过整流电路22中所含有的平滑电容器来抑制电压值的增加速度。因此,其后在受电电路23稳定后,开始利用过大磁场保护电路231的保护动作,由此可在从弱磁场至强磁场为止的宽广的范围内实施利用过大磁场保护电路231的保护动作。
另外,控制部24判定在受电电路23的启动时,由电压检测信号DV1及电压检测信号DV2的各者所表示的电压值、及由时钟振幅检测信号CAD所表示的时钟的振幅值是否低于对各者所规定的下限值。此时,当由电压检测信号DV1及电压检测信号DV2的各者所表示的电压值、及由时钟振幅检测信号CAD所表示的振幅值中的任一者低于下限值时,通信电路(2401、2402)阻断与受电线圈20的电连接。
例如,当由电压检测信号DV2所表示的稳定化电压Vt的电压值低于为了使通信电路动作而需要的下限电压值时,此通信电路阻断与受电线圈20的电连接。
其后,若受电电路23的动作稳定,则通信电路(2401、2402)进行与受电线圈20的电连接。
由此,即便在通过弱的交流磁场来启动受电电路23的情况下,也一面抑制朝通信电路(2401、2402)的电力泄漏,一面进行迅速的启动。
继而,对图4所示的阻断电路235的动作进行说明。
当在供电模式时对负载装置250供给输出电压VG时,阻断电路235将线L0与输出线LX电连接。另一方面,当在供电模式时不对负载装置250供给输出电压VG时、或在通信模式时,阻断电路235阻断线L0及输出线LX间的连接。
即,例如在执行图13中所示的步骤S1~步骤S6时(通信模式),控制部24将催促阻断线L0及输出线LX间的连接的输出阻断控制信号OCN供给至阻断电路235。另外,在执行图13中所示的步骤S7~步骤S11时(供电模式),在对负载装置250供给输出电压VG的情况下,控制部24将催促线L0及输出线LX间的连接的输出阻断控制信号OCN供给至阻断电路235。
继而,对图4所示的输出放电电路236的动作进行说明。
输出放电电路236仅在通信模式的期间内,使输出线LX接地,由此使输出线LX放电。即,如图20所示,控制部24在通信模式的期间内将催促放电的逻辑电平1的强制放电信号DON供给至输出放电电路236,在供电模式的期间内将逻辑电平0的强制放电信号DON供给至输出放电电路236。
由此,在供电模式时输出放电电路236的晶体管Qn变成断开状态,由稳定化电路233所生成的稳定化电压Vg作为输出电压VG而施加至负载装置250。
另一方面,在通信模式时输出放电电路236的晶体管Qn变成接通状态,接地电位施加至输出线LX。因此,输出线LX放电,如图20所示,输出电压VG的电压值下降至接地电位(0V)为止。
因此,当输出电压VG的电压值为接地电位时,负载装置250可判断无线受电装置200正进行数据通信。
再者,在图1中所示的无线受电装置200中,在与无线供电装置100进行数据通信的通信模式时、或接受电力的供给的供电模式时的任一情况下,电流均经由受电线圈20而在整流电路22中流动。此时,为了使供电模式时的电力传送的高效率化优先,作为整流电路22中所使用的整流元件,例如使用肖特基势垒二极管(schotky barrier diode)等正向电压低者。
因此,当在通信模式时经由无线受电装置200的线L3及线L4接受的接收信号的振幅大时,整流电路22的整流元件变成接通状态,抑制其振幅的峰值。因此,此时若采用ASK调变方式进行数据通信,则存在经由无线受电装置200的线L3及线L4接受的接收信号的振幅变小的情况,且存在ASK解调部2401中的解调精度下降之虞。
图21是鉴于此点而成的表示无线受电装置200的另一构成的电路图。再者,在图21中所示的构成中,除新追加电容器Cs1、电容器Cs2及电阻R17这一点以外,其他构成与图1中所示者相同。
在图21中所示的构成中,电容器Cs1的一端与线L3连接,另一端与电容器Cs2的一端连接。电容器Cs2的另一端与整流电路22连接。此电容器Cs2与电阻R17并联连接。另外,在图21中所示的构成中,使连接在电容器Cs1与电容器Cs2的连接点RF0上的线L3a与控制部24中所含有的ASK解调部2401及负载调变部2402连接。
即,在图21中所示的构成中,将经串联连接的电容器Cs1及电容器Cs2插入线L3及整流电路22中。而且,将电容器Cs1及电容器Cs2的连接点RF0经由线L3a而与ASK解调部2401及负载调变部2402连接。再者,当将交流磁场的频率设为13.56MHz,将受电线圈20的电感设为1.1μH,将共振电容器21的静电电容设为120pF时,电容器Cs1及电容器Cs2各自的静电电容、电阻R17的电阻值例如变成:
Cs1:68pF;
Cs2:150pF;
R17:100kΩ。
因此,根据图21中所示的电容器Cs1及电容器Cs2,通过整流电路22的整流元件变成接通状态而产生的振幅下降不会反映在线L3a中。由此,在通信模式时,经由受电线圈20,线L3、线L3a及线L4接收的接收信号的振幅下降得到抑制。进而,通过电阻R17而对连接点RF0施加直流的电位。
因此,经由线L3a及线L4而对ASK解调部2401供给具有ASK解调所需要的振幅的接收信号,因此可进行精度高的ASK解调。此时,虽然电阻R17对连接点RF0供给直流的电位,但由于是高电阻(例如100kΩ),因此在供电模式时不产生电力损失。
再者,作为对连接点RF0供给直流的电位的方法,也可以经由上拉电阻来代替电阻R17对连接点RF0施加直流的电位。
另外,在图4中所示的一例中,将由稳定化电路233所生成的稳定化电压Vg作为输出电压VG,经由阻断电路235、输出放电电路236及外部端子Tp而输出至外部,但也可以将稳定化电压Vg直接经由外部端子Tp而输出至外部。此时,也可以将控制部24、稳定化电路233及稳定化电路234形成在一个半导体芯片中。
图22是表示搭载有包含控制部24、稳定化电路233及稳定化电路234的半导体芯片CHP的大规模集成电路(large-scale integrated circuit,LSI)封装体PKG中的配线形态的一例的图。
在半导体芯片CHP内,图8所示的稳定化电路233的晶体管QP0、晶体管QP1及晶体管QP3各自的源极,电阻R13的一端,及运算放大器OP2的反转输入端经由配线La而与接合垫PD1连接。另外,在半导体芯片CHP内,图8所示的稳定化电路234的晶体管QP0、晶体管QP1及晶体管QP3各自的源极,电阻R13的一端,及运算放大器OP2的反转输入端经由配线Lb而与接合垫PD2连接。
即,在半导体芯片CHP内,如图22所示,用于稳定化电路233接受承受电压JV的配线La及接合垫PD1、与用于稳定化电路234接受承受电压JV的配线Lb及接合垫PD2电分离。
另外,稳定化电路233的线L0与接合垫PD3连接。
进而,在半导体芯片CHP内,控制部24中所含有的ASK解调电路2401与接合垫PD3及接合垫PD4连接,负载调变电路2402也与所述接合垫PD3及接合垫PD4连接。
在LSI封装体PKG内,接合垫PD1与外部端子TM1通过配线W1来连接,接合垫PD2与外部端子TM1通过配线W2来连接。另外,接合垫PD3与外部端子Tp通过配线W3来连接。进而,接合垫PD4与外部端子TM2通过配线W4来连接,接合垫PD5与外部端子TM3通过配线W5来连接。再者,当配线W1~配线W5采用接合线、或采用芯片尺寸封装体(Chip Size Package,CSP)作为LSI封装体PKG时,包含利用再配线层的配线。
LSI封装体PKG的外部端子TM1与线L5连接,外部端子TM2与线L3连接,外部端子TM3与线L4连接。
此处,在无线受电装置200中,如上所述,在通信模式及供电模式的任一者的动作时,电流均经由受电线圈20而在整流电路22中流动。因此,在供电模式时、或通信模式及供电模式间的切换时,在包含线L5的电流路径中产生大的电流变动,且电压下降量变动。
因此,在LSI封装体PKG及半导体芯片CHP内,将对稳定化电路233及稳定化电路234的各者供给来自线L5的承受电压JV的配线路径分离成第1路径(W1、PD1、La)、及第2路径(W2、PD2、Lb)。
由此,伴随电流变动的电压下降量得到抑制,因此例如作为使通信电路(2401、2402)动作的电源电压的稳定化电压Vt的变动量得到抑制。因此,在通信模式时可进行稳定的通信动作。

Claims (16)

1.一种无线受电装置,其是利用交流磁场以无线方式分时地执行接受电力的供给的供电模式及进行数据通信的通信模式的无线受电装置,其特征在于,包括:
转换部,将所述交流磁场转换成具有对应于所述交流磁场的磁场振幅的电压值的承受电压:
受电电路,根据所述承受电压而生成电压值固定的稳定化电压,并经由输出线输出对应于所述稳定化电压的输出电压;以及
通信电路,接受所述稳定化电压作为电源电压以进行所述数据通信;且
所述受电电路包含保护电路,所述保护电路在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
2.根据权利要求1所述的无线受电装置,其特征在于,包括:
动作状态检测处理部,检测所述受电电路的动作状态,
所述保护电路在所述供电模式时将所述承受电压的上限从所述第2电压值切换成其他电压值,由此使所述交流磁场的磁场振幅变动,通过所述磁场振幅的变动来进行所述动作状态的通知。
3.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:当所述交流磁场为规定磁场强度以上时,所述保护电路使所述上限的电压值下降。
4.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于,包括:
电压检测部,检测所述稳定化电压的电压值,
当由所述电压检测部所检测的电压值低于规定的下限值时,所述保护电路停止限制所述承受电压的上限的动作。
5.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述保护电路包括检测在所述保护电路自身中流动的电流的电流量的电流检测部,
在由所述电流检测部所检测的所述电流量未满规定电流值的情况及所述电流量为所述规定电流值以上的情况下,所述通信电路以不同的通信特性进行所述数据通信。
6.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述受电电路包括稳定化电路,所述稳定化电路包含:
第1线,接受所述承受电压;
第1晶体管,根据所述第1线的所述承受电压而生成所述稳定化电压并施加至第2线中;
第2晶体管,经由第1电阻而与所述第1晶体管并联连接;以及
第1电流检测电路,根据所述第1电阻的两端的电位差来检测送出至所述第2线的电流。
7.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述受电电路包括对应于输出阻断控制信号而阻断所述输出电压朝所述输出线的供给的阻断电路,
所述阻断电路包含:
第1金属氧化物半导体晶体管,通过漏极来接受所述输出电压,并且通过栅极来接受所述输出阻断控制信号,源极与所述输出线连接;
第2金属氧化物半导体晶体管,流入对应于所述第1金属氧化物半导体晶体管的漏极及源极间的电位差的电流;以及
第2电流检测电路,检测在所述第2金属氧化物半导体晶体管中流动的电流的电流量作为在所述输出线中流动的输出电流的电流量。
8.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述转换部包括:
受电线圈,接受所述交流磁场;
第1电容器及第2电容器,与所述受电线圈的一端串联连接;以及
整流电路,将经由所述第1电容器及第2电容器所接受的所述受电线圈的一端的电压加以直流化而获得所述承受电压;
所述通信电路连接在所述第1电容器与所述第2电容器的连接点上,并经由所述连接点、所述第1电容器、及所述受电线圈而进行所述数据通信。
9.根据权利要求8所述的无线受电装置,其特征在于,包括:
上拉电阻,对所述连接点施加直流的电位。
10.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述转换部包括接受所述交流磁场的受电线圈,
所述通信电路与所述受电线圈连接,经由所述受电线圈而进行所述数据通信,当所述稳定化电压的电压值低于规定的下限值时,阻断与所述受电线圈的连接。
11.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述受电电路包括输出放电电路,所述输出放电电路包含在所述供电模式时变成断开状态,另一方面,在所述通信模式时变成接通状态,并对所述输出线施加接地电位的开关元件。
12.根据权利要求1或2所述的无线受电装置,其特征在于:
所述受电电路形成在半导体芯片中,所述半导体芯片包含在具备接受所述承受电压的第1外部端子、及将所述输出电压输出至外部的第2外部端子的大规模集成电路封装体中,
在所述大规模集成电路封装体中形成有:
第1配线,将形成在所述半导体芯片中的第1接合垫与所述第1外部端子连接;
第2配线,将形成在所述半导体芯片中的第2接合垫与所述第1外部端子连接;以及
第3配线,将形成在所述半导体芯片中的第3接合垫与所述第2外部端子连接;
在所述半导体芯片中形成有:
所述通信电路;
第1稳定化电路,将经由所述第1接合垫所接受的所述承受电压的电压值加以固定化而生成第1稳定化电压,并将所述第1稳定化电压作为所述输出电压而施加至所述第3接合垫;以及
第2稳定化电路,将经由所述第2接合垫所接受的所述承受电压的电压值加以固定化而生成第2稳定化电压,并将所述第2稳定化电压作为电源电压而供给至所述通信电路。
13.一种无线供电装置,其是利用交流磁场以无线方式进行供电的无线供电装置,其特征在于,包括:
输电线圈;
第1驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的一端送出第1驱动电流的动作、及从所述输电线圈的一端抽出第2驱动电流的动作;
第2驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的另一端送出所述第2驱动电流的动作、及从所述输电线圈的另一端抽出所述第1驱动电流的动作;
电流检测部,检测从所述第1驱动部中送出的所述第1驱动电流、及从所述第2驱动部中送出的所述第2驱动电流各自的电流量并生成第1电流检测信号,并且检测所述第1驱动部所抽出的所述第2驱动电流的电流量并生成第2电流检测信号;以及
控制部,根据所述第1电流检测信号及所述第2电流检测信号来判定动作状态。
14.根据权利要求13所述的无线供电装置,其特征在于,包括:
电压检测部,检测所述输电线圈的两端的电压并生成电压检测信号,
所述控制部根据所述电压检测信号、所述第1电流检测信号及所述第2电流检测信号来判定动作状态。
15.一种无线电力传送系统,其是包括无线供电装置及无线受电装置,利用交流磁场以无线方式分时地执行进行供电的供电模式及进行数据通信的通信模式的无线电力传送系统,
所述无线供电装置包括:
输电线圈;
第1驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的一端送出第1驱动电流的动作、及从所述输电线圈的一端抽出第2驱动电流的动作;
第2驱动部,交替地进行朝所述输电线圈的另一端送出所述第2驱动电流的动作、及从所述输电线圈的另一端抽出所述第1驱动电流的动作;
电流检测部,检测从所述第1驱动部中送出的所述第1驱动电流、及从所述第2驱动部中送出的所述第2驱动电流各自的电流量并生成第1电流检测信号,并且检测所述第1驱动部所抽出的所述第2驱动电流的电流量并生成第2电流检测信号;以及
控制部,根据所述第1电流检测信号及所述第2电流检测信号来判定动作状态;
所述无线受电装置包括:
转换部,将所述交流磁场转换成具有对应于所述交流磁场的磁场振幅的电压值的承受电压;
受电电路,根据所述承受电压而生成电压值固定的稳定化电压;以及
通信电路,接受所述稳定化电压作为电源电压以进行所述数据通信;且
所述受电电路包含保护电路,所述保护电路在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
16.一种无线受电装置的过大磁场保护方法,其是一面利用交流磁场以无线方式分时地执行接受电力的供给的供电模式及进行数据通信的通信模式,一面获得具有对应于所述交流磁场的振幅的电压值的承受电压的无线受电装置的过大磁场保护方法,其特征在于:
在所述通信模式时将所述承受电压的上限限制成第1电压值,在所述供电模式时将所述承受电压的上限限制成比所述第1电压值高的第2电压值。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113691030A (zh) * 2021-07-30 2021-11-23 成都信息工程大学 一种无线充电桩

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190074705A1 (en) * 2017-09-02 2019-03-07 Humavox Ltd. Method For Adaptive Load Modulation
US10840746B2 (en) 2018-06-20 2020-11-17 Apple Inc. Methods and apparatus for performing demodulation using maximum likelihood sequence matching in a wireless charging device
DE102018212957B3 (de) 2018-08-02 2020-01-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Übertragung von daten von einem benutzerendgerät zu einem anderen gerät
KR102222685B1 (ko) * 2018-12-21 2021-03-04 주식회사 지니틱스 무선전력 송신장치를 검출하는 방법 및 이를 위한 무선전력 수신장치
CN109635604B (zh) * 2019-01-17 2023-12-26 深圳和而泰智能控制股份有限公司 一种近场识别电路和系统
JP7271256B2 (ja) * 2019-03-28 2023-05-11 ラピスセミコンダクタ株式会社 受電装置
EP3790158A1 (en) * 2019-09-09 2021-03-10 Koninklijke Philips N.V. Foreign object detection in a wireless power transfer system
CN110989757B (zh) * 2019-12-16 2021-07-23 玉环天润航空机械制造有限公司 一种用于电子监控新型稳压装置
US10892800B1 (en) 2020-01-06 2021-01-12 Nucurrent, Inc. Systems and methods for wireless power transfer including pulse width encoded data communications
US11728692B2 (en) * 2020-05-19 2023-08-15 Powermat Technologies Ltd. Modem design for wireless power transfer
US11218347B2 (en) * 2020-06-03 2022-01-04 Renesas Electronics America Inc. ASK modulation
US11303164B2 (en) 2020-07-24 2022-04-12 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power transmission system
US11303165B2 (en) 2020-07-24 2022-04-12 Nucurrent, Inc. Low cost communications demodulation for wireless power receiver system
US11569694B2 (en) * 2021-02-01 2023-01-31 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power receivers
US11431204B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transfer systems
US11277034B1 (en) 2021-02-01 2022-03-15 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11277035B1 (en) 2021-02-01 2022-03-15 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11431205B2 (en) 2021-02-01 2022-08-30 Nucurrent, Inc. Systems and methods for receiver beaconing in wireless power systems
US11277031B1 (en) 2021-02-01 2022-03-15 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
US11811244B2 (en) 2021-02-01 2023-11-07 Nucurrent, Inc. Automatic gain control for communications demodulation in wireless power transmitters
CN113410912A (zh) * 2021-05-12 2021-09-17 杭州电力设备制造有限公司 一种硬件ct取电电路
US20240088715A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Nucurrent, Inc. Temperature-Based Variable Pulsed Power in Wireless Power and Data Transfer System
US20240088943A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Nucurrent, Inc. Timing Control for Pulsed Power in Wireless Power and Data Transfer System
US20240088944A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Nucurrent, Inc. Sensed Temperature Based Pulsed Power in Wireless Power and Data Transfer System
US20240088712A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Nucurrent, Inc. Wireless Power and Data Transfer System with Communications Intervals
US11973355B1 (en) 2022-09-13 2024-04-30 Nucurrent, Inc. Software based thermal mitigation for wireless power and data transfer systems
US20240088723A1 (en) * 2022-09-13 2024-03-14 Nucurrent, Inc. Pulsed Power for Thermal Mitigation in Wireless Power and Data Transfer System
JP2024076727A (ja) * 2022-11-25 2024-06-06 オムロン株式会社 複合共振回路の駆動制御装置及び駆動制御方法、非接触給電システム、送電装置及び受電装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138254A (zh) * 1995-05-30 1996-12-18 摩托罗拉公司 适用于无线电通信设备的电能控制方法和装置
JP2013201881A (ja) * 2012-02-24 2013-10-03 Nec Tokin Corp 受電装置及び電子機器
US20140035521A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Renesas Electronics Corporation Communication apparatus and operation method thereof
US20140063666A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Qualcomm Incorporated Wireless power overvoltage protection circuit with reduced power dissipation
CN104956566A (zh) * 2013-01-29 2015-09-30 富士通株式会社 无线电力传输系统、受电器以及无线电力传输方法
CN106063078A (zh) * 2014-09-19 2016-10-26 松下知识产权经营株式会社 受电装置、非接触电力传输系统以及充电方法

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG54559A1 (en) * 1996-09-13 1998-11-16 Hitachi Ltd Power transmission system ic card and information communication system using ic card
DE19958265A1 (de) * 1999-12-05 2001-06-21 Iq Mobil Electronics Gmbh Drahtloses Energieübertragungssystem mit erhöhter Ausgangsspannung
JP2001282374A (ja) 2000-03-30 2001-10-12 Nec Corp 半導体装置
US8183827B2 (en) * 2003-01-28 2012-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive charger system and method
KR100792308B1 (ko) * 2006-01-31 2008-01-07 엘에스전선 주식회사 코일 어레이를 구비한 무접점 충전장치, 무접점 충전시스템 및 충전 방법
JP4561796B2 (ja) * 2007-08-31 2010-10-13 ソニー株式会社 受電装置、および電力伝送システム
JP5188211B2 (ja) * 2008-03-07 2013-04-24 キヤノン株式会社 給電装置及び給電方法
US8432070B2 (en) * 2008-08-25 2013-04-30 Qualcomm Incorporated Passive receivers for wireless power transmission
US8947041B2 (en) * 2008-09-02 2015-02-03 Qualcomm Incorporated Bidirectional wireless power transmission
US8497658B2 (en) * 2009-01-22 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Adaptive power control for wireless charging of devices
JP2011029799A (ja) 2009-07-23 2011-02-10 Sony Corp 非接触給電通信装置、非接触受電通信装置、給電通信制御方法および受電通信制御方法
KR101711912B1 (ko) * 2009-09-16 2017-03-06 삼성전자주식회사 이동단말기의 효율적인 무선 충전을 위한 장치 및 방법
JP5459058B2 (ja) * 2009-11-09 2014-04-02 株式会社豊田自動織機 共鳴型非接触電力伝送装置
JP5551465B2 (ja) 2010-02-16 2014-07-16 Necトーキン株式会社 非接触電力伝送及び通信システム
TWI408861B (zh) * 2010-04-26 2013-09-11 Fu Da Tong Technology Co Ltd Method of data transmission in induction power supply
US8482250B2 (en) * 2010-08-06 2013-07-09 Cynetic Designs Ltd. Inductive transmission of power and data through ceramic armor panels
KR101813029B1 (ko) * 2010-12-17 2017-12-28 엘지전자 주식회사 무선전력전송방법, 무선전력수신방법, 무선전력전송장치 및 무선전력수신장치
US10115520B2 (en) * 2011-01-18 2018-10-30 Mojo Mobility, Inc. Systems and method for wireless power transfer
US20120223590A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-06 Qualcommm Incorporated Reducing heat dissipation in a wireless power receiver
US9887583B2 (en) * 2011-03-10 2018-02-06 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power-receiving device, wireless power-feeding system including power-receiving device, and wireless communication system including power-receiving device
US9882426B2 (en) * 2011-06-01 2018-01-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for detecting efficiency of wireless power transmission
JP2013005699A (ja) 2011-06-22 2013-01-07 Panasonic Corp 非接触式給電装置
JP5838333B2 (ja) 2011-08-01 2016-01-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触給電装置
KR101317360B1 (ko) * 2011-10-04 2013-10-11 주식회사 한림포스텍 무선 전력전송장치 및 방법
US9508487B2 (en) * 2011-10-21 2016-11-29 Qualcomm Incorporated Systems and methods for limiting voltage in wireless power receivers
JP5801268B2 (ja) * 2012-09-03 2015-10-28 株式会社東芝 送電装置、受電装置および無線電力伝送システム
JP6053442B2 (ja) 2012-10-10 2016-12-27 キヤノン株式会社 通信システム、受信装置、送信装置、制御方法、及びプログラム
JP2014107971A (ja) 2012-11-28 2014-06-09 Renesas Electronics Corp 半導体集積回路およびその動作方法
US9667084B2 (en) * 2013-03-13 2017-05-30 Nxp Usa, Inc. Wireless charging systems, devices, and methods
JP2015008608A (ja) * 2013-06-25 2015-01-15 キヤノン株式会社 非接触送受電システム
JP6166598B2 (ja) * 2013-06-26 2017-07-19 キヤノン株式会社 送電装置、受電装置、無線電力伝送システム、制御方法、及びプログラム
JP6379660B2 (ja) * 2013-06-27 2018-08-29 Tdk株式会社 ワイヤレス受電装置、及び、ワイヤレス電力伝送装置
JP6110236B2 (ja) * 2013-07-02 2017-04-05 ルネサスエレクトロニクス株式会社 受電装置及び非接触給電システム
JP3186447U (ja) 2013-07-25 2013-10-03 株式会社シスラボ 給電システム、給電装置、及び受電装置
JP2015159667A (ja) 2014-02-24 2015-09-03 キヤノン株式会社 給電装置
CN107257167B (zh) * 2014-05-27 2020-01-21 松下知识产权经营株式会社 送电装置以及无线电力传输系统
JP2016197964A (ja) 2015-04-03 2016-11-24 キヤノン株式会社 電子機器
JP6279452B2 (ja) 2014-10-31 2018-02-14 東芝テック株式会社 非接触電力伝送装置
JP2016111792A (ja) 2014-12-04 2016-06-20 キヤノン株式会社 受電装置、受電装置の制御方法、プログラム
JP6361818B2 (ja) * 2015-03-31 2018-07-25 Tdk株式会社 ワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送装置
CN106451815B (zh) * 2015-08-06 2021-06-11 松下知识产权经营株式会社 送电装置以及无线功率传输系统
CN106560975B (zh) * 2015-10-02 2021-06-01 松下知识产权经营株式会社 受电装置以及无线电力传输系统
WO2017061192A1 (ja) 2015-10-06 2017-04-13 株式会社村田製作所 受電装置
JP6869679B2 (ja) * 2016-09-29 2021-05-12 ラピスセミコンダクタ株式会社 無線受電装置、無線給電システム、及び無線受電方法
JP6565858B2 (ja) * 2016-10-11 2019-08-28 Tdk株式会社 ワイヤレス電力伝送装置
JP7061837B2 (ja) * 2016-11-22 2022-05-02 ラピスセミコンダクタ株式会社 無線給電装置、無線受電装置、無線電力伝送システム、及び無線給電装置の電流測定方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1138254A (zh) * 1995-05-30 1996-12-18 摩托罗拉公司 适用于无线电通信设备的电能控制方法和装置
JP2013201881A (ja) * 2012-02-24 2013-10-03 Nec Tokin Corp 受電装置及び電子機器
US20140035521A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Renesas Electronics Corporation Communication apparatus and operation method thereof
US20140063666A1 (en) * 2012-08-29 2014-03-06 Qualcomm Incorporated Wireless power overvoltage protection circuit with reduced power dissipation
CN104956566A (zh) * 2013-01-29 2015-09-30 富士通株式会社 无线电力传输系统、受电器以及无线电力传输方法
CN106063078A (zh) * 2014-09-19 2016-10-26 松下知识产权经营株式会社 受电装置、非接触电力传输系统以及充电方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113691030A (zh) * 2021-07-30 2021-11-23 成都信息工程大学 一种无线充电桩
CN113691030B (zh) * 2021-07-30 2023-10-27 成都信息工程大学 一种无线充电桩

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