CN111277027A - 无线充电系统的动态调节 - Google Patents

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CN111277027A CN201811468857.0A CN201811468857A CN111277027A CN 111277027 A CN111277027 A CN 111277027A CN 201811468857 A CN201811468857 A CN 201811468857A CN 111277027 A CN111277027 A CN 111277027A
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Abstract

本公开涉及无线充电系统的动态调节。在具有电力发送器(TX)和电力接收器(RX)的无线充电系统中，RX具有整流器，该整流器将从TX无线地接收的AC电力信号整流为经整流DC电力信号。RX还具有调节模块，所述调节模块在具有一个或多个不同的高电压区域和一个或多个不同的低电压区域的各种不同的电压区域处监测DC电力信号。每个调节模块以不同的方式影响无线充电系统的操作。调节模块保护RX免受过电压和欠电压状况的影响。

Description

无线充电系统的动态调节
技术领域
本发明一般涉及无线充电系统，并且更具体地说，涉及避免过电压和欠电压状况的无线充电系统的接收器。
背景技术
图1是具有电力发送器(TX)110和电力接收器(RX)130的传统无线充电系统100的简化示意框图。TX 110包括发送器112、TX匹配网络114和TX电感器线圈116，而RX 130包括RX电感器线圈132、RX匹配网络134、整流器(即，AC至DC转换器)136、通信控制器138和通信处理器140。匹配网络114和134被设计成确保TX 110的输出阻抗与RX 130的输入阻抗匹配。TX和RX电感器线圈116和132形成感应接口120用于无线地(即，磁性地)传输(i)从TX 110到RX 130的电力以及(ii)TX和RX 110和130之间的通信信号。
发送器112经由TX匹配网络114将AC电力信号113施加到TX电感器线圈116。AC电力信号113在RX电感器线圈132中感应出AC电力信号，该AC电力信号经由RX匹配网络134作为AC电力信号135被施加到整流器136。整流器136将AC电力信号135整流成DC电力信号VRECT，该DC电力信号VRECT被施加为对系统负载(未示出)供电。
通信控制器138生成由通信处理器140通过感应接口120发送到TX 110的通信信号。具体地，通信控制器138监测VRECT，并且如果适当的话，发送通信信号以(i)如果VRECT太低则指示TX 110增加电力传输电平；以及(ii)如果VRECT太高则指示TX 110降低电力传输电平。
然而，在某些情况下，无线充电系统100将无法正常操作。例如，在某些状况下，电力传输路径可能干扰通信路径，这是因为它们共享公共的感应接口120。此外，在VRECT太高或太低的其它状况下，返回到TX 110的传统反馈信号可能太慢而不能防止对负载或甚至TX110和/或RX 130本身的损坏。因此，具有可以避免过电压和欠电压状况的RX将是有利的。
附图说明
通过示例的方式说明了本发明的实施例，并且本发明的实施例不受附图的限制，在附图中相同的附图标记表示类似的元件。为简单和清楚起见而说明图中的元件，并且元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，可以夸大层和区域的厚度。
图1是传统无线电力传输系统的简化示意框图；
图2是根据本发明的实施例的电力接收器(RX)的框图，该电力接收器(RX)可以用于类似于图1的无线充电系统的无线充电系统中；
图3示出了限定经整流DC电压信号VRECT的六个不同的电压区域的五个不同的电压阈值电平以及当VRECT落入这些不同的区域内时采取的动作；
图4是在图2的RX内实现的监测VRECT并处理不同的操作状况的过程的流程图；
图5是表示在具有和没有图2和图4的电压调节处理的情况下根据两个不同负载电平的不同传输电力电平的VRECT的电压电平的图示；
图6是可以用于实现图2的低电压调节(LVR)模块的LVR模块的示意电路图；和
图7是可以用于实现图2的高电压调节(HVR)模块的HVR模块的示意电路图。
具体实施方式
在此公开了本发明的详细说明性实施例。然而，这里公开的具体结构和功能细节仅仅是为了描述本发明的示例实施例的目的。本发明的实施例可以以许多替代形式实施，并且不应该被解释为仅限于这里阐述的实施例。此外，这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限于本发明的示例实施例。
如这里所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，术语“包括”、“包括有”、“具有”、“有”、“包含”或“包含有”指定所述特征、步骤或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、步骤或组件。还应注意，在一些替代实施方式中，所指出的功能/动作可能不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个图实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能/动作。除非另有说明，否则术语“或”应解释为包含性的。
在无线充电系统中，除非适当地调节相对轻的负载电流，否则经整流DC电压VRECT可能非常高，这意味着电力接收器(RX)中的装置必须能够承受高电压。另一方面，当负载重时，除非适当地调节，否则VRECT可能太低而无法为无线充电系统供电，并且RF幅度对于数据通信而言也可能太低。
根据本发明的实施例，在具有电力发送器(TX)和电力接收器(RX)的无线充电系统中，除了指示TX在系统级反馈回路中调节其发送电力电平之外，RX还具有多个调节模块，所述多个调节模块本地监测经整流DC电力信号VRECT以用于不同的过电压和欠电压状况，并采取适当的动作来处理这些情况，从而在系统级没有良好地调节电力传输电平的情况下扩展系统的电力传输和数据通信范围。
本发明的一个实施例是用于无线充电系统的电力接收器(RX)。RX包括：整流器，被配置为将从TX无线地接收的AC电力信号整流为DC电力信号；以及多个调节模块，在多个电压区域中监测DC电力信号，所述多个电压区域包括两个或更多个不同的高电压区域和两个或更多个不同的低电压区域，其中每个调节模块被配置为以不同的方式影响无线充电系统的操作。
现在参考图2，示出了可以在类似于图1的无线充电系统100的无线充电系统中使用以代替RX 130的RX 230的框图。与RX 130类似，RX 230包括RX电感器线圈232、RX匹配网络234、整流器236、通信控制器238和通信处理器240，其中每个执行与RX 130中的对应元件类似的功能。
RX 230还包括过电压警告(OVW)模块242、高电压调节(HVR)模块244、过电压保护(OVP)模块246、欠电压监视(under-voltage lookout)(UVLO)模块248、低电压调节(LVR)模块250、模拟和数字控制模块252、控制逻辑254和开关256。OVW、HVR、OVP、UVLO和LVR模块242、244、246、248和250统称为调节模块242-250，这是因为这些模块中的每一个都监测不同过电压和欠电压状况下的VRECT，并且如果适当的话，采取动作来处理设计模块的特定状况。注意，诸如图1的RX 130(尽管未在图1中明确示出)的传统RX将具有类似于图2的OVP和UVLO模块246和248的模块。
在典型的无线充电系统中，模拟和数字控制模块252为RX 230中的其它功能模块提供参考电压和电流以及内部供电电压。控制模块252还可以为系统的操作提供上电/断电序列和状态机。
取决于具体实施方式，RX 230可以用于操作作为电池充电器的无线充电系统、低电压降(LDO)调节器、DC/DC转换器或任何其它合适的应用中。
尽管系统级反馈回路最终可以在优化的操作状态下调节系统，但是该反馈回路难以跟踪负载的快速和动态改变。随着负载改变和其它可能的操作状况改变，VRECT可能在系统级反馈回路可以充分发挥作用之前远离其最佳电平。在这种情况下，根据本发明，HVR、OVP、UVLO和LVR模块244、246、248和250中的一个或多个将采取本地动作来改变RX 230内的行为。
特别地，当负载电流很轻以至于VRECT变得不合需要的高时，HVR模块244将变为有效并引入假负载(dummy load)以抑制VRECT继续增加。如果假负载不够大，并且VRECT变得危险地高，则OVP模块248将被触发以使RX电感器线圈232和RX匹配网络234去调谐以本质上停止电力整流。
当输入电力对于整个负载电流而言太低时，LVR模块250将减小负载电流，使得供电电压可以维持足够高以保持RX 230操作。通过这种保护，无线充电系统可以继续操作，即使只有非常少的电力被传递到输出负载。如果输入电力太低而不能对RX 230中的所有组件供电，则将触发UVLO模块248以关闭它们中的一些(例如，LVR模块250以及模拟和数字控制模块252)以减少电力传输路径的电流耗散并为更关键的组件(例如，通信控制器238和通信处理器240)保留尽可能多的电力。
图3示出了限定VRECT的以下六个不同的电压区域的五个不同的电压阈值电平以及当VRECT落入这些不同的区域内时采取的对应动作：
·区域1：(OVP<VRECT)＝>关闭电力整流并指示TX降低电力传输电平。
·区域2：(HVR<VRECT<OVP)＝>抑制VRECT的增加并指示TX降低电力传输电平。
·区域3：(OVW<VRECT<HVR)＝>指示TX降低电力传输电平。
·区域4：(LVR<VRECT<OVW)＝>无需动作。
·区域5：(UVLO<VRECT<LVR)＝>减小负载电流并指示TX增加电力传输电平。
·区域6：(VRECT<UVLO)＝>关闭RX 230中的某些模块并指示TX增加电力传输电平。
注意，如果VRECT高于OVW，则需要某种形式的高电压调节。同样，如果VRECT低于LVR，则需要某种形式的低电压调节。如下所述，调节模块242-250在至少六个不同的电压区域内监测VRECT并采取适当的动作，如下所述。
图4是在图2的RX 230内实现的监测VRECT并处理不同的操作状况的各种处理的流程图。在步骤402中，由调节模块242-250中的每个监测VRECT。
如果UVLO模块248在步骤404中确定VRECT低于UVLO，则在步骤406中，UVLO模块248向控制逻辑254发信号以关闭某些RX模块(例如，LVR模块250以及模拟和数字控制模块252)以便为更关键的操作(例如，通信控制器238和通信处理器240)保留电力。另外，控制逻辑254向通信控制器238发信号以指示TX增加电力传输电平。
如果在步骤408确定VRECT不低于UVLO但低于LVR，则在步骤410中，LVR模块250将操作以减小负载电流，如下面结合图6进一步描述的。另外，LVR模块250将向控制逻辑254发信号以信号通知通信控制器238指示TX增加电力传输电平。
如果VRECT不低于LVR，则如步骤412中所示不需要低电压调节。
如果OVP模块246在步骤414中确定VRECT高于OVP，则在步骤416中，OVP模块246向控制逻辑254发信号以闭合(close)开关256，以便使RX电感器线圈232和RX匹配网络234去调谐，由此关闭整流器236的电力整流。此外，控制逻辑254向通信控制器238发信号以指示TX降低电力传输电平。
如果如在步骤418确定的VRECT不高于OVP但高于HVR，则在步骤420中，HVR模块244将操作以通过引入假负载来抑制VRECT的增加，如下面结合图7进一步描述的。另外，HVR模块244将向控制逻辑254发信号以信号通知通信控制器238指示TX降低电力传输电平。
如果VRECT不高于HVR，但OVW模块242在步骤422中确定VRECT高于OVW，则在步骤424中，OVW模块242将向控制逻辑254发信号以信号通知通信控制器238指示TX降低电力传输电平。
如果VRECT不高于OVW，则如步骤426确定的不需要高电压调节。
注意，OVW模块242、OVP模块246和UVLO模块248可以使用如下的电路系统来实现(i)传统的比较器电路系统，以将VRECT与对应的阈值电平进行比较，以及(ii)适当的逻辑电路系统，以执行必要的信令，如本领域技术人员应该理解的。类似地，模拟和数字控制模块252以及控制逻辑模块254可以用合适的数字和/或模拟电路系统来实现，如本领域技术人员所理解的。
图5是表示在具有和没有图2和图4的电压调节处理的情况下根据两个不同负载电平的不同传输电力电平的VRECT的电压电平的图示。具体地，虚线曲线502表示在没有图2和图4的电压调节处理(但是具有类似于OVP和UVLO模块246和248提供的调节的传统调节处理)的情况下的轻负载情况，而曲线504表示相同的轻负载情况，但具有图2和图4的所有的电压调节处理。类似地，虚线曲线506表示在没有图2和图4的电压调节处理(但是具有类似于OVP和UVLO模块246和248提供的调节的传统调节处理)的情况下的重负载情况，而实线曲线508表示相同的重负载情况，但具有图2和图4的所有的电压调节处理。
当VRECT在LVR和OVW之间的区域4中时，不需要调节，使得VRECT随传输电力电平线性地变化。随着传输电力电平降低(至图5中的左侧)，最终VRECT将降至LVR以下，并且LVR模块250将开始减小负载电流以试图将VRECT保持在LVT以便继续为RX 230供电。随着传输电力电平继续降低，最终VRECT将达到UVLO，并且UVLO模块248将开始关闭某些组件以便保持更关键的组件存活。
再次参考区域4中的VRECT，随着传输电力电平增加(至图5中的右侧)，最终VRECT将升高到高于HVR，并且HVR模块244将开始添加假负载以抑制VRECT增加。随着传输电力电平继续增加，最终VRECT将达到OVP，并且OVP模块246将闭合开关256，使RX电感器线圈232和RX匹配网络234去调谐，并且终止整流器236的电力整流处理。
在曲线502的传统调节的轻负载情形中，随着传输电力电平升高，VRECT在点A处的UVLO与点B处的OVP之间仍然未调节，之后OVP模块246的传统版本导致VRECT立即下降。
在曲线504的对应的完全调节的轻负载情形中，随着传输电力电平降低，VRECT从点D到点C是平坦的，然后从点C下降到原点。随着传输电力电平增加，VRECT从点E到点F是平坦的，从点F到点G升高，然后在点G之后立即下降。
在曲线506的传统调节的重负载情形中，由于UVLO模块248的传统版本，VRECT从点A到点H依然在UVLO，并且在点H处的UVLO和点I处的OVP之间仍然未调节，之后OVP模块246的传统版本导致VRECT立即下降。
在曲线508的对应的经调节的重负载情形中，随着传输电力电平降低，VRECT从点J到点C是平坦的，然后从点C下降到原点。随着传输电力电平增加，VRECT从点K到点L是平坦的，从点L到点M升高，然后在点M之后立即下降。
图5说明了与仅具有类似于OVP和UVLO模块246和248的传统电压调节处理的无线充电系统相比，具有图2和图4的电压调节处理的无线充电系统如何具有扩展的电力传输范围。
图6是可以用于实现图2的LVR模块250的低电压调节(LVR)模块600的示意电路图。本领域技术人员将理解，LVR模块600仅是实现图2的LVR模块250的一种可能方式。当VRECT低于LVR时，LVR模块600操作以减小出现在输出节点VOUT处的负载电流。
在操作中，VRECT被施加到第一电阻分压器602，第一电阻分压器602基于电阻器R3和R4的相对尺寸生成分压电压603。分压电压603被施加到第一误差放大器604的负输入，第一误差放大器604的正输入是参考电压VREF12，其中LVR＝VREF12*(1+R3/R4)。注意，VREF12可以由带隙电压生成器或精确地生成基本上恒定的电压电平的其它合适的电路系统生成。得到的放大的误差信号605被施加到第一电压至电流(V2I)转换器606，V2I转换器606生成电流信号607并将电流信号607施加到电流加法器618。
输出节点VOUT处的电压被施加到第二电阻分压器608，第二电阻分压器608基于电阻器R5和R6的相对尺寸生成分压电压609。分压电压609被施加到第二误差放大器610的正输入，第二误差放大器610的负输入是VREF12。得到的放大的误差信号611被施加到第二V2I转换器612，第二V2I转换器612生成电流信号613并将电流信号613施加到电流加法器618。
电流加法器618还接收由电流镜616基于在节点614处抽出的电流信号615生成的镜像电流信号617。
电流加法器618生成对应于电流信号607、613和617之和的灌电流信号(sinkcurrent signal)619。I2V转换器620将恒定偏置电流IB添加到灌电流信号619并将得到的电流信号转换成电压信号621。高阻抗驱动器624从电荷泵622接收电力623以基于电压信号621生成栅极控制信号625，其中栅极控制信号625控制晶体管626。在一个实施例中，晶体管626是NFET。在稳定操作期间，阻抗驱动器624具有高输入阻抗，因此灌电流信号619的大小依然等于恒定偏置电流IB。
当VRECT高于LVR时，来自误差放大器604的误差信号605为零，并且V2I转换器606生成零电流信号607。在这种情况下，仅对电流加法器618的非零贡献是电流信号613和617。
当VRECT低于LVR时，来自误差放大器604的误差信号605为正，并且V2I转换器606生成非零电流信号607。在这种情况下，到电流加法器618的所有三个电流输入都是非零的。这样，由于电流信号607现在是非零电流信号，为了使灌电流信号619保持恒定，则电流信号613的大小必须减小或者电流信号617的大小必须减小或者两者都要减小。当电压信号609更低时，电流信号613的大小将减小，这意味着流过第一电阻分压器608的电流更小。当流过节点614的电流更小时，电流信号617的大小将减小。无论哪种方式，输出节点VOUT处的负载电流也将更小。因此，当VRECT低于LVR时，LVR模块600减小负载电流。
注意，晶体管626和第一电阻分压器608形成LVR模块600的输出支路。
图7是可以用于实现图2的HVR模块244的高电压调节(HVR)模块700的示意电路图。本领域技术人员将理解，HVR模块700仅是实现图2的HVR模块244的一种可能方式。当VRECT高于HVR时，HVR模块700操作以抑制VRECT的增加。
晶体管712、714、716和718形成比较器710。晶体管722和724形成电流主控器(current master)720，而晶体管742和744形成第一电流镜740，并且晶体管752和754形成第二电流镜750，其可以镜像参考电流IREF作为通过晶体管754的镜像电流。晶体管730用作开关，其基于来自比较器710的输出控制参考电流IREF是否镜像通过晶体管754。晶体管754和760形成HVR模块700的输出支路。
在操作中，VRECT被施加到电阻分压器702，电阻分压器702基于电阻器R1和R2的相对尺寸生成分压电压703。分压电压703被施加到PFET 712的栅极，而参考电压VREF被施加到PFET 714的栅极，其中HVR＝VREF*(1+R1/R2)。注意，VREF可以由带隙电压生成器或精确地生成基本上恒定的电压电平的其它合适的电路系统生成。
当VRECT低于HVR时，NFET 730的栅极被驱动为低，关断NFET 730并确保参考电流IREF不镜像通过NFET 754。然而，当VRECT高于HVR时，NFET 730的栅极被驱动为高，接通NFET 730并使参考电流IREF能够镜像通过NFET 754，从而从节点VRECT汲取灌电流ISINK并抑制VRECT的电压电平的增加。从VRECT到地的灌电流ISINK被限于IREF*K，其中K是电流镜740和750的总增益，K可以被精确地修整。注意，适当的DC偏置电压被施加到PFET 704和NFET 760的栅极，以确保它们始终导通。因此，当VRECT高于HVR时，HVR模块700抑制VRECT的增加。
尽管已经根据监测VRECT并取决于VRECT的值采取所讨论的动作的单独调节模块描述了本发明，但是该系统可以包括监测VRECT并使用软件(或固件)来采取所描述的动作的过程。此外，尽管已经在其中TX和RX之间的电力传输路径与通信路径共享相同的感应接口的无线充电系统的环境下描述了本发明，但是本发明也可以在具有用于电力传输和通信的单独无线接口的无线充电系统的环境中实现。
尽管这里参考特定实施例描述了本发明，但是在不脱离如下面的权利要求所阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的，并且所有这些修改旨在包括在本发明的范围内。本文关于特定实施例描述的任何益处、优点或问题的解决方案不旨在被解释为任何或所有权利要求的关键、必需或必要的特征或元素。
应当理解，这里阐述的示例性方法的步骤不一定需要以所描述的顺序执行，并且这些方法的步骤的顺序应该被理解为仅仅是示例性的。同样地，在与本发明的各种实施例一致的方法中，可以在这些方法中包括附加步骤，并且可以省略或组合某些步骤。
尽管以下方法权利要求中的元素(如果有的话)以具有对应标记的特定序列列举，除非权利要求叙述另外暗示用于实现这些元素中的一些或全部的特定序列，否则这些元素不一定旨在限于以该特定序列来实现。
同样为了本说明书的目的，术语“耦合”、“耦合到”、“被耦合”、“连接”、“连接到”或“被连接”是指允许能量在两个或更多个元件之间传输并且可以设想插入一个或多个附加元件但不是必需的领域中已知的或以后开发的任何方式。相反，术语“直接耦合”、“直接连接”等暗示着不存在这样的附加元件。
信号和对应的端子、节点、端口或路径可以用相同的名称表示，并且在这里可以互换。
出于说明性目的，晶体管通常被示为单个装置。然而，本领域技术人员应理解，晶体管将具有各种尺寸(例如，栅极宽度和长度)和特性(例如，阈值电压、增益等)，并且可以包括并联耦合的多个晶体管以从组合获得期望的电气特性。此外，所示的晶体管可以是复合晶体管。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，术语“沟道节点”一般指金属氧化物半导体(MOS)晶体管装置(也称为MOSFET)的源极或漏极，术语“沟道”指的是源极和漏极之间的通过装置的路径，并且术语“控制节点”一般指MOSFET的栅极。类似地，如在权利要求中所使用的，术语“源极”、“漏极”和“栅极”应该被理解为分别指代MOSFET的源极、漏极和栅极，或者如果使用双极晶体管技术实现本发明的实施例的话，则分别指代双极装置的发射极、集电极和基极。此外，术语源极、漏极和栅极分别意味着与“源极端子”、“漏极端子”和“栅极端子”相同，并且可以互换使用。
这里对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定都指代相同的实施例，也不一定是必须与其它实施例互斥的单独或替代实施例。这同样适用于术语“实施方式”。

Claims (10)

1.一种电力接收器RX，用于包括将AC电力信号无线地发送到所述RX的电力发送器TX的无线充电系统，所述RX包括：
整流器，被配置为将所述AC电力信号整流为DC电力信号；和
多个调节模块，被配置为在多个电压区域中监测所述DC电力信号，所述多个电压区域包括两个或更多个不同的高电压区域和两个或更多个不同的低电压区域，其中每个调节模块被配置为以不同的方式影响所述无线充电系统的操作。
2.根据权利要求1所述的RX，其中所述多个电压区域包括：
第一区域，包括高于过电压保护OVP电压电平的电压；
第二区域，包括低于所述OVP电压电平且高于高电压调节HVR电压电平的电压；
第三区域，包括低于所述HVR电压电平且高于过电压警告OVW电压电平的电压；
第四区域，包括低于所述OVW电压电平且高于低电压调节LVR电压电平的电压；
第五区域，包括低于所述LVR电压电平且高于欠电压监视UVLO电压电平的电压；和
第六区域，包括低于所述UVLO电压电平的电压。
3.根据权利要求2所述的RX，其中所述多个调节模块包括：
OVP模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述OVP电压电平；
HVR模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述HVR电压电平；
OVW模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述OVW电压电平；
LVR模块，监测所述DC电力信号的电压是否低于所述LVR电压电平；和
UVLO模块，监测所述DC电力信号的电压是否低于所述UVLO电压电平。
4.根据权利要求3所述的RX，其中：
当所述OVP模块确定所述DC电力信号高于所述OVP电压电平时，所述OVP模块关闭所述整流器的整流，并且所述RX指示所述TX降低电力传输电平；
当所述HVR模块确定所述DC电力信号高于所述HVR电压电平时，所述HVR模块抑制所述DC电力信号增加，并且所述RX指示所述TX降低所述电力传输电平；
当所述OVW模块确定所述DC电力信号高于所述OVW电压电平时，所述RX指示所述TX降低所述电力传输电平；
当所述LVR模块确定所述DC电力信号低于所述LVR电压电平时，所述LVR模块减小所述RX的负载电流，并且所述RX指示所述TX增加所述电力传输电平；和
当所述UVLO模块确定所述DC电力信号低于所述UVLO电压电平时，所述UVLO模块使所述RX中的一个或多个其它模块关闭，并且所述RX指示所述TX增加所述电力传输电平。
5.根据权利要求3所述的RX，其中所述HVR模块包括：
比较器，将基于所述DC电力信号的输入电压信号与基于所述HVR电压电平的参考电压信号进行比较；以及
电流主控器和一个或多个电流镜，被配置为当所述输入电压信号高于所述参考电压信号时生成镜像灌电流信号，其中所述镜像灌电流信号被施加到所述DC电力信号。
6.根据权利要求3所述的RX，其中所述LVR模块包括：
第一误差放大器，基于(i)基于所述DC电力信号的输入电压信号与(ii)基于所述LVR电压电平的参考电压信号之间的差生成第一误差信号；
第一电压至电流V2I转换器，将所述第一误差信号转换为第一电流信号；
第二误差放大器，基于(i)所述参考电压信号与(ii)基于所述RX的输出节点处的电压的反馈电压信号之间的差生成第二误差信号；
第二V2I转换器，将所述第二误差信号转换为第二电流信号；
电流镜，基于流过所述LVR模块的输出支路的电流生成第三电流信号；
电流加法器，基于所述第一电流信号、第二电流信号和第三电流信号之和生成灌电流信号；
电荷泵，生成源电流信号；
电流至电压I2V转换器，基于所述源电流信号和所述灌电流信号之和生成栅极电压信号；和
电力晶体管，位于所述LVR模块的输出支路中并且由所述栅极电压信号控制，其中：
当所述DC信号高于所述LVR电压电平时，则所述第一误差信号为零，所述第一电流信号为零电流信号，并且所述LVR模块的输出支路中的电流处于第一电平；和
当所述DC信号低于所述LVR电压电平时，则所述第一误差信号为正，所述第一电流信号为非零电流信号，并且所述LVR模块的输出支路中的电流处于低于所述第一电平的第二电平。
7.一种无线充电系统，包括：
电力发送器TX；和
电力接收器RX，其中所述RX包括：
整流器，被配置为将从所述TX无线地接收的AC电力信号整流为DC电力信号；和
多个调节模块，被配置为在多个电压区域中监测所述DC电力信号，所述多个电压区域包括一个或多个不同的高电压区域和一个或多个不同的低电压区域，其中每个调节模块被配置为以不同的方式影响所述无线充电系统的操作。
8.根据权利要求7所述的无线充电系统，其中所述多个电压区域包括：
第一区域，包括高于过电压保护OVP电压电平的电压；
第二区域，包括低于所述OVP电压电平且高于高电压调节HVR电压电平的电压；
第三区域，包括低于所述HVR电压电平且高于过电压警告OVW电压电平的电压；
第四区域，包括低于所述OVW电压电平且高于低电压调节LVR电压电平的电压；
第五区域，包括低于所述LVR电压电平且高于欠电压监视UVLO电压电平的电压；和
第六区域，包括低于所述UVLO电压电平的电压。
9.根据权利要求8所述的无线充电系统，其中所述多个调节模块包括：
OVP模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述OVP电压电平；
HVR模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述HVR电压电平；
OVW模块，监测所述DC电力信号的电压是否高于所述OVW电压电平；
LVR模块，监测所述DC电力信号的电压是否低于所述LVR电压电平；和
UVLO模块，监测所述DC电力信号的电压是否低于所述UVLO电压电平。
10.根据权利要求9所述的无线充电系统，其中：
当所述OVP模块确定所述DC电力信号高于所述OVP电压电平时，所述OVP模块关闭所述整流器的整流，并且所述RX指示所述TX降低所发送的AC电力信号的电力电平；
当所述HVR模块确定所述DC电力信号高于所述HVR电压电平时，所述HVR模块抑制所述DC电力信号增加，并且所述RX指示所述TX降低所发送的AC电力信号的电力电平；
当所述OVW模块确定所述DC电力信号高于所述OVW电压电平时，所述RX指示所述TX降低所发送的AC电力信号的电力电平；
当所述LVR模块确定所述DC电力信号低于所述LVR电压电平时，所述LVR模块减小所述RX的负载电流，并且所述RX指示所述TX增加所发送的AC电力信号的电力电平；和
当所述UVLO模块确定所述DC电力信号低于所述UVLO电压电平时，所述UVLO模块使所述RX中的一个或多个其它模块关闭，并且所述RX指示所述TX增加所发送的AC电力信号的电力电平。
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