CN116368722A - 以无线方式接收电力的电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括谐振电路、整流电路和驱动电路。所述谐振电路包括第一线圈和第二线圈以及第一电容器。所述整流电路包括第一整流电路和第二整流电路。所述第一整流电路包括第一MOSFET至第四MOSFET。所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到其中所述第一线圈和所述第一电容器串联连接的谐振器的两端。所述第三MOSFET的源极和所述第四MOSFET的源极连接到接地。所述驱动电路连接到所述第一MOSFET至所述第四MOSFET的栅极。当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，在所述谐振器和所述第二线圈中感生出电流，并且所述谐振电路接收无线电力，并且在所述第二线圈中感生出的所述电流由所述第二整流电路整流。各种其他实施例是可能的。

Description

以无线方式接收电力的电子设备
技术领域
本公开总体上涉及一种接收无线电力的电子设备，更具体地，涉及一种具有双向开关的无线电力接收器。
背景技术
已经在诸如智能电话的电子设备上利用了使用电磁感应方案或磁共振方案的无线充电技术。当电力发射单元(PTU)(例如，无线充电板)和电力接收单元(PRU)(例如，智能电话)彼此接触或者在一定距离内彼此接近时，PRU的电池可以通过PTU的发射线圈与PRU的接收线圈之间的电磁感应或电磁共振被充电。
图1是示出了执行无线充电的无线电力接收器的电路图。无线电力接收器100可以包括谐振电路110、第一整流电路130、第二整流电路140、电容器151、低压差(LDO)稳压器152、充电器153、电池154、开关电路170和控制器180。谐振电路110可以包括第一线圈111、第一电容器112、第二线圈113和双向开关120。第二线圈113可以是电感小于第一线圈111的电感的线圈。第一线圈111可以是与第一电容器112形成并联谐振的接收器(RX)谐振线圈，并且第二线圈113可以是连接到第二整流电路140的RX辅助线圈或馈电线圈。第一线圈111和第二线圈113可以彼此磁耦合，使得可以在第一线圈111与第二线圈113之间形成互感Mf。由于所形成的互感Mf，可以在第二线圈113中感生出在第一线圈111中感生出的通过谐振电路的品质因素Q增大了的电压。由于在第二线圈113中感生出的电压，电流然后可以流过第二整流电路140。
如将在下面参照图2a和图2b更详细地描述的，构成谐振电路110的第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113之间的连接状态可以因双向开关120的导通/关断状态而不同，并且由谐振电路110从无线电力发射器接收并向第二整流电路140和第一整流电路130发射的无线电力可以因第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113之间的连接状态而不同。
双向开关120可以包括两个或更多个开关(例如，第一开关121和第二开关122)。第一开关121和第二开关122中的每一者可以是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且第一二极管123和第二二极管124可以分别是第一开关121的体二极管和第二开关122的体二极管。第一开关121和第二开关122可以通过使相应源极在节点127处串联连接而具有公共源极电压。在栅极驱动电路160的控制下，可以将以公共源极电压作为参考电压的公共栅极电压施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极。例如，可以基于高谐振频率(例如，6.78MHz)在第一线圈111中形成感生电压，使得可以依据高频率(例如，6.78MHz)使第一开关121和第二开关122的源极电压交变。通过对第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极施加以公共源极电压作为参考电压的栅极电压，可以稳定地控制第一开关121和第二开关122的导通/关断状态。施加栅极电压或者施加(或输出)驱动信号可以意指对第一开关121和第二开关122的栅极施加超过每个阈值电压的电压。不施加栅极电压或者不施加驱动信号可以意指对第一开关121和第二开关122的栅极施加不超过每个阈值电压的电压。当栅极电压被施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极时，可以将第一开关121和第二开关122切换为“导通”状态，并且可以将双向开关120的两端电连接。当栅极电压未被施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极时，可以将第一开关121和第二开关122切换为“关断”状态，并且双向开关120的两端之间的电连接路径可以被切断。
第一整流电路130可以包括第三二极管131、第四二极管132和/或电容器133。当第一开关121和第二开关122被从“导通”状态切换为“关断”状态时，在对第一开关121和第二开关122的两端施加预定量值或更大的电压时，第三二极管131和第四二极管132可以工作来对感生电压进行整流，并且因此将整流后的电压作为电容器133的两端电压施加。电容器133可以用由第三二极管131和第四二极管132整流的电压充电。电容器133可以连接到第一开关121和第二开关122的节点127，并且可以在其一端处被施加有第一开关121和第二开关122的源极电压。
在电容器133用由第三二极管131和第四二极管132整流的电压或在第一开关121和第二开关122的两端处产生的电压尖峰充电之后，充电的能量可以通过并联连接到电容器133的至少一个电阻器被放电。
第二整流电路140可以包括四个二极管141、142、143和144，并且对感生电压进行整流以将整流后的电压作为电容器151的两端电压施加。
第一整流电路130可以形成对电容器133充电的能量收集电路。能量收集电路可以包括第一整流电路130、并联连接到电容器133的齐纳二极管Dz1101、以及齐纳二极管Dz2103。电容器133、齐纳二极管Dz1 101和齐纳二极管Dz2 103中的每一者的一端可以连接到作为第一开关121和第二开关122的公共源极的节点127。
齐纳二极管101可以将施加到电容器133的整流后的电压调节为预定电压(例如，齐纳二极管101的齐纳击穿电压)或更低电压。电阻器Rg 102可以是第一开关121和第二开关122的栅极电阻器，并且电容器Cgs 104可以是第一开关121和第二开关122的栅极-源极电容器。能量收集电路还可以包括并联连接到第一开关121的栅极和源极和/或第二开关122的栅极和源极的齐纳二极管Dz2 103。齐纳二极管103可以将施加到电容器104的电压调节为预定电压(例如，齐纳二极管103的齐纳击穿电压)或更低电压。开关电路170可以包括光耦合器QC1 175和开关QC2 176。二极管177可以是开关176的体二极管。光耦合器175可以包括发光二极管(LED)171和光电二极管173。电阻器RP 174可以是光电二极管173的内部电阻器。电阻器RC 172可以是光耦合器175的LED 171的内部电阻器。
可以以施加到光耦合器175的开关176的电压Vcon的形式从控制器180为开关电路170提供第一控制信号。可以一直从电池154为控制器180供应用于施加电压Vcon的电力。控制器180可以在接收无线电力时基于LDO稳压器152被供应有用于施加电压Vcon的电力。
控制器180可以将第二整流电路140的输出端的整流后的电压Vrec与阈值进行比较，并且基于比较结果来对开关176施加电压Vcon。控制器180可以在确定第二整流电路140的输出端处的整流后的电压Vrec大于或等于阈值时施加超过开关176的阈值电压的电压Vcon。光耦合器175可以基于从控制器180施加到开关176的电压Vcon来工作。当从控制器180施加到开关176的电压Vcon的量值超过开关176的阈值电压时，开关176可以被切换为“导通”状态，使得LED 171可以通过开关176连接到接地。随着LED 171通过开关176连接到接地，LED 171可以基于节点178的电压被切换为“导通”状态以辐射光。节点178的电压可以是例如第二整流电路140的输出端处的整流后的电压Vrec。或者，除第二整流电路140的输出端处的整流后的电压Vrec以外的来自外部电源的电压可以被施加到LED 171。当从LED 171辐射的光到达时，光电二极管173可以被切换为“导通”状态。随着光电二极管173被切换为导通状态，可以在电阻器174与第一开关121和第二开关122的源极之间形成连接路径。随着电流沿着电阻器174与第一开关121和第二开关122的源极之间的连接路径流动，电容器133的电荷可以被放电。因此，当电容器104的两端电压(其等于第一开关121和第二开关122的栅极和源极之间的电压)逐渐地减小至第一开关121和第二开关122的阈值电压以下时，第一开关121和第二开关122可以被切换为“关断”状态。
控制器180可以在确定第二整流电路140的输出端处的整流后的电压Vrec小于阈值时，将施加到开关176的电压Vcon控制为基本上为0。当从控制器180施加到开关176的电压Vcon的量值不超过开关176的阈值电压时，开关176可以被切换为关断状态，使得LED 171可以被切换为“关断”状态并且不会从LED 171辐射光。当从LED 171辐射的光未到达时，光电二极管173可以被切换为“关断”状态。随着光电二极管173被切换为“关断”状态，电阻器174与第一开关121和第二开关122的源极之间的连接可以被切断，并且电容器104可以由电容器133中存储的能量充电。当电容器104的两端电压增加至第一开关121和第二开关122的阈值电压以上时，第一开关121和第二开关122可以被切换为导通状态。
当从控制器180施加到开关电路170的开关176的电压Vcon的量值超过开关176的阈值电压时，电容器104的两端电压可以减小至第一开关121和第二开关122的阈值电压以下，使得第一开关121和第二开关122可以被切换为“关断”状态。另一方面，当从控制器180施加到开关电路170的开关176的电压Vcon的量值小于开关176的阈值电压时，电容器104的两端电压可以增加至第一开关121和第二开关122的阈值电压以上，使得第一开关121和第二开关122可以被切换为“导通”状态。也就是说，开关电路170可以根据从控制器180施加到开关176的电压Vcon来以电容器104的两端电压的形式输出用于控制包括第一开关121和第二开关122的双向开关120的控制信号。
图2a是示出了当从控制器施加的电压Vcon的量值超过开关的阈值电压时无线电力接收器的等效电路的图。图2b是示出了当从控制器施加的电压Vcon的量值小于开关的阈值电压时无线电力接收器的等效电路的图。在图2a和图2b的等效电路图中，接收电路210可以包括图1的第二整流电路140、电容器151、LDO稳压器152、充电器153和电池154。
参照图2a，如参照图1所描述的，当从控制器180施加到开关电路170的开关176的电压Vcon的量值超过开关176的阈值电压时，包括第一开关121和第二开关122的双向开关120可以被切换为“关断”状态，使得电流可以不流过双向开关120的两端。在这种情况下，接收电路210可以串联连接到第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113以形成串联谐振电路，并且接收电路210、第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113可以形成一个闭合环路200a。另外，基于从电力发射器产生的磁场，可以在包括谐振电路110的第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113的电路中感生出电流，使得谐振电路110可以接收无线电力。
参照图2b，如参照图1所描述的，当从控制器180施加到开关电路170的开关176的电压Vcon的量值小于开关176的阈值电压时，包括第一开关121和第二开关122的双向开关120可以被切换为“导通”状态，使得电流可以流过双向开关120的两端。在这种情况下，接收电路210可以并联连接到第一电路和第二线圈113以形成并联谐振电路，所述第一电路是通过串联连接第一线圈111和第一电容器112而形成的。第一线圈111和第一电容器112可以形成一个闭合环路201b，并且接收电路210和第二线圈113可以形成一个闭合环路202b。另外，可以基于从电力发射器产生的磁场在包括谐振电路110的第一线圈111和第一电容器112的第一电路中感生出电流，并且可以基于在第一电路中产生的磁场对包括第二线圈113的第二电路感生出电流，使得谐振电路110可以接收无线电力。
发明内容
技术问题
参照图1、图2a和图2b描述的无线电力接收器100需要用于控制第一开关121和第二开关122的栅极电压的栅极驱动电路160，这限制了无线电力接收器100的小型化。此外，由于栅极驱动电路160包括许多元件，因此无线电力接收器100在生产成本的任何降低方面也受到限制。
根据本公开的方面，一种无线电力接收设备可以包括源极可以连接到接地的双向开关。
技术方案
根据本公开的方面，提供了一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括：谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈、第二线圈和第一电容器。所述无线电力接收器还包括：整流电路，所述整流电路连接到所述谐振电路，并且包括形成全桥结构的第一整流电路和第二整流电路。所述无线电力接收器也包括驱动电路。所述第一整流电路包括第一MOSFET、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET。所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到其中所述第一线圈和所述第一电容器串联连接的谐振器的两端。所述第三MOSFET的源极和所述第四MOSFET的源极连接到接地。所述驱动电路连接到所述第一MOSFET的栅极、所述第二MOSFET的栅极、所述第三MOSFET的栅极和所述第四MOSFET的栅极。当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，随着基于从所述无线电力发射器产生的第一磁场在所述谐振器中感生出第一电流并且基于在所述谐振器中产生的第二磁场在所述第二线圈中感生出第二电流，所述谐振电路接收无线电力，并且在所述第二线圈中感生出的所述第二电流由所述第二整流电路整流。
根据本公开的方面，提供了一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括：谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈、第二线圈、第一电容器和双向开关。所述无线电力接收器还包括：整流电路，所述整流电路连接到所述谐振电路；以及驱动电路。所述双向开关包括第一MOSFET和第二MOSFET。所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到接地。所述驱动电路连接到所述第一MOSFET的栅极和所述第二MOSFET的栅极。当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断时，随着基于从所述无线电力发射器产生的第一磁场在包括所述第一线圈、所述第二线圈和所述第一电容器的第一电路中感生出第一电流，所述谐振电路被配置为接收无线电力。当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET导通时，随着基于从所述无线电力发射器产生的所述第一磁场在包括所述第一线圈和所述第一电容器的第二电路中感生出第二电流并且基于在所述第二电路中产生的第二磁场在包括所述第二线圈的第三电路中感生出第三电流，所述谐振电路被配置为接收无线电力。
有益效果
根据本公开的实施例，提供了一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括源极可以连接到接地的双向开关。所述无线电力接收器可以不需要图1的复杂栅极驱动电路160，因此，可以用小尺寸以低单位成本进行生产。
附图说明
根据结合附图进行的以下描述，本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将是更清楚的，在附图中：
图1是示出了执行无线充电的无线电力接收器的电路图；
图2a和图2b是示出了无线电力接收器的电路的图；
图3是示出了根据实施例的无线电力发射器和无线电力接收器的电路图；
图4是示出了根据实施例的无线电力接收器的电路图；
图5a和图5b是示出了根据实施例的无线电力接收器的等效电路的图；
图6是示出了根据实施例的无线电力接收器的电路图；
图7a和图7b是示出了根据实施例的无线电力接收器的等效电路的图；
图8是示出了根据实施例的用于控制无线电力接收器的驱动电路的组件的图；
图9是示出了根据实施例的无线电力接收器的电路图；
图10a和图10b是示出了根据实施例的无线电力接收器的等效电路的图；
图11是示出了根据实施例的无线电力接收器的电路图；
图12是示出了根据实施例的无线电力接收器的电路图；以及
图13a和图13b是示出了根据实施例的无线电力接收器的等效电路的图。
具体实施方式
本公开可以具有各种实施例，并且可以对本公开的实施例做出各种修改和改变。在下文中，将参照附图详细地描述实施例中的一些。然而，这不旨在将本公开限于特定实施例，并且应当领会，本公开包括落在本公开的技术思想和范围内的所有改变、等同形式或替代方案。
关于附图的描述，类似的附图标记可以用于指定类似或相关的元件。应当理解，除非相关上下文另外清楚地指示，否则与项目相对应的名词的单数形式可以包括一个或更多个事物。如本文所使用的，如“A或B”、“A和B中的至少一者”、“A或B中的至少一者”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一者”以及“A、B或C中的至少一者”这样的短语中的每一者可以包括在这些短语中的对应短语中一起枚举的项目的所有可能的组合。包括诸如表述“第一”和“第二”的序数的术语可以用于描述各种元件，但是所对应的元件不应当受到此类术语限制。这些术语仅仅用于区分一个元件和任何其他元件。例如，在不背离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。术语“和/或”包括多个相关项目的任何组合或多个相关项目中的任何一者。当一个元件(例如，第一元件)在有或没有术语“可操作地”或“通信地”的情况下，被称为“与”另一元件(例如，第二元件)“耦合”、“耦合到”另一元件(例如，第二元件)、“与”另一元件(例如，第二元件)“连接”、或“连接到”另一元件(例如，第二元件)时，意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件耦合或连接到另一元件或者与另一元件耦合或连接。
此外，诸如“前表面”、“后表面”、“顶表面”和“底表面”的从附图观察时描述的相对术语可以用诸如“第一”和“第二”的序数替换。在诸如“第一”和“第二”的序数中，它们的顺序是按所提及的顺序或任意地确定的，并且必要时可以被任意地改变。
本公开中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本公开。单数表述可以包括复数表述，除非它们在上下文中的确不同。在本公开中，应当领会，表述“包括”或“具有”旨在指存在对应的特征、数字、步骤、操作、构成元件、组件或它们的组合，而不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、操作、构成元件、组件或它们的组合。
除非另外定义，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本公开所涉及的本领域的技术人员所通常理解的那些含义相同的含义。如常用词典中定义的那些术语这样的术语应当被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义等同的含义，并且除非在本公开中清楚地定义，否则不应被解释为具有理想或过于正式的含义。
在本公开中，电子设备可以是包括触摸板的任何设备，并且电子设备可以被称为终端、便携式终端、移动终端、通信终端、便携式通信终端、便携式移动终端或显示设备。
例如，电子设备可以包括智能电话、移动电话、导航设备、游戏控制台、TV、车载头部单元、笔记本计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人媒体播放器(PMP)或个人数字助理(PDA)。电子设备可以被实现为具有无线通信功能的口袋大小的便携式通信终端。另外，电子设备可以是柔性设备或柔性显示设备。
电子设备可以与诸如服务器的外部电子设备进行通信，或者可以通过与外部电子设备互配来执行任务。例如，电子设备可以通过网络向服务器发送使用相机捕获的图像和/或由传感器单元检测到的位置信息。网络可以是但不限于移动网络或蜂窝网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、因特网或小区域网络(SAN)。
根据本公开的实施例，提供了一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括源极可以连接到接地的双向开关。所述无线电力接收器可以不需要图1的复杂栅极驱动电路160，因此，可以用小尺寸以低单位成本进行生产。
图3是示出了根据本公开的实施例的无线电力发射器和无线电力接收器的电路图。
参照图3，无线电力发射器301可以包括电源311、逆变器312和谐振电路。无线电力发射器301的谐振电路可以包括第一电容器313、第二电容器314、电阻器315和发射线圈316。电源311可以输出直流电(DC)电力，并且逆变器312可以将从电源311输出的DC电力转换成交流电(AC)电力。可以在考虑谐振频率和/或阻抗匹配的情况下设置构成谐振电路的第一电容器313、第二电容器314、电阻器315和发射线圈316的特征值。构成谐振电路的第一电容器313、第二电容器314、电阻器315和发射线圈316中的至少一者可以被实现为具有可以改变的特征值的可变元件。如图3所示，本领域的普通技术人员可以理解的是，第一电容器313、第二电容器314、电阻器315和发射线圈316之间的连接仅仅是示例性的。
参照图3，根据各种实施例，无线电力接收器302可以包括谐振电路、整流电路340、电容器351和负载352。谐振电路可以包括第一接收线圈321、第二接收线圈322、第一开关323、第二开关324、第一电阻器325、第二电阻器326、第一电容器331、第二电容器332和第三电容器333。第一开关323和第二开关324可以被实现为MOSFET。
根据各种实施例，第一开关323的源极和第二开关324的源极可以连接到接地。因此，无线电力接收器302可以不需要孤立的栅极驱动电路(例如，图1的栅极驱动电路160)来驱动第一开关323和第二开关324。
根据各种实施例，谐振电路的第一接收线圈321和第二接收线圈322可以磁耦合到无线电力发射器301的发射线圈316。当第一开关323和第二开关324被切换为“导通”状态时，基于在发射线圈316中感生的磁场的感生电流可以流过谐振电路的第一接收线圈321和第二接收线圈322，这可以被称为谐振电路从无线电力发射器301接收无线电力。在谐振电路中接收到的无线电力可以由整流电路340整流成DC。整流电路340可以包括形成全桥结构的四个二极管341、342、343和344。整流电路340可以替代地包括形成全桥结构的四个MOSFET。整流电路340也可以替代地包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管。
根据各种实施例，基于由整流电路340以DC的形式整流的无线电力，电容器351可以被充电并且电力可以被供应给负载352。负载352可以包括DC/DC转换器、LDO稳压器、充电器、电池和驱动电路，所述驱动电路产生用于切换第一开关323和第二开关324的驱动信号。
根据各种实施例，当第一开关323和第二开关324被切换为“关断”状态时，电流不会流过谐振电路的第一接收线圈321和第二接收线圈322。此时，可以基于电容器351中充电的电荷来向负载352供应电力。
根据各种实施例，控制电路可以工作来防止过度高的电压被施加到无线电力接收器302。例如，当施加到整流电路340的输出端的电压高于阈值时，控制电路可以将第一开关323和第二开关324切换为“关断”状态。当施加到整流电路340的输出端的电压小于或等于阈值时，控制电路可以将第一开关323和第二开关324切换为“导通”状态。
图4是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的电路图。图5a和图5b是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的等效电路的图。
参照图4，无线电力接收器401可以包括谐振电路、整流电路420、驱动电路419和电容器430。无线电力接收器401还可以包括负载，所述负载包括DC/DC转换器、LDO稳压器、充电器和电池。
根据各种实施例，谐振电路可以包括第一线圈411、第一电容器412、第二线圈413、第三线圈414、第二电容器417和第三电容器418以及双向开关。根据各种实施例，双向开关可以用第一MOSFET 415和第二MOSFET 416实现。第二线圈413和第三线圈414可以被缠绕为使得点方向被指示为与图4所示的方向相反。
根据各种实施例，第一MOSFET 415的源极和第二MOSFET 416的源极可以连接到接地。因此，无线电力接收器401可以不需要孤立的栅极驱动电路(例如，图1的栅极驱动电路160)来驱动第一MOSFET 415和第二MOSFET 416。
根据各种实施例，驱动电路419可以向第一MOSFET 415和第二MOSFET 416提供用于控制第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的驱动信号。当驱动信号的量值足够大以致第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的栅极电压超过第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的阈值电压时，第一MOSFET 415和第二MOSFET 416可以处于“导通”状态。在这种情况下，可以表达为驱动电路419将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“导通”状态。当驱动信号的量值不足够大以致第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的栅极电压小于或等于第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的阈值电压时，第一MOSFET 415和第二MOSFET 416可以处于“关断”状态。在这种情况下，可以表达为驱动电路419将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“关断”状态。
图5a是示出了当驱动电路419将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“导通”状态时无线电力接收器401的等效电路的图。在图5a中，接收电路510可以指无线电力接收器401的组件当中除谐振电路以外的组件。当驱动电路419将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“导通”状态时，无线电力接收器401可以包括形成闭合环路的第一电路501a和形成闭合环路的第二电路502a。基于从无线电力发射器产生的磁场，可以在包括第一线圈411和第一电容器412的第一电路501a中感生出电流。基于在第一线圈411中产生的磁场，可以在包括第二线圈413、第三线圈414、第二电容器417和第三电容器418的第二电路502a中感生出电流。在第二线圈413和第三线圈414中感生出的电压可以是在第一线圈411中感生出的通过谐振电路的品质因素Q增大的电压。结果，图5a中施加到接收电路510的电压可以高于图5b中的电压。
图5b是示出了当驱动电路419将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“关断”状态时无线电力接收器401的等效电路的图。在图5b中，接收电路510可以指无线电力接收器401的组件当中除谐振电路以外的组件。参照图5b，当驱动电路419将第一MOSFET415和第二MOSFET 416切换为处于“关断”状态时，无线电力接收器401相当于形成一个大闭合环路的第三电路501b。基于从无线电力发射器产生的磁场，可以在包括第一线圈411、第一电容器412、第二线圈413、第三线圈414、第二电容器417和第三电容器418的第三电路501b中感生出电流。
如上所述，随着驱动电路419在第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的导通/关断之间切换，施加到接收电路510的电压可以是不同的。驱动电路419可以基于施加到接收电路510的电压来控制第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的导通/关断。例如，驱动电路419在整流电路420的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时可以将第一MOSFET 415和第二MOSFET416切换为“关断”状态，而在整流电路420的输出端处的电压Vrec小于阈值时可以将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为“导通”状态。
返回参照图4，整流电路420可以包括形成全桥结构的四个二极管421、422、423和424。根据各种实施例，与在图4中不同，整流电路420可以包括形成全桥结构的四个MOSFET。当整流电路420包括四个MOSFET时，可以根据施加到四个MOSFET中的每一个MOSFET的电压来同步地切换四个MOSFET中的每一个MOSFET的导通/关断状态。
根据各种实施例，与在图4中不同，整流电路420可以包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管。
图6是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的电路图。图7a和图7b是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的等效电路的图。
参照图6，无线电力接收器601可以包括谐振电路610、整流电路630、电容器640和负载650。
根据各种实施例，谐振电路可以包括第一线圈611、第一电容器612、第二线圈618、第三线圈619、第二电容器621、第三电容器622、第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613、第四MOSFET 614和驱动电路617。第二线圈618和第三线圈619可以被缠绕为使得点方向被指示为与图6所示的方向相反。
根据各种实施例，与在图6中不同，第一MOSFET 615和第二MOSFET 616可以用第一二极管和第二二极管替换。
根据各种实施例，第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614可以形成全桥结构。第一MOSFET 615的漏极和第二MOSFET 616的漏极可以连接到整流电路630的输出端。第一MOSFET 615的源极和第二MOSFET 614的源极可以连接到接地。因此，无线电力接收器601可以不需要孤立的栅极驱动电路(例如，图1的栅极驱动电路160)来驱动第三MOSFET 613和第四MOSFET 614。驱动电路617可以分别向第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614提供用于同步地切换第一MOSFET615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614的驱动信号。驱动电路617可以分别第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614提供用于将第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“关断”状态的驱动信号。
图7a是示出了当驱动电路617同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614或者驱动电路617将第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“关断”状态时无线电力接收器601的等效电路的图。在图7a中，相对小的电流流过的组件由虚线指示。
参照图7a，当驱动电路617同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614时，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在包括第一线圈611和第一电容器612的第一电路710a中感生出电流。在第一电路710a中感生出的电流是AC，使得根据感生电流的符号，驱动电路可以使第一MOSFET 615和第四MOSFET 614导通并且可以使第二MOSFET 616和第三MOSFET 613关断，或者可以使第二MOSFET 616和第三MOSFET 613导通并且可以使第一MOSFET 615和第四MOSFET 614关断。当驱动电路617同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614时，比在第一电路710a中流动的电流小的电流可以流过第二线圈618、第三线圈619、第二电容器621、第三电容器622和整流电路630。随着第一线圈611与第二线圈618之间的互感的量值减小，在第二线圈618中流动的电流的量值可以更小。由于第二线圈618和第二电容器621的谐振频率比无线电力接收器601的工作频率低得多，因此在第二线圈618中流动的电流的量值可以较小。随着第一线圈611与第三线圈619之间的互感的量值减小，在第三线圈619中流动的电流的量值可以更小。由于第三线圈619和第三电容器622的谐振频率比无线电力接收器601的工作频率低得多，因此在第三线圈619中流动的电流的量值可以较小。
参照图7a，第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614可以形成全桥结构，并且第一MOSFET 615的漏极和第二MOSFET 616的漏极可以连接到整流电路630的输出端，使得在第一电路710a中感生出的电力可以由第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614整流。整流后的电力可以被供应给整流电路630的输出端并且被供应给电容器640和负载650。
根据各种实施例，当驱动电路617将第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“关断”状态时，在第一电路710a中感生出的电力可以由第一MOSFET 615的体二极管、第二MOSFET 616的体二极管、第三MOSFET 613的体二极管和第四MOSFET 614的体二极管整流。整流后的电力可以被供应给整流电路630的输出端并且被供应给电容器640和负载650。
根据各种实施例，驱动电路617可以将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 615和第二MOSFET 616切换为“关断”状态。图7b是示出了当驱动电路617将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态并且将第一MOSFET615和第二MOSFET 616切换为“关断”状态时无线电力接收器601的等效电路的图。在图7b中，电流不流过的组件由虚线指示。
参照图7b，随着电流流过被切换为“导通”状态的第三MOSFET 613和第四MOSFET614，谐振电路可以包括第二电路710b和第三电路720b，所述第二电路710b形成第一线圈611、第一电容器612、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614的闭合环路，所述第三电路720b包括第三MOSFET 613、第四MOSFET 614、第二线圈618、第三线圈619、第二电容器621和第三电容器622。也就是说，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在第二电路710b中感生出电流并且可以基于由第一线圈611产生的磁场在第三电路720b中感生出电流，使得谐振电路可以从无线电力发射器接收无线电力。所接收到的无线电力可以由整流电路630整流，并且整流后的无线电力可以被供应给电容器640和负载650。
如上所述，随着驱动电路617针对第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET613和第四MOSFET 614中的每一者在导通/关断之间切换，谐振电路的操作可以改变。
根据各种实施例，驱动电路617可以基于整流电路630的输出端处的电压Vrec来针对第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614中的每一者在导通/关断之间切换。例如，当整流电路630的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时，驱动电路617可以同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET614。当整流电路630的输出端的电压Vrec小于阈值时，驱动电路617可以将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 615和第二MOSFET 616切换为“关断”状态。
返回参照图6，整流电路630可以包括形成全桥结构的四个二极管631、632、633和634。根据各种实施例，与在图6中不同，整流电路630可以包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管。
根据各种实施例，与在图6中不同，整流电路630可以包括形成全桥结构的四个MOSFET。当整流电路630包括四个MOSFET时，可以根据施加到四个MOSFET中的每一个MOSFET的电压来同步地切换四个MOSFET中的每一个MOSFET的导通/关断状态。例如，整流电路630中包括的四个MOSFET可以由驱动电路617切换。当整流电路630的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时，驱动电路617可以在同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614的同时将整流电路630中包括的四个MOSFET切换为“关断”状态。或者，当整流电路630的输出端处的电压Vrec小于阈值时，驱动电路617可以将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态，将第一MOSFET 615和第二MOSFET 616切换为“关断”状态，并且同步地切换整流电路630中包括的四个MOSFET。
根据各种实施例，负载650可以指无线电力接收器601的组件当中除谐振电路610、整流电路630和电容器640以外的组件。例如，负载650可以包括DC/DC转换器、LDO稳压器、充电器和电池。
图8是示出了根据本公开的实施例的用于控制无线电力接收器的驱动电路的组件的图。无线电力接收器(例如，图6的无线电力接收器601)的驱动电路850可以基于来自微控制器单元(MCU)830的控制信号来输出用于控制多个开关(例如，图6的第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614)的导通/关断的驱动信号851、852、853和854。控制信号可以指示是否同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET613和第四MOSFET 614、是否将第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“关断”状态、或者是否将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 615和第二MOSFET 616切换为“关断”状态。
根据各种实施例，MCU 830可以根据基于从整流电路(例如，图6的整流电路630)输出的电压Vrec的模拟信号来向驱动电路850提供控制信号。输入到MCU 830的模拟信号可以是整流电路的通过包括第一电阻器811和第二电阻器812的分压器810、滤波器821以及缓冲器822的输出电压Vrec。
根据各种实施例，迟滞比较器870可以向MCU 830或驱动电路850中的至少一者提供基于整流电路(例如，图6的整流电路630)的输出电压Vrec的中断信号。
根据各种实施例，MCU 830可以通过除了使用来自缓冲器822的模拟信号之外还使用中断信号来向驱动电路850提供控制信号。
根据各种实施例，驱动电路850可以从迟滞比较器870基于整流电路(例如，图6的整流电路630)的输出电压Vrec被提供有中断信号，并且基于中断信号和控制信号来输出驱动信号851、852、853和854。
根据各种实施例，中断信号可以是当整流电路的已经通过了包括第三电阻器861和第四电阻器862的分压器860的输出电压Vrec被输入到迟滞比较器870时从迟滞比较器870输出的电压。迟滞比较器870可以在输入电压低于Vhigh然后高于Vhigh时输出第一中断信号，而在输入电压高于Vlow然后低于Vlow时输出第二中断信号。Vhigh可以被设置为高于Vlow。
根据各种实施例，当驱动电路850从迟滞比较器870接收到第一中断信号时，不管来自MCU 830的控制信号如何，驱动电路850都可以同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614，或者将第一MOSFET 615、第二MOSFET616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“关断”状态。当驱动电路850从迟滞比较器870接收到第二中断信号时，不管来自MCU 830的控制信号如何，驱动电路850都可以将第三MOSFET 613和第四MOSFET 614切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 615和第二MOSFET616切换为“关断”状态。
图8示出了分压器810、滤波器821、缓冲器822、分压器860和迟滞比较器870，但是无线电力接收器(例如，图6的无线电力接收器601)可以不包括分压器810、滤波器821和缓冲器822，或者可以不包括分压器860和迟滞比较器870。
尽管已经主要参照图6的组件描述了上述描述，但是驱动图8的驱动电路850的组件可以被类似地包括在图3的无线电力接收器302、图4的无线电力接收器401、图9的无线电力接收器901、或图11的无线电力接收器1101中。例如，当在图4的无线电力接收器401中包括图8的组件时，控制信号可以指示是否将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“导通”状态或者是否将第一MOSFET 415和第二MOSFET 416切换为处于“关断”状态。另外，从驱动电路850输出的驱动信号的数目可以不限于4。
图9是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的电路图。图10a和图10b是示出了根据本公开的实施例的图9所示的无线电力接收器的等效电路的图。
参照图9，无线电力接收器901可以包括谐振电路910、整流电路920、电容器930和负载940。
根据各种实施例，谐振电路可以包括第一线圈911、第一电容器912、第二线圈918、第二电容器919、第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913、第四MOSFET 914和驱动电路917。第二线圈918可以被缠绕为使得点方向被指示为与图9所示的方向相反。
根据各种实施例，第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913、第四MOSFET 914可以形成全桥结构。第一MOSFET 915的漏极和第二MOSFET 916的漏极可以连接到整流电路920的输出端。第一MOSFET 913的源极和第二MOSFET 914的源极可以连接到接地。因此，无线电力接收器901可以不需要孤立的栅极驱动电路(例如，图1的栅极驱动电路160)来驱动第三MOSFET 913和第四MOSFET 914。
根据各种实施例，驱动电路917可以分别向第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914提供用于同步地切换第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914的驱动信号。驱动电路917可以分别向第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914提供用于将第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914切换为“关断”状态的驱动信号。图10a示出了当驱动电路917同步地切换第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914或者将第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914开关切换为“关断”状态时无线电力接收器901的等效电路。在图10a中，相对小的电流流过的组件由虚线指示。
参照图10a，当驱动电路917同步地切换第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914时，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在包括第一线圈911和第一电容器912的第一电路1010a中感生出电流。在第一电路1010a中感生出的电流是AC，使得根据感生电流的符号，驱动电路可以使第一MOSFET 915和第四MOSFET 914导通并且使第二MOSFET 916和第三MOSFET 913关断，或者可以使第二MOSFET 916和第三MOSFET913导通并且使第一MOSFET 915和第四MOSFET 914关断。
参照图10a，当驱动电路917同步地切换第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914时，比在第一电路1010a中流动的电流小的电流可以流过第二线圈918、第二电容器919和整流电路920。随着第一线圈911与第二线圈918之间的互感的量值减小，在第二线圈918中流动的电流的量值可以减小。由于第二线圈918和第二电容器919的谐振频率比无线电力接收器901的工作频率低得多，因此在第二线圈918中流动的电流的量值可以较小。
参照图10a，第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET914可以形成全桥结构，并且第一MOSFET 915的漏极和第二MOSFET 916的漏极可以连接到整流电路920的输出端，使得在第一电路1010a中感生出的电力可以由第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914整流。整流后的电力可以被供应给整流电路920的输出端并且被供应给电容器930和负载940。
根据各种实施例，当驱动电路917将第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914切换为“关断”状态时，在第一电路1010a中感生出的电力可以由第一MOSFET 915的体二极管、第二MOSFET 916的体二极管、第三MOSFET 913的体二极管和第四MOSFET 914的体二极管整流。整流后的电力可以被供应给整流电路920的输出端并且被供应给电容器930和负载940。
根据各种实施例，驱动电路917可以将第三MOSFET 913和第四MOSFET 914切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 915和第二MOSFET 916切换为“关断”状态。图10b是示出了当驱动电路917将第三MOSFET 913和第四MOSFET 914切换为“导通”状态并且将第一MOSFET915和第二MOSFET 916切换为“关断”状态时无线电力接收器901的等效电路的图。在图10b中，电流流过的组件用黑色指示，而电流不流过的组件由虚线指示。
参照图10b，随着电流流过被切换为“导通”状态的第三MOSFET 913和第四MOSFET914，谐振电路可以包括第二电路1010b和第三电路1020b，所述第二电路1010b形成第一线圈911、第一电容器912、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914的闭合环路，所述第三电路1020b包括第三MOSFET 913、第四MOSFET 914、第二线圈918和第二电容器919。也就是说，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在第二电路1010b中感生出电流并且可以基于由第一线圈911产生的磁场在第三电路1020b中感生出电流，使得谐振电路可以从无线电力发射器接收无线电力。所接收到的无线电力可以由整流电路920整流，并且整流后的无线电力可以被供应给电容器930和负载940。
如上所述，随着驱动电路917在第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET913和第四MOSFET 914中的每一者的导通/关断之间切换，谐振电路的操作可以改变。驱动电路917可以基于整流电路920的输出端处的电压Vrec在第一MOSFET 915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914中的每一者中的导通/关断之间切换。例如，当整流电路920的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时，驱动电路917可以同步地切换第一MOSFET915、第二MOSFET 916、第三MOSFET 913和第四MOSFET 914。当整流电路920的输出端处的电压Vrec小于阈值时，驱动电路917可以将第三MOSFET 913和第四MOSFET 914切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 915和第二MOSFET 916切换为“关断”状态。
返回参照图9，整流电路920可以包括形成半桥结构的两个二极管921和922。根据各种实施例，与在图9中不同，整流电路920可以包括形成半桥结构的两个MOSFET。在下面关于整流电路920包括两个MOSFET的图11提供详细描述。根据各种实施例，与在图9中不同，整流电路920可以包括形成全桥结构的四个FET或四个二极管。
根据各种实施例，负载940可以指无线电力接收器901的组件当中除谐振电路910、整流电路920和电容器930以外的组件。例如，负载940可以包括DC/DC转换器、LDO稳压器、充电器和电池。
图11是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的电路图。图11的无线电力接收器1101与图9的无线电力接收器901类似，不同之处是无线电力接收器1101还包括匹配网络1150和整流电路1120，所述整流电路1120包括两个MOSFET 1121和1122而非两个二极管。因此，关于图9的谐振电路910、驱动电路917、整流电路920、电容器930和负载940所描述的上述细节可以同样地适用于图11的谐振电路1110、驱动电路1117、整流电路1120、电容器1130和负载1140。
参照图11，根据各种实施例，无线电力接收器1101可以包括匹配网络1150。与在具有全桥结构时相比，整流电路1120在具有半桥结构时具有更小的阻抗，使得匹配网络1150可以用于补偿减小的阻抗。匹配网络1150可以包括至少一个电容器和至少一个电感器。匹配网络1150可以包括两个电容器和一个电感器，匹配网络1150的第一端可以是第一电容器的第一端，第一电容器的第二端可以连接到第二电容器的第一端和电感器的第一端，并且第二电容器的第二端和电感器的第二端可以是匹配网络1150的第二端。
根据各种实施例，整流电路1120可以包括形成半桥结构的两个MOSFET 1121和1122。可以基于施加到两个MOSFET中的每一个MOSFET的电压来以交替方式控制两个MOSFET中的每一个MOSFET的导通/关断状态。
例如，整流电路920中包括的两个MOSFET可以由驱动电路1117切换。当整流电路1120的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时，驱动电路1117可以在同步地切换第一MOSFET 1115、第二MOSFET 1116、第三MOSFET 1113和第四MOSFET 1114或者将第一MOSFET1115、第二MOSFET 1116、第三MOSFET 1113和第四MOSFET 1114切换为“关断”状态的同时将整流电路1120中包括的两个MOSFET切换为“关断”状态。或者，当整流电路1120的输出端处的电压Vrec小于阈值时，驱动电路1117可以将第三MOSFET 1113和第四MOSFET 1114切换为“导通”状态，将第一MOSFET 1115和第二MOSFET 1116切换为“关断”状态，并且交替地切换整流电路1120中包括的两个MOSFET。
与在图11中不同，根据各种实施例，整流电路920中包括的两个MOSFET可以由除驱动电路1117以外的单独的驱动电路控制。
图12是示出了根据本公开的实施例的无线电力接收器的电路图。图13a和图13b是示出了根据本公开的实施例的图12所示的无线电力接收器的等效电路的图。
参照图12，无线电力接收器1201可以包括谐振电路1210、整流电路1230、电容器1240和负载1250。
根据各种实施例，谐振电路1210可以包括第一线圈1211、第一电容器1212、第二线圈1218、第二电容器1219、第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213、第四MOSFET 1214和驱动电路1217。第二线圈1218可以被缠绕为使得点方向被指示为与图12所示的方向相反。
根据各种实施例，第二线圈1218和第二电容器1219可以串联连接。串联连接的第二线圈1218的一端和第二电容器1219的一端可以连接到接地，并且串联连接的第二线圈1218的另一端和第二电容器1219的另一端可以连接到整流电路1230。
根据各种实施例，第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214可以形成全桥结构。第一MOSFET 1215和第二MOSFET 1216的漏极可以连接到整流电路1230的输出端。第一MOSFET 1215的源极和第二MOSFET 1214的源极可以连接到接地。因此，无线电力接收器1201可以不需要孤立的栅极驱动电路(例如，图1的栅极驱动电路160)来驱动第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214。
根据各种实施例，驱动电路1217可以分别向第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214提供用于同步地切换第一MOSFET 1215、第二MOSFET1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214的驱动信号。驱动电路1217可以分别向第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214提供用于将第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214切换为“关断”状态的驱动信号。
图13a是示出了当驱动电路1217同步地切换第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214或者驱动电路1217将第一MOSFET 1215、第二MOSFET1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214切换为“关断”状态时无线电力接收器1201的等效电路的图。在图13a中，相对小的电流流过的组件由虚线指示。
参照图13a，当驱动电路1217同步地切换第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214时，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在包括第一线圈1211和第一电容器1212的第一电路1310a中感生出电流。在第一电路1310a中感生出的电流是AC，使得根据感生电流的符号，驱动电路可以使第一MOSFET 1215和第四MOSFET1214导通并且使第二MOSFET 1216和第三MOSFET 1213关断，或者可以使第二MOSFET 1216和第三MOSFET 1213导通并且使第一MOSFET 1215和第四MOSFET 1214关断。
参照图13a，当驱动电路1217同步地切换第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214时，比在第一电路1310a中流动的电流小的电流可以流过第二线圈1218、第二电容器1219和整流电路1230。随着第一线圈1211与第二线圈1218之间的互感M2f的量值减小，在第二线圈1218中流动的电流的量值可以减小。由于第二线圈1218和第二电容器1219的谐振频率比无线电力接收器1201的工作频率低得多，因此在第二线圈1218中流动的电流的量值可以较小。
参照图13a，第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET1214可以形成全桥结构，并且第一MOSFET 1215和第二MOSFET 1216的漏极连接到整流电路1230的输出端，使得在第一电路1310a中感生出的电力可以由第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214整流。整流后的电力可以被供应给整流电路1230的输出端并且被供应给电容器1240和负载1250。
根据各种实施例，当驱动电路1217将第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214切换为“关断”状态时，在第一电路710a中感生出的电力可以由第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214的体二极管整流。整流后的电力可以被供应给整流电路1230的输出端并且被供应给电容器1240和负载1250。
根据各种实施例，驱动电路1217可以将第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 1215和第二MOSFET 1216切换为“关断”状态。
图13b是示出了当驱动电路1217将第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 1215和第二MOSFET 1216切换为“关断”状态时无线电力接收器1201的等效电路的图。在图13b中，电流流过的组件用黑色指示，而电流不流过的组件由虚线指示。
参照图13b，随着电流流过被切换为“导通”状态的第三MOSFET 1213和第四MOSFET1214，谐振电路可以包括第二电路1310b和第三电路1320b，所述第二电路1310b形成第一线圈1211、第一电容器1212、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214的闭合环路，所述第三电路1320b包括第二线圈1218和第二电容器1219。也就是说，可以基于从无线电力发射器产生的磁场在第二电路1310b中感生出电流并且可以基于由第一线圈1211产生的磁场在第三电路1320b中感生出电流，使得谐振电路可以从无线电力发射器接收无线电力。所接收到的无线电力可以由整流电路1230整流，并且整流后的无线电力可以被供应给电容器1240和负载1250。
如上所述，随着驱动电路1217在第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET1213和第四MOSFET 1214中的每一者的导通/关断之间切换，谐振电路的操作可以改变。驱动电路1217可以基于整流电路1230的输出端处的电压Vrec来控制第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214中的每一者的导通/关断。例如，当整流电路1230的输出端处的电压Vrec大于或等于阈值时，驱动电路1217可以同步地切换第一MOSFET 1215、第二MOSFET 1216、第三MOSFET 1213和第四MOSFET 1214。当整流电路1230的输出端处的电压Vrec小于阈值时，驱动电路1217可以将第三MOSFET 1213和第四MOSFET1214切换为“导通”状态并且将第一MOSFET 1215和第二MOSFET 1216切换为“关断”状态。
返回参照图12，整流电路1230可以包括形成半桥结构的两个二极管1231和1232。根据各种实施例，与在图12中不同，整流电路1230可以包括形成半桥结构的两个MOSFET。根据各种实施例，与在图12中不同，整流电路1230可以包括形成全桥结构的四个FET或四个二极管。
根据各种实施例，负载1250可以指无线电力接收器1201的组件当中除谐振电路1210、整流电路1230和电容器1240以外的任何组件。例如，负载1250可以包括DC/DC转换器、LDO稳压器、充电器和电池。
根据各种实施例，无线电力接收器601可以从无线电力发射器接收无线电力。无线电力接收器601可以包括谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈611、第二线圈618和第一电容器612。无线电力接收器601可以包括整流电路，所述整流电路连接到谐振电路，并且包括形成全桥结构的第一整流电路和第二整流电路。无线电力接收器601可以包括驱动电路617。第一整流电路可以包括第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614。第一MOSFET 615的源极和第二MOSFET 616的源极连接到其中第一线圈611和第一电容器612串联连接的谐振器的两端。第三MOSFET 613的源极和第四MOSFET 614的源极连接到接地。驱动电路617连接到第一MOSFET 615的栅极、第二MOSFET 616的栅极、第三MOSFET 613的栅极和第四MOSFET 614的栅极。当驱动电路617使第一MOSFET 615和第二MOSFET 616关断并且使第三MOSFET 613和第四MOSFET 614导通时，随着基于从无线电力发射器产生的第一磁场在谐振器中感生出第一电流并且基于在谐振器中产生的第二磁场在第二线圈618中感生出第二电流，谐振电路接收无线电力，并且在第二线圈618中感生出的电流可以由第二整流电路630整流。
根据各种实施例，第二整流电路630可以包括形成全桥结构的四个FET或四个二极管631、632、633和634。
根据各种实施例，第二整流电路630可以包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管921和922。
根据各种实施例，当驱动电路同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614时，随着基于从无线电力发射器产生的第一磁场感生出第一电流，谐振器可以接收无线电力，并且所接收到的无线电力可以由第一整流电路整流。
根据各种实施例，当驱动电路617使第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614关断时，随着基于从无线电力发射器产生的第一磁场感生出第一电流，谐振器可以接收无线电力，并且所接收到的无线电力可以由第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614的体二极管整流。
根据各种实施例，当驱动电路617使第一MOSFET 615和第二MOSFET 616关断并且使第三MOSFET 613和第四MOSFET 614导通时，驱动电路617可以被配置为同步地使第二整流电路630中包括的两个FET导通或关断。
根据各种实施例，所述无线电力接收器还可以包括匹配网络1150，所述匹配网络1150连接在第二线圈618与第二整流电路630之间，其中匹配网络1150可以包括至少一个电容器和至少一个电感器。
根据各种实施例，所述无线电力接收器还可以包括处理器830，其中处理器830可以被配置为基于整流后的无线电力来控制驱动电路617。
根据各种实施例，所述无线电力接收器还可以包括迟滞比较器870，其中迟滞比较器870可以被配置为基于整流后的无线电力来产生中断信号，并且处理器830可以被配置为基于中断信号来控制驱动电路617。
根据各种实施例，当整流后的无线电力的电压大于或等于阈值时，处理器830可以被配置为控制驱动电路617同步地切换第一MOSFET 615、第二MOSFET 616、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614，或者使第一MOSFET 615、第二MOSFET 615、第三MOSFET 613和第四MOSFET 614关断。
根据各种实施例，当整流后的无线电力的电压小于阈值时，处理器830可以被配置为控制驱动电路617使第一MOSFET 615和第二MOSFET 616关断并且使第三MOSFET 613和第四MOSFET 614导通。
根据各种实施例，谐振电路还可以包括第二电容器621、第三线圈619和第三电容器622。第二线圈618的第一端可以连接到第三MOSFET 613的漏极。第二线圈618的第二端可以连接到第二电容器621的第一端。第二电容器621的第二端可以连接到第二整流电路630。第三线圈619的第一端可以连接到第四MOSFET 614的漏极。第三线圈619的第二端连接到第三电容器622的第一端。第三电容器622的第二端可以连接到第二整流电路630。
根据各种实施例，第一MOSFET 615的漏极和第二MOSFET 616的漏极可以连接到整流电路630的输出端。
根据各种实施例，谐振电路还可以包括第二电容器919。第二线圈918的第一端可以连接到第三MOSFET 913的漏极。第二线圈918的第二端可以连接到第二电容器919的第一端。第二电容器919的第二端可以连接到第二整流电路920。
根据各种实施例，第一整流电路可以包括第一二极管和第二二极管来代替第一MOSFET 615和第二MOSFET 616。
根据各种实施例，无线电力接收器401可以从无线电力发射器接收无线电力。无线电力接收器401可以包括谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈411、第二线圈413、第一电容器412和双向开关。无线电力接收器401可以包括：整流电路420，其连接到谐振电路；以及驱动电路419。双向开关可以包括第一MOSFET 415和第二MOSFET 416。第一MOSFET 415的源极和第二MOSFET 416的源极可以连接到接地。驱动电路419可以连接到第一MOSFET 415和第二MOSFET 416的栅极。当驱动电路419使第一MOSFET415和第二MOSFET 416关断时，随着基于从无线电力发射器产生的第一磁场在包括第一线圈411、第二线圈413和第一电容器412的第一电路中感生出第一电流，谐振电路可以被配置为接收无线电力。当驱动电路419使第一MOSFET 415和第二MOSFET 416导通时，随着基于从无线电力发射器产生的第一磁场在包括第一线圈411和第一电容器412的第二电路中感生出第二电流并且基于在第二电路中产生的第二磁场在包括第二线圈413的第三电路中感生出第三电流，谐振电路可以被配置为接收无线电力。
根据各种实施例，整流电路420可以包括形成全桥结构的四个FET或二极管421、422、423和424。
根据各种实施例，整流电路420可以包括形成半桥结构的两个FET或二极管。
根据各种实施例，无线电力接收器401还可以包括匹配网络，所述匹配网络连接到第二整流电路420，其中匹配网络可以包括至少一个电容器和至少一个电感器。
根据各种实施例，无线电力接收器401还可以包括处理器，其中处理器可以被配置为基于整流后的无线电力来控制驱动电路419。
根据本文公开的各种实施例的无线电力接收器可以是各种类型的设备之一。无线电力接收器可以包括例如便携式通信设备(例如，智能电话)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例的无线电力接收器可以不限于上述列出的设备。
如各种实施例中使用的，术语“模块”可以包括用硬件、软件或固件加以实现的单元，并且可以与以下其他术语互换地使用：例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个整体组件或其最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现模块。
可以将如本文所阐述的各种实施例实现为包括一个或更多个指令的软件(例如，程序)，所述一个或更多个指令被存储在可由机器(例如，电子设备)读取的存储介质(例如，内部存储器或外部存储器)中。例如，机器(例如，电子设备)的处理器可以调用存储在存储介质中的一个或更多个指令中的至少一个指令，并且在处理器的控制下使用或不使用一个或更多个其他组件的情况下运行它。这使得机器被运行以根据所调用的至少一个指令来执行至少一个功能。一个或更多个指令可以包括由编译器产生的代码或由解释器可执行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式提供机器可读存储介质。其中，术语“非暂时性”简单地意味着存储介质是有形设备，而不包括信号(例如，电磁波)，但是此术语不区分数据被半永久地存储在存储介质中的情况和数据被临时存储在存储介质中的情况。
根据实施例，可以在计算机程序产品中包括和提供根据本文公开的各种实施例的方法。计算机程序产品可以作为产品在卖方与买方之间交易。计算机程序产品可以被以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发，或者经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线分发(例如，下载或上传)，或者直接在两个用户设备(例如，智能电话)之间分发。当在线分发时，计算机程序产品的至少一部分可以被临时产生或者至少临时存储在诸如以下的机器可读存储介质中：制造商的服务器的存储器、应用商店的服务器的存储器、或中继服务器的存储器。
根据各种实施例，上述组件中的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体，并且多个实体中的一些可以分开地设置在不同组件上。根据各种实施例，可以省略上述组件中的一个或更多个组件，或者可以添加一个或更多个其他组件。作为另一种选择或另外地，可以将多个组件(例如，模块或程序)集成到单个组件中。在这样的情况下，所集成的组件可以以与所述多个组件在集成之前由它们中的对应组件执行相同或类似的方式执行所述多个组件中的每一个组件的一个或更多个功能。根据各种实施例，可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行由模块、程序或另一组件执行的操作，或者可以按不同顺序运行或省略一个或更多个操作，或者可以添加一个或更多个其他操作。
虽然已经参照本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域的技术人员应理解，在不背离本公开的范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。因此，本公开的范围不应当被限定为限于实施例，而应当由所附权利要求及其等同形式限定。

Claims (15)

1.一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：
谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈、第二线圈和第一电容器；以及
整流电路，所述整流电路连接到所述谐振电路，并且包括形成全桥结构的第一整流电路和第二整流电路；以及
驱动电路，
其中，所述第一整流电路包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET，所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到其中所述第一线圈和所述第一电容器串联连接的谐振器的两端，并且所述第三MOSFET的源极和所述第四MOSFET的源极连接到接地，
其中，所述驱动电路连接到所述第一MOSFET的栅极、所述第二MOSFET的栅极、所述第三MOSFET的栅极和所述第四MOSFET的栅极，并且
其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，随着基于从所述无线电力发射器产生的第一磁场在所述谐振器中感生出第一电流并且基于在所述谐振器中产生的第二磁场在所述第二线圈中感生出第二电流，所述谐振电路接收无线电力，并且在所述第二线圈中感生出的所述第二电流由所述第二整流电路整流。
2.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第二整流电路包括形成全桥结构的四个场效应晶体管(FET)或四个二极管。
3.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第二整流电路包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管。
4.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路同步地切换所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET时，随着基于从所述无线电力发射器产生的所述第一磁场感生出所述第一电流，所述谐振器接收无线电力，并且所接收到的无线电力由所述第一整流电路整流。
5.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET关断时，随着基于从所述无线电力发射器产生的所述第一磁场感生出所述第一电流，所述谐振器接收无线电力，并且所接收到的无线电力由所述第一MOSFET的体二极管、所述第二MOSFET的体二极管、所述第三MOSFET的体二极管和所述第四MOSFET的体二极管整流。
6.根据权利要求3所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，所述驱动电路被配置为同步地使所述第二整流电路中包括的所述两个FET导通或关断。
7.根据权利要求1所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括匹配网络，所述匹配网络连接在所述第二线圈与所述第二整流电路之间，
其中，所述匹配网络包括至少一个电容器和至少一个电感器。
8.根据权利要求1所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括处理器，
其中，所述处理器被配置为基于整流后的无线电力来控制所述驱动电路。
9.根据权利要求8所述的无线电力接收器，所述无线电力接收器还包括迟滞比较器，
其中，所述迟滞比较器被配置为基于所述整流后的无线电力来产生中断信号，并且
其中，所述处理器被配置为基于所述中断信号来控制所述驱动电路。
10.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，所述处理器被配置为，当所述整流后的无线电力的电压大于或等于阈值时，控制所述驱动电路同步地切换所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET，或者使所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET关断。
11.根据权利要求8所述的无线电力接收器，其中，所述处理器被配置为，当所述整流后的无线电力的电压小于阈值时，控制所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通。
12.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中：
所述谐振电路还包括第二电容器、第三线圈和第三电容器，
所述第二线圈的第一端连接到所述第三MOSFET的漏极，
所述第二线圈的第二端连接到所述第二电容器的第一端，
所述第二电容器的第二端连接到所述第二整流电路，
所述第三线圈的第一端连接到所述第四MOSFET的漏极，
所述第三线圈的第二端连接到所述第三电容器的第一端，并且
所述第三电容器的第二端连接到所述第二整流电路。
13.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第一MOSFET的漏极和所述第二MOSFET的漏极连接到所述第二整流电路的输出端。
14.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中：
所述谐振电路还包括第二电容器，
所述第二线圈的第一端连接到所述第三MOSFET的漏极，
所述第二线圈的第二端连接到所述第二电容器的第一端，并且
所述第二电容器的第二端连接到所述第二整流电路。
15.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第一整流电路包括代替所述第一MOSFET和所述第二MOSFET的第一二极管和第二二极管。
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