JP2009273196A - Electric power transmission control apparatus, electric power transmission device, and electronic equipment - Google Patents

Electric power transmission control apparatus, electric power transmission device, and electronic equipment Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power transmission control apparatus which attains highly precise waveform detection. <P>SOLUTION: An electric power transmission control apparatus 20 provided in the electric power transmission device of a non-contact power transmission system for supplying power to a load of an electric power reception device by coupling a primary coil L1 and a secondary coil L2 electromagnetically and transmitting electric power from the electric power transmission device 10 to the electric power reception device 40 comprises: a waveform detection circuit 30 for detecting waveform change of a coil end signal CSG which is generated at the coil end node NA2 of the primary coil, and a control circuit 22 for detecting the state of load on the side of the electric power reception device based on the detection results from the waveform detection circuit. The waveform detection circuit has an operational amplifier OP1 which outputs an attenuation signal Sat obtained by attenuating the coil end signal, and detects waveform change of the coil end signal based on the waveform change of the attenuation signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、送電制御装置、送電装置、及び電子機器等に関する。   The present invention relates to a power transmission control device, a power transmission device, an electronic device, and the like.

近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送(非接触電力伝送)が脚光を浴びている。この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話機や家庭用機器(例えば電話機の子機)の充電などが提案されている。   In recent years, contactless power transmission (non-contact power transmission) that uses electromagnetic induction and enables power transmission even without a contact of a metal part has been in the spotlight. As an application example of this non-contact power transmission, charging of a mobile phone or a household device (for example, a handset of a phone) has been proposed.

無接点電力伝送の従来技術として特許文献1がある。この特許文献1では、受電装置(2次側)から送電装置(1次側)へのデータ送信を、いわゆる負荷変調により実現している。そして送電装置は、1次コイルの誘起電圧をコンパレータ等により検出することで、異物の挿入やデータ送信に伴う受電側(2次側)の負荷状態の変化を検出する。
特開2006−60909号公報
There exists patent document 1 as a prior art of non-contact electric power transmission. In Patent Document 1, data transmission from a power receiving device (secondary side) to a power transmitting device (primary side) is realized by so-called load modulation. And a power transmission apparatus detects the change of the load state by the side of a power receiving (secondary side) accompanying insertion of a foreign material or data transmission by detecting the induced voltage of a primary coil by a comparator etc.
JP 2006-60909 A

しかしながら、この特許文献1の従来技術では、抵抗による電圧分割により、送電制御装置に入力される誘起電圧信号を生成していた。このため、高電力を送電装置から受電装置に伝送する際に、電圧分割に使用される抵抗や、寄生容量等が原因で、誘起電圧信号の波形品質が劣化してしまうという課題があった。   However, in the prior art of this patent document 1, the induced voltage signal input into a power transmission control apparatus was produced | generated by the voltage division by resistance. For this reason, when transmitting high power from the power transmission apparatus to the power reception apparatus, there is a problem that the waveform quality of the induced voltage signal deteriorates due to resistance used for voltage division, parasitic capacitance, and the like.

本発明に係る幾つかの態様によれば、高精度な波形検出を実現できる送電制御装置、送電制御装置を含む送電装置、及び電子機器等を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a power transmission control device capable of realizing highly accurate waveform detection, a power transmission device including the power transmission control device, an electronic device, and the like.

本発明は、1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、前記1次コイルのコイル端ノードで生成されるコイル端信号の波形変化を検出する波形検出回路と、前記波形検出回路での検出結果に基づいて、前記受電装置側の負荷状態を検出する制御回路と、を含み、前記波形検出回路は、前記コイル端信号を減衰させた減衰信号を出力する演算増幅器を有し、前記減衰信号の波形変化に基づいて前記コイル端信号の波形変化を検出する送電制御装置に関係する。   The present invention relates to the non-contact power transmission system in which a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled to transmit power from a power transmission device to a power reception device and supply power to a load of the power reception device. A power transmission control device provided in a power transmission device, based on a waveform detection circuit that detects a waveform change of a coil end signal generated at a coil end node of the primary coil, and a detection result in the waveform detection circuit, A control circuit that detects a load state on the power receiving device side, and the waveform detection circuit includes an operational amplifier that outputs an attenuation signal obtained by attenuating the coil end signal, and is based on a waveform change of the attenuation signal The present invention relates to a power transmission control device that detects a change in the waveform of the coil end signal.

本発明によれば、波形検出回路にコイル端信号を減衰させる演算増幅器を設けることによって、当該コイル端信号を減衰させるので、その演算増幅器から出力される減衰信号の波形変化に基づいて、コイル端信号の波形変化を検出できるようになる。従って、抵抗による電圧分割等を行わなくても、演算増幅器により波形の振幅を減衰させて、波形変化を検出できるようになるため、高精度の波形検出を実現できる。   According to the present invention, since the waveform detection circuit is provided with the operational amplifier for attenuating the coil end signal, the coil end signal is attenuated. Therefore, based on the waveform change of the attenuation signal output from the operational amplifier, the coil end signal is attenuated. Changes in the waveform of the signal can be detected. Therefore, the waveform change can be detected by attenuating the amplitude of the waveform by the operational amplifier without performing voltage division or the like by the resistor, so that highly accurate waveform detection can be realized.

また本発明では、前記演算増幅器は、前記コイル端ノードと、前記演算増幅器の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、前記演算増幅器の出力ノードと前記入力ノードとの間に設けられる第2の抵抗との抵抗比に応じた減衰率で、前記コイル端信号を減衰させることとしてもよい。   In the present invention, the operational amplifier is provided between the coil end node and the input node of the operational amplifier, and between the output node and the input node of the operational amplifier. The coil end signal may be attenuated with an attenuation rate corresponding to a resistance ratio with the second resistor.

このようにすれば、第1の抵抗と第2の抵抗との抵抗比を調整することによって、受電側の負荷状態を検出するのに好適な減衰信号を出力できるようになる。   In this way, by adjusting the resistance ratio between the first resistor and the second resistor, an attenuation signal suitable for detecting the load state on the power receiving side can be output.

また本発明では、前記送電装置は、前記コイル端ノードと前記入力ノードとの間に設けられた波形モニタ回路を含み、前記第1の抵抗および前記第2の抵抗は、前記波形モニタ回路に設けられることとしてもよい。   In the present invention, the power transmission device includes a waveform monitor circuit provided between the coil end node and the input node, and the first resistor and the second resistor are provided in the waveform monitor circuit. It may be done.

このようにすれば、第1の抵抗および第2の抵抗が送電制御装置の外付けとなるので、送電制御装置をコンパクト化し、かつ減衰信号の調整が容易に行えるようになる。   In this way, since the first resistor and the second resistor are externally attached to the power transmission control device, the power transmission control device can be made compact and the attenuation signal can be easily adjusted.

また本発明では、前記送電装置は、前記コイル端ノードと前記入力ノードとの間に設けられた波形モニタ回路を含み、前記第1の抵抗は、前記波形モニタ回路に設けられ、前記第2の抵抗は、前記波形検出回路に設けられることとしてもよい。   In the present invention, the power transmission device includes a waveform monitor circuit provided between the coil end node and the input node, and the first resistor is provided in the waveform monitor circuit, and The resistor may be provided in the waveform detection circuit.

このようにすれば、波形モニタ回路内の第1の抵抗と、波形検出回路内の第2の抵抗との抵抗比を調整することにより、受電側の負荷状態を検出するのに好適な減衰信号を出力できるようになる。また第1の抵抗を、演算増幅器の出力端子の保護抵抗として兼用できるようになる。   In this way, the attenuation signal suitable for detecting the load state on the power receiving side by adjusting the resistance ratio between the first resistor in the waveform monitor circuit and the second resistor in the waveform detection circuit. Can be output. Also, the first resistor can be used as a protective resistor for the output terminal of the operational amplifier.

また本発明では、前記演算増幅器は、その反転入力端子が前記コイル端ノードに接続され、その非反転入力端子が基準電圧に設定されることとしてもよい。   In the present invention, the operational amplifier may have an inverting input terminal connected to the coil end node and a non-inverting input terminal set to a reference voltage.

このようにすれば、基準電圧を中心にして、コイル端信号の減衰信号を演算増幅器から出力するようになるので、受電側の負荷状態検出が安定するようになる。   In this way, since the attenuation signal of the coil end signal is output from the operational amplifier with the reference voltage as the center, detection of the load state on the power receiving side becomes stable.

また本発明では、前記波形検出回路は、前記減衰信号が低電位電源側から変化して比較基準電圧を上回るタイミング、又は前記減衰信号が高電位電源側から変化して前記比較基準電圧を下回るタイミングの何れか一方を第1のタイミングとした場合に、前記1次コイルの駆動周波数を規定する駆動クロックのエッジタイミングと前記第1のタイミングとの間の期間であるパルス幅期間を計測して、パルス幅情報を検出し、前記制御回路は、前記パルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態を検出することとしてもよい。   In the present invention, the waveform detection circuit may be configured such that the attenuation signal changes from the low potential power supply side and exceeds the comparison reference voltage, or the attenuation signal changes from the high potential power supply side and falls below the comparison reference voltage. When any one of the first timing is the first timing, a pulse width period that is a period between the edge timing of the driving clock that defines the driving frequency of the primary coil and the first timing is measured, The pulse width information is detected, and the control circuit may detect a load state on the power receiving side based on the pulse width information.

このようにすれば、減衰信号のパルス幅情報の変化に基づいて、受電側の負荷状態が検出されるので、安定した負荷状態検出が可能になる。   In this way, since the load state on the power receiving side is detected based on the change in the pulse width information of the attenuation signal, stable load state detection becomes possible.

また本発明では、前記1次コイルの駆動周波数を規定する駆動クロックを生成して出力する駆動クロック生成回路と、前記駆動クロックに基づいてドライバ制御信号を生成し、前記1次コイルを駆動する送電ドライバに対して出力するドライバ制御回路と、をさらに含み、前記波形検出回路は、前記コイル端信号の前記減衰信号に基づいてパルス信号を出力する波形整形回路と、前記パルス信号のパルス幅期間を検出して、パルス幅情報を出力するパルス幅検出回路と、を含み、前記波形整形回路は、前記演算増幅器と、前記減衰信号の電圧レベルと比較基準電圧とを比較するコンパレータと、前記コンパレータの出力信号と前記駆動クロックとに基づいて前記パルス信号を生成するパルス信号生成回路と、を含むこととしてもよい。   In the present invention, a drive clock generation circuit that generates and outputs a drive clock that defines a drive frequency of the primary coil, and a power transmission that generates a driver control signal based on the drive clock and drives the primary coil A driver control circuit that outputs to the driver, and the waveform detection circuit outputs a pulse signal based on the attenuation signal of the coil end signal, and a pulse width period of the pulse signal. A pulse width detection circuit that detects and outputs pulse width information, and the waveform shaping circuit includes: an operational amplifier; a comparator that compares a voltage level of the attenuation signal with a comparison reference voltage; A pulse signal generation circuit that generates the pulse signal based on the output signal and the drive clock.

このようにすれば、減衰信号のパルス幅情報の変化に基づいて、受電側の負荷状態が検出されるので、安定した受電側の負荷状態検出が可能になる。   In this way, since the load state on the power receiving side is detected based on the change in the pulse width information of the attenuation signal, the load state on the power receiving side can be detected stably.

また本発明は、前記演算増幅器の非反転入力端子に対して前記基準電圧を供給し、前記コンパレータに対して前記比較基準電圧を供給する基準電圧生成回路をさらに含むこととしてもよい。   The present invention may further include a reference voltage generation circuit that supplies the reference voltage to the non-inverting input terminal of the operational amplifier and supplies the comparison reference voltage to the comparator.

このようにすれば、基準電圧生成回路から供給される基準電圧を中心とした減衰信号を演算増幅器から出力し、この減衰信号の電圧レベルと比較基準電圧を比較して、パルス信号を生成できるようになる。そして、1つの基準電圧生成回路により、基準電圧と比較基準電圧を生成するので、温度や電源電圧等が変化しても、基準電圧と比較電圧の差分については、その変動を最小限に抑えることができる。これにより、受電側の負荷状態の検出精度を向上できる。   In this way, an attenuation signal centered on the reference voltage supplied from the reference voltage generation circuit is output from the operational amplifier, and the pulse signal can be generated by comparing the voltage level of the attenuation signal with the comparison reference voltage. become. Since the reference voltage and the comparison reference voltage are generated by one reference voltage generation circuit, even if the temperature, the power supply voltage, etc. change, the difference between the reference voltage and the comparison voltage is minimized. Can do. Thereby, the detection accuracy of the load state on the power receiving side can be improved.

また本発明では、前記パルス幅検出回路は、前記パルス信号の前記パルス幅期間においてカウント値のインクリメント又はデクリメントを行い、得られたカウント値に基づいて前記パルス幅期間の長さを計測するカウンタを含むこととしてもよい。   In the present invention, the pulse width detection circuit includes a counter that increments or decrements a count value in the pulse width period of the pulse signal and measures the length of the pulse width period based on the obtained count value. It may be included.

このようにすれば、パルス幅期間を、カウンタを用いてデジタル処理により正確に計測できるようになる。   In this way, the pulse width period can be accurately measured by digital processing using a counter.

また本発明では、前記制御回路は、前記パルス幅検出回路からの前記パルス幅情報に基づいて、異物検出、データ検出、及び取り去り検出の少なくとも1つを行うこととしてもよい。   In the present invention, the control circuit may perform at least one of foreign object detection, data detection, and removal detection based on the pulse width information from the pulse width detection circuit.

このようにすれば、パルス幅検出回路から出力されるパルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態の変化の検出から異物検出、データ検出、及び取り去り検出の判定を実現できる。   In this way, based on the pulse width information output from the pulse width detection circuit, foreign object detection, data detection, and removal detection determination can be realized from detection of a change in the load state on the power receiving side.

また本発明は、受電装置の2次コイルに1次コイルを電磁的に結合させて、前記受電装置に電力を伝送する無接点電力伝送システムの送電装置であって、上記のいずれかの送電制御装置と、前記1次コイルのコイル端ノードと前記送電制御装置の入力ノードとの間に設けられる波形モニタ回路と、を含む送電装置に関係する。   According to another aspect of the present invention, there is provided a power transmission device for a non-contact power transmission system in which a primary coil is electromagnetically coupled to a secondary coil of a power reception device to transmit power to the power reception device. The present invention relates to a power transmission device including a device and a waveform monitor circuit provided between a coil end node of the primary coil and an input node of the power transmission control device.

本発明によれば、コイル端信号をモニタする波形モニタ回路から送電制御装置に入力した信号を減衰させてから、その減衰信号の波形変化に基づいて、受電側の負荷状態を検出するので、安定した信号成分に基づいて、受電側の負荷状態の検出の精度が向上する。   According to the present invention, since the signal input to the power transmission control device from the waveform monitor circuit that monitors the coil end signal is attenuated, the load state on the power receiving side is detected based on the waveform change of the attenuated signal. Based on the signal component, the accuracy of detection of the load state on the power receiving side is improved.

また本発明では、前記波形モニタ回路は、前記1次コイルのコイル端信号が生成されるコイル端ノードと、前記波形検出回路の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、前記入力ノードと基準電圧ノードとの間に設けられ、前記入力ノードから前記基準電圧ノードへと向かう方向を順方向とする第1のダイオードと、前記入力ノードと前記基準電圧ノードとの間に設けられ、前記基準電圧ノードから前記入力ノードへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードを含むこととしてもよい。   In the present invention, the waveform monitor circuit includes a first resistor provided between a coil end node where a coil end signal of the primary coil is generated and an input node of the waveform detection circuit, and the input node. And a reference voltage node, a first diode having a forward direction from the input node to the reference voltage node, and provided between the input node and the reference voltage node, A second diode having a forward direction from a reference voltage node to the input node may be included.

このようにすれば、演算増幅器が追従できないような大振幅の信号が入力された場合等にも、第1、第2のダイオードによって、入力ノードの電圧を基準電圧から所定の範囲内に収まるようにクランプされるので、送電制御装置の入力ノードの端子を保護することが可能になる。   In this way, even when a signal with a large amplitude that cannot be followed by the operational amplifier is input, the first and second diodes allow the voltage at the input node to fall within a predetermined range from the reference voltage. Therefore, it is possible to protect the input node terminal of the power transmission control device.

また本発明では、前記波形モニタ回路は、前記1次コイルのコイル端信号が生成されるコイル端ノードと、前記波形検出回路の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、前記波形検出回路の入力ノードと基準電圧ノードとの間に設けられ、前記基準電圧ノードから前記入力ノードへと向かう方向を順方向とするツェナーダイオードを含むこととしてもよい。   In the present invention, the waveform monitor circuit includes a first resistor provided between a coil end node where a coil end signal of the primary coil is generated and an input node of the waveform detection circuit, and the waveform detection. A Zener diode provided between the input node of the circuit and the reference voltage node and having a forward direction from the reference voltage node to the input node may be included.

このようにすれば、ツェナーダイオードにより、送電制御装置の入力ノードの端子を保護することが可能になる。   If it does in this way, it will become possible to protect the terminal of the input node of a power transmission control device with a Zener diode.

また本発明では、前記波形モニタ回路は、前記コイル端ノードと前記第1の抵抗との間に設けられたキャパシタを含むこととしてもよい。   In the present invention, the waveform monitor circuit may include a capacitor provided between the coil end node and the first resistor.

このようにすれば、キャパシタによる容量カップリングによって、コイル端信号のDCオフセット成分を除去することができ、コイル端信号についてのオフセットフリーを実現できる。   In this way, the DC offset component of the coil end signal can be removed by capacitive coupling by the capacitor, and offset free for the coil end signal can be realized.

また本発明は、上記のいずれかに記載の送電装置を含む電子機器に関係する。   Moreover, this invention relates to the electronic device containing the power transmission apparatus in any one of said.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.電子機器
図1(A)に本実施形態の無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す。電子機器の1つである充電器500(クレードル)は、送電装置10を有する。また、電子機器の1つである携帯電話機510は、受電装置40を有する。また、携帯電話機510は、LCDなどの表示部512、ボタン等で構成される操作部514、マイク516(音入力部)、スピーカ518(音出力部)、アンテナ520を有する。
1. Electronic Device FIG. 1A shows an example of an electronic device to which the contactless power transmission method of this embodiment is applied. A charger 500 (cradle), which is one of electronic devices, includes a power transmission device 10. In addition, the mobile phone 510 that is one of the electronic devices includes the power receiving device 40. In addition, the mobile phone 510 includes a display unit 512 such as an LCD, an operation unit 514 including buttons, a microphone 516 (sound input unit), a speaker 518 (sound output unit), and an antenna 520.

充電器500には、ACアダプタ502を介して電力が供給され、この電力が無接点電力伝送により、送電装置10から受電装置40に送電される。これにより、携帯電話機510のバッテリを充電したり、携帯電話機510内のデバイスを動作させることができる。   Electric power is supplied to the charger 500 via the AC adapter 502, and this electric power is transmitted from the power transmitting device 10 to the power receiving device 40 by contactless power transmission. Thereby, the battery of the mobile phone 510 can be charged or the device in the mobile phone 510 can be operated.

なお、本実施形態が適用される電子機器は、携帯電話機510に限定されない。例えば、腕時計、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、携帯情報端末、電動自転車、或いはICカードなどの種々の電子機器に適用できる。   Note that the electronic device to which the present embodiment is applied is not limited to the mobile phone 510. For example, the present invention can be applied to various electronic devices such as wristwatches, cordless telephones, shavers, electric toothbrushes, wrist computers, handy terminals, portable information terminals, electric bicycles, and IC cards.

図1(B)に模式的に示すように、送電装置10から受電装置40への電力伝送は、送電装置10側に設けられた1次コイルL1(送電コイル)と、受電装置40側に設けられた2次コイルL2(受電コイル)を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。   As schematically shown in FIG. 1B, power transmission from the power transmission device 10 to the power reception device 40 is performed on the primary coil L1 (power transmission coil) provided on the power transmission device 10 side and on the power reception device 40 side. This is realized by electromagnetically coupling the secondary coil L2 (power receiving coil) formed to form a power transmission transformer. Thereby, non-contact power transmission becomes possible.

2.送電装置、受電装置
図2に本実施形態の送電装置10、送電制御装置20、受電装置40、受電制御装置50の構成例を示す。図1(A)の充電器500などの送電側の電子機器は、図2の送電装置10を含む。また、携帯電話機510などの受電側の電子機器は、受電装置40と負荷90(本負荷)を含むことができる。そして、図2の構成により、例えば平面コイルである1次コイルL1と2次コイルL2を電磁的に結合させて送電装置10から受電装置40に対して電力を伝送し、受電装置40の電圧出力ノードNB7から負荷90に対して電力(電圧VOUT)を供給する無接点電力伝送(非接触電力伝送)システムが実現される。
2. FIG. 2 shows a configuration example of the power transmission device 10, the power transmission control device 20, the power reception device 40, and the power reception control device 50 according to the present embodiment. A power transmission-side electronic device such as the charger 500 of FIG. 1A includes the power transmission device 10 of FIG. In addition, a power receiving-side electronic device such as the mobile phone 510 can include the power receiving device 40 and a load 90 (main load). 2, for example, the primary coil L1 and the secondary coil L2, which are planar coils, are electromagnetically coupled to transmit power from the power transmission device 10 to the power reception device 40, and the voltage output of the power reception device 40 is obtained. A non-contact power transmission (non-contact power transmission) system that supplies power (voltage VOUT) from the node NB7 to the load 90 is realized.

送電装置10(送電モジュール、1次モジュール)は、1次コイルL1、送電部12、波形モニタ回路14、表示部16、送電制御装置20を含むことができる。なお、送電装置10や送電制御装置20は図2の構成に限定されず、その構成要素の一部(例えば表示部、波形モニタ回路)を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。   The power transmission device 10 (power transmission module, primary module) can include a primary coil L1, a power transmission unit 12, a waveform monitor circuit 14, a display unit 16, and a power transmission control device 20. The power transmission device 10 and the power transmission control device 20 are not limited to the configuration in FIG. 2, and some of the components (for example, the display unit and the waveform monitor circuit) are omitted, other components are added, Various modifications such as changing the relationship are possible.

送電部12は、電力伝送時には所定周波数の交流電圧を生成し、データ転送時にはデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して、1次コイルL1に供給する。具体的には、図3(A)に示すように、例えば、データ「1」を受電装置40に対して送信する場合には、周波数f1の交流電圧を生成し、データ「0」を送信する場合には、周波数f2の交流電圧を生成する。この送電部12は、1次コイルL1の一端を駆動する第1の送電ドライバと、1次コイルL1の他端を駆動する第2の送電ドライバと、1次コイルL1と共に共振回路を構成する少なくとも1つのコンデンサを含むことができる。   The power transmission unit 12 generates an AC voltage having a predetermined frequency during power transmission, and generates an AC voltage having a different frequency according to data during data transfer, and supplies the AC voltage to the primary coil L1. Specifically, as illustrated in FIG. 3A, for example, when data “1” is transmitted to the power receiving device 40, an alternating voltage of frequency f1 is generated and data “0” is transmitted. In this case, an AC voltage having a frequency f2 is generated. The power transmission unit 12 includes at least a first power transmission driver that drives one end of the primary coil L1, a second power transmission driver that drives the other end of the primary coil L1, and a resonance circuit together with the primary coil L1. One capacitor can be included.

そして、送電部12が含む第1、第2の送電ドライバの各々は、例えば、パワーMOSトランジスタにより構成されるインバータ回路(バッファ回路)であり、送電制御装置20のドライバ制御回路26により制御される。   Each of the first and second power transmission drivers included in the power transmission unit 12 is, for example, an inverter circuit (buffer circuit) configured by a power MOS transistor, and is controlled by the driver control circuit 26 of the power transmission control device 20. .

1次コイルL1(送電側コイル)は、2次コイルL2(受電側コイル)と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。例えば、電力伝送が必要なときには、図1(A)、図1(B)に示すように、充電器500の上に携帯電話機510を置き、1次コイルL1の磁束が2次コイルL2を通るような状態にする。一方、電力伝送が不要なときには、充電器500と携帯電話機510を物理的に離して、1次コイルL1の磁束が2次コイルL2を通らないような状態にする。   The primary coil L1 (power transmission side coil) is electromagnetically coupled to the secondary coil L2 (power reception side coil) to form a power transmission transformer. For example, when power transmission is necessary, as shown in FIGS. 1A and 1B, a mobile phone 510 is placed on the charger 500, and the magnetic flux of the primary coil L1 passes through the secondary coil L2. Make it like this. On the other hand, when power transmission is unnecessary, the charger 500 and the mobile phone 510 are physically separated so that the magnetic flux of the primary coil L1 does not pass through the secondary coil L2.

波形モニタ回路14は、1次コイルL1のコイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGを波形検出回路30に中継する。本実施形態では、波形モニタ回路14は、当該コイル端信号CSGの電圧レベルを波形検出回路30で検出可能な許容範囲内に調整する機能を有する。すなわち、波形モニタ回路14は、コイル端信号CSGが送電制御装置20のICの最大定格電圧を超えてしまったり、負の電圧になったりした場合の保護回路としての機能を有する。この波形モニタ回路14の詳細については後述する。   The waveform monitor circuit 14 relays the coil end signal CSG generated at the coil end node NA2 of the primary coil L1 to the waveform detection circuit 30. In the present embodiment, the waveform monitor circuit 14 has a function of adjusting the voltage level of the coil end signal CSG within an allowable range that can be detected by the waveform detection circuit 30. That is, the waveform monitor circuit 14 has a function as a protection circuit when the coil end signal CSG exceeds the maximum rated voltage of the IC of the power transmission control device 20 or becomes a negative voltage. Details of the waveform monitor circuit 14 will be described later.

表示部16は、無接点電力伝送システムの各種状態(電力伝送中、ID認証等)を、色や画像などを用いて表示するものであり、例えばLEDやLCDなどにより実現される。   The display unit 16 displays various states of the contactless power transmission system (during power transmission, ID authentication, etc.) using colors, images, and the like, and is realized by, for example, an LED or an LCD.

送電制御装置20は、送電装置10の各種制御を行う装置であり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。この送電制御装置20は、制御回路22(送電側)、発振回路24、駆動クロック生成回路25、ドライバ制御回路26、波形検出回路30を含むことができる。なお、これらの構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。   The power transmission control device 20 is a device that performs various controls of the power transmission device 10, and can be realized by an integrated circuit device (IC) or the like. The power transmission control device 20 can include a control circuit 22 (power transmission side), an oscillation circuit 24, a drive clock generation circuit 25, a driver control circuit 26, and a waveform detection circuit 30. In addition, some implementations, such as abbreviate | omitting some of these components and adding another component, are possible.

送電側の制御回路22(制御部)は、送電装置10や送電制御装置20の制御を行うものであり、例えばゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。具体的には、制御回路22は、電力伝送、負荷状態検出(データ検出、異物検出、取り去り検出等)、周波数変調などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。   The control circuit 22 (control unit) on the power transmission side controls the power transmission device 10 and the power transmission control device 20, and can be realized by, for example, a gate array or a microcomputer. Specifically, the control circuit 22 performs various sequence control and determination processes necessary for power transmission, load state detection (data detection, foreign object detection, removal detection, etc.), frequency modulation, and the like.

発振回路24は、例えば水晶発振回路により構成され、1次側のクロック信号CLKを生成する。駆動クロック生成回路25は、駆動周波数を規定する駆動クロックを生成する。そして、ドライバ制御回路26は、この駆動クロックや制御回路22からの周波数設定信号などに基づいて、所望の周波数の制御信号を生成し、送電部12の第1、第2の送電ドライバに出力して、第1、第2の送電ドライバを制御する。   The oscillation circuit 24 is composed of, for example, a crystal oscillation circuit, and generates a primary-side clock signal CLK. The drive clock generation circuit 25 generates a drive clock that defines the drive frequency. The driver control circuit 26 generates a control signal having a desired frequency based on the drive clock, the frequency setting signal from the control circuit 22, and the like, and outputs the control signal to the first and second power transmission drivers of the power transmission unit 12. Then, the first and second power transmission drivers are controlled.

波形検出回路30は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satの波形変化を検出する。例えば、受電側(2次側)の負荷状態(負荷電流)が変化すると、当該減衰信号Satの波形が変化する。波形検出回路30は、このような波形の変化を検出して、検出結果(検出結果情報)を制御回路22に出力する。   The waveform detection circuit 30 detects a waveform change of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1. For example, when the load state (load current) on the power receiving side (secondary side) changes, the waveform of the attenuation signal Sat changes. The waveform detection circuit 30 detects such a change in waveform and outputs a detection result (detection result information) to the control circuit 22.

具体的には、波形検出回路30は、例えばコイル端信号CSGの減衰信号Satを波形整形し、波形整形信号を生成する。例えば、減衰信号Satが所与のしきい値電圧を超えた場合にアクティブ(例えばHレベル)になる方形波(矩形波)の波形整形信号(パルス信号)を生成する。そして、波形検出回路30は、波形整形信号と駆動クロックに基づいて、波形整形信号のパルス幅情報(パルス幅期間)を検出する。具体的には、波形整形信号と、駆動クロック生成回路25からの駆動クロックを受け、波形整形信号のパルス幅情報を検出することで、減衰信号Satのパルス幅情報を検出する。   Specifically, the waveform detection circuit 30 shapes the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG, for example, and generates a waveform shaping signal. For example, a square wave (rectangular wave) waveform shaping signal (pulse signal) that becomes active (for example, H level) when the attenuation signal Sat exceeds a given threshold voltage is generated. Then, the waveform detection circuit 30 detects pulse width information (pulse width period) of the waveform shaping signal based on the waveform shaping signal and the drive clock. Specifically, the pulse width information of the attenuation signal Sat is detected by receiving the waveform shaping signal and the drive clock from the drive clock generation circuit 25 and detecting the pulse width information of the waveform shaping signal.

制御回路22は、波形検出回路30での検出結果に基づいて、受電側(受電装置40側)の負荷状態(負荷変動、負荷の高低)を検出する。具体的には、波形検出回路30(パルス幅検出回路)で検出されたパルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態を検出し、例えばデータ(負荷)検出、異物(金属)検出、取り去り(着脱)検出などを行う。即ち、減衰信号Satのパルス幅情報であるパルス幅期間は、受電側の負荷状態の変化に応じて変化する。制御回路22は、このパルス幅期間(パルス幅期間の計測により得られたカウント値)に基づいて受電側の負荷変動を検知する。これにより、図3(B)のように受電装置40の負荷変調部46が負荷変調によりデータを送信した場合に、この送信データを検出することが可能になる。   Based on the detection result of the waveform detection circuit 30, the control circuit 22 detects the load state (load fluctuation, load level) on the power receiving side (power receiving device 40 side). Specifically, based on the pulse width information detected by the waveform detection circuit 30 (pulse width detection circuit), the load state on the power receiving side is detected, for example, data (load) detection, foreign object (metal) detection, removal ( Detachment) is performed. That is, the pulse width period that is the pulse width information of the attenuation signal Sat changes according to the change in the load state on the power receiving side. The control circuit 22 detects a load fluctuation on the power receiving side based on the pulse width period (a count value obtained by measuring the pulse width period). Thereby, when the load modulation unit 46 of the power receiving device 40 transmits data by load modulation as shown in FIG. 3B, this transmission data can be detected.

受電装置40(受電モジュール、2次モジュール)は、2次コイルL2、受電部42、負荷変調部46、給電制御部48、受電制御装置50を含むことができる。なお、受電装置40や受電制御装置50は、図2の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。   The power reception device 40 (power reception module, secondary module) can include a secondary coil L2, a power reception unit 42, a load modulation unit 46, a power supply control unit 48, and a power reception control device 50. Note that the power receiving device 40 and the power receiving control device 50 are not limited to the configuration in FIG. 2, and various components such as omitting some of the components, adding other components, and changing the connection relationship. Variations are possible.

受電部42は、2次コイルL2の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は、受電部42が有する整流回路43により行われる。この整流回路43は、ダイオードDB1〜DB4を含む。ダイオードDB1は、2次コイルL2の一端のノードNB1と直流電圧VDCの生成ノードNB3との間に設けられ、DB2は、ノードNB3と2次コイルL2の他端のノードNB2との間に設けられ、DB3は、ノードNB2とVSSのノードNB4との間に設けられ、DB4は、ノードNB4とNB1との間に設けられる。   The power receiving unit 42 converts the AC induced voltage of the secondary coil L2 into a DC voltage. This conversion is performed by a rectifier circuit 43 included in the power receiving unit 42. The rectifier circuit 43 includes diodes DB1 to DB4. The diode DB1 is provided between the node NB1 at one end of the secondary coil L2 and the generation node NB3 of the DC voltage VDC, and DB2 is provided between the node NB3 and the node NB2 at the other end of the secondary coil L2. , DB3 is provided between the node NB2 and the VSS node NB4, and DB4 is provided between the nodes NB4 and NB1.

受電部42の抵抗RB1、RB2は、ノードNB1とNB4との間に設けられる。そして、ノードNB1、NB4間の電圧を抵抗RB1、RB2により分圧することで得られた信号CCMPIが受電制御装置50の周波数検出回路60に入力される。   The resistors RB1 and RB2 of the power receiving unit 42 are provided between the nodes NB1 and NB4. The signal CCMPI obtained by dividing the voltage between the nodes NB1 and NB4 by the resistors RB1 and RB2 is input to the frequency detection circuit 60 of the power reception control device 50.

受電部42のコンデンサCB1及び抵抗RB4、RB5は、直流電圧VDCのノードNB3とVSSのノードNB4との間に設けられる。そして、ノードNB3、NB4間の電圧を抵抗RB4、RB5により分圧することで得られた信号ADINが、受電制御装置50の位置検出回路56に入力される。   The capacitor CB1 and the resistors RB4 and RB5 of the power receiving unit 42 are provided between the node NB3 of the DC voltage VDC and the node NB4 of VSS. A signal ADIN obtained by dividing the voltage between the nodes NB3 and NB4 by the resistors RB4 and RB5 is input to the position detection circuit 56 of the power reception control device 50.

負荷変調部46は、負荷変調処理を行う。具体的には、受電装置40から送電装置10に所望のデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷変調部46(2次側)での負荷を可変に変化させて、図3(B)に示すように、1次コイルL1の誘起電圧の信号波形を変化させる。このために、負荷変調部46は、ノードNB3、NB4の間に直列に設けられた抵抗RB3、トランジスタTB3(N型のCMOSトランジスタ)を含む。このトランジスタTB3は、受電制御装置50の制御回路52からの信号P3Qによりオン・オフ制御される。そして、トランジスタTB3をオン・オフ制御して負荷変調を行う際には、給電制御部48のトランジスタTB2はオフにされ、負荷90が受電装置40に電気的に接続されない状態になる。   The load modulation unit 46 performs load modulation processing. Specifically, when desired data is transmitted from the power receiving device 40 to the power transmitting device 10, the load at the load modulation unit 46 (secondary side) is variably changed in accordance with the transmission data, and FIG. ), The signal waveform of the induced voltage of the primary coil L1 is changed. For this purpose, the load modulation unit 46 includes a resistor RB3 and a transistor TB3 (N-type CMOS transistor) provided in series between the nodes NB3 and NB4. The transistor TB3 is ON / OFF controlled by a signal P3Q from the control circuit 52 of the power reception control device 50. When performing load modulation by controlling on / off of the transistor TB3, the transistor TB2 of the power feeding control unit 48 is turned off, and the load 90 is not electrically connected to the power receiving device 40.

例えば、図3(B)のように、データ「0」を送信するために2次側を低負荷(インピーダンス大)にする場合には、信号P3QがLレベルになってトランジスタTB3がオフになる。これにより負荷変調部46の負荷は、ほぼ無限大(無負荷)になる。一方、データ「1」を送信するために、2次側を高負荷(インピーダンス小)にする場合には、信号P3QがHレベルになってトランジスタTB3がオンになる。これにより負荷変調部46の負荷は、抵抗RB3(高負荷)になる。   For example, as shown in FIG. 3B, when the secondary side is set to a low load (high impedance) in order to transmit data “0”, the signal P3Q becomes L level and the transistor TB3 is turned off. . As a result, the load of the load modulation unit 46 becomes almost infinite (no load). On the other hand, in order to transmit data “1”, when the secondary side is set to a high load (impedance is low), the signal P3Q becomes H level and the transistor TB3 is turned on. As a result, the load of the load modulation unit 46 becomes the resistance RB3 (high load).

給電制御部48は、負荷90への電力の給電を制御する。レギュレータ49は、整流回路43での変換で得られた直流電圧VDCの電圧レベルを調整して、電源電圧VD5(例えば5V)を生成する。受電制御装置50は、例えば、この電源電圧VD5が供給されて動作する。   The power supply control unit 48 controls power supply to the load 90. The regulator 49 adjusts the voltage level of the DC voltage VDC obtained by the conversion in the rectifier circuit 43 to generate the power supply voltage VD5 (for example, 5V). For example, the power reception control device 50 is supplied with the power supply voltage VD5 and operates.

トランジスタTB2(P型のCMOSトランジスタ)は、受電制御装置50の制御回路52からの信号P1Qにより制御される。具体的には、トランジスタTB2は、ID認証が完了(確立)して通常の電力伝送を行う場合にはオンになり、負荷変調の場合等にはオフになる。   The transistor TB2 (P-type CMOS transistor) is controlled by a signal P1Q from the control circuit 52 of the power reception control device 50. Specifically, the transistor TB2 is turned on when ID authentication is completed (established) and normal power transmission is performed, and turned off when load modulation is performed.

受電制御装置50は、受電装置40の各種制御を行う装置であり、集積回路装置(IC)などにより実現できる。この受電制御装置50は、2次コイルL2の誘起電圧から生成される電源電圧VD5により動作することができる。また、受電制御装置50は、制御回路52(受電側)、位置検出回路56、発振回路58、周波数検出回路60、満充電検出回路62を含むことができる。   The power reception control device 50 is a device that performs various controls of the power reception device 40 and can be realized by an integrated circuit device (IC) or the like. The power reception control device 50 can be operated by a power supply voltage VD5 generated from the induced voltage of the secondary coil L2. The power reception control device 50 can include a control circuit 52 (power reception side), a position detection circuit 56, an oscillation circuit 58, a frequency detection circuit 60, and a full charge detection circuit 62.

制御回路52(制御部)は、受電装置40や受電制御装置50の制御を行うものであり、例えば、ゲートアレイやマイクロコンピュータなどにより実現できる。具体的には、制御回路52は、ID認証、位置検出、周波数検出、負荷変調、或いは満充電検出などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。   The control circuit 52 (control unit) controls the power reception device 40 and the power reception control device 50, and can be realized by, for example, a gate array or a microcomputer. Specifically, the control circuit 52 performs various sequence control and determination processes necessary for ID authentication, position detection, frequency detection, load modulation, full charge detection, and the like.

位置検出回路56は、2次コイルL2の誘起電圧の波形に相当する信号ADINの波形を監視して、1次コイルL1と2次コイルL2の位置関係が適正であるかを判断する。具体的には、信号ADINをコンパレータで2値に変換、又はA/D変換でレベル判定して、位置関係が適正であるか否かを判断する。   The position detection circuit 56 monitors the waveform of the signal ADIN corresponding to the waveform of the induced voltage of the secondary coil L2, and determines whether the positional relationship between the primary coil L1 and the secondary coil L2 is appropriate. Specifically, the signal ADIN is converted into a binary value by a comparator, or the level is determined by A / D conversion to determine whether the positional relationship is appropriate.

発振回路58は、例えばCR発振回路により構成され、2次側のクロックを生成する。周波数検出回路60は、信号CCMPIの周波数(f1、f2)を検出して、図3(A)に示すように、送電装置10からの送信データが「1」であるか「0」であるかを判断する。   The oscillation circuit 58 is constituted by a CR oscillation circuit, for example, and generates a secondary clock. The frequency detection circuit 60 detects the frequency (f1, f2) of the signal CCMPI, and as shown in FIG. 3A, whether the transmission data from the power transmission device 10 is “1” or “0”. Judging.

満充電検出回路62(充電検出回路)は、負荷90のバッテリ94(2次電池)が、満充電状態(充電状態)になったか否かを検出する回路である。   The full charge detection circuit 62 (charge detection circuit) is a circuit that detects whether or not the battery 94 (secondary battery) of the load 90 is in a fully charged state (charged state).

負荷90は、バッテリ94の充電制御等を行う充電制御装置92を含むことができる。この充電制御装置92(充電制御IC)は、集積回路装置などにより実現できる。なお、スマートバッテリのように、バッテリ94自体に充電制御装置92の機能を持たせてもよい。   The load 90 can include a charge control device 92 that performs charge control of the battery 94 and the like. The charge control device 92 (charge control IC) can be realized by an integrated circuit device or the like. Note that, like a smart battery, the battery 94 itself may have the function of the charging control device 92.

次に、送電側と受電側の動作の概要について、図4のフローチャートを用いて説明する。送電側は、電源投入されてパワーオンすると(ステップS1)、位置検出用の一時的な電力伝送を行う(ステップS2)。この電力伝送により、受電側の電源電圧が立ち上がり、受電制御装置50のリセットが解除される(ステップS11)。すると、受電側は、信号P1QをHレベルに設定する(ステップS12)。これによりトランジスタTB2がオフになり、負荷90との間の電気的な接続が遮断される。   Next, an outline of the operation on the power transmission side and the power reception side will be described using the flowchart of FIG. When the power transmission side is powered on and powered on (step S1), the power transmission side performs temporary power transmission for position detection (step S2). By this power transmission, the power supply voltage on the power receiving side rises and the reset of the power reception control device 50 is released (step S11). Then, the power receiving side sets the signal P1Q to the H level (step S12). As a result, the transistor TB2 is turned off, and the electrical connection with the load 90 is interrupted.

次に、受電側は、位置検出回路56を用いて、1次コイルL1と2次コイルL2の位置関係が適正か否かを判断する(ステップS13)。そして、位置関係が適正である場合には、受電側はIDの認証処理を開始し、認証フレームを送電側に送信する(ステップS14)。具体的には、図3(B)で説明した負荷変調により認証フレームのデータを送信する。   Next, the power receiving side uses the position detection circuit 56 to determine whether or not the positional relationship between the primary coil L1 and the secondary coil L2 is appropriate (step S13). If the positional relationship is appropriate, the power receiving side starts an ID authentication process and transmits an authentication frame to the power transmission side (step S14). Specifically, the authentication frame data is transmitted by the load modulation described with reference to FIG.

送電側は、認証フレームを受信すると、IDが一致するか否かなどの判断処理を行う(ステップS3)。そして、ID認証を許諾する場合には、許諾フレームを受電側に送信する(ステップS4)。具体的には、図3(A)で説明した周波数変調によりデータを送信する。   When the power transmission side receives the authentication frame, the power transmission side performs determination processing such as whether or not the IDs match (step S3). When the ID authentication is permitted, a permission frame is transmitted to the power receiving side (step S4). Specifically, data is transmitted by the frequency modulation described with reference to FIG.

受電側は、許諾フレームを受信し、その内容がOKである場合には、無接点電力伝送を開始するためのスタートフレームを送電側に送信する(ステップS15、S16)。一方、送電側は、スタートフレームを受信し、その内容がOKである場合には、通常の電力伝送を開始する(ステップS5、S6)。そして、受電側は、信号P1QをLレベルに設定する(ステップS17)。これによりトランジスタTB2が共にオンになるため、負荷90に対する電力伝送が可能になり、負荷への電力供給(VOUTの出力)が開始する(ステップS18)。   The power receiving side receives the permission frame and, if the content is OK, transmits a start frame for starting contactless power transmission to the power transmitting side (steps S15 and S16). On the other hand, the power transmission side receives the start frame and starts normal power transmission when the content is OK (steps S5 and S6). Then, the power receiving side sets the signal P1Q to the L level (step S17). As a result, both transistors TB2 are turned on, so that power transmission to the load 90 becomes possible, and power supply to the load (output of VOUT) starts (step S18).

3.送電制御装置
図5に本実施形態の送電制御装置20の一構成例を示す。なお、本実施形態の送電制御装置20は、図5の構成に限定されず、その構成要素の一部(例えば、ラッチ回路、電圧検出回路、波形整形回路)を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
3. Power Transmission Control Device FIG. 5 shows a configuration example of the power transmission control device 20 of this embodiment. Note that the power transmission control device 20 of the present embodiment is not limited to the configuration of FIG. 5, and some of the components (for example, a latch circuit, a voltage detection circuit, a waveform shaping circuit) are omitted, or other components Various modifications, such as adding, are possible.

図5において、1次コイルL1のインダクタンスや共振回路を構成するコンデンサの容量値がばらついたり、電源電圧が変動したり、1次コイルL1、2次コイルL2の距離や位置関係が変動すると、波形検出回路30の入力ノードNinのピーク電圧(振幅)も変動する。従って、当該入力ノードNinのピーク電圧を検出する手法だけでは、負荷変動の正確な検出を実現できないおそれがある。そこで、本実施形態では、図5に示すような回路構成で、1次コイルL1のコイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGの減衰信号Satのパルス幅情報の検出を行うことで、負荷変動を検出している。   In FIG. 5, when the inductance of the primary coil L1 and the capacitance value of the capacitor constituting the resonance circuit vary, the power supply voltage fluctuates, or the distance and positional relationship between the primary coil L1 and the secondary coil L2 fluctuate, The peak voltage (amplitude) of the input node Nin of the detection circuit 30 also varies. Therefore, there is a possibility that accurate detection of the load variation cannot be realized only by the method of detecting the peak voltage of the input node Nin. Therefore, in the present embodiment, the load is detected by detecting the pulse width information of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG generated at the coil end node NA2 of the primary coil L1 with the circuit configuration shown in FIG. Fluctuation is detected.

送電制御装置20は、1次コイルL1を駆動する送電部12の送電ドライバ(第1、第2の送電ドライバ)を制御する。また、送電制御装置20は、波形モニタ回路14を介して、1次コイルL1のコイル端ノードNA2と接続されて、当該コイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGの減衰信号Satの波形変化を検出し、これにより受電側(2次側)の負荷状態を検出する。   The power transmission control device 20 controls the power transmission drivers (first and second power transmission drivers) of the power transmission unit 12 that drives the primary coil L1. Further, the power transmission control device 20 is connected to the coil end node NA2 of the primary coil L1 via the waveform monitor circuit 14, and the waveform change of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG generated at the coil end node NA2. Thus, the load state on the power receiving side (secondary side) is detected.

図5に示すように、本実施形態の送電制御装置20は、発振回路24、駆動クロック生成回路25、ドライバ制御回路26、波形検出回路30、及び制御回路22を含む。   As shown in FIG. 5, the power transmission control device 20 of this embodiment includes an oscillation circuit 24, a drive clock generation circuit 25, a driver control circuit 26, a waveform detection circuit 30, and a control circuit 22.

駆動クロック生成回路25は、1次コイルL1の駆動周波数を規定する駆動クロックDRCKを生成する。具体的には、発振回路24で生成された基準クロック信号CLKを分周して駆動クロックDRCKを生成する。1次コイルL1には、この駆動クロックDRCKの駆動周波数の交流電圧が供給されることになる。   The drive clock generation circuit 25 generates a drive clock DRCK that defines the drive frequency of the primary coil L1. Specifically, the reference clock signal CLK generated by the oscillation circuit 24 is divided to generate the drive clock DRCK. The primary coil L1 is supplied with an AC voltage having a driving frequency of the driving clock DRCK.

ドライバ制御回路26は、駆動クロックDRCKに基づいてドライバ制御信号を生成し、1次コイルL1を駆動する送電部12の送電ドライバに出力する。この場合、送電ドライバを構成するインバータ回路に貫通電流が流れないように、インバータ回路のP型トランジスタのゲートに入力される信号とN型トランジスタのゲートに入力される信号が、互いにノンオーバラップの信号になるようにドライバ制御信号を生成する。   The driver control circuit 26 generates a driver control signal based on the drive clock DRCK and outputs the driver control signal to the power transmission driver of the power transmission unit 12 that drives the primary coil L1. In this case, the signal input to the gate of the P-type transistor of the inverter circuit and the signal input to the gate of the N-type transistor are non-overlapping so that no through current flows through the inverter circuit constituting the power transmission driver. A driver control signal is generated so as to become a signal.

波形モニタ回路14は、1次コイルL1のコイル端信号CSGが生成されるコイル端ノードNA2と、波形検出回路30の入力ノードNinとの間に設けられ、当該コイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGを波形検出回路30に中継する。波形モニタ回路14には、入力ノードNinと基準電圧ノードVref1との間に、入力ノードNinから基準電圧ノードVref1へと向かう方向を順方向とする第1のダイオードDA1が設けられる。そして、入力ノードNinと基準電圧ノードVref1との間に、基準電圧ノードVref1から入力ノードNinへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードDA2が設けられる。   The waveform monitor circuit 14 is provided between the coil end node NA2 where the coil end signal CSG of the primary coil L1 is generated and the input node Nin of the waveform detection circuit 30 and is generated at the coil end node NA2. The end signal CSG is relayed to the waveform detection circuit 30. The waveform monitor circuit 14 is provided with a first diode DA1 between the input node Nin and the reference voltage node Vref1 that has a forward direction from the input node Nin to the reference voltage node Vref1. A second diode DA2 having a forward direction from the reference voltage node Vref1 to the input node Nin is provided between the input node Nin and the reference voltage node Vref1.

本実施形態では、後述するように、入力ノードNinは、イマジナリーショートにより基準電圧Vrefに設定されるので、これら第1、第2のダイオードDA1、DA2は、リミット動作や半波整流の機能でなく、第1の演算増幅器OP1が追従できないような大振幅の信号が入力された場合の保護回路として機能する。すなわち、波形モニタ回路14は、第1、第2のダイオードDA1、DA2が入力ノードNinの電圧を基準電圧Vref1から所定の範囲内に収まるようにクランプすることによって、送電制御装置20の波形検出回路30の入力端子を保護する。また、本実施形態では、DCオフセットをキャンセルするために、波形モニタ回路14の入力段側にキャパシタCAが設けられている。   In this embodiment, as will be described later, since the input node Nin is set to the reference voltage Vref by an imaginary short, the first and second diodes DA1 and DA2 have functions of limit operation and half-wave rectification. The first operational amplifier OP1 functions as a protection circuit when a signal having a large amplitude that cannot be followed is input. In other words, the waveform monitor circuit 14 clamps the voltage at the input node Nin so that the first and second diodes DA1 and DA2 are within a predetermined range from the reference voltage Vref1, whereby the waveform detection circuit of the power transmission control device 20 is used. 30 input terminals are protected. In the present embodiment, a capacitor CA is provided on the input stage side of the waveform monitor circuit 14 in order to cancel the DC offset.

波形検出回路30は、1次コイルL1のコイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGの減衰信号Satの波形変化を検出する。本実施形態では、波形検出回路30は、コイル端信号CSGの減衰信号Satに基づいてパルス信号WFQを出力する波形整形回路32と、パルス信号WFQのパルス幅期間を検出して、パルス幅情報PWQを出力するパルス幅検出回路33とを含む。   The waveform detection circuit 30 detects a waveform change of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG generated at the coil end node NA2 of the primary coil L1. In the present embodiment, the waveform detection circuit 30 detects the pulse width period of the pulse signal WFQ based on the waveform shaping circuit 32 that outputs the pulse signal WFQ based on the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG, and outputs the pulse width information PWQ. And a pulse width detection circuit 33 for outputting.

波形整形回路32は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satを波形整形し、波形整形信号WFQを出力する。具体的には、例えば、コイル端信号CSGの減衰信号Satが所与のしきい値電圧を超えた場合にアクティブ(例えばHレベル)になる方形波(矩形波)の波形整形信号WFQを出力する。   The waveform shaping circuit 32 shapes the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1, and outputs a waveform shaping signal WFQ. Specifically, for example, a square wave (rectangular wave) waveform shaping signal WFQ that becomes active (eg, H level) when the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG exceeds a given threshold voltage is output. .

本実施形態では、波形整形回路32は、入力段側に第1の演算増幅器OP1が設けられ、その後段に第2の演算増幅器OP2、コンパレータCOM、及び論理積回路AND(パルス信号生成回路)が設けられている。   In the present embodiment, the waveform shaping circuit 32 is provided with a first operational amplifier OP1 on the input stage side, and a second operational amplifier OP2, a comparator COM, and an AND circuit AND (pulse signal generation circuit) are provided on the subsequent stage. Is provided.

第1の演算増幅器OP1は、波形整形回路32の入力段側に設けられており、反転入力端子が波形モニタ回路14を介してコイル端ノードNA2に接続され、その非反転入力端子が第1の基準電圧Vref1に設定される。そして、第1の演算増幅器OP1の出力ノードNA12が当該第1の演算増幅器OP1の反転入力端子の入力ノードNinに帰還される。このため、第1の演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能により、入力ノードNinが第1の基準電圧Vref1に設定される。これによって、1次コイルL1のコイル端信号CSGの電圧レベルが減衰されて、第1の演算増幅器OP1から減衰信号Satとして出力される。   The first operational amplifier OP1 is provided on the input stage side of the waveform shaping circuit 32, and its inverting input terminal is connected to the coil end node NA2 via the waveform monitoring circuit 14, and its non-inverting input terminal is the first inverting input terminal. The reference voltage Vref1 is set. The output node NA12 of the first operational amplifier OP1 is fed back to the input node Nin of the inverting input terminal of the first operational amplifier OP1. Therefore, the input node Nin is set to the first reference voltage Vref1 by the imaginary short function of the first operational amplifier OP1. As a result, the voltage level of the coil end signal CSG of the primary coil L1 is attenuated and output from the first operational amplifier OP1 as the attenuation signal Sat.

また、本実施形態では、第1の演算増幅器OP1の出力ノードNA12と、入力ノードNinとの間には、第2の抵抗RA2が設けられている。そして、コイル端ノードNA2と、第1の演算増幅器OP1の入力ノードNinとの間に第1の抵抗RA1が設けられている。本実施形態では、以下の式(1)に示すように、第1の抵抗RA1と第2の抵抗RA2との抵抗比によって設定される減衰率でコイル端信号CSGを減衰させる。すなわち、第1の抵抗RA1と第2の抵抗RA2との抵抗比を調整することによって、受電側の負荷状態を検出するのに好適な減衰信号Satが出力されるようになる。
Sat=−(RA2/RA1)CSG・・・(1)
In the present embodiment, the second resistor RA2 is provided between the output node NA12 of the first operational amplifier OP1 and the input node Nin. A first resistor RA1 is provided between the coil end node NA2 and the input node Nin of the first operational amplifier OP1. In this embodiment, as shown in the following formula (1), the coil end signal CSG is attenuated with an attenuation rate set by the resistance ratio between the first resistor RA1 and the second resistor RA2. That is, by adjusting the resistance ratio between the first resistor RA1 and the second resistor RA2, an attenuation signal Sat suitable for detecting the load state on the power receiving side is output.
Sat = − (RA2 / RA1) CSG (1)

本実施形態では、第1の抵抗RA1と第2の抵抗RA2は、コイル端ノードNA2と入力ノードNinとの間に設けられた波形モニタ回路14に設けられる。すなわち、第1の抵抗RA1と第2の抵抗RA2が送電制御装置20の外付けとなっている。このため、送電制御装置20のコンパクト化が実現され、かつ減衰信号Satの調整が容易に行えるようになる。なお、第1の抵抗RA1が波形モニタ回路14に設けられ、第2の抵抗RA2が波形検出回路30に設けられる構成として、第1の抵抗RA1を第1の演算増幅器OP1の出力端子の保護抵抗として兼用できるようにしてもよい。   In the present embodiment, the first resistor RA1 and the second resistor RA2 are provided in the waveform monitor circuit 14 provided between the coil end node NA2 and the input node Nin. That is, the first resistor RA1 and the second resistor RA2 are external to the power transmission control device 20. For this reason, the power transmission control device 20 can be made compact, and the attenuation signal Sat can be easily adjusted. Note that the first resistor RA1 is provided in the waveform monitor circuit 14 and the second resistor RA2 is provided in the waveform detection circuit 30, and the first resistor RA1 is a protective resistor for the output terminal of the first operational amplifier OP1. It may be possible to use both as

第2の演算増幅器OP2は、第1の演算増幅器OP1の後段に設けられ、第1の演算増幅器OP1から出力される減衰信号Satが当該第2の演算増幅器OP2の非反転入力端子に入力される。そして、第2の演算増幅器OP2の出力ノードNA13は、第2の演算増幅器OP2の反転入力端子に帰還されており、第2の演算増幅器OP2のイマジナリーショート機能により、減衰信号Satがさらに減衰されて出力される。   The second operational amplifier OP2 is provided at the subsequent stage of the first operational amplifier OP1, and the attenuation signal Sat output from the first operational amplifier OP1 is input to the non-inverting input terminal of the second operational amplifier OP2. . The output node NA13 of the second operational amplifier OP2 is fed back to the inverting input terminal of the second operational amplifier OP2, and the attenuation signal Sat is further attenuated by the imaginary short function of the second operational amplifier OP2. Is output.

コンパレータCOMは、第2の演算増幅器OP2の後段に設けられ、第2の演算増幅器OP2で減衰された減衰信号Satの電圧レベルと比較基準電圧Vref2とを比較して、その比較結果CPQを出力する。本実施形態では、減衰信号Satの電圧レベルが比較基準電圧Vref2以上の場合に、アクティブの電圧レベル(例えばHレベル)となる出力信号CPQが出力される。   The comparator COM is provided at the subsequent stage of the second operational amplifier OP2, compares the voltage level of the attenuation signal Sat attenuated by the second operational amplifier OP2 with the comparison reference voltage Vref2, and outputs the comparison result CPQ. . In the present embodiment, when the voltage level of the attenuation signal Sat is equal to or higher than the comparison reference voltage Vref2, an output signal CPQ that is an active voltage level (for example, H level) is output.

論理積回路AND(パルス信号生成回路)は、コンパレータCOMの出力信号CPQと駆動クロックDRCKとの論理積を演算して、波形整形信号としてパルス信号WFQを生成する。すなわち、コンパレータCOMの出力信号CPQの電圧レベルがアクティブの電圧レベル(例えばHレベル)であり、かつ駆動クロックDRCKがアクティブの電圧レベル(例えばHレベル)の場合に、アクティブの電圧レベル(例えばHレベル)となるパルス信号WFQが出力される。このようにして、コイル端信号CSGの減衰信号Satに基づいたパルス信号WFQが出力される。   An AND circuit AND (pulse signal generation circuit) calculates a logical product of the output signal CPQ of the comparator COM and the drive clock DRCK, and generates a pulse signal WFQ as a waveform shaping signal. That is, when the voltage level of the output signal CPQ of the comparator COM is an active voltage level (eg, H level) and the drive clock DRCK is an active voltage level (eg, H level), the active voltage level (eg, H level). ) Is output. In this way, the pulse signal WFQ based on the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG is output.

パルス幅検出回路33は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satのパルス幅情報PWQを検出する機能を有する。具体的には、波形整形回路32からパルス信号WFQ(波形整形信号)を受けて、例えば、当該パルス信号WFQがアクティブの電圧レベル(例えばHレベル)である期間を、発振回路24(図5参照)で生成される基準クロック信号CLKによってカウント処理して得たカウンタ値に基づいたパルス幅情報PWQを検出する。   The pulse width detection circuit 33 has a function of detecting the pulse width information PWQ of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1. Specifically, the pulse signal WFQ (waveform shaping signal) is received from the waveform shaping circuit 32, and, for example, during the period in which the pulse signal WFQ is at an active voltage level (eg, H level), the oscillation circuit 24 (see FIG. 5). ) To detect the pulse width information PWQ based on the counter value obtained by the counting process using the reference clock signal CLK generated in step (1).

制御回路22は、パルス幅検出回路33で検出されたパルス幅情報PWQに基づいて、2次側(受電装置40側)の負荷変動(負荷の高低)を検出する。具体的には、制御回路22は、パルス幅検出回路33で検出されたパルス幅情報に基づいて、受電装置40が負荷変調により送信したデータの検出を行う。或いは異物検出や取り去り検出(着脱検出)などの過負荷状態の検出を行ってもよい。   Based on the pulse width information PWQ detected by the pulse width detection circuit 33, the control circuit 22 detects a load fluctuation (load level) on the secondary side (power receiving device 40 side). Specifically, the control circuit 22 detects data transmitted by the power receiving device 40 by load modulation based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit 33. Alternatively, detection of an overload state such as foreign object detection or removal detection (detachment detection) may be performed.

図6(A)、図6(B)に、1次コイルL1のコイル端電圧波形の測定結果を示す。図6(A)、図6(B)は、各々、受電側の負荷電流が150mA、300mAの場合の電圧波形である。コイル端電圧が所与の設定電圧VR以上になるパルス幅期間TPWは、負荷電流が大きくなるほど(高負荷になるほど)、短くなる。従って、このパルス幅期間TPWを計測することで、受電装置40の負荷変調部46の負荷の高低を判断することができ、受電側からの送信データが「0」なのか「1」なのかを判断できる。例えば、図3(B)のように低負荷時が「0」、高負荷時が「1」と規定されていたとする。この場合には、パルス幅期間TPWが所与の基準パルス幅期間よりも長ければ、低負荷であるため、「0」と判断でき、短ければ、高負荷であるため、「1」と判断できる。   6A and 6B show the measurement results of the coil end voltage waveform of the primary coil L1. 6A and 6B show voltage waveforms when the load current on the power receiving side is 150 mA and 300 mA, respectively. The pulse width period TPW in which the coil end voltage is equal to or higher than a given set voltage VR becomes shorter as the load current becomes larger (as the load becomes higher). Therefore, by measuring the pulse width period TPW, it is possible to determine the level of the load of the load modulation unit 46 of the power receiving device 40, and whether the transmission data from the power receiving side is “0” or “1”. I can judge. For example, as shown in FIG. 3B, it is assumed that “0” is defined when the load is low and “1” is defined when the load is high. In this case, if the pulse width period TPW is longer than a given reference pulse width period, the load is low, so it can be determined as “0”, and if it is short, it can be determined as “1” because the load is high. .

図7に、駆動クロックDRCK(ドライブ制御信号)とコイル端電圧波形の関係を模式的に示す。駆動クロックDRCKは、タイミングt21でHレベル(アクティブ)になり、タイミングt22でLレベル(非アクティブ)になる。一方、コイル端電圧は、駆動クロックDRCKがHレベルになるタイミングt21で急峻に立ち上がり、その後、立ち下がる。そして、図7に示すように受電側の負荷が低くなればなるほど、コイル端電圧の立ち下がりが緩やかになる。このため、コイル端電圧(誘起電圧信号)が所与の設定電圧以上になるパルス幅期間は、受電側の負荷が低くなればなるほど長くなる。従って、このパルス幅期間を計測することで、受電側の負荷が、低負荷、中負荷、高負荷、過負荷のいずれなのかを判断できる。   FIG. 7 schematically shows the relationship between the drive clock DRCK (drive control signal) and the coil end voltage waveform. The drive clock DRCK becomes H level (active) at timing t21 and becomes L level (inactive) at timing t22. On the other hand, the coil end voltage rises sharply at timing t21 when the drive clock DRCK becomes H level, and then falls. As shown in FIG. 7, the lower the load on the power receiving side, the more slowly the coil end voltage falls. For this reason, the pulse width period in which the coil end voltage (induced voltage signal) is equal to or higher than a given set voltage becomes longer as the load on the power receiving side becomes lower. Therefore, by measuring this pulse width period, it is possible to determine whether the load on the power receiving side is low load, medium load, high load, or overload.

なお、パルス幅期間を計測するための設定電圧VR(例えば0V以上の電圧。N型トランジスタのしきい値電圧以上の電圧)としては、負荷変動の検出精度が最適になる電圧を適宜選択設定すればよい。   As the set voltage VR for measuring the pulse width period (for example, a voltage of 0 V or higher, a voltage higher than the threshold voltage of the N-type transistor), a voltage that optimizes the load fluctuation detection accuracy is appropriately selected and set. That's fine.

図8(A)に無負荷時における1次側の等価回路を示し、図8(B)に有負荷時における等価回路を示す。図8(A)に示すように、無負荷時においては、キャパシタンスCと、1次側の漏れインダクタンスLl1及び結合インダクタンスMにより直列共振回路が形成される。従って、図8(C)のB1に示すように、無負荷時の共振特性はQ値が高いシャープな特性になる。一方、有負荷の場合には、2次側の漏れインダクタンスLl2及び2次側の負荷のレジスタンスRLが加わる。従って、図8(B)に示すように、有負荷の場合の共振周波数fr2、fr3は、無負荷の場合の共振周波数fr1に比べて大きくなる。また、レジスタンスRLの影響により、有負荷時の共振特性は、Q値が低い緩やかな特性になる。更に低負荷(RL大)から高負荷(RL小)になるにつれて、共振周波数が高くなり、共振周波数がコイルの駆動周波数(DRCKの周波数)に近づく。   FIG. 8A shows an equivalent circuit on the primary side when there is no load, and FIG. 8B shows an equivalent circuit when there is a load. As shown in FIG. 8A, when there is no load, a series resonance circuit is formed by the capacitance C, the primary side leakage inductance L11, and the coupling inductance M. Therefore, as indicated by B1 in FIG. 8C, the resonance characteristic at no load is a sharp characteristic having a high Q value. On the other hand, in the case of a load, a secondary side leakage inductance Ll2 and a secondary side load resistance RL are added. Therefore, as shown in FIG. 8B, the resonance frequencies fr2 and fr3 in the case of load are larger than the resonance frequency fr1 in the case of no load. In addition, due to the influence of the resistance RL, the resonance characteristic under load is a gentle characteristic with a low Q value. Further, as the load becomes low (large RL) and high load (RL small), the resonance frequency increases and the resonance frequency approaches the coil drive frequency (DRCK frequency).

このように共振周波数が駆動周波数に近づくと、図6(A)、図6(B)に示すように、共振波形である正弦波の部分が徐々に見えてくる。即ち、図6(A)のような低負荷時の電圧波形では、駆動波形である方形波の方が、共振波形である正弦波よりも支配的になっている。これに対して、図6(B)のような高負荷時の電圧波形では、共振波形である正弦波の方が駆動波形である方形波よりも支配的になる。この結果、コイル端電圧が設定電圧VR以上になるパルス幅期間TPWは、高負荷になるほど短くなる。従って、このパルス幅期間TPWを計測することで、簡素な構成で受電側の負荷の変動(高低)を判断できる。   When the resonance frequency approaches the drive frequency in this way, as shown in FIGS. 6A and 6B, a sine wave portion that is a resonance waveform gradually appears. That is, in the voltage waveform at the time of low load as shown in FIG. 6A, the square wave that is the drive waveform is more dominant than the sine wave that is the resonance waveform. On the other hand, in the voltage waveform at the time of high load as shown in FIG. 6B, the sine wave that is the resonance waveform is more dominant than the square wave that is the drive waveform. As a result, the pulse width period TPW in which the coil end voltage is equal to or higher than the set voltage VR becomes shorter as the load becomes higher. Therefore, by measuring the pulse width period TPW, it is possible to determine the fluctuation (high or low) of the load on the power receiving side with a simple configuration.

例えば、受電側の負荷変動を負荷による位相特性で判断する手法も考えられる。ここで負荷による位相特性とは、電圧・電流位相差のことを指すが、この手法では、回路構成が複雑になり、高コスト化を招くという問題がある。   For example, a method of judging the load fluctuation on the power receiving side based on the phase characteristics due to the load is also conceivable. Here, the phase characteristic due to the load indicates a voltage / current phase difference. However, this method has a problem that the circuit configuration is complicated and the cost is increased.

これに対して、本実施形態のパルス幅検出手法では、電圧波形を利用し、簡素な波形整形回路と計数回路(カウンタ)でデジタルデータとして処理できるため、回路構成が簡素化できるという利点がある。また、電圧波形を用いて負荷変動を検出する振幅検出手法との組み合わせの実現も容易であるという利点がある。   On the other hand, the pulse width detection method of the present embodiment has an advantage that the circuit configuration can be simplified because it can be processed as digital data by using a simple waveform shaping circuit and a counting circuit (counter) using a voltage waveform. . Further, there is an advantage that it is easy to realize a combination with an amplitude detection method for detecting a load variation using a voltage waveform.

図9に本実施形態の送電制御装置20の波形検出回路30の詳細な構成例を示す。図9では、特に、ハルス幅検出回路33の具体的な構成例を示す。   FIG. 9 shows a detailed configuration example of the waveform detection circuit 30 of the power transmission control device 20 of the present embodiment. In particular, FIG. 9 shows a specific configuration example of the Halth width detection circuit 33.

送電制御装置20は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satの波形変化を検出する波形検出回路30を含む。そして、波形検出回路30は、波形整形回路32とパルス幅検出回路33を含む。   The power transmission control device 20 includes a waveform detection circuit 30 that detects a waveform change of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1. The waveform detection circuit 30 includes a waveform shaping circuit 32 and a pulse width detection circuit 33.

波形整形回路32は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satを波形整形し、波形整形信号WFQを出力する。具体的には、例えば減衰信号Satが所与のしきい値電圧を超えた場合にアクティブ(例えばHレベル)になる方形波(矩形波)の波形整形信号WFQ(パルス信号)を出力する。   The waveform shaping circuit 32 shapes the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1, and outputs a waveform shaping signal WFQ. Specifically, for example, a square wave (rectangular wave) waveform shaping signal WFQ (pulse signal) that becomes active (eg, H level) when the attenuation signal Sat exceeds a given threshold voltage is output.

前述したように、本実施形態では、波形整形回路32は、第1の演算増幅器OP1、第2の演算増幅器OP2、コンパレータCOM、及び論理積回路ANDが設けられている。このうち、第1の演算増幅器OP1の非反転入力端子には、基準電圧生成回路19から基準電圧Vref1が供給され、コンパレータCOMには、当該基準電圧Vref1と大きさが異なる比較基準電圧Vref2が基準電圧生成回路19から供給される。   As described above, in the present embodiment, the waveform shaping circuit 32 is provided with the first operational amplifier OP1, the second operational amplifier OP2, the comparator COM, and the AND circuit AND. Among these, the reference voltage Vref1 is supplied from the reference voltage generation circuit 19 to the non-inverting input terminal of the first operational amplifier OP1, and the comparison reference voltage Vref2 having a magnitude different from that of the reference voltage Vref1 is supplied to the comparator COM. Supplied from the voltage generation circuit 19.

このように、基準電圧生成回路19から供給される基準電圧Vref1を中心とした減衰信号Satを第1の演算増幅器OP1から出力し、この減衰信号Satの電圧レベルと比較基準電圧Vref2を比較して得られた出力データCPQに基づいて、パルス信号WFQを生成できるようになる。すなわち、1つの基準電圧生成回路19により、基準電圧Vref1と比較基準電圧Vref2を生成するので、温度や電源電圧等が変化しても、基準電圧Vref1と比較基準電圧Vref2の差分については、その変動を最小限に抑えられる。このため、送電制御装置20による受電側の負荷状態の検出精度を向上できる。   As described above, the attenuation signal Sat centered on the reference voltage Vref1 supplied from the reference voltage generation circuit 19 is output from the first operational amplifier OP1, and the voltage level of the attenuation signal Sat is compared with the comparison reference voltage Vref2. The pulse signal WFQ can be generated based on the obtained output data CPQ. That is, since the reference voltage Vref1 and the comparison reference voltage Vref2 are generated by one reference voltage generation circuit 19, the difference between the reference voltage Vref1 and the comparison reference voltage Vref2 varies even if the temperature, the power supply voltage, etc. change. Can be minimized. For this reason, the detection accuracy of the load state on the power receiving side by the power transmission control device 20 can be improved.

パルス幅検出回路33は、1次コイルL1のコイル端信号CSGの減衰信号Satのパルス幅情報PWQを検出する機能を有する。具体的には、波形整形回路32からパルス信号WFQ(波形整形信号)を受けて、例えば、当該パルス信号WFQがアクティブの電圧レベル(例えばHレベル)である期間を、発振回路24(図5参照)で生成される基準クロック信号CLKによって、カウント処理して得たカウンタ値に基づいたパルス幅情報PWQを検出する。本実施形態では、パルス幅検出回路33は、図9に示すように、カウンタ122、カウンタ値保持回路124、及び出力回路126を含む。   The pulse width detection circuit 33 has a function of detecting the pulse width information PWQ of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG of the primary coil L1. Specifically, the pulse signal WFQ (waveform shaping signal) is received from the waveform shaping circuit 32, and, for example, during the period in which the pulse signal WFQ is at an active voltage level (eg, H level), the oscillation circuit 24 (see FIG. 5). ) To detect the pulse width information PWQ based on the counter value obtained by the counting process. In the present embodiment, the pulse width detection circuit 33 includes a counter 122, a counter value holding circuit 124, and an output circuit 126, as shown in FIG.

カウンタ122は、パルス幅期間においてカウント値のインクリメント(又はデクリメント)を行い、得られたカウント値CNTに基づいてパルス幅期間の長さを計測する。この場合、カウンタ122は、例えば発振回路24(図5参照)で生成される基準クロック信号CLKに基づいてカウント値CNTのカウント処理を行う。すなわち、カウンタ122を用いたデジタル処理によって、パルス信号WFQのパルス幅期間を正確に計測できるようになる。   The counter 122 increments (or decrements) the count value during the pulse width period, and measures the length of the pulse width period based on the obtained count value CNT. In this case, the counter 122 performs count processing of the count value CNT based on the reference clock signal CLK generated by, for example, the oscillation circuit 24 (see FIG. 5). That is, the pulse width period of the pulse signal WFQ can be accurately measured by digital processing using the counter 122.

カウント値保持回路124は、カウンタ122による計測結果であるカウント値CNTを保持するラッチ回路として機能する。そして、カウント値保持回路124で保持されたカウント値CNTのデータLTQは、出力回路126に出力される。   The count value holding circuit 124 functions as a latch circuit that holds a count value CNT that is a measurement result by the counter 122. Then, the data LTQ of the count value CNT held by the count value holding circuit 124 is output to the output circuit 126.

出力回路126(フィルタ回路、ノイズ除去回路)は、カウント値保持回路124に保持されたカウント値CNTのデータLTQを受けて、パルス幅情報となるデータPWQを出力する。この出力回路126は、例えば、カウント値保持回路124に今回保持されたカウント値と前回に保持されたカウント値を比較し、大きい方のカウント値を出力する比較回路130を含むことによって構成される。このように比較回路130を設けることによって、出力回路126からは、コンスタントに最大値のカウント値が保持されて出力されるようになる。このようにすれば、雑音等によるパルス幅期間の変動を抑えることが可能になり、安定したパルス幅検出を実現できる。また、振幅検出手法との組み合わせも容易化できる。   The output circuit 126 (filter circuit, noise removal circuit) receives the data LTQ of the count value CNT held in the count value holding circuit 124 and outputs data PWQ serving as pulse width information. The output circuit 126 includes, for example, a comparison circuit 130 that compares the count value currently held in the count value holding circuit 124 with the count value held last time and outputs the larger count value. . By providing the comparison circuit 130 in this way, the output circuit 126 constantly holds and outputs the maximum count value. This makes it possible to suppress fluctuations in the pulse width period due to noise or the like, and to realize stable pulse width detection. Further, the combination with the amplitude detection method can be facilitated.

次に、本実施形態の送電制御装置20の波形整形回路32の動作について、図面を使用しながら説明する。図10(A)、図10(B)に、本実施形態の波形整形回路の動作を説明するための信号波形例を示す。なお、図10(A)において、CSG1は有負荷時におけるコイル端信号の波形例、CSG2は無負荷時におけるコイル端信号の波形例を示す。また、図10(B)において、Sat1は有負荷時におけるコイル端信号の減衰信号の波形例、Sat2は無負荷時におけるコイル端信号の減衰信号の波形例を示す。   Next, operation | movement of the waveform shaping circuit 32 of the power transmission control apparatus 20 of this embodiment is demonstrated, using drawing. FIGS. 10A and 10B show signal waveform examples for explaining the operation of the waveform shaping circuit of this embodiment. In FIG. 10A, CSG1 shows a waveform example of the coil end signal when there is a load, and CSG2 shows a waveform example of the coil end signal when there is no load. In FIG. 10B, Sat1 shows a waveform example of the attenuation signal of the coil end signal when there is a load, and Sat2 shows a waveform example of the attenuation signal of the coil end signal when there is no load.

1次コイルL1のコイル端信号CSGは、波形整形回路32の入力段側に設置される第1の演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能によって、電圧レベルが減衰した減衰信号Satとして第1の演算増幅器OP1から出力される。すなわち、図10(A)に示す有負荷時のコイル端信号CSG1、無負荷時のコイル端信号CSG2の電圧レベルが基準電圧Vref1を中心にして減衰、波形縮小され、図10(B)に示す有負荷時の減衰信号Sat1、無負荷時の減衰信号Sat2となる。   The coil end signal CSG of the primary coil L1 is used as the first operational amplifier as an attenuation signal Sat whose voltage level is attenuated by the imaginary short function of the first operational amplifier OP1 installed on the input stage side of the waveform shaping circuit 32. Output from OP1. That is, the voltage levels of the loaded coil end signal CSG1 and the unloaded coil end signal CSG2 shown in FIG. 10A are attenuated and reduced in waveform around the reference voltage Vref1, and shown in FIG. 10B. An attenuation signal Sat1 when there is a load and an attenuation signal Sat2 when there is no load.

従来のように、整流回路に含まれる抵抗による電圧分割では、コイル端信号CSGの減衰信号Satの波形が歪んでしまうことが発生していたが、本実施形態のように演算増幅器OP1を用いたコイル端信号CSGの減衰では、図10(B)に示すように、基準電圧Vref1を中心にした減衰信号Satを第1の演算増幅器OP1から出力するようになる。このように本実施形態では、コイル端信号CSGを波形縮小しても、減衰信号Satの波形が歪まない線形性が良好な減衰信号Satが得られるので、受電側の負荷状態検出が安定するようになる。   As in the prior art, in the voltage division by the resistance included in the rectifier circuit, the waveform of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG has been distorted, but the operational amplifier OP1 is used as in this embodiment. In the attenuation of the coil end signal CSG, as shown in FIG. 10B, an attenuation signal Sat centered on the reference voltage Vref1 is output from the first operational amplifier OP1. As described above, in this embodiment, even if the waveform of the coil end signal CSG is reduced, the attenuation signal Sat having good linearity that does not distort the waveform of the attenuation signal Sat can be obtained, so that the load state detection on the power receiving side is stabilized. become.

第1の演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能によって、コイル端信号CSGを波形縮小させてから、コンパレータCOMで減衰信号Satの電圧レベルと比較基準電圧Vref2とを比較して、その比較結果CPQを出力する。前述したように、本実施形態では、減衰信号Satの電圧レベルが比較基準電圧Vref2以上の場合に、アクティブの電圧レベル(Hレベル)となる出力信号CPQが出力されるので、図10(B)に示すように、有負荷時の減衰信号Sat1はCPQ1として、無負荷時の減衰信号Sat2はCPQ2として出力される。なお、比較結果CPQのパルス波形が正確に再現されていれば、当該基準電圧Vref1を中心に対象の波形となるので、比較基準電圧Vref2が基準電圧Vref1付近に設定されれば、パルス検出の感度が向上する。   The waveform of the coil end signal CSG is reduced by the imaginary short function of the first operational amplifier OP1, and then the comparator COM compares the voltage level of the attenuation signal Sat with the comparison reference voltage Vref2, and outputs the comparison result CPQ. To do. As described above, in this embodiment, when the voltage level of the attenuation signal Sat is equal to or higher than the comparison reference voltage Vref2, the output signal CPQ that becomes the active voltage level (H level) is output. As shown in FIG. 6, the attenuation signal Sat1 when there is a load is output as CPQ1, and the attenuation signal Sat2 when there is no load is output as CPQ2. If the pulse waveform of the comparison result CPQ is accurately reproduced, the target waveform is centered on the reference voltage Vref1. Therefore, if the comparison reference voltage Vref2 is set near the reference voltage Vref1, the sensitivity of pulse detection Will improve.

次に、コンパレータCOMから出力される比較結果CPQ1、CPQ2は、論理積回路ANDに供給され、当該論理積回路ANDにおいて、比較結果CPQ1、CPQ2と駆動クロックDRCKとの論理積が演算される。前述したように、本実施形態では、コンパレータCOMの出力信号CPQの電圧レベルがアクティブの電圧レベル(Hレベル)、かつ駆動クロックDRCKがアクティブの電圧レベル(Hレベル)の場合に、アクティブの電圧レベル(Hレベル)となるパルス信号WFQが出力される。   Next, the comparison results CPQ1 and CPQ2 output from the comparator COM are supplied to the AND circuit AND, and the AND of the comparison results CPQ1 and CPQ2 and the drive clock DRCK is calculated in the AND circuit AND. As described above, in this embodiment, when the voltage level of the output signal CPQ of the comparator COM is the active voltage level (H level) and the drive clock DRCK is the active voltage level (H level), the active voltage level A pulse signal WFQ that becomes (H level) is output.

このため、有負荷時の比較結果CPQ1と駆動クロックDRCKとの論理積を演算すると、図10(B)に示すように、CPQ1のHレベルA1、B1とDRCKのHレベルCKA、CKBとの演算結果がパルス信号WFQ1となる。一方、無負荷時の比較結果CPQ2と駆動クロックDRCKとの論理積を演算すると、図10(B)に示すように、CPQ2のHレベルA2、B2とDRCKのHレベルCKA、CKBとの演算結果がパルス信号WFQ2となる。   Therefore, when the logical product of the comparison result CPQ1 and the drive clock DRCK when there is a load is calculated, as shown in FIG. 10B, the calculation of the H level A1 and B1 of CPQ1 and the H levels CKA and CKB of DRCK The result is a pulse signal WFQ1. On the other hand, when the logical product of the comparison result CPQ2 at no load and the drive clock DRCK is calculated, as shown in FIG. 10B, the calculation result of the H level A2, B2 of CPQ2 and the H level CKA, CKB of DRCK Becomes the pulse signal WFQ2.

波形整形回路32から出力されるパルス信号WFQは、後続のパルス幅検出回路33に入力されると、カウンタ122でパルス幅期間におけるカウント値のインクリメント(又はデクリメント)が行われ、得られたカウント値CNTに基づいてパルス幅期間の長さを計測する。パルス幅を計測する際には、例えば、有負荷時のパルス幅をカウントする場合には、WFQ1がHレベルの状態T2を直接カウントするか、WFQ1がLレベルの状態T1をカウント処理して、DRCKのパルス幅TからT1を減算して、T2を算出する。このように、本実施形態では、カウンタ122を用いたデジタル処理によって、パルス信号WFQのパルス幅期間を正確に計測できるようになる。   When the pulse signal WFQ output from the waveform shaping circuit 32 is input to the subsequent pulse width detection circuit 33, the counter 122 increments (or decrements) the count value during the pulse width period, and the obtained count value is obtained. The length of the pulse width period is measured based on CNT. When measuring the pulse width, for example, when counting the pulse width when there is a load, the state T2 in which WFQ1 is at the H level is directly counted, or the state T1 in which WFQ1 is at the L level is counted, By subtracting T1 from the pulse width T of DRCK, T2 is calculated. As described above, in this embodiment, the pulse width period of the pulse signal WFQ can be accurately measured by digital processing using the counter 122.

カウンタ122でのカウンタ処理結果CNTは、その後カウント値保持回路124で保持されてから、当該カウント値CNTのデータLTQが出力回路126に出力される。そして、出力回路126は、カウント値保持回路124に保持されたカウント値CNTのデータLTQを受けて、パルス幅情報となるデータPWQを制御回路22に出力する。   The counter processing result CNT in the counter 122 is then held in the count value holding circuit 124, and then the data LTQ of the count value CNT is output to the output circuit 126. The output circuit 126 receives the data LTQ of the count value CNT held in the count value holding circuit 124, and outputs data PWQ serving as pulse width information to the control circuit 22.

図12に、本実施形態の送電装置による1次異物検出、2次異物検出について説明するためのフローチャートを示す。   FIG. 12 is a flowchart for explaining primary foreign object detection and secondary foreign object detection by the power transmission device of this embodiment.

まず、1次側(送電装置側)が起動し(ステップS21)、起動した1次側が、2次側を起動するための電力(位置検出用の電力)を送電し(ステップS22)、通信待機状態に移行する(ステップS23)。すると、2次側(受電装置側)が起動し(ステップS31)、1次側に対して負荷変調により認証フレーム(同期ID)を送信する(ステップS32)。   First, the primary side (power transmission device side) is activated (step S21), and the activated primary side transmits power for activating the secondary side (position detection power) (step S22), and waiting for communication. The state is shifted (step S23). Then, the secondary side (power receiving device side) is activated (step S31), and an authentication frame (synchronization ID) is transmitted to the primary side by load modulation (step S32).

1次側は、認証フレームを受信すると、ID認証を行う(ステップS24)。そして、駆動周波数(DRCKの周波数)を、通常送電用周波数F1とは異なる周波数である異物検出用周波数F2に設定する。具体的には、通常送電用周波数F1とコイル共振周波数F0の間の周波数である異物検出用周波数F2に設定する。   When the primary side receives the authentication frame, it performs ID authentication (step S24). Then, the drive frequency (DRCK frequency) is set to the foreign object detection frequency F2, which is a frequency different from the normal power transmission frequency F1. Specifically, the foreign object detection frequency F2 which is a frequency between the normal power transmission frequency F1 and the coil resonance frequency F0 is set.

そして、1次側は、このように異物検出用周波数F2に駆動周波数が設定された状態で、1次異物検出を行う(ステップS26)。具体的には、波形検出回路30が波形検出を行うことで、1次異物検出を行う。   Then, the primary side performs primary foreign object detection in a state where the drive frequency is set to the foreign object detection frequency F2 in this way (step S26). Specifically, the primary foreign object detection is performed by the waveform detection circuit 30 performing waveform detection.

次に1次側は、駆動周波数を通常送電用周波数F1に設定して、通常送電を開始し(ステップS27)、これにより2次側が電力を受電する(ステップS33)。   Next, the primary side sets the drive frequency to the normal power transmission frequency F1 and starts normal power transmission (step S27), whereby the secondary side receives power (step S33).

このように通常送電が開始した後、2次側は2次異物検出を行う(ステップS28)。具体的には、第2の波形検出回路32が波形検出を行うことで、2次異物検出を行う。この場合、2次異物検出は、通常送電が開始した後に定期的に行うことが望ましい。   After the normal power transmission starts in this way, the secondary side performs secondary foreign object detection (step S28). Specifically, secondary foreign object detection is performed by the second waveform detection circuit 32 performing waveform detection. In this case, it is desirable to perform secondary foreign object detection periodically after normal power transmission starts.

そして、2次側は、負荷の満充電が検知されると、通常送電終了の通知を行い(ステップS34)、これにより1次側が通常送電を終了する(ステップS29)。   Then, when the full charge of the load is detected, the secondary side notifies the end of normal power transmission (step S34), and thereby the primary side ends normal power transmission (step S29).

図12では、通常送電開始前の例えば無負荷状態のときに、1次異物検出を行う。そしてこの1次異物検出は、コイル端信号CSGの減衰信号Satの波形変化に基づいて、受電側の負荷状態を検出する方式で行う。従って、電源電圧変動等があった場合にも、安定した異物検出が可能になると共に、この1次異物検出において取得されたパルス幅のカウント数をリファレンス値として設定できるようになる。そして、この無負荷状態でのリファレンス値に基づいて、通常送電後の2次異物検出を行ったり、受電側から送信されたデータの「0」、「1」を検出できるようになり、効率的な負荷変動検出が可能になる。   In FIG. 12, primary foreign matter detection is performed, for example, in a no-load state before the start of normal power transmission. The primary foreign matter detection is performed by a method of detecting the load state on the power receiving side based on the waveform change of the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG. Accordingly, even when there is a power supply voltage fluctuation or the like, stable foreign object detection is possible, and the pulse width count obtained in the primary foreign object detection can be set as a reference value. Based on the reference value in the no-load state, secondary foreign matter detection after normal power transmission can be performed, and “0” and “1” of data transmitted from the power receiving side can be detected. Load variation can be detected.

このように、本実施形態では、制御回路22は、パルス幅検出回路33からのパルス幅情報PWQに基づいて、異物検出、データ検出、及び取り去り検出の判定を実現できるようになる。   As described above, in the present embodiment, the control circuit 22 can realize the determination of foreign object detection, data detection, and removal detection based on the pulse width information PWQ from the pulse width detection circuit 33.

以上説明したように、本実施形態では、波形検出回路30にコイル端信号CSGを減衰させる第1の演算増幅器OP1を設けることによって、当該コイル端信号CSGを減衰させるので、その演算増幅器OP1から出力される減衰信号Satの波形変化に基づいて、コイル端信号CSGの波形変化を検出できるようになる。その際に、基準電圧Vref1を中心にして、コイル端信号CSGの減衰信号Satを第1の演算増幅器OP1から出力して、その減衰信号Satのパルス幅情報の変化に基づいて、受電側の負荷状態が検出されるので、当該負荷状態の検出が安定するようになる。   As described above, in the present embodiment, the waveform detection circuit 30 is provided with the first operational amplifier OP1 that attenuates the coil end signal CSG, so that the coil end signal CSG is attenuated. The waveform change of the coil end signal CSG can be detected based on the waveform change of the attenuation signal Sat. At this time, the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG is output from the first operational amplifier OP1 around the reference voltage Vref1, and the load on the power receiving side is determined based on the change in the pulse width information of the attenuation signal Sat. Since the state is detected, the detection of the load state becomes stable.

4.波形モニタ回路
4.1.第1の構成例
図13に本実施形態の波形モニタ回路14の第1の構成例を示す。波形モニタ回路14は、1次コイルL1のコイル端信号CSGが生成されるコイル端ノードNA2と、波形検出回路30の入力ノードNinとの間に設けられ、当該コイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGを波形検出回路30に中継する。
4). Waveform monitor circuit 4.1. First Configuration Example FIG. 13 shows a first configuration example of the waveform monitor circuit 14 of the present embodiment. The waveform monitor circuit 14 is provided between the coil end node NA2 where the coil end signal CSG of the primary coil L1 is generated and the input node Nin of the waveform detection circuit 30 and is generated at the coil end node NA2. The end signal CSG is relayed to the waveform detection circuit 30.

波形モニタ回路14には、入力ノードNinと基準電圧ノードVref1との間に、入力ノードNinから基準電圧ノードVref1へと向かう方向を順方向とする第1のダイオードDA1が設けられる。そして、入力ノードNinと基準電圧ノードVref1との間に、当該基準電圧ノードVref1から入力ノードNinへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードDA2が設けられる。   The waveform monitor circuit 14 is provided with a first diode DA1 between the input node Nin and the reference voltage node Vref1 that has a forward direction from the input node Nin to the reference voltage node Vref1. A second diode DA2 having a forward direction from the reference voltage node Vref1 to the input node Nin is provided between the input node Nin and the reference voltage node Vref1.

本実施形態では、前述したように、入力ノードNinは、第1の演算回路OP1が行うイマジナリーショートにより基準電圧Vrefに設定されるので、これら第1、第2のダイオードDA1、DA2は、いわゆる整流回路によるリミット動作や半波整流の機能を有しない。本実施形態の波形モニタ回路14は、波形整形回路32の第1の演算増幅器OP1の反転入力端子が追従できないような大振幅の信号が入力された場合に、第1、第2のダイオードDA1、DA2が当該演算増幅器OP1の反転入力端子の追従可能な許容範囲を超える信号成分をカットする保護回路として機能する。   In the present embodiment, as described above, the input node Nin is set to the reference voltage Vref by an imaginary short performed by the first arithmetic circuit OP1, so that the first and second diodes DA1 and DA2 are so-called. It does not have a limit operation by a rectifier circuit or a half-wave rectifier function. The waveform monitor circuit 14 of the present embodiment is configured so that the first and second diodes DA1 and DA1 when a signal having a large amplitude that cannot be followed by the inverting input terminal of the first operational amplifier OP1 of the waveform shaping circuit 32 is input. DA2 functions as a protection circuit that cuts signal components that exceed an allowable range that can be followed by the inverting input terminal of the operational amplifier OP1.

すなわち、第1のダイオードDA1は、以下の式(2)に示すように、入力ノードNinの電圧Vinを基準電圧Vref1から順方向電圧VFの大きさの範囲を超えないようにクランプする。
Vin ≦ Vref1 + VF ・・・(2)
That is, the first diode DA1 clamps the voltage Vin at the input node Nin so as not to exceed the range of the magnitude of the forward voltage VF from the reference voltage Vref1, as shown in the following equation (2).
Vin ≤ Vref1 + VF (2)

これに対して、第2のダイオードDA2は、以下の式(3)に示すように、入力ノードNinの電圧を基準電圧Vref1から順方向電圧VFを減算した値以上の大きさとなるようにクランプする。
Vin ≧ Vref1 − VF ・・・(3)
On the other hand, the second diode DA2 clamps the voltage at the input node Nin so as to be equal to or larger than the value obtained by subtracting the forward voltage VF from the reference voltage Vref1, as shown in the following equation (3). .
Vin ≧ Vref1−VF (3)

このようにして、本実施形態の波形モニタ回路14は、第1、第2のダイオードDA1、DA2が入力ノードNinの電圧を基準電圧Vref1から所定の範囲内に収まるようにクランプすることによって、送電制御装置20の波形検出回路30の入力端子となる演算増幅器OP1の反転入力端子を保護する。また、波形モニタ回路14は、1次コイルL1のコイル端ノードNA2と、波形検出回路30の入力ノードNinとの間に設けられる電流制限抵抗となる第1の抵抗RA1を有する。このように、電流制限抵抗RA1を設けることで、コイル端ノードNA2からの過大な電流が送電制御装置20のIC端子に流れ込む事態が防止される。   In this way, the waveform monitor circuit 14 of this embodiment clamps the voltage at the input node Nin so that the first and second diodes DA1 and DA2 are within a predetermined range from the reference voltage Vref1, thereby transmitting power. The inverting input terminal of the operational amplifier OP1 that serves as the input terminal of the waveform detection circuit 30 of the control device 20 is protected. The waveform monitor circuit 14 includes a first resistor RA1 that is a current limiting resistor provided between the coil end node NA2 of the primary coil L1 and the input node Nin of the waveform detection circuit 30. Thus, by providing the current limiting resistor RA1, a situation where an excessive current from the coil end node NA2 flows into the IC terminal of the power transmission control device 20 is prevented.

さらに、第1の構成例では、波形モニタ回路14の入力段側に、キャパシタCAが設けられている。具体的には、キャパシタCAは、コイル端ノードNA2と、第1の抵抗RA1との間に設けられる。コイル端信号CSGは、その中心電圧が0Vにならず、DCオフセットを有する場合がある。そして、このDCオフセットが変動すると、電圧信号Sinを波形整形することで得られるパルス信号のパルス幅等にバラツキが生じ、負荷状態の検出精度が低下する。そこで、このようなDCオフセットをキャンセルするために、第1の構成例では、波形モニタ回路14の入力段側にキャパシタCAを設けた。   Further, in the first configuration example, a capacitor CA is provided on the input stage side of the waveform monitor circuit 14. Specifically, the capacitor CA is provided between the coil end node NA2 and the first resistor RA1. The coil end signal CSG may not have a center voltage of 0 V but may have a DC offset. When the DC offset fluctuates, the pulse width of the pulse signal obtained by shaping the voltage signal Sin varies, and the load state detection accuracy decreases. Therefore, in order to cancel such a DC offset, a capacitor CA is provided on the input stage side of the waveform monitor circuit 14 in the first configuration example.

このように、キャパシタCAを設けることによって、コイル端信号のAC成分のみを抽出して、コイル端信号のDCオフセットが変動した場合にも、その悪影響が負荷状態の検出精度に及ぶのを防止できる。すなわち、キャパシタCAによる容量カップリングによって、コイル端信号CSGのDCオフセット成分を除去して、コイル端信号CSGについてのオフセットフリーを実現できる。   As described above, by providing the capacitor CA, it is possible to prevent only the AC component of the coil end signal from being extracted, and even when the DC offset of the coil end signal fluctuates, the adverse effect of the load state detection accuracy can be prevented. . In other words, the DC coupling component of the coil end signal CSG can be removed by capacitive coupling by the capacitor CA, and the offset free for the coil end signal CSG can be realized.

また、コイル端信号の電圧レベルを、所望のしきい値電圧で検出し易い検出感度が高い電圧レベルにレベルシフトすることも可能になる。従って、コイル端ノードNA2で生成されるコイル端信号CSGの減衰信号Satを波形整形することで得られるパルス信号のパルス幅等の検出精度が向上し、高感度、高ダイナミックレンジで負荷状態の検出等を実現できる。   It is also possible to shift the voltage level of the coil end signal to a voltage level with high detection sensitivity that is easy to detect with a desired threshold voltage. Therefore, the detection accuracy such as the pulse width of the pulse signal obtained by shaping the attenuation signal Sat of the coil end signal CSG generated at the coil end node NA2 is improved, and the load state is detected with high sensitivity and high dynamic range. Etc. can be realized.

4.2.第2の構成例
図14に波形モニタ回路14の第2の構成例を示す。第2の構成例では、図9のダイオードDA1を設ける代わりに、ツェナーダイオードDZ1を設けている。すなわち、モニタノードNA11と基準電圧ノードVref1との間に設けられ、基準電圧ノードVref1から入力ノードNinへと向かう方向を順方向とするツェナーダイオードを設けている。このため、ツェナーダイオードDZ1により、送電制御装置20の入力ノードNinの端子を保護することが可能になる。また、第1の構成例と同様に、DCオフセットをキャンセルするために、波形モニタ回路14の入力段側に、キャパシタCAが設けられている。
4.2. Second Configuration Example FIG. 14 shows a second configuration example of the waveform monitor circuit 14. In the second configuration example, a Zener diode DZ1 is provided instead of providing the diode DA1 of FIG. That is, a Zener diode is provided between the monitor node NA11 and the reference voltage node Vref1, and the forward direction is from the reference voltage node Vref1 to the input node Nin. For this reason, the Zener diode DZ1 can protect the terminal of the input node Nin of the power transmission control device 20. Similarly to the first configuration example, a capacitor CA is provided on the input stage side of the waveform monitor circuit 14 in order to cancel the DC offset.

4.3.比較例
図15に本実施形態の波形モニタ回路14の比較例を示す。図15では、波形モニタ回路141が、第1の整流回路171の他に、第2の整流回路181を含む。また波形検出回路30は第1、第2の波形検出回路31、34を含む。
4.3. Comparative Example FIG. 15 shows a comparative example of the waveform monitor circuit 14 of this embodiment. In FIG. 15, the waveform monitor circuit 141 includes a second rectifier circuit 181 in addition to the first rectifier circuit 171. The waveform detection circuit 30 includes first and second waveform detection circuits 31 and 34.

第1の波形検出回路31は、1次コイルL1の第1の誘起電圧信号PHIN1の波形変化を検出する。第2の波形検出回路34は、1次コイルL1の第2の誘起電圧信号PHIN2の波形変化を検出する。   The first waveform detection circuit 31 detects a waveform change of the first induced voltage signal PHIN1 of the primary coil L1. The second waveform detection circuit 34 detects a waveform change of the second induced voltage signal PHIN2 of the primary coil L1.

第2の整流回路181は、第2のモニタノードNA21を介して、第2の波形検出回路32に対して波形モニタ用の第2の誘起電圧信号PHIN2を出力する。具体的には、整流回路181は、コイル端ノードNA2とモニタノードNA21との間に設けられた電流制限抵抗である第2の抵抗RA21と、モニタノードNA21とGND(低電位電源)ノードとの間に設けられた第3の抵抗RA31を含む。また、モニタノードNA21とGNDノードとの間に設けられた第3のダイオードDA31を含む。そして抵抗RA21、RA31により、コイル端信号CSGの電圧が分割されて、誘起電圧信号PHIN2として第2の波形検出回路32に入力されるようになる。またダイオードDA31により、コイル端信号CSGの半波整流が行われて、負の電圧が第2の波形検出回路32に印加されないようになる。   The second rectifier circuit 181 outputs a second induced voltage signal PHIN2 for waveform monitoring to the second waveform detection circuit 32 via the second monitor node NA21. Specifically, the rectifier circuit 181 includes a second resistor RA21 that is a current limiting resistor provided between the coil end node NA2 and the monitor node NA21, and a monitor node NA21 and a GND (low potential power supply) node. A third resistor RA31 provided therebetween is included. Further, it includes a third diode DA31 provided between the monitor node NA21 and the GND node. Then, the voltage of the coil end signal CSG is divided by the resistors RA21 and RA31 and is input to the second waveform detection circuit 32 as the induced voltage signal PHIN2. Further, the diode DA31 performs half-wave rectification of the coil end signal CSG so that a negative voltage is not applied to the second waveform detection circuit 32.

このように比較例では、第1、第2の波形検出回路31、34用の誘起電圧信号PHIN1、PHIN2を生成する回路として、整流回路171、181のように異なる構成の回路を用いている。このため、図16のE1に示すように、第1の波形検出回路31は、誘起電圧信号PHIN1(コイル端信号CSG)の立ち上がり部分での位相変化に相当するパルス幅期間XTPW1を検出する。すなわち、誘起電圧信号PHIN1が0Vから変化してE2に示すように、しきい値電圧VT1を上回るタイミングと駆動クロックDRCKのエッジタイミングとの間の期間であるパルス幅期間XTPW1を計測する。このため、この場合には、0V付近を検出できればよいため、波形縮小は不要となり、図16の整流回路181のような抵抗RA21、RA31による電圧分割は行わなくても済む。   As described above, in the comparative example, circuits having different configurations, such as rectifier circuits 171 and 181, are used as circuits for generating the induced voltage signals PHIN 1 and PHIN 2 for the first and second waveform detection circuits 31 and 34. Therefore, as indicated by E1 in FIG. 16, the first waveform detection circuit 31 detects a pulse width period XTPW1 corresponding to a phase change at the rising portion of the induced voltage signal PHIN1 (coil end signal CSG). That is, as shown in E2 when the induced voltage signal PHIN1 changes from 0V, a pulse width period XTPW1 that is a period between the timing when the threshold voltage VT1 is exceeded and the edge timing of the drive clock DRCK is measured. Therefore, in this case, since it is only necessary to detect the vicinity of 0 V, the waveform reduction is unnecessary, and voltage division by the resistors RA21 and RA31 like the rectifier circuit 181 in FIG.

ここで、このように抵抗を用いた電圧分割による波形縮小を行わないと、信号PHIN1が送電制御装置20の最大定格電圧を超えてしまうおそれがある。この点、整流回路171にはダイオードDA11が設けられており、このダイオードDA11が、E3に示すように信号PHIN1をVDDの電圧にクランプするリミット動作を行うため、信号PHIN1が最大定格電圧を超えてしまう事態を防止できる。また、整流回路171には、ダイオードDA21が設けられており、このダイオードDA21が、E4に示すように半波整流を行うため、負の電圧が送電制御装置20のIC端子に印加されてしまう事態も防止できる。   Here, the signal PHIN1 may exceed the maximum rated voltage of the power transmission control device 20 unless the waveform is reduced by voltage division using a resistor in this way. In this respect, the rectifier circuit 171 is provided with a diode DA11, and the diode DA11 performs a limit operation for clamping the signal PHIN1 to the voltage VDD as shown by E3, so that the signal PHIN1 exceeds the maximum rated voltage. Can be prevented. Further, the rectifier circuit 171 is provided with a diode DA21, and the diode DA21 performs half-wave rectification as indicated by E4, so that a negative voltage is applied to the IC terminal of the power transmission control device 20. Can also be prevented.

一方、第2の波形検出回路32は、G1に示すように、誘起電圧信号PHIN2(コイル端信号CSG)の立ち下がり部分での位相変化に相当するパルス幅期間XTPW2を検出する。すなわち、誘起電圧信号PHIN2がVDD側の電圧から変化してG2に示すように、しきい値電圧VT2を下回るタイミングと駆動クロックDRCKのエッジタイミングとの間の期間であるパルス幅期間XTPW2を計測する。従って、VDDを超えた電圧になってしまうコイル端信号CSGを波形縮小する必要があり、このために整流回路181では、抵抗RA21、RA31を用いた電圧分割を行っている。具体的には、コイル端信号CSGを電圧分割して、波形を縮小することで、しきい値電圧VT2として例えばN型トランジスタのしきい値電圧を使用できるようにしている。なお、整流回路181には、ダイオードDA31が設けられており、このダイオードDA31が、G3に示すように半波整流を行うため、負の電圧が送電制御装置20のIC端子に印加されてしまう事態も防止できる。   On the other hand, the second waveform detection circuit 32 detects a pulse width period XTPW2 corresponding to the phase change at the falling portion of the induced voltage signal PHIN2 (coil end signal CSG) as indicated by G1. That is, as shown in G2 when the induced voltage signal PHIN2 changes from the voltage on the VDD side, the pulse width period XTPW2 that is the period between the timing when the threshold voltage VT2 is lowered and the edge timing of the drive clock DRCK is measured. . Therefore, it is necessary to reduce the waveform of the coil end signal CSG that becomes a voltage exceeding VDD, and for this purpose, the rectifier circuit 181 performs voltage division using the resistors RA21 and RA31. Specifically, by dividing the coil end signal CSG and reducing the waveform, for example, the threshold voltage of an N-type transistor can be used as the threshold voltage VT2. The rectifier circuit 181 is provided with a diode DA31, and this diode DA31 performs half-wave rectification as indicated by G3, so that a negative voltage is applied to the IC terminal of the power transmission control device 20. Can also be prevented.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(低電位電源、高電位電源、電子機器等)と共に記載された用語(GND、VDD、携帯電話機・充電器等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置の構成・動作や、パルス幅検出手法も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or the drawings, terms (GND, VDD, mobile phone / charger, etc.) described together with different terms (low-potential power supply, high-potential power supply, electronic device, etc.) in a broader sense or the same meaning at least once The different terms can be used anywhere in the specification or drawings. All combinations of the present embodiment and the modified examples are also included in the scope of the present invention. Further, the configuration and operation of the power transmission control device, the power transmission device, the power reception control device, the power reception device, and the pulse width detection method are not limited to those described in the present embodiment, and various modifications can be made.

図1(A)、図1(B)は無接点電力伝送の説明図。1A and 1B are explanatory diagrams of contactless power transmission. 本実施形態の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の構成例。1 is a configuration example of a power transmission device, a power transmission control device, a power reception device, and a power reception control device of the present embodiment. 図3(A)、図3(B)は周波数変調、負荷変調によるデータ転送の説明図。3A and 3B are explanatory diagrams of data transfer by frequency modulation and load modulation. 送電側と受電側の動作の概要について説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the outline | summary of operation | movement of the power transmission side and the power receiving side. 本実施形態の送電制御装置の構成例。The structural example of the power transmission control apparatus of this embodiment. 図6(A)、図6(B)は波形モニタ回路の動作を説明するための信号波形例。6A and 6B are signal waveform examples for explaining the operation of the waveform monitor circuit. 波形モニタ回路の動作を説明するための信号波形例。The signal waveform example for demonstrating operation | movement of a waveform monitor circuit. 図8(A)〜図8(C)は無負荷時、有負荷時の等価回路及び共振特性図。FIG. 8A to FIG. 8C are equivalent circuits and resonance characteristic diagrams when there is no load and when there is a load. 本実施形態の送電制御装置の詳細な構成例。The detailed structural example of the power transmission control apparatus of this embodiment. 図10(A)、図10(B)は波形整形回路の動作を説明するための信号波形例。10A and 10B are signal waveform examples for explaining the operation of the waveform shaping circuit. パルス幅情報と受電側の負荷状態との関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between pulse width information and the load condition of a receiving side. 1次異物検出、2次異物検出について説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating a primary foreign material detection and a secondary foreign material detection. 本実施形態の波形モニタ回路の第1の構成例。1 is a first configuration example of a waveform monitor circuit of the present embodiment. 本実施形態の波形モニタ回路の第2の構成例。2 shows a second configuration example of a waveform monitor circuit according to the present embodiment. 波形モニタ回路の比較例。Comparison example of waveform monitor circuit. 波形モニタ回路の比較例の動作を説明するための信号波形例。The signal waveform example for demonstrating operation | movement of the comparative example of a waveform monitor circuit.

符号の説明Explanation of symbols

AND パルス信号生成回路、CA キャパシタ、COM コンパレータ、
DA1、DA2 ダイオード、L1 1次コイル、L2 2次コイル、
OP1 演算増幅器、RA1 第1の抵抗、RA2 第2の抵抗、
10 送電装置、12 送電部、14 波形モニタ回路、16 表示部、
17、18 整流回路、19 基準電圧生成回路、20 送電制御装置、
22 制御回路(送電側)、24 発振回路、25 駆動クロック生成回路、
26 ドライバ制御回路、30 波形検出回路、32 波形整形回路、
33 パルス幅検出回路、40 受電装置、42 受電部、43 整流回路、
46 負荷変調部、48 給電制御部、50 受電制御装置、
52 制御回路(受電側)、56 位置検出回路、58 発振回路、
60 周波数検出回路、62 満充電検出回路、90 負荷、92 充電制御装置、
94 バッテリ、122 カウンタ、124 カウント値保持回路、126 出力回路、130 比較回路
AND pulse signal generation circuit, CA capacitor, COM comparator,
DA1, DA2 diode, L1 primary coil, L2 secondary coil,
OP1 operational amplifier, RA1 first resistor, RA2 second resistor,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power transmission apparatus, 12 Power transmission part, 14 Waveform monitor circuit, 16 Display part,
17, 18 rectifier circuit, 19 reference voltage generation circuit, 20 power transmission control device,
22 control circuit (power transmission side), 24 oscillation circuit, 25 drive clock generation circuit,
26 driver control circuit, 30 waveform detection circuit, 32 waveform shaping circuit,
33 pulse width detection circuit, 40 power receiving device, 42 power receiving unit, 43 rectifier circuit,
46 load modulation unit, 48 power supply control unit, 50 power reception control device,
52 control circuit (power receiving side), 56 position detection circuit, 58 oscillation circuit,
60 frequency detection circuit, 62 full charge detection circuit, 90 load, 92 charge control device,
94 battery, 122 counter, 124 count value holding circuit, 126 output circuit, 130 comparison circuit

Claims (15)

1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、
前記1次コイルのコイル端ノードで生成されるコイル端信号の波形変化を検出する波形検出回路と、
前記波形検出回路での検出結果に基づいて、前記受電装置側の負荷状態を検出する制御回路と、を含み、
前記波形検出回路は、
前記コイル端信号を減衰させた減衰信号を出力する演算増幅器を有し、前記減衰信号の波形変化に基づいて前記コイル端信号の波形変化を検出することを特徴とする送電制御装置。
Provided in the power transmission device of the non-contact power transmission system that electromagnetically couples the primary coil and the secondary coil to transmit power from the power transmission device to the power reception device and supplies power to the load of the power reception device. A power transmission control device,
A waveform detection circuit for detecting a waveform change of a coil end signal generated at a coil end node of the primary coil;
A control circuit for detecting a load state on the power receiving device side based on a detection result in the waveform detection circuit,
The waveform detection circuit includes:
A power transmission control apparatus comprising: an operational amplifier that outputs an attenuation signal obtained by attenuating the coil end signal, and detecting a waveform change of the coil end signal based on a waveform change of the attenuation signal.
請求項1において、
前記演算増幅器は、
前記コイル端ノードと、前記演算増幅器の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、前記演算増幅器の出力ノードと前記入力ノードとの間に設けられる第2の抵抗との抵抗比に応じた減衰率で、前記コイル端信号を減衰させることを特徴とする送電制御装置。
In claim 1,
The operational amplifier is
According to a resistance ratio of a first resistor provided between the coil end node and the input node of the operational amplifier and a second resistor provided between the output node of the operational amplifier and the input node A power transmission control device, wherein the coil end signal is attenuated by an attenuation factor.
請求項2において、
前記送電装置は、
前記コイル端ノードと前記入力ノードとの間に設けられた波形モニタ回路を含み、
前記第1の抵抗および前記第2の抵抗は、前記波形モニタ回路に設けられることを特徴とする送電制御装置。
In claim 2,
The power transmission device is:
A waveform monitor circuit provided between the coil end node and the input node;
The power transmission control device, wherein the first resistor and the second resistor are provided in the waveform monitor circuit.
請求項2において、
前記送電装置は、
前記コイル端ノードと前記入力ノードとの間に設けられた波形モニタ回路を含み、
前記第1の抵抗は、前記波形モニタ回路に設けられ、
前記第2の抵抗は、前記波形検出回路に設けられることを特徴とする送電制御装置。
In claim 2,
The power transmission device is:
A waveform monitor circuit provided between the coil end node and the input node;
The first resistor is provided in the waveform monitor circuit,
The power transmission control device, wherein the second resistor is provided in the waveform detection circuit.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記演算増幅器は、
その反転入力端子が前記コイル端ノードに接続され、その非反転入力端子が基準電圧に設定されることを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The operational amplifier is
The inverting input terminal is connected to the coil end node, and the non-inverting input terminal is set to a reference voltage.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記波形検出回路は、
前記減衰信号が低電位電源側から変化して比較基準電圧を上回るタイミング、又は前記減衰信号が高電位電源側から変化して前記比較基準電圧を下回るタイミングの何れか一方を第1のタイミングとした場合に、前記1次コイルの駆動周波数を規定する駆動クロックのエッジタイミングと前記第1のタイミングとの間の期間であるパルス幅期間を計測して、パルス幅情報を検出し、
前記制御回路は、
前記パルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態を検出することを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
The waveform detection circuit includes:
Either the timing when the attenuation signal changes from the low potential power supply side and exceeds the comparison reference voltage, or the timing when the attenuation signal changes from the high potential power supply side and falls below the comparison reference voltage is set as the first timing. A pulse width information is detected by measuring a pulse width period that is a period between an edge timing of a driving clock that defines a driving frequency of the primary coil and the first timing;
The control circuit includes:
A power transmission control device that detects a load state on a power receiving side based on the pulse width information.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
前記1次コイルの駆動周波数を規定する駆動クロックを生成して出力する駆動クロック生成回路と、
前記駆動クロックに基づいてドライバ制御信号を生成し、前記1次コイルを駆動する送電ドライバに対して出力するドライバ制御回路と、
をさらに含み、
前記波形検出回路は、
前記コイル端信号の前記減衰信号に基づいてパルス信号を出力する波形整形回路と、
前記パルス信号のパルス幅期間を検出して、パルス幅情報を出力するパルス幅検出回路と、を含み、
前記波形整形回路は、
前記演算増幅器と、
前記減衰信号の電圧レベルと比較基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力信号と前記駆動クロックとに基づいて前記パルス信号を生成するパルス信号生成回路と、
を含むことを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A drive clock generation circuit that generates and outputs a drive clock that defines the drive frequency of the primary coil;
A driver control circuit that generates a driver control signal based on the drive clock and outputs the driver control signal to a power transmission driver that drives the primary coil;
Further including
The waveform detection circuit includes:
A waveform shaping circuit that outputs a pulse signal based on the attenuation signal of the coil end signal;
A pulse width detection circuit that detects a pulse width period of the pulse signal and outputs pulse width information;
The waveform shaping circuit is
The operational amplifier;
A comparator for comparing the voltage level of the attenuation signal with a comparison reference voltage;
A pulse signal generation circuit that generates the pulse signal based on the output signal of the comparator and the drive clock;
A power transmission control device comprising:
請求項7において、
前記演算増幅器の非反転入力端子に対して前記基準電圧を供給し、前記コンパレータに対して前記比較基準電圧を供給する基準電圧生成回路をさらに含むことを特徴とする送電制御装置。
In claim 7,
The power transmission control device further comprising: a reference voltage generation circuit that supplies the reference voltage to a non-inverting input terminal of the operational amplifier and supplies the comparison reference voltage to the comparator.
請求項7又は8において、
前記パルス幅検出回路は、
前記パルス信号の前記パルス幅期間においてカウント値のインクリメント又はデクリメントを行い、得られたカウント値に基づいて前記パルス幅期間の長さを計測するカウンタを含むことを特徴とする送電制御装置。
In claim 7 or 8,
The pulse width detection circuit
A power transmission control device comprising: a counter that increments or decrements a count value in the pulse width period of the pulse signal and measures the length of the pulse width period based on the obtained count value.
請求項7乃至9のいずれかにおいて、
前記制御回路は、
前記パルス幅検出回路からの前記パルス幅情報に基づいて、異物検出、データ検出、及び取り去り検出の少なくとも1つを行うことを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 7 thru | or 9,
The control circuit includes:
A power transmission control device that performs at least one of foreign object detection, data detection, and removal detection based on the pulse width information from the pulse width detection circuit.
受電装置の2次コイルに1次コイルを電磁的に結合させて、前記受電装置に電力を伝送する無接点電力伝送システムの送電装置であって、
請求項1乃至10のいずれかの送電制御装置と、
前記1次コイルのコイル端ノードと前記送電制御装置の入力ノードとの間に設けられる波形モニタ回路と、
を含むことを特徴とする送電装置。
A power transmission device of a contactless power transmission system that electromagnetically couples a primary coil to a secondary coil of a power reception device and transmits power to the power reception device,
A power transmission control device according to any one of claims 1 to 10,
A waveform monitor circuit provided between a coil end node of the primary coil and an input node of the power transmission control device;
A power transmission device comprising:
請求項11において、
前記波形モニタ回路は、
前記1次コイルのコイル端信号が生成されるコイル端ノードと、前記波形検出回路の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、
前記入力ノードと基準電圧ノードとの間に設けられ、前記入力ノードから前記基準電圧ノードへと向かう方向を順方向とする第1のダイオードと、
前記入力ノードと前記基準電圧ノードとの間に設けられ、前記基準電圧ノードから前記入力ノードへと向かう方向を順方向とする第2のダイオードを含むことを特徴とする送電装置。
In claim 11,
The waveform monitor circuit includes:
A first resistor provided between a coil end node where a coil end signal of the primary coil is generated and an input node of the waveform detection circuit;
A first diode provided between the input node and a reference voltage node and having a forward direction from the input node to the reference voltage node;
A power transmission apparatus comprising: a second diode provided between the input node and the reference voltage node and having a forward direction from the reference voltage node to the input node.
請求項11において、
前記波形モニタ回路は、
前記1次コイルのコイル端信号が生成されるコイル端ノードと、前記波形検出回路の入力ノードとの間に設けられる第1の抵抗と、
前記波形検出回路の入力ノードと基準電圧ノードとの間に設けられ、前記基準電圧ノードから前記入力ノードへと向かう方向を順方向とするツェナーダイオードを含むことを特徴とする送電装置。
In claim 11,
The waveform monitor circuit includes:
A first resistor provided between a coil end node where a coil end signal of the primary coil is generated and an input node of the waveform detection circuit;
A power transmission device including a Zener diode provided between an input node and a reference voltage node of the waveform detection circuit and having a forward direction from the reference voltage node to the input node.
請求項12又は13において、
前記波形モニタ回路は、
前記コイル端ノードと前記第1の抵抗との間に設けられたキャパシタを含むことを特徴とする送電装置。
In claim 12 or 13,
The waveform monitor circuit includes:
A power transmission device comprising a capacitor provided between the coil end node and the first resistor.
請求項11乃至14のいずれかに記載の送電装置を含むことを特徴とする電子機器。   An electronic device comprising the power transmission device according to claim 11.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014176189A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Hitachi Maxell Ltd Non-contact power transmission device and non-contact power transmission method
WO2015064915A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 엘지전자 주식회사 Wireless power transmission device and control method therefor
JP2018050462A (en) * 2011-03-31 2018-03-29 ソニー株式会社 Detection device, power transmission device, power supply system, detection method and detection program
US10097041B2 (en) 2013-10-31 2018-10-09 Lg Electronics Inc. Wireless power transmission device and control method therefor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018050462A (en) * 2011-03-31 2018-03-29 ソニー株式会社 Detection device, power transmission device, power supply system, detection method and detection program
JP2014176189A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Hitachi Maxell Ltd Non-contact power transmission device and non-contact power transmission method
WO2015064915A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-07 엘지전자 주식회사 Wireless power transmission device and control method therefor
US10097041B2 (en) 2013-10-31 2018-10-09 Lg Electronics Inc. Wireless power transmission device and control method therefor

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