JP4525747B2 - Power transmission control device, power transmission device, electronic device, and non-contact power transmission system - Google Patents

Power transmission control device, power transmission device, electronic device, and non-contact power transmission system Download PDF

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本発明は、送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システム等に関する。   The present invention relates to a power transmission control device, a power transmission device, an electronic device, a contactless power transmission system, 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 (contactless power transmission) that uses electromagnetic induction and enables power transmission even without a metal part contact has been highlighted. Charging of telephones and household equipment (for example, a handset of a telephone) 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、受電装置からの送信データが「0」なのか「1」なのかを判断する。   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. The power transmission device detects whether the transmission data from the power receiving device is “0” or “1” by detecting the induced voltage of the primary coil using a comparator or the like.

しかしながら、この特許文献1の従来技術では、電源電圧やコイルインダクタンス等の素子定数バラツキにより、検出電圧の判定に用いられるしきい値電圧もばらついてしまう。このため検出電圧の判定のための分解能のスペックが厳しくなってしまうという問題があった。
特開2006−60909号公報
However, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the threshold voltage used for determination of the detection voltage also varies due to variations in element constants such as power supply voltage and coil inductance. For this reason, there has been a problem that the specification of resolution for determining the detection voltage becomes strict.
JP 2006-60909 A

本発明の幾つかの態様によれば、素子バラツキ等があった場合にも適正な検出処理を実現できる送電制御装置、送電装置、電子機器及び無接点電力伝送システムをできる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a power transmission control device, a power transmission device, an electronic device, and a non-contact power transmission system that can realize appropriate detection processing even when there is element variation or 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次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、検出された前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、前記送電装置を制御する制御回路を含み、前記A/D変換回路は、前記振幅検出回路での検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで、検出電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧のデジタルデータを求め、前記制御回路は、前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行う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, an amplitude detection circuit that detects amplitude information of an induced voltage signal of the primary coil, and an A / D conversion circuit that performs A / D conversion of the detected amplitude information A control circuit for controlling the power transmission device, wherein the A / D conversion circuit detects a detection voltage at a conversion timing when a given period has elapsed from a timing when the detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds a provisional voltage. A / D conversion is performed to obtain digital data of a reference threshold voltage, and the control circuit uses the digital data of the reference threshold voltage to detect data transmitted by the power receiving device by load modulation Foreign object detection, and related to the power transmission control device for performing at least one of the detachment detection.

本発明では、振幅情報が検出され、検出された振幅情報のA/D変換が行われる。この場合に、検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで、A/D変換が行われて、基準しきい値電圧のデジタルデータが求められ、求められたデジタルデータに基づいて、2次側の負荷変動が検出される。このようにすれば、素子バラツキ等があった場合に、その変動に応じて、基準しきい値電圧も変化するようになるため、適正な検出処理を実現できる。また基準しきい値電圧を求めるためのA/D変換は、検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過したタイミングで行われる。従って、誤った基準しきい値電圧が検出されてしまう事態を防止でき、安定した検出動作を実現できる。   In the present invention, amplitude information is detected, and A / D conversion of the detected amplitude information is performed. In this case, the A / D conversion is performed at the conversion timing when a given period has elapsed from the timing when the detected voltage exceeds the provisional specified voltage, and the digital data of the reference threshold voltage is obtained. Based on the digital data, a load fluctuation on the secondary side is detected. In this way, when there is an element variation or the like, the reference threshold voltage also changes according to the variation, so that an appropriate detection process can be realized. The A / D conversion for obtaining the reference threshold voltage is performed at a timing when a given period has elapsed from the timing when the detected voltage exceeds the provisional specified voltage. Therefore, a situation where an erroneous reference threshold voltage is detected can be prevented, and a stable detection operation can be realized.

また本発明では、前記制御回路は、検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから、カウンタを用いてカウント処理を開始し、前記カウンタのカウント値に基づき設定された前記変換タイミングで前記A/D変換を行うように、前記A/D変換回路を制御してもよい。   In the present invention, the control circuit starts a count process using a counter from the timing when the detected voltage exceeds the provisional specified voltage, and the A / D at the conversion timing set based on the count value of the counter. The A / D conversion circuit may be controlled to perform conversion.

このようにすれば、A/D変換を行うタイミングを、カウンタに基づいてデジタル的に正確に計測できるため、更に安定した検出動作を実現できる。   In this way, since the timing for performing A / D conversion can be accurately measured digitally based on the counter, a more stable detection operation can be realized.

また本発明では、前記仮規定電圧は、前記受電装置が有する負荷変調部の負荷が無負荷である場合の検出電圧と前記負荷変調部の負荷が有負荷である場合の検出電圧との間の電圧であってもよい。   In the present invention, the provisional specified voltage is between a detection voltage when the load of the load modulation unit included in the power receiving apparatus is unloaded and a detection voltage when the load of the load modulation unit is loaded. It may be a voltage.

また本発明では、前記制御回路は、前記基準しきい値電圧に対してデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のパラメータ電圧を減算又は加算することで得られたデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のしきい値電圧に基づいて、データ検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行ってもよい。   In the present invention, the control circuit may detect data or detect foreign matter obtained by subtracting or adding a parameter voltage for data detection, foreign matter detection or attachment / detachment detection to the reference threshold voltage. Alternatively, at least one of data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection may be performed based on the threshold voltage for attachment / detachment detection.

このようにすれば、パラメータ電圧の設定を変えることで、データ検出用、異物検出用又は着脱検出用のしきい値電圧を個別に設定して、最適なしきい値電圧を得ることができる。そして素子バラツキ等に応じて変化する基準しきい値電圧に応じて、データ検出用、異物検出用又は着脱検出用のしきい値電圧を自動補正できる。   In this way, by changing the setting of the parameter voltage, it is possible to individually set threshold voltages for data detection, foreign object detection or attachment / detachment detection, and obtain an optimum threshold voltage. The threshold voltage for data detection, foreign object detection, or attachment / detachment detection can be automatically corrected according to a reference threshold voltage that changes according to element variation or the like.

また本発明では、前記振幅検出回路は、前記1次コイルの誘起電圧信号のピーク電圧を保持ノードに保持することで、前記振幅情報であるピーク電圧を検出し、前記制御回路は、ピーク電圧が前記仮規定電圧を超えたタイミングから第1の期間が経過したリセットタイミングで、前記保持ノードの電荷を低電位側電源に放電するリセット制御を行い、前記A/D変換回路は、前記リセットタイミングから第2の期間が経過した変換タイミングで、ピーク電圧のA/D変換を行って、前記基準しきい値電圧のデジタルデータを求めてもよい。   In the present invention, the amplitude detection circuit detects a peak voltage as the amplitude information by holding a peak voltage of the induced voltage signal of the primary coil in a holding node, and the control circuit At the reset timing when the first period has elapsed from the timing at which the provisional specified voltage has been exceeded, reset control is performed to discharge the charge of the holding node to the low potential side power supply, and the A / D conversion circuit The digital data of the reference threshold voltage may be obtained by performing A / D conversion of the peak voltage at the conversion timing when the second period has elapsed.

このようにすれば、保持ノードの電圧がリセットされてピーク電圧が安定した後にA/D変換を行うことができるため、基準しきい値電圧の検出精度を高めることができる。   In this way, since the A / D conversion can be performed after the voltage of the holding node is reset and the peak voltage is stabilized, the detection accuracy of the reference threshold voltage can be increased.

また本発明では、前記送電装置は、前記1次コイルの一端のノードと低電位側電源との間に設けられた電圧分割回路を有し、前記1次コイルの誘起電圧信号を前記電圧分割回路の電圧分割ノードに出力する電圧検出回路を含み、前記制御回路は、データ検出の場合と、異物検出、着脱検出の場合とで、異なる電圧分割ノードからの誘起電圧信号が前記振幅検出回路に入力されるように、スイッチング制御を行ってもよい。   In the present invention, the power transmission device includes a voltage divider circuit provided between a node at one end of the primary coil and a low-potential-side power source, and an induced voltage signal of the primary coil is transmitted to the voltage divider circuit. The voltage detection circuit outputs to the voltage division node, and the control circuit inputs an induced voltage signal from a different voltage division node to the amplitude detection circuit for data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection. As described above, switching control may be performed.

このようにすれば、データ検出の場合の誘起電圧信号の振幅と、異物検出、着脱検出の場合の誘起電圧信号の振幅とが大きく異なるような場合にも、同じ振幅検出回路を用いて適正な振幅検出が可能になる。   In this way, even when the amplitude of the induced voltage signal in the case of data detection and the amplitude of the induced voltage signal in the case of foreign object detection and attachment / detachment detection are greatly different, the same amplitude detection circuit is used to make an appropriate Amplitude detection becomes possible.

また本発明では、前記制御回路は、第1の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行うことで過負荷が検出された場合には、前記第1の電圧分割ノードとは異なる第2の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行って、異物検出、着脱検出を行ってもよい。   In the present invention, the control circuit may perform the switching control by inputting the induced voltage signal from the first voltage dividing node to the amplitude detection circuit, and when the overload is detected, the first voltage Foreign matter detection and attachment / detachment detection may be performed by performing switching control in which an induced voltage signal from a second voltage division node different from the division node is input to the amplitude detection circuit.

このようにすれば、過負荷が検出されたか否かで場合分けを行って、異物検出、着脱検出を行うことができ、効率的な判断処理を実現できる。   By doing this, it is possible to perform foreign object detection and attachment / detachment detection by performing case classification depending on whether or not an overload is detected, thereby realizing efficient determination processing.

また本発明では、前記1次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路を含み、前記制御回路は、前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、データ検出を行い、前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、着脱検出を行ってもよい。   The present invention further includes a pulse width detection circuit that detects pulse width information of the induced voltage signal of the primary coil, and the control circuit performs data based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit. Detection may be performed, and attachment / detachment detection may be performed using the digital data of the reference threshold voltage.

このように、検出方式を使い分けることで、負荷変動の検出精度や効率を高めることができる。   In this way, by using different detection methods, it is possible to improve the load fluctuation detection accuracy and efficiency.

また本発明では、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次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路と、前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、前記送電装置を制御する制御回路を含み、前記制御回路は、前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出を行い、前記振幅検出回路で検出された前記振幅情報に基づいて、着脱検出を行う送電制御装置に関係する。   According to the present invention, there is provided a non-contact power transmission system that electromagnetically couples a primary coil and a secondary coil to transmit power from a power transmitting device to a power receiving device and supply power to a load of the power receiving device. A power transmission control device provided in the power transmission device, wherein the pulse width detection circuit detects pulse width information of the induced voltage signal of the primary coil, and amplitude detection detects amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil. A control circuit that controls the power transmission device, and the control circuit detects data transmitted by the power receiving device by load modulation based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit. The present invention relates to a power transmission control device that performs attachment / detachment detection based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit.

本発明では、パルス幅検出回路でのパルス幅情報に基づいてデータ検出が行われ、振幅検出回路での振幅情報に基づいて着脱検出が行われる。このように、例えばデータ検出については、データ検出に対する感度が高いパルス幅検出により行い、着脱検出については振幅検出により行うというように、検出方式を使い分けることで、負荷変動の検出精度や効率を高めることができる。   In the present invention, data detection is performed based on the pulse width information in the pulse width detection circuit, and attachment / detachment detection is performed based on the amplitude information in the amplitude detection circuit. Thus, for example, data detection is performed by pulse width detection with high sensitivity to data detection, and attachment / detachment detection is performed by amplitude detection, so that detection accuracy and efficiency of load fluctuations are improved by using different detection methods. be able to.

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、前記1次コイルの誘起電圧信号を波形整形し、波形整形信号を出力する波形整形回路を含み、前記パルス幅検出回路は、前記波形整形信号と前記駆動クロックを受け、前記波形整形信号のパルス幅情報を検出してもよい。   In the present invention, a drive clock generation circuit that generates a drive clock that defines the drive frequency of the primary coil, and a power transmission driver that generates a driver control signal based on the drive clock and drives the primary coil. A driver control circuit that outputs the waveform, and a waveform shaping circuit that shapes the induced voltage signal of the primary coil and outputs a waveform shaping signal, and the pulse width detection circuit receives the waveform shaping signal and the drive clock. The pulse width information of the waveform shaping signal may be detected.

このようにすれば、電圧、電流を個別に検出し、その位相差で判定する手法を採用しなくても、電圧波形を簡単なアナログ波形整形することで、デジタル回路処理により2次側の負荷変動を安定して検出できる。従って、簡素な構成で2次側の負荷変動を適正に検出できる。   In this way, it is possible to load the secondary side by digital circuit processing by simply shaping the voltage waveform without adopting a method of detecting the voltage and current individually and determining the phase difference. The fluctuation can be detected stably. Therefore, it is possible to properly detect the load fluctuation on the secondary side with a simple configuration.

また本発明では、前記パルス幅検出回路は、前記駆動クロックが非アクティブの電圧レベルからアクティブの電圧レベルに変化する第1のポイントから、前記波形整形信号がアクティブの電圧レベルから非アクティブの電圧レベルに変化する第2のポイントまでの期間であるパルス幅期間を計測することで、パルス幅情報を検出してもよい。   In the present invention, the pulse width detection circuit may be configured such that the waveform shaping signal is changed from an active voltage level to an inactive voltage level from a first point at which the drive clock changes from an inactive voltage level to an active voltage level. The pulse width information may be detected by measuring a pulse width period that is a period until the second point that changes to.

このようにすれば、第1、第2のポイントの間のパルス幅期間を計測するだけでパルス幅情報を検出でき、簡素な構成で2次側の負荷変動を検出できる。   In this way, the pulse width information can be detected simply by measuring the pulse width period between the first and second points, and the load fluctuation on the secondary side can be detected with a simple configuration.

また本発明は、上記のいずれかに記載の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記1次コイルに供給する送電部とを含む送電装置に関係する。   The present invention also relates to a power transmission device including any of the power transmission control devices described above and a power transmission unit that generates an alternating voltage and supplies the alternating voltage to the primary coil.

また本発明は、上記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 as described above.

また本発明は、送電装置と受電装置を含み、1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて前記送電装置から前記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であって、前記受電装置は、前記2次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部と、前記受電装置から前記送電装置にデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷を可変に変化させる負荷変調部を含み、前記送電装置は、前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、検出された前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、前記送電装置を制御する制御回路を含み、前記A/D変換回路は、前記振幅検出回路での検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで、検出電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧のデジタルデータを求め、前記制御回路は、前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行う無接点電力伝送システムに関係する。   In addition, the present invention includes a power transmission device and a power reception device, and electromagnetically couples a primary coil and a secondary coil to transmit power from the power transmission device to the power reception device, and to a load of the power reception device. In the non-contact power transmission system for supplying power, the power receiving device transmits a data from the power receiving device to the power transmitting device, and a power receiving unit that converts the induced voltage of the secondary coil into a DC voltage. A load modulation unit configured to variably change a load according to transmission data, wherein the power transmission device detects an amplitude information of an induced voltage signal of the primary coil, an A / of the detected amplitude information An A / D conversion circuit that performs D conversion; and a control circuit that controls the power transmission device, wherein the A / D conversion circuit is provided from a timing at which a detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds a provisional voltage. The period has passed At the conversion timing, A / D conversion of the detection voltage is performed to obtain digital data of a reference threshold voltage, and the control circuit uses the digital data of the reference threshold voltage to cause the power receiving device to perform load modulation. The present invention relates to a non-contact power transmission system that performs at least one of detection of data transmitted by, detection of foreign matter, and detection of attachment / detachment.

また本発明は、送電装置と受電装置を含み、1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて前記送電装置から前記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であって、前記受電装置は、前記2次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部と、前記受電装置から前記送電装置にデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷を可変に変化させる負荷変調部を含み、前記送電装置は、前記1次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路と、前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、前記送電装置を制御する制御回路を含み、前記制御回路は、前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出を行い、前記振幅検出回路で検出された前記振幅情報に基づいて、着脱検出を行う無接点電力伝送システムに関係する。   In addition, the present invention includes a power transmission device and a power reception device, and electromagnetically couples a primary coil and a secondary coil to transmit power from the power transmission device to the power reception device, and to a load of the power reception device. In the non-contact power transmission system for supplying power, the power receiving device transmits a data from the power receiving device to the power transmitting device, and a power receiving unit that converts the induced voltage of the secondary coil into a DC voltage. A load modulation unit configured to variably change a load according to transmission data, wherein the power transmission device detects a pulse width information of an induced voltage signal of the primary coil, and an induced voltage of the primary coil An amplitude detection circuit that detects amplitude information of a signal; and a control circuit that controls the power transmission device, wherein the control circuit is configured such that the power reception device is based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit. It performs detection of data transmitted by load modulation, based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit, related to the non-contact power transmission system that performs detachment detection.

また本発明は、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次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、前記送電装置を制御する制御回路とを含み、前記A/D変換回路は、前記振幅検出回路での検出電圧が所与の電圧を超えたタイミングの後に、前記検出電圧のA/D変換を行って、前記受電装置が送信したデータの検出、異物検出、又は前記送電装置と前記受電装置の着脱の検出を行うための基準しきい値電圧を求め、前記制御回路は、前記基準しきい値電圧に基づいて、前記受電装置が送信したデータの検出、前記異物検出、及び前記送電装置と前記受電装置の着脱の検出の少なくとも1つを行う送電制御装置に関係する。   The present invention also relates to a non-contact power transmission system that electromagnetically couples a primary coil and a secondary coil to transmit power from a power transmitting device to a power receiving device and supply power to a load of the power receiving device. A power transmission control device provided in the power transmission device, wherein an amplitude detection circuit that detects amplitude information of an induced voltage signal of the primary coil, an A / D conversion circuit that performs A / D conversion of the amplitude information, and A control circuit for controlling the power transmission device, wherein the A / D conversion circuit performs A / D conversion of the detected voltage after a timing when the detected voltage in the amplitude detecting circuit exceeds a given voltage. Determining a reference threshold voltage for detecting data transmitted by the power receiving device, detecting a foreign object, or detecting attachment / detachment of the power transmitting device and the power receiving device, and the control circuit sets the reference threshold voltage to Based on the power receiving device Detection of the transmitted data, the foreign object detection, and related to the power transmission control device for performing at least one of the detection of detachment of the power transmission device and the power receiving device.

また本発明は、上記に記載の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記1次コイルに供給する送電部とを含む送電装置に関係する。   The present invention also relates to a power transmission device including the power transmission control device described above and a power transmission unit that generates an alternating voltage and supplies the alternating voltage to the primary coil.

また本発明は、上記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 as described above.

また本発明は、送電装置と受電装置を含み、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であって、前記送電装置は、上記に記載の送電装置である無接点電力伝送システムに関係する。   The present invention also includes a power transmission device and a power reception device, electromagnetically coupling the primary coil and the secondary coil to transmit power from the power transmission device to the power reception device, and to transmit power to the load of the power reception device. In the contactless power transmission system to be supplied, the power transmission device relates to the contactless power transmission system which is the power transmission device described above.

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 has a power transmission device 10. A mobile phone 510 that is one of the electronic devices includes a power receiving device 40. The mobile phone 510 includes a display unit 512 such as an LCD, an operation unit 514 including buttons and the like, 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、或いは電動自転車などの種々の電子機器に適用できる。   Note that the electronic apparatus to which this embodiment is applied is not limited to the mobile phone 510. For example, it can be applied to various electronic devices such as a wristwatch, a cordless telephone, a shaver, an electric toothbrush, a wrist computer, a handy terminal, a portable information terminal, or an electric bicycle.

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、少なくとも図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、少なくとも受電装置40と負荷90(本負荷)を含む。そして図2の構成により、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 in FIG. 1A includes at least the power transmission device 10 in FIG. In addition, a power receiving-side electronic device such as the mobile phone 510 includes at least the power receiving device 40 and a load 90 (main load). 2, the primary coil L1 and the secondary coil L2 are electromagnetically coupled to transmit power from the power transmitting apparatus 10 to the power receiving apparatus 40, and from the voltage output node NB7 of the power receiving apparatus 40 to the load 90. On the other hand, a non-contact power transmission (non-contact power transmission) system that supplies electric power (voltage VOUT) 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、電圧検出回路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、電圧検出回路)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 voltage detection circuit 14, a display unit 16, and a power transmission control device 20. Note that 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 voltage detection circuit) are omitted, other components are added, and the connection relationship Various modifications such as changing the above 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 shown in FIG. 3A, for example, when data “1” is transmitted to the power receiving device 40, an AC voltage of frequency f1 is generated and data “0” is transmitted. Generates an alternating voltage of frequency f2. 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 an inverter circuit (buffer circuit) configured by, for example, 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 so that the magnetic flux of the primary coil L1 passes through the secondary coil L2. To make sure 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.

電圧検出回路14は1次コイルL1の誘起電圧を検出する回路であり、例えば抵抗RA1、RA2や、RA1とRA2の接続ノードNA3とGND(広義には低電位側電源)との間に設けられるダイオードDA1を含む。   The voltage detection circuit 14 is a circuit that detects the induced voltage of the primary coil L1, and is provided between, for example, the resistors RA1 and RA2 or the connection node NA3 of the RA1 and RA2 and GND (low-potential side power supply in a broad sense). A diode DA1 is included.

この電圧検出回路14は、1次コイルL1のコイル端電圧信号の半波整流回路として機能する。そして、1次コイルL1のコイル端電圧を抵抗RA1、RA2で分圧することで得られた信号PHIN(誘起電圧信号、半波整流信号)が、送電制御装置20の振幅検出回路28(波形検出回路)に入力される。即ち抵抗RA1、RA2は電圧分割回路(抵抗分割回路)を構成し、その電圧分割ノードNA3から信号PHINが出力される。   This voltage detection circuit 14 functions as a half-wave rectification circuit for the coil end voltage signal of the primary coil L1. A signal PHIN (induced voltage signal, half-wave rectified signal) obtained by dividing the coil end voltage of the primary coil L1 with the resistors RA1 and RA2 is an amplitude detection circuit 28 (waveform detection circuit) of the power transmission control device 20. ). That is, the resistors RA1 and RA2 constitute a voltage dividing circuit (resistance dividing circuit), and the signal PHIN is output from the voltage dividing node NA3.

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、ドライバ制御回路26、振幅検出回路28、A/D変換回路29を含むことができる。   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 driver control circuit 26, an amplitude detection circuit 28, and an A / D conversion circuit 29.

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、負荷検出、周波数変調、異物検出、或いは着脱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 22 (control unit) 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 detection, frequency modulation, foreign object detection, and attachment / detachment detection.

発振回路24は例えば水晶発振回路により構成され、1次側のクロックを生成する。ドライバ制御回路26は、発振回路24で生成された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 constituted by a crystal oscillation circuit, for example, and generates a primary side clock. The driver control circuit 26 generates a control signal having a desired frequency based on the clock generated by the oscillation circuit 24, the frequency setting signal from the control circuit 22, and the like, and the first and second power transmission drivers of the power transmission unit 12. To control the first and second power transmission drivers.

振幅検出回路28は、1次コイルL1の一端の誘起電圧に相当する誘起電圧信号PHINの振幅情報(ピーク電圧、振幅電圧、実効電圧)を検出する。これにより、データ(負荷)検出、異物(金属)検出、着脱(取り外し)検出等が可能になる。   The amplitude detection circuit 28 detects amplitude information (peak voltage, amplitude voltage, effective voltage) of the induced voltage signal PHIN corresponding to the induced voltage at one end of the primary coil L1. As a result, data (load) detection, foreign object (metal) detection, attachment / detachment (detachment) detection, and the like are possible.

例えば受電装置40の負荷変調部46が、送電装置10に対してデータを送信するための負荷変調を行うと、1次コイルL1の誘起電圧の信号波形が図3(B)のように変化する。具体的には、データ「0」を送信するために負荷変調部46が負荷を低くすると、信号波形の振幅(ピーク電圧)が小さくなり、データ「1」を送信するために負荷を高くすると、信号波形の振幅(ピーク電圧)が変化する。従って、振幅検出回路28は、誘起電圧の信号波形のピークホールド処理などを行って、ピーク電圧がしきい値電圧を横切ったか否かを判断することで、受電装置40からのデータが「0」なのか「1」なのかを判断できる。   For example, when the load modulation unit 46 of the power reception device 40 performs load modulation for transmitting data to the power transmission device 10, the signal waveform of the induced voltage of the primary coil L1 changes as shown in FIG. . Specifically, when the load modulation unit 46 reduces the load to transmit data “0”, the amplitude (peak voltage) of the signal waveform decreases, and when the load increases to transmit data “1”, The amplitude (peak voltage) of the signal waveform changes. Therefore, the amplitude detection circuit 28 performs peak hold processing of the signal waveform of the induced voltage and determines whether or not the peak voltage has crossed the threshold voltage, so that the data from the power receiving device 40 is “0”. Whether it is “1” or not.

なお振幅検出の手法は図3(A)、図3(B)の手法に限定されない。例えば、受電側の負荷が高くなったか低くなったかを、ピーク電圧以外の物理量(振幅電圧、実効電圧)を用いて判断してもよい。   Note that the amplitude detection method is not limited to the method of FIGS. 3A and 3B. For example, whether the load on the power receiving side has increased or decreased may be determined using a physical quantity (amplitude voltage, effective voltage) other than the peak voltage.

A/D変換回路29は、振幅検出回路28での検出電圧(ピーク電圧)が仮規定電圧(仮しきい値電圧)を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで(検出電圧が所与の電圧を超えたタイミングの後に)、検出電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧のデジタルデータを求める(基準しきい値電圧を求める)。そして制御回路22は、基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて(基準しきい値電圧に基づいて)、データ検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行う。   The A / D conversion circuit 29 converts the detection voltage (peak voltage) at the amplitude detection circuit 28 at a conversion timing at which a given period has elapsed from the timing at which the detection voltage (peak voltage) exceeds the provisional specified voltage (temporary threshold voltage). After the timing of exceeding a given voltage, A / D conversion of the detected voltage is performed to obtain digital data of the reference threshold voltage (determine the reference threshold voltage). The control circuit 22 performs at least one of data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection using the digital data of the reference threshold voltage (based on the reference threshold voltage).

具体的には、制御回路22は、検出電圧が仮規定電圧(SIGH0)を超えたタイミングから、カウンタを用いたカウント処理を開始し、A/D変換回路29は、このカウンタのカウント値に基づき設定された変換タイミングでA/D変換を行う。更に具体的には、振幅検出回路28は、1次コイルL1の誘起電圧信号(半波整流信号)のピーク電圧を保持ノードに保持することで、振幅情報であるピーク電圧を検出する。そして制御回路22は、ピーク電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから第1の期間が経過したリセットタイミング(リセット期間)で、保持ノードの電荷を低電位側電源に放電するリセット制御を行う。A/D変換回路29は、リセットタイミングから第2の期間が経過した変換タイミングで、ピーク電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧(SIGHV)のデジタルデータを求める。   Specifically, the control circuit 22 starts counting using a counter from the timing when the detected voltage exceeds the provisional specified voltage (SIGH0), and the A / D conversion circuit 29 is based on the count value of this counter. A / D conversion is performed at the set conversion timing. More specifically, the amplitude detection circuit 28 detects the peak voltage, which is amplitude information, by holding the peak voltage of the induced voltage signal (half-wave rectified signal) of the primary coil L1 at the holding node. Then, the control circuit 22 performs reset control for discharging the charge of the holding node to the low potential side power supply at the reset timing (reset period) when the first period has elapsed from the timing when the peak voltage exceeds the provisional specified voltage. The A / D conversion circuit 29 performs A / D conversion of the peak voltage at the conversion timing after the second period has elapsed from the reset timing to obtain digital data of the reference threshold voltage (SIGHV).

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. The power reception device 40 and the power reception control device 50 are not limited to the configuration in FIG. 2, and various modifications such as omitting some of the components, adding other components, and changing the connection relationship. Is 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. A 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TB1、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. As shown, 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 the load modulation is performed by controlling on / off of the transistor TB3, the transistors TB1 and TB2 of the power supply control unit 48 are 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 (impedance is large) 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 modulator 46 becomes almost infinite (no load). On the other hand, when the secondary side is set to a high load (low impedance) in order to transmit data “1”, 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). The power reception control device 50 operates by being supplied with the power supply voltage VD5, for example.

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.

トランジスタTB1(P型のCMOSトランジスタ)は、出力保証回路54からの信号P4Qにより制御される。具体的には、ID認証が完了して通常の電力伝送を行う場合にはオンになる。一方、ACアダプタの接続が検出されたり、電源電圧VD5が受電制御装置50(制御回路52)の動作下限電圧よりも小さい場合等に、オフになる。   The transistor TB1 (P-type CMOS transistor) is controlled by a signal P4Q from the output guarantee circuit 54. Specifically, it is turned on when ID authentication is completed and normal power transmission is performed. On the other hand, when the connection of the AC adapter is detected, or when the power supply voltage VD5 is smaller than the operation lower limit voltage of the power reception control device 50 (control circuit 52), it is turned off.

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)、出力保証回路54、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), an output guarantee circuit 54, 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 receiving device 40 and the power receiving 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.

出力保証回路54は、低電圧時(0V時)の受電装置40の出力を保証する回路であり、電圧出力ノードNB7から受電装置40側への電流の逆流を防止する。   The output guarantee circuit 54 is a circuit that guarantees the output of the power receiving device 40 at the time of a low voltage (at 0 V), and prevents a backflow of current from the voltage output node NB7 to the power receiving device 40 side.

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 a level is determined by A / D conversion to determine whether or not 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」なのか「0」なのかを判断する。   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 determines whether the transmission data from the power transmission device 10 is “1” or “0” as shown in FIG. To do.

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 includes 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レベルに設定し、信号P4Qをハイインピーダンス状態に設定する(ステップS12)。これによりトランジスタTB2、TB1が共にオフになり、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 and sets the signal P4Q to the high impedance state (step S12). As a result, the transistors TB2 and TB1 are both 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, 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、P4Q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、TB1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). The power receiving side sets the signals P1Q and P4Q to the L level (step S17). As a result, both the transistors TB2 and TB1 are turned on, so that power transmission to the load 90 is possible, and power supply to the load (output of VOUT) starts (step S18).

3.振幅検出
図5に本実施形態の送電制御装置20の具体的な構成例を示す。図5において振幅検出回路28は、誘起電圧信号PHINの振幅情報を検出する。この場合、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、電源電圧などが変動すると、振幅検出回路28の検出電圧(ピーク電圧、振幅電圧、実効電圧)も変動する。従って、データ検出、異物検出、着脱検出の判定のための基準しきい値電圧(判定電圧)が固定値であると、正確な検出を実現できないおそれがある。
3. Amplitude Detection FIG. 5 shows a specific configuration example of the power transmission control device 20 of the present embodiment. In FIG. 5, the amplitude detection circuit 28 detects amplitude information of the induced voltage signal PHIN. In this case, when the inductance of the primary coil L1 or the capacitance value of the capacitor constituting the resonance circuit varies or the power supply voltage varies, the detection voltage (peak voltage, amplitude voltage, effective voltage) of the amplitude detection circuit 28 also varies. To do. Therefore, if the reference threshold voltage (determination voltage) for determining data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection is a fixed value, accurate detection may not be realized.

そこで本実施形態では図5に示すようにA/D変換回路29を設け、仮の規定電圧(規格電圧)から所与の期間経過したタイミングでA/D変換を行って、検出判定のための基準しきい値電圧を自動補正する手法を採用している。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, an A / D conversion circuit 29 is provided, and A / D conversion is performed at a timing when a given period has elapsed from the provisional specified voltage (standard voltage), and detection detection is performed. A method of automatically correcting the reference threshold voltage is adopted.

具体的には図6に示すような仮規定電圧SIGH0を設定する。この仮規定電圧SIGH0は、図2の受電装置40の負荷変調部46の負荷が無負荷(TB3がオフ)である場合のピーク電圧(広義には検出電圧)と、有負荷(TB3がオン)である場合のピーク電圧との間の電圧であり、例えばSIGH0=2.5Vである。なお仮規定電圧SIGH0をレジスタにより可変に設定できるようにしてもよい。   Specifically, a provisionally specified voltage SIGH0 as shown in FIG. 6 is set. The provisional specified voltage SIGH0 includes a peak voltage (detection voltage in a broad sense) when the load of the load modulation unit 46 of the power receiving device 40 of FIG. 2 is no load (TB3 is off), and a load (TB3 is on). Is a voltage between the peak voltage and, for example, SIGO0 = 2.5V. The provisional specified voltage SIGH0 may be variably set by a register.

A/D変換回路29は、誘起電圧信号PHINのピーク電圧(信号PHQ)が仮規定電圧SIGH0を超えたタイミングt1から所与の期間TPが経過した変換タイミングt2で、ピーク電圧のA/D変換を行う。そして基準しきい値電圧SIGHVのデジタルデータADQを求めて出力する。ラッチ回路30は、このデータADQをラッチする。制御回路22は、ラッチされたデータADQを用いて、データ検出、異物検出、或いは着脱検出を行う。即ち、受電装置40が負荷変調により送信したデータの「0」、「1」を検出したり、充電器の1次コイルの上に置かれた異物(2次コイル以外の金属)を検出したり、充電器の上に置かれた携帯電話機等の電子機器の着脱(取り外し)を検出する。   The A / D conversion circuit 29 performs A / D conversion of the peak voltage at the conversion timing t2 when a given period TP has elapsed from the timing t1 when the peak voltage (signal PHQ) of the induced voltage signal PHIN exceeds the provisional voltage SIGH0. I do. Then, the digital data ADQ of the reference threshold voltage SIGHV is obtained and output. The latch circuit 30 latches this data ADQ. The control circuit 22 performs data detection, foreign object detection, or attachment / detachment detection using the latched data ADQ. That is, “0” and “1” of data transmitted by the power receiving device 40 by load modulation are detected, or foreign matter (metal other than the secondary coil) placed on the primary coil of the charger is detected. Detecting attachment / detachment (removal) of an electronic device such as a mobile phone placed on the charger.

例えば図6のタイミングt0で受電側の負荷変調部46のトランジスタTB3がオンになり、無負荷(負荷非接続)から有負荷(負荷接続)に変化すると、誘起電圧信号PHINのピーク電圧が上昇する。図6では、このようなピーク電圧の上昇を検知するための仮の規定電圧SIGH0(仮のしきい値電圧)が設定されている。この仮規定電圧SIGH0は、受電側が無負荷である場合には、超えることがない電圧であり、ピーク電圧がSIGH0を超えた場合には、受電側で確実に負荷が接続されたと判断できる。そこで、このタイミングt1から十分な期間TPが経過し、ピーク電圧のレベルが安定したタイミングt2でA/D変換を行い、基準しきい値電圧SIGHVを求める。具体的には制御回路22は、仮規定電圧SIGH0を超えたタイミングt1から、カウンタ102を用いてカウント処理(カウント値のインクリメント又はデクリメント)を開始する。そして、カウンタ102のカウント値に基づき設定された変換タイミングt2でA/D変換を行うように、A/D変換回路29を制御して、基準しきい値電圧SIGHVを求める。   For example, when the transistor TB3 of the load modulation unit 46 on the power receiving side is turned on at timing t0 in FIG. 6 and changes from no load (no load connection) to a load (load connection), the peak voltage of the induced voltage signal PHIN increases. . In FIG. 6, a provisional specified voltage SIGO0 (provisional threshold voltage) for detecting such an increase in peak voltage is set. This provisionally specified voltage SIGH0 is a voltage that does not exceed when the power receiving side is unloaded, and when the peak voltage exceeds SIGO0, it can be determined that the load is securely connected on the power receiving side. Therefore, A / D conversion is performed at a timing t2 when a sufficient period TP has elapsed from the timing t1 and the level of the peak voltage is stabilized, and the reference threshold voltage SIGHV is obtained. Specifically, the control circuit 22 starts the count process (increment or decrement of the count value) using the counter 102 from the timing t1 when the provisional specified voltage SIGH0 is exceeded. Then, the A / D conversion circuit 29 is controlled so as to perform A / D conversion at the conversion timing t2 set based on the count value of the counter 102, and the reference threshold voltage SIGHV is obtained.

そして制御回路22は、この基準しきい値電圧SIGHVに基づいて、データ検出、異物検出、着脱検出を行う。具体的には、基準しきい値電圧SIGHVに対してデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のパラメータ電圧を減算又は加算することでデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のしきい値電圧を得る。そしてこれらのしきい値電圧に基づいて、データ検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行う。   The control circuit 22 performs data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection based on the reference threshold voltage SIGHV. Specifically, the threshold value for data detection, foreign object detection or attachment / detachment detection is obtained by subtracting or adding the parameter voltage for data detection, foreign object detection or attachment / detachment detection to the reference threshold voltage SIGHV. Get voltage. Based on these threshold voltages, at least one of data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection is performed.

図7に、データ検出用、過負荷検出用、異物検出用、着脱検出用のしきい値電圧VSIGH、VOVER、VMETAL、VLEAVEを求めるためのしきい値テーブル100の例を示す。制御回路22はこのしきい値テーブル100を用いてVSIGH、VOVER、VMETAL、VLEAVEを求める。例えば、データ検出用のしきい値電圧VSIGHは、基準しきい値電圧SIGHVに対してデータ検出用のパラメータ電圧PV1を減算することで求める。同様に、VOVERはSIGHVに対して過負荷検出用のパラメータ電圧PV2を加算することで求め、VMETALはSIGHVに対して異物検出用のパラメータ電圧PV3を加算することで求め、VLEAVEはSIGHVに対して着脱検出用のパラメータ電圧PV4を減算することで求める。   FIG. 7 shows an example of a threshold value table 100 for obtaining threshold voltages VSIGH, VOVER, VMETAL, and VLEAVE for data detection, overload detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection. The control circuit 22 obtains VSIGH, VOVER, VMETAL, and VLEAVE using this threshold value table 100. For example, the threshold voltage VSIGH for data detection is obtained by subtracting the parameter voltage PV1 for data detection from the reference threshold voltage SIGHV. Similarly, VOVER is obtained by adding overload detection parameter voltage PV2 to SIGHV, VMETAL is obtained by adding foreign object detection parameter voltage PV3 to SIGHV, and VLEAVE is obtained from SIGHV. It is obtained by subtracting the parameter voltage PV4 for attachment / detachment detection.

なお本実施形態では、まず過負荷検出を行い、過負荷が検出された場合に、電圧検出回路14の電圧分割ノードのスイッチング制御を行って、異物検出、着脱検出を行う。この場合にパラメータ電圧PV1、PV2、PV3、PV4は例えば0.3V、0.8V、0.8V、0.1Vに設定できる。例えばSIGHV=3.0Vの場合にはVSIGH=3.0−0.3=2.7Vになり、データ検出用のしきい値電圧VSIGHは、基準しきい値電圧SIGHV(3.0V)と仮規定電圧SIGH0(2.5V)の間の電圧になる。   In the present embodiment, overload detection is first performed, and when an overload is detected, switching control of the voltage division node of the voltage detection circuit 14 is performed to detect foreign matter and attach / detach. In this case, the parameter voltages PV1, PV2, PV3, and PV4 can be set to, for example, 0.3V, 0.8V, 0.8V, and 0.1V. For example, when SIGHV = 3.0V, VSIGH = 3.0−0.3 = 2.7V, and the threshold voltage VSIGH for data detection is assumed to be a reference threshold voltage SIGHV (3.0V). It becomes a voltage between the specified voltage SIGH0 (2.5V).

以上の本実施形態の手法によれば、コイルのインダクタンスやコンデンサの容量値や電源電圧が変動した場合に、その変動に応じて、基準しきい値電圧SIGHVも変化し、SIGHVにより求められるデータ検出用、異物検出用、着脱検出用のしきい値電圧VSIGH、VMETAL、VLEAVEも変化する。即ち素子バラツキ等に応じて変化する基準しきい値電圧SIGHVに応じて、しきい値電圧VSIGH、VMETAL、VLEAVEが自動補正される。これにより、素子バラツキを自動的に吸収することができ、安定した検出動作を実現できる。また、基準しきい値電圧SIGHVのA/D変換は、受電側の負荷が無負荷から有負荷に変化したことがSIGH0を用いて確実に検出されたタイミングt1から、十分な期間TPが経過したタイミングt2で行われる。従って、誤った基準しきい値電圧SIGHVが検出されてしまう事態を防止でき、誤検出が無い安定した検出動作を実現できる。   According to the method of the present embodiment described above, when the coil inductance, the capacitance value of the capacitor, or the power supply voltage fluctuates, the reference threshold voltage SIGHV also changes according to the fluctuation, and data detection obtained by SIGHV The threshold voltages VSIGH, VMETAL, and VLEAVE for detecting foreign matter, detecting foreign matter, and detecting attachment / detachment also change. That is, the threshold voltages VSIGH, VMETAL, and VLEAVE are automatically corrected according to the reference threshold voltage SIGHV that changes according to element variations and the like. Thereby, element variation can be automatically absorbed, and a stable detection operation can be realized. In addition, in the A / D conversion of the reference threshold voltage SIGHV, a sufficient period of time TP has elapsed from the timing t1 when the load on the power receiving side has been reliably detected using no load from the no load. This is performed at timing t2. Therefore, it is possible to prevent a situation where an erroneous reference threshold voltage SIGHV is detected, and to realize a stable detection operation without erroneous detection.

なお、1次コイルL1に2次コイルL2が近づく過程や、異物が設置された場合に、ピーク電圧が仮規定電圧SIGH0を超える場合がある。しかしながら、この場合には、それ以降の負荷変調のシーケンスが予め規定されたシーケンスと合致しなくなるため、ID認証エラーとなり再起動になるため、問題は生じない。   Note that the peak voltage may exceed the provisional voltage SIGH0 when the secondary coil L2 approaches the primary coil L1 or when a foreign object is installed. However, in this case, since the subsequent load modulation sequence does not match the predefined sequence, an ID authentication error occurs and the system is restarted.

また図6では、振幅検出回路28の検出電圧がピーク電圧である場合の例を示しているが、振幅情報は、ピーク電圧に限定されず、誘起電圧信号の振幅の大小を表す物理量であればよい。例えば振幅情報は、誘起電圧信号の電力を表す実効電圧であってもよいし、誘起電圧信号の振幅電圧自体であってもよい。   FIG. 6 shows an example in which the detection voltage of the amplitude detection circuit 28 is a peak voltage. However, the amplitude information is not limited to the peak voltage, and may be a physical quantity that represents the magnitude of the amplitude of the induced voltage signal. Good. For example, the amplitude information may be an effective voltage representing the power of the induced voltage signal or the amplitude voltage itself of the induced voltage signal.

4.詳細な構成例
図8に振幅検出回路28、A/D変換回路29の詳細な構成例を示す。図8において振幅検出回路28は、オペアンプOPA1、OPA2と、保持コンデンサCA1と、リセット用のN型のトランジスタTA1を含む。オペアンプOPA1は、その非反転入力端子に信号PHINが入力され、その反転入力端子にオペアンプOPA2の出力ノードNA5が接続される。保持コンデンサCA1、リセット用トランジスタTA1は、オペアンプOPA1の出力ノードであるピーク電圧の保持ノードNA4と、GND(低電位側電源)との間に設けられる。オペアンプOPA2は、その非反転入力端子に保持ノードNA4が接続され、その反転入力端子にOPA2の出力ノードNA5が接続され、ボルテージフォロワ接続のオペアンプを構成している。なおオペアンプOPA2の後段に、ボルテージフォロワ接続のオペアンプを更に設けてもよい。
4). Detailed Configuration Example FIG. 8 shows a detailed configuration example of the amplitude detection circuit 28 and the A / D conversion circuit 29. In FIG. 8, the amplitude detection circuit 28 includes operational amplifiers OPA1 and OPA2, a holding capacitor CA1, and a reset N-type transistor TA1. In the operational amplifier OPA1, the signal PHIN is input to its non-inverting input terminal, and the output node NA5 of the operational amplifier OPA2 is connected to its inverting input terminal. The holding capacitor CA1 and the reset transistor TA1 are provided between a peak voltage holding node NA4, which is an output node of the operational amplifier OPA1, and a GND (low potential side power supply). The operational amplifier OPA2 has a holding node NA4 connected to its non-inverting input terminal and an output node NA5 of OPA2 connected to its inverting input terminal, thereby constituting a voltage follower-connected operational amplifier. Note that a voltage follower-connected operational amplifier may be further provided after the operational amplifier OPA2.

図8のオペアンプOPA1、OPA2、保持コンデンサCA1、リセット用トランジスタTA1によりピークホールド回路(ピーク検出回路)が構成される。即ち電圧検出回路14からの検出信号PHINのピーク電圧が保持ノードNA4にホールドされ、このホールドされたピーク電圧の信号が、ボルテージフォロワ接続のオペアンプOPA2によりインピーダンス変換されてノードNA5に出力される。   A peak hold circuit (peak detection circuit) is configured by the operational amplifiers OPA1 and OPA2, the holding capacitor CA1, and the reset transistor TA1 in FIG. That is, the peak voltage of the detection signal PHIN from the voltage detection circuit 14 is held at the holding node NA4, and the held peak voltage signal is impedance-converted by the voltage follower-connected operational amplifier OPA2 and output to the node NA5.

リセット用トランジスタTA1はリセット期間においてがオンになり、保持ノードNA4の電荷をGND側に放電する。即ちオペアンプOPA1は、保持コンデンサCA1に電荷を蓄積するだけであり、GND側に電荷を放電できないタイプのオペアンプになっている。このため、信号PHINのピーク電圧の上昇には追従できるが、ピーク電圧の下降には追従できない。またオペアンプOPA1の出力部に設けられる電荷蓄積用のP型のトランジスタにはリーク電流が存在するため、このP型トランジスタがオフである場合にも、長時間が経過すると、保持ノードNA4の電圧が上昇してしまう。このため、保持ノードNA4の電圧を定期的にリセットする必要もある。以上の理由により、図8では保持ノードNA4にリセット用のトランジスタTA1が設けられている。   The reset transistor TA1 is turned on during the reset period, and discharges the charge of the holding node NA4 to the GND side. That is, the operational amplifier OPA1 is a type of operational amplifier that only accumulates charges in the holding capacitor CA1 and cannot discharge charges to the GND side. For this reason, it can follow the rise of the peak voltage of the signal PHIN, but cannot follow the fall of the peak voltage. In addition, since a leakage current is present in the charge storage P-type transistor provided at the output section of the operational amplifier OPA1, the voltage at the holding node NA4 is increased after a long time even when the P-type transistor is off. It will rise. For this reason, it is necessary to periodically reset the voltage of the holding node NA4. For the above reason, the reset transistor TA1 is provided in the holding node NA4 in FIG.

例えば本実施形態では、受電側は、送電側の交流電圧からクロックを検出(抽出)して、このクロックに同期して負荷変調を行っている。従って、受電側の負荷変調は送電側のクロックに同期して行われるため、送電側は受電側の負荷変調のタイミングを一意的に知ることができる。そこで制御回路22は、受電側の負荷変調の負荷の切り替えタイミングを特定し、特定された切り替えタイミングを含むリセット期間において、保持ノードNA4の電荷をGND側に放電するリセット制御を行う。このようにすれば、ピーク電圧の下降に追従できないタイプのオペアンプOPA1を採用した場合にも、適正なピークホールド動作を実現できる。またピーク電圧が仮規定電圧SIGH0を超えるのを待つ待機モード時に、定期的に保持ノードNA4の電圧をリセットすることで、オペアンプOPA1のP型トランジスタの漏れ電流による保持電圧の上昇を防止できる。   For example, in the present embodiment, the power receiving side detects (extracts) a clock from the AC voltage on the power transmission side, and performs load modulation in synchronization with this clock. Therefore, since the load modulation on the power receiving side is performed in synchronization with the clock on the power transmission side, the power transmission side can uniquely know the timing of load modulation on the power receiving side. Therefore, the control circuit 22 specifies the load switching timing of the load modulation on the power receiving side, and performs reset control for discharging the charge of the holding node NA4 to the GND side in the reset period including the specified switching timing. In this way, an appropriate peak hold operation can be realized even when the operational amplifier OPA1 of a type that cannot follow the fall of the peak voltage is employed. Further, by periodically resetting the voltage of the holding node NA4 in the standby mode in which the peak voltage exceeds the provisional specified voltage SIGH0, an increase in the holding voltage due to the leakage current of the P-type transistor of the operational amplifier OPA1 can be prevented.

図9に振幅検出回路28の動作を説明するための信号波形例を示す。図9に示すように信号PHINは、半波整流回路である電圧検出回路14により半波整流された信号になっている。オペアンプOPA1の出力信号OPQは、信号PHINのパルス発生期間において、その電圧が上昇し、パルス非発生期間において、その電圧が保持コンデンサCA1に保持されて維持される。そしてオペアンプOPA2の出力信号PHQは、信号PHINのピークに滑らかに追従する。   FIG. 9 shows an example of a signal waveform for explaining the operation of the amplitude detection circuit 28. As shown in FIG. 9, the signal PHIN is a signal half-wave rectified by the voltage detection circuit 14 which is a half-wave rectifier circuit. The voltage of the output signal OPQ of the operational amplifier OPA1 rises during the pulse generation period of the signal PHIN, and the voltage is held in the holding capacitor CA1 and maintained during the non-pulse generation period. The output signal PHQ of the operational amplifier OPA2 smoothly follows the peak of the signal PHIN.

A/D変換回路29は、サンプルホールド回路110、コンパレータCPA1、逐次比較レジスタ112、D/A変換回路114を含む。サンプルホールド回路110は信号PHQをサンプリングして、ホールドする。コンパレータCPA1は、D/A変換回路114からのD/A変換後のアナログ信号DAQとサンプルホールド回路110からのサンプルホールド信号SHQを比較する。逐次比較レジスタ112(逐次比較制御回路)は、コンパレータCPA1の出力信号CQ1のデータを格納する。D/A変換回路114は、逐次比較レジスタ112からの例えば8ビットのデジタルデータSAQをD/A変換して、アナログ信号DAQを出力する。   The A / D conversion circuit 29 includes a sample hold circuit 110, a comparator CPA1, a successive approximation register 112, and a D / A conversion circuit 114. The sample hold circuit 110 samples and holds the signal PHQ. The comparator CPA1 compares the analog signal DAQ after D / A conversion from the D / A conversion circuit 114 and the sample hold signal SHQ from the sample hold circuit 110. The successive approximation register 112 (successive comparison control circuit) stores data of the output signal CQ1 of the comparator CPA1. The D / A conversion circuit 114 D / A converts, for example, 8-bit digital data SAQ from the successive approximation register 112 and outputs an analog signal DAQ.

この逐次比較型のA/D変換回路29では、コンパレータCPA1が、MSB(最上位ビット)だけを「1」とした場合のD/A変換後の信号DAQと、入力信号SHQ(PHQ)を比較する。そして信号SHQの電圧の方が大きければMSBを「1」のままにして、小さければMSBを「0」にする。そしてA/D変換回路29は、以降の下位ビットについても同様にして逐次に比較処理を行う。そして最終的に得られたデジタルデータADQをラッチ回路30に出力する。なおA/D変換回路29は図8の構成に限定されず、例えば異なった回路構成の逐次比較型A/D変換回路であってもよいし、追従比較型、並列比較型、二重積分型などのA/D変換回路であってもよい。   In the successive approximation type A / D conversion circuit 29, the comparator CPA1 compares the signal DAQ after D / A conversion when only the MSB (most significant bit) is “1” and the input signal SHQ (PHQ). To do. If the voltage of the signal SHQ is larger, the MSB is kept at “1”, and if smaller, the MSB is set to “0”. The A / D conversion circuit 29 sequentially performs comparison processing for the subsequent lower bits in the same manner. The finally obtained digital data ADQ is output to the latch circuit 30. The A / D conversion circuit 29 is not limited to the configuration shown in FIG. 8, and may be, for example, a successive approximation A / D conversion circuit having a different circuit configuration, a tracking comparison type, a parallel comparison type, or a double integration type. An A / D conversion circuit such as

図10に図8の回路の動作を説明するための信号波形例を示す。タイミングt11でリセット信号RSTがLレベル(非アクティブ)になりリセットが解除されると、ピーク電圧の信号PHQが少しだけ上昇する。その後のタイミングt12で受電側(2次側)が無負荷から有負荷に変化すると、ピーク電圧が更に上昇し、タイミングt13で仮規定電圧SIGH0を超えると、カウンタ102によるカウント動作が開始する。そして期間TP1(例えば104CLK)が経過したリセットタイミングt14で、信号RSTがHレベル(アクティブ)になって、トランジスタTA1がオンになり、保持ノードNA4の電荷がGND側に放電される。これによりピーク電圧が、一旦、下降する。そしてリセット期間TP2(例えば32CLK)が経過して、タイミングt15になると、受電側が有負荷のままであるため、ピーク電圧が再度上昇する。その後、期間TP3(例えば32CLK)が経過した変換タイミングt16で、A/D変換回路29によるA/D変換が開始し、基準しきい値電圧SIGHVのデジタルデータが求められる。そして期間TP4(例えば64CLK)が経過したタイミングt17でラッチ信号LATがHレベル(アクティブ)になり、基準しきい値電圧SIGHVのデジタルデータがラッチ回路30にラッチされる。   FIG. 10 shows a signal waveform example for explaining the operation of the circuit of FIG. When the reset signal RST becomes L level (inactive) at timing t11 and the reset is released, the peak voltage signal PHQ slightly increases. When the power receiving side (secondary side) changes from no load to loaded at the subsequent timing t12, the peak voltage further increases, and when the provisional voltage SIGH0 is exceeded at the timing t13, the counting operation by the counter 102 is started. Then, at the reset timing t14 when the period TP1 (for example, 104CLK) has elapsed, the signal RST becomes H level (active), the transistor TA1 is turned on, and the charge of the holding node NA4 is discharged to the GND side. As a result, the peak voltage once falls. And when reset period TP2 (for example, 32CLK) passes and it becomes timing t15, since the power receiving side remains loaded, the peak voltage rises again. Thereafter, at the conversion timing t16 when the period TP3 (for example, 32 CLK) has elapsed, A / D conversion by the A / D conversion circuit 29 is started, and digital data of the reference threshold voltage SIGHV is obtained. The latch signal LAT becomes H level (active) at the timing t17 when the period TP4 (for example, 64 CLK) elapses, and the digital data of the reference threshold voltage SIGHV is latched by the latch circuit 30.

このように図10では、ピーク電圧(PHQ)が仮規定電圧SIGH0を超えたタイミングから第1の期間TP1が経過したリセットタイミングt14で、保持ノードNA4の電荷を低電位側電源に放電するリセット制御が行われる。そしてリセットタイミングt14から第2の期間(TP2+TP3)が経過した変換タイミングt16で、ピーク電圧のA/D変換が行われて、基準しきい値電圧SIGHVのデジタルデータが求められる。   Thus, in FIG. 10, the reset control for discharging the charge of the holding node NA4 to the low potential side power supply at the reset timing t14 when the first period TP1 has elapsed from the timing when the peak voltage (PHQ) exceeds the provisional specified voltage SIGH0. Is done. Then, at the conversion timing t16 when the second period (TP2 + TP3) has elapsed from the reset timing t14, A / D conversion of the peak voltage is performed, and digital data of the reference threshold voltage SIGHV is obtained.

即ち仮規定電圧SIGH0を超えてから期間TP1の経過後にリセット期間TP2を設け、保持ノードNA4の電圧を一旦リセットする。そして振幅検出回路28(ピークホールド回路)の出力が安定するのを、期間TP3の間だけ待ち、その後に、A/D変換回路29を起動して、A/D変換を行う。このようにすれば、保持ノードNA4の電圧がリセットされてピーク電圧が安定した後にA/D変換を行うことができるため、基準しきい値電圧SIGHVの検出精度を高めることができる。   That is, the reset period TP2 is provided after the lapse of the period TP1 after exceeding the provisional specified voltage SIGH0, and the voltage of the holding node NA4 is once reset. And it waits only for period TP3 until the output of the amplitude detection circuit 28 (peak hold circuit) is stabilized, and thereafter, the A / D conversion circuit 29 is activated to perform A / D conversion. In this way, since the A / D conversion can be performed after the voltage of the holding node NA4 is reset and the peak voltage is stabilized, the detection accuracy of the reference threshold voltage SIGHV can be increased.

5.第1の変形例
図11に本実施形態の第1の変形例を示す。図8と異なる点は、電圧検出回路14の構成と、スイッチ回路SW1、SW2が追加された点である。
5). First Modification FIG. 11 shows a first modification of this embodiment. The difference from FIG. 8 is that the configuration of the voltage detection circuit 14 and switch circuits SW1 and SW2 are added.

図11の電圧検出回路14は、1次コイルL1の一端のノードNA2とGND(低電位側電源)との間に設けられ、直列接続された抵抗RA1、RA2、RA3を含む。これらの抵抗RA1、RA2、RA3により電圧分割回路が構成される。そして1次コイルL1の誘起電圧信号PHIN1、PHIN2(半波整流信号)を、電圧分割回路の電圧分割ノードNA31、NA32に出力する。そして制御回路22は、データ検出の場合と、異物検出、着脱検出の場合とで、異なる電圧分割ノードからの誘起電圧信号が振幅検出回路28に入力されるように、スイッチング制御を行う。   The voltage detection circuit 14 of FIG. 11 is provided between a node NA2 at one end of the primary coil L1 and GND (low potential side power supply), and includes resistors RA1, RA2, and RA3 connected in series. These resistors RA1, RA2, and RA3 constitute a voltage dividing circuit. Then, the induced voltage signals PHIN1 and PHIN2 (half-wave rectified signals) of the primary coil L1 are output to the voltage dividing nodes NA31 and NA32 of the voltage dividing circuit. The control circuit 22 performs switching control so that induced voltage signals from different voltage division nodes are input to the amplitude detection circuit 28 for data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection.

具体的にはデータ検出の場合には、スイッチ回路SW1がオン(導通状態)になり、第1の電圧分割ノードNA31からの信号PHIN1が信号PHINとして振幅検出回路28に入力されて、ピーク電圧(振幅情報)が検出される。一方、異物検出や着脱検出などの過負荷検出の場合には、スイッチ回路SW2がオンになり、第2の電圧分割ノードNA32からの信号PHIN2が信号PHINとして振幅検出回路28に入力されて、ピーク電圧(振幅情報)が検出される。   Specifically, in the case of data detection, the switch circuit SW1 is turned on (conductive state), the signal PHIN1 from the first voltage division node NA31 is input to the amplitude detection circuit 28 as the signal PHIN, and the peak voltage ( Amplitude information) is detected. On the other hand, in the case of overload detection such as foreign object detection or attachment / detachment detection, the switch circuit SW2 is turned on, and the signal PHIN2 from the second voltage division node NA32 is input to the amplitude detection circuit 28 as the signal PHIN, and the peak Voltage (amplitude information) is detected.

なおスイッチ回路SW1、SW2は、例えばP型トランジスタとN型トランジスタのドレイン及びソースを共通接続したトランスファーゲートなどにより構成できる。またスイッチ回路SW1、SW2のオン・オフは、制御回路22からのスイッチ信号SC1、SC2により制御される。即ちスイッチ信号SC1、SC2により、スイッチ回路SW1、SW2を構成するトランジスタのオン・オフを制御する。   The switch circuits SW1 and SW2 can be constituted by, for example, a transfer gate in which the drain and source of a P-type transistor and an N-type transistor are connected in common. On / off of the switch circuits SW1 and SW2 is controlled by switch signals SC1 and SC2 from the control circuit 22. That is, on / off of the transistors constituting the switch circuits SW1 and SW2 is controlled by the switch signals SC1 and SC2.

図12に第1の変形例の動作を説明するためのフローチャートを示す。図12の処理は、通常のデータ検出モードのステートにおいて常時行われる処理である。   FIG. 12 shows a flowchart for explaining the operation of the first modification. The process of FIG. 12 is a process that is always performed in the state of the normal data detection mode.

まずスイッチ回路SW1をオンにして、スイッチ回路SW2をオフにする(ステップS21)。これらのオン・オフ制御は制御回路22からのスイッチ信号SC1、SC2により行われる。これにより、電圧分割ノードNA31からの信号PHIN1が信号PHINとして振幅検出回路28に入力され、受電側からの送信データの検出が可能になる。   First, the switch circuit SW1 is turned on and the switch circuit SW2 is turned off (step S21). These on / off controls are performed by switch signals SC1 and SC2 from the control circuit 22. As a result, the signal PHIN1 from the voltage division node NA31 is input to the amplitude detection circuit 28 as the signal PHIN, and transmission data from the power receiving side can be detected.

次に、ピーク電圧信号PHQが、図7で説明した過負荷検出用のしきい値電圧VOVERを超えたか否かを判断する(ステップS22)。そして、例えば3回(広義には複数回)連続して超えたと判断された場合には、過負荷状態であると判断し、スイッチ回路SW1をオフにして、スイッチ回路SW2をオンにする(ステップS23)。これにより、電圧分割ノードNA32からの信号PHIN2が信号PHINとして振幅検出回路28に入力され、異物検出や着脱検出などの過負荷状態の検出が可能になる。   Next, it is determined whether or not the peak voltage signal PHQ has exceeded the overload detection threshold voltage VOVER described in FIG. 7 (step S22). Then, for example, when it is determined that the number of times has been exceeded three times (in a broad sense, a plurality of times), it is determined that an overload condition has occurred, the switch circuit SW1 is turned off, and the switch circuit SW2 is turned on (step) S23). As a result, the signal PHIN2 from the voltage dividing node NA32 is input to the amplitude detection circuit 28 as the signal PHIN, and it is possible to detect an overload state such as foreign object detection or attachment / detachment detection.

次に、ピーク電圧信号PHQが、図7で説明した異物検出用のしきい値電圧VMETALを超えたか否かを判断する(ステップS24)。そして、例えば3回(複数回)連続して超えたと判断された場合には、異物が存在すると判断し、異物の存在を警告する赤のLEDを点灯させる制御を行う(ステップS25)。そしてID認証前の初期状態モード(例えば図4のステップS2)に戻る。   Next, it is determined whether or not the peak voltage signal PHQ exceeds the threshold voltage VMETAL for detecting foreign matter described with reference to FIG. 7 (step S24). Then, for example, when it is determined that the number has been exceeded three times (multiple times), it is determined that there is a foreign object, and control is performed to turn on the red LED that warns the presence of the foreign object (step S25). And it returns to the initial state mode (for example, step S2 of FIG. 4) before ID authentication.

一方、ピーク電圧信号PHQがVMETALを超えていない場合には、PHQが着脱検出用のしきい値電圧VLEAVEを超えたか否かを判断し(ステップS26)、超えていない場合にはステップS21に戻る。これによりスイッチ回路SW1がオンになり、スイッチ回路SW2がオフになり、通常のデータ検出モードに戻る。一方、PHQがVLEAVEを超えている場合には、電子機器の着脱(取り外し)が行われたと判断する(ステップS27)。そしてID認証前の初期状態モードに戻る。   On the other hand, if the peak voltage signal PHQ does not exceed VMETAL, it is determined whether PHQ has exceeded the threshold voltage VLEAVE for attachment / detachment detection (step S26), and if not, the process returns to step S21. . As a result, the switch circuit SW1 is turned on, the switch circuit SW2 is turned off, and the normal data detection mode is restored. On the other hand, if PHQ exceeds VLEAVE, it is determined that the electronic device has been attached or detached (removed) (step S27). And it returns to the initial state mode before ID authentication.

このように第1の変形例では、まず、第1の電圧分割ノードNA31からの誘起電圧信号PHIN1を振幅検出回路28に入力するスイッチング制御を行う(ステップS21)。そして、この状態で過負荷が検出された場合には(ステップS22)、第1の電圧分割ノードNA31とは異なる第2の電圧分割ノードNA32からの誘起電圧信号PHIN2を振幅検出回路28に入力するスイッチング制御を行って(ステップS23)、異物検出、着脱検出を行う(ステップS24〜S27)。   Thus, in the first modification, first, switching control is performed in which the induced voltage signal PHIN1 from the first voltage division node NA31 is input to the amplitude detection circuit 28 (step S21). When an overload is detected in this state (step S22), the induced voltage signal PHIN2 from the second voltage division node NA32 different from the first voltage division node NA31 is input to the amplitude detection circuit 28. Switching control is performed (step S23), and foreign matter detection and attachment / detachment detection are performed (steps S24 to S27).

即ち過負荷状態の場合は、データ検出の場合に比べてピーク電圧が非常に大きくなる。従って、電圧分割ノードを変更することなくオペアンプOPA1、OPA2を用いて、過負荷状態のピーク電圧を検出しようとすると、オペアンプOPA1、OPA2の動作レンジの設計が難しくなる。   That is, in the overload state, the peak voltage becomes very large compared to the case of data detection. Therefore, if it is attempted to detect the peak voltage in the overload state using the operational amplifiers OPA1 and OPA2 without changing the voltage dividing node, it becomes difficult to design the operation range of the operational amplifiers OPA1 and OPA2.

この点、図11、図12では、過負荷状態と判定された場合には、データ検出の電圧分割ノードNA31に比べて、より低電位側の電圧分割ノードNA32からの信号PHIN2でピーク電圧が検出される。このように電圧分割ノードを変更すれば、コイル端電圧が高い場合であっても、振幅検出回路28に入力される信号のピークは低くなる。従って、共用のオペアンプOPA1、OPA2を用いて、過負荷状態である異物検出や着脱検出を実現できるようになり、オペアンプの動作レンジの設計を容易化できる。   In this regard, in FIGS. 11 and 12, when it is determined that an overload state is detected, the peak voltage is detected by the signal PHIN2 from the voltage division node NA32 on the lower potential side as compared with the voltage division node NA31 for data detection. Is done. If the voltage dividing node is changed in this way, the peak of the signal input to the amplitude detection circuit 28 becomes low even when the coil end voltage is high. Therefore, it becomes possible to realize foreign object detection and attachment / detachment detection in an overload state by using the shared operational amplifiers OPA1 and OPA2, and the operational range of the operational amplifier can be easily designed.

6.第2の変形例
図13に本実施形態の第2の変形例を示す。この第2の変形例では、誘起電圧信号の振幅検出に加えて、パルス幅検出も行っている。図13が図8と異なる点は、波形整形回路32、パルス幅検出回路33、ラッチ回路34などが追加された点である。なお図11の第1の変形例と図13の第2の変形例を組み合わせた変形実施も可能である。また第2の変形例の構成は図13に限定されず、例えばA/D変換回路29や波形整形回路32などの構成要素を省略してもよく、例えばA/D変換回路29の代わりに、ピーク電圧としきい値電圧を比較する複数のコンパレータを設けてもよい
波形整形回路32は、1次コイルL1の誘起電圧信号PHIN(コイル端電圧)を波形整形し、波形整形信号WFQを出力する。具体的には例えば信号PHIN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。
6). Second Modification FIG. 13 shows a second modification of the present embodiment. In the second modification, in addition to detecting the amplitude of the induced voltage signal, pulse width detection is also performed. FIG. 13 differs from FIG. 8 in that a waveform shaping circuit 32, a pulse width detection circuit 33, a latch circuit 34, and the like are added. It should be noted that a modified embodiment in which the first modified example of FIG. 11 and the second modified example of FIG. 13 are combined is also possible. The configuration of the second modification is not limited to FIG. 13, and components such as the A / D conversion circuit 29 and the waveform shaping circuit 32 may be omitted. For example, instead of the A / D conversion circuit 29, A plurality of comparators for comparing the peak voltage and the threshold voltage may be provided. The waveform shaping circuit 32 shapes the induced voltage signal PHIN (coil end voltage) of the primary coil L1, and outputs the waveform shaping signal WFQ. Specifically, for example, a square wave (rectangular wave) waveform shaping signal WFQ that is active (eg, H level) when the signal PHIN exceeds a given threshold voltage is output.

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 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(第1、第2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 drivers (first and second power transmission drivers) 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.

パルス幅検出回路33は、1次コイルL1の誘起電圧信号PHINのパルス幅情報を検出する。具体的には、波形整形回路32からの波形整形信号WFQと、駆動クロック生成回路25からの駆動クロックDRCKを受け、波形整形信号WFQのパルス幅情報を検出することで、誘起電圧信号PHINのパルス幅情報を検出する。   The pulse width detection circuit 33 detects the pulse width information of the induced voltage signal PHIN of the primary coil L1. Specifically, the waveform shaping signal WFQ from the waveform shaping circuit 32 and the drive clock DRCK from the drive clock generation circuit 25 are received, and the pulse width information of the waveform shaping signal WFQ is detected, whereby the pulse of the induced voltage signal PHIN is detected. Detect width information.

更に具体的にはパルス幅検出回路33は、駆動クロックDRCK(ドライブ制御信号)が、非アクティブの電圧レベル(例えばLレベル)からアクティブの電圧レベル(例えばHレベル)に変化する第1のポイント(例えば立ち上がりエッジ。駆動開始ポイント)から、波形整形信号WFQが、アクティブの電圧レベル(例えばHレベル)から非アクティブの電圧レベル(例えばLレベル)に変化する第2のポイント(例えば立ち下がりエッジ。波形整形信号の終了ポイント)までの期間であるパルス幅期間を計測することで、パルス幅情報を検出する。例えば駆動クロックDRCKの電圧変化により誘起された電圧信号PHINが、所与のしきい値電圧以上になるパルス幅期間を計測する。そして駆動クロックDRCKのパルス幅に対する波形整形信号WFQ(誘起電圧信号)のパルス幅の大きさを計測する。この場合のパルス幅期間の計測は例えば基準クロックCLKを用いて行う。そしてパルス幅検出回路33での計測結果のデータPWQは、ラッチ回路34にラッチされる。具体的にはパルス幅検出回路33は、基準クロックCLKによりカウント値のインクリメント(又はデクリメント)を行うカウンタを用いて、パルス幅期間を計測し、その計測結果のデータPWQがラッチ回路34にラッチされる。   More specifically, the pulse width detection circuit 33 has a first point at which the drive clock DRCK (drive control signal) changes from an inactive voltage level (eg, L level) to an active voltage level (eg, H level) ( For example, from the rising edge (driving start point), the waveform shaping signal WFQ changes from an active voltage level (for example, H level) to an inactive voltage level (for example, L level) (for example, falling edge, waveform). Pulse width information is detected by measuring a pulse width period that is a period until the end point of the shaping signal. For example, the pulse width period in which the voltage signal PHIN induced by the voltage change of the drive clock DRCK is equal to or higher than a given threshold voltage is measured. Then, the magnitude of the pulse width of the waveform shaping signal WFQ (induced voltage signal) with respect to the pulse width of the drive clock DRCK is measured. In this case, the pulse width period is measured using, for example, the reference clock CLK. Data PWQ as a result of measurement by the pulse width detection circuit 33 is latched by the latch circuit 34. Specifically, the pulse width detection circuit 33 measures the pulse width period using a counter that increments (or decrements) the count value using the reference clock CLK, and the measurement result data PWQ is latched by the latch circuit 34. The

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、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い、振幅検出回路28で検出された振幅情報に基づいて、着脱検出を行う。   Based on the pulse width information 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 the 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, and the amplitude information detected by the amplitude detection circuit 28. Based on the above, attachment / detachment detection is performed.

更に具体的には制御回路22は、パルス幅検出回路33で検出されてラッチ回路34にラッチされたパルス幅期間のデータPWQ(パルス幅情報)に基づいて、データ検出を行う。また振幅検出回路28、A/D変換回路29により求められ、ラッチ回路30にラッチされた基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、着脱検出を行う。例えば図7で説明したような着脱検出用のしきい値電圧を求めて、着脱検出を行う。   More specifically, the control circuit 22 performs data detection based on the data PWQ (pulse width information) of the pulse width period detected by the pulse width detection circuit 33 and latched by the latch circuit 34. Also, attachment / detachment detection is performed using the digital data of the reference threshold voltage obtained by the amplitude detection circuit 28 and the A / D conversion circuit 29 and latched in the latch circuit 30. For example, the threshold voltage for attachment / detachment detection as described in FIG. 7 is obtained and attachment / detachment detection is performed.

なお図13において、振幅検出用の第1のラッチ回路30は、A/D変換回路29からのデータADQ(例えば基準しきい値電圧のデータ)をラッチ信号LAT1によりラッチする。またパルス幅検出用の第2のラッチ回路34は、パルス幅検出回路33からのデータPWQ(パルス幅期間のデータ)をラッチ信号LAT2によりラッチする。この場合に第2のラッチ回路34は、第1のラッチ回路30のラッチタイミングと同期したタイミングで、パルス幅検出回路33からのデータをラッチする。具体的には、第1、第2のラッチ回路30、34は、同じタイミングのラッチ信号LAT1、LAT2によりデータをラッチする。   In FIG. 13, the first latch circuit 30 for amplitude detection latches data ADQ (for example, data of the reference threshold voltage) from the A / D conversion circuit 29 by the latch signal LAT1. The second latch circuit 34 for pulse width detection latches the data PWQ (data of the pulse width period) from the pulse width detection circuit 33 by the latch signal LAT2. In this case, the second latch circuit 34 latches the data from the pulse width detection circuit 33 at a timing synchronized with the latch timing of the first latch circuit 30. Specifically, the first and second latch circuits 30 and 34 latch data by the latch signals LAT1 and LAT2 having the same timing.

このようにすれば、パルス幅検出により得られたデータと振幅検出により得られたデータを同じタイミングでラッチして、制御回路22に入力できる。これによりパルス幅検出と振幅検出の間の回路互換性を保つことができ、制御回路22のシーケンス処理や判断処理を簡素化できる。   In this way, the data obtained by pulse width detection and the data obtained by amplitude detection can be latched at the same timing and input to the control circuit 22. Thereby, circuit compatibility between pulse width detection and amplitude detection can be maintained, and sequence processing and determination processing of the control circuit 22 can be simplified.

図14(A)、図14(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14(A)、図14(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。   14A and 14B show measurement results of the coil end voltage waveform of the primary coil L1. 14A and 14B 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”. If the pulse width period TPW is short, it can be determined as “1” because the load is high. .

図15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15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. 15 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. 15, 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.

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 determining 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、簡単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 a voltage waveform can be used and processed as digital data by a simple waveform shaping circuit and a counting circuit (counter). 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.

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16に第2の変形例の具体的な構成例を示す。図16では波形整形回路32は、VDD(高電位側電源)とGNDの間に直列に接続された抵抗RC1及びN型のトランジスタTC1と、インバータ回路INVCを含む。トランジスタTC1のゲートには、電圧検出回路14からの信号PHINが入力される。そして信号PHINがトランジスタTC1のしきい値電圧よりも高くなると、TC1がオンになりノードNC1の電圧がLレベルになるため、波形整形信号WFQはHレベルになる。一方、信号PHINがしきい値電圧よりも低くなると、波形整形信号WFQはLレベルになる。   FIG. 16 shows a specific configuration example of the second modification. In FIG. 16, the waveform shaping circuit 32 includes a resistor RC1 and an N-type transistor TC1 connected in series between VDD (high potential side power supply) and GND, and an inverter circuit INVC. A signal PHIN from the voltage detection circuit 14 is input to the gate of the transistor TC1. When the signal PHIN becomes higher than the threshold voltage of the transistor TC1, TC1 is turned on and the voltage of the node NC1 becomes L level, so that the waveform shaping signal WFQ becomes H level. On the other hand, when the signal PHIN becomes lower than the threshold voltage, the waveform shaping signal WFQ becomes L level.

なお波形整形回路32は図16の構成に限定されない。例えば、その非反転入力端子(第1の端子)に信号PHINが入力され、その反転入力端子(第2の端子)に設定電圧VRが入力されるコンパレータにより波形整形回路32を構成してもよい。このようなコンパレータを用いれば、設定電圧VRを任意に調整できるため、負荷変動の検出精度を向上できる。   The waveform shaping circuit 32 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the waveform shaping circuit 32 may be configured by a comparator in which the signal PHIN is input to the non-inverting input terminal (first terminal) and the set voltage VR is input to the inverting input terminal (second terminal). . If such a comparator is used, the set voltage VR can be arbitrarily adjusted, so that the load fluctuation detection accuracy can be improved.

パルス幅検出回路33はカウンタ122を含む。このカウンタ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は例えば基準クロックCLKに基づいてカウント値のカウント処理を行う。   The pulse width detection circuit 33 includes a counter 122. 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. In this case, the counter 122 performs a count value counting process based on the reference clock CLK, for example.

更に具体的には、パルス幅検出回路33はイネーブル信号生成回路120を含む。このイネーブル信号生成回路120は、波形整形信号WFQと駆動クロックDRCKを受け、パルス幅期間においてアクティブになるイネーブル信号ENQを生成する。そしてカウンタ122は、イネーブル信号ENQがアクティブ(例えばHレベル)である場合に、カウント値のインクリメント(又はデクリメント)を行う。   More specifically, the pulse width detection circuit 33 includes an enable signal generation circuit 120. The enable signal generation circuit 120 receives the waveform shaping signal WFQ and the drive clock DRCK, and generates an enable signal ENQ that becomes active during the pulse width period. The counter 122 increments (or decrements) the count value when the enable signal ENQ is active (for example, H level).

このイネーブル信号生成回路120は、そのクロック端子に駆動クロックDRCKが入力され、そのデータ端子にVDD(広義には高電位側電源)の電圧が入力され、波形整形信号WFQが非アクティブ(Lレベル)である場合にリセットされるフリップフロップ回路FFC1により構成できる。このフリップフロップ回路FFC1によれば、波形整形信号WFQがアクティブ(Hレベル)になった後に、駆動クロックDRCKがアクティブ(Hレベル)になると、その出力信号であるイネーブル信号ENQがアクティブ(Hレベル)になる。その後、波形整形信号WFQが非アクティブ(Lレベル)になると、フリップフロップ回路FFC1はリセットされて、その出力信号であるイネーブル信号ENQが非アクティブ(Lレベル)になる。従って、カウンタ122は、イネーブル信号ENQがアクティブになる期間を基準クロックCLKでカウントすることで、パルス幅期間を計測できる。   In the enable signal generation circuit 120, the drive clock DRCK is input to its clock terminal, the voltage of VDD (high potential side power supply in a broad sense) is input to its data terminal, and the waveform shaping signal WFQ is inactive (L level). In this case, the flip-flop circuit FFC1 is reset. According to the flip-flop circuit FFC1, when the drive clock DRCK becomes active (H level) after the waveform shaping signal WFQ becomes active (H level), the enable signal ENQ that is the output signal is active (H level). become. Thereafter, when the waveform shaping signal WFQ becomes inactive (L level), the flip-flop circuit FFC1 is reset, and the enable signal ENQ that is an output signal thereof becomes inactive (L level). Therefore, the counter 122 can measure the pulse width period by counting the period during which the enable signal ENQ is active using the reference clock CLK.

なおイネーブル信号生成回路120を、そのクロック端子に駆動クロックDRCKが入力され、そのデータ端子にGND(低電位側電源)が接続され、波形整形信号WFQが非アクティブである場合にセットされるフリップフロップ回路により構成してもよい。この場合には、フリップフロップ回路の出力信号の反転信号を、イネーブル信号ENQとしてカウンタ122に入力すればよい。   Note that the enable signal generating circuit 120 is a flip-flop that is set when the drive clock DRCK is input to the clock terminal, the GND (low potential side power supply) is connected to the data terminal, and the waveform shaping signal WFQ is inactive. You may comprise by a circuit. In this case, an inverted signal of the output signal of the flip-flop circuit may be input to the counter 122 as the enable signal ENQ.

カウント値保持回路124は、カウンタ122からのカウント値CNT(パルス幅情報)を保持する。そして保持されたカウント値のデータLTQ2は出力回路126に出力される。   The count value holding circuit 124 holds the count value CNT (pulse width information) from the counter 122. Then, the held count value data LTQ 2 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のデータLTQ2を受けて、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を含むことができる。これにより出力回路126からは、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 count value data LTQ2 held in the count value holding circuit 124, and outputs data PWQ. The output circuit 126 can include, for example, a comparison circuit 130 that compares the count value held this time in the count value holding circuit 124 with the count value held last time and outputs the larger count value. As a result, the maximum count value is held and output from the output circuit 126. 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.

なお出力回路126を、カウント値保持回路124に保持された複数のカウント値の平均値(移動平均)を求める平均化回路により構成してもよい。   Note that the output circuit 126 may be configured by an averaging circuit that calculates an average value (moving average) of a plurality of count values held in the count value holding circuit 124.

図17に、図16の回路の動作を説明するための信号波形例を示す。タイミングt31で波形整形信号WFQがHレベルになると、フリップフロップ回路FFC1のリセットが解除される。そしてタイミングt32で、駆動クロックDRCKがHレベルになると、その立ち上がりエッジでVDDの電圧がフリップフロップ回路FFC1に取り込まれ、これによりイネーブル信号ENQがLレベルからHレベルに変化する。この結果、カウンタ122がカウント処理を開始し、基準クロックCLKを用いてパルス幅期間TPWを計測する。   FIG. 17 shows an example of a signal waveform for explaining the operation of the circuit of FIG. When the waveform shaping signal WFQ becomes H level at timing t31, the reset of the flip-flop circuit FFC1 is released. At time t32, when the driving clock DRCK becomes H level, the voltage of VDD is taken into the flip-flop circuit FFC1 at the rising edge, and the enable signal ENQ changes from L level to H level. As a result, the counter 122 starts the counting process, and measures the pulse width period TPW using the reference clock CLK.

次にタイミングt33で、波形整形信号WFQがLレベルになると、フリップフロップ回路FFC1がリセットされて、イネーブル信号ENQがHレベルからLレベルに変化する。これによりカウンタ122のカウント処理が終了する。そして、このカウント処理により得られたカウント値が、パルス幅期間TPWを表す計測結果になる。   Next, when the waveform shaping signal WFQ becomes L level at timing t33, the flip-flop circuit FFC1 is reset and the enable signal ENQ changes from H level to L level. Thereby, the count process of the counter 122 is completed. And the count value obtained by this count process becomes a measurement result representing the pulse width period TPW.

同様にして図17では、タイミングt34で波形整形信号WFQがHレベルになり、タイミングt35でイネーブル信号ENQがHレベルになることで、カウント処理が開始する。その後、タイミングt36で波形整形信号WFQ及びイネーブル信号ENQがレベルになることで、カウント処理が終了する。そしてこのカウント処理により得られたカウント値が、パルス幅期間TPWを表す計測結果になる。   Similarly, in FIG. 17, the waveform shaping signal WFQ becomes H level at timing t34, and the enable signal ENQ becomes H level at timing t35, so that the counting process is started. Thereafter, the waveform shaping signal WFQ and the enable signal ENQ become level at timing t36, and the counting process ends. The count value obtained by this counting process becomes a measurement result representing the pulse width period TPW.

そして図17に示すように、受電側が低負荷である場合には、パルス幅期間TPWが長くなるため、カウント値も大きくなる。一方、受電側が高負荷である場合には、パルス幅期間TPWが短くなるため、カウント値も小さくなる。従って、制御回路22は、これらのカウント値の大小に基づいて受電側の負荷の高低を判断できることになる。   As shown in FIG. 17, when the power receiving side has a low load, the pulse width period TPW becomes longer, and the count value also becomes larger. On the other hand, when the power receiving side has a high load, the pulse width period TPW is shortened, and the count value is also decreased. Therefore, the control circuit 22 can determine the level of the load on the power receiving side based on the magnitude of these count values.

図18(A)にパルス幅の変化特性を示し、図18(B)に振幅の変化特性を示す。図18(A)では、横軸が受電側の負荷電流量であり、縦軸がカウンタ122のカウント値(パルス幅期間)となっている。一方、図18(B)では、横軸が受電側の負荷電流量であり、縦軸がコイル端電圧の振幅(ピーク電圧)となっている。   FIG. 18A shows the change characteristic of the pulse width, and FIG. 18B shows the change characteristic of the amplitude. In FIG. 18A, the horizontal axis represents the load current amount on the power receiving side, and the vertical axis represents the count value (pulse width period) of the counter 122. On the other hand, in FIG. 18B, the horizontal axis represents the amount of load current on the power receiving side, and the vertical axis represents the amplitude (peak voltage) of the coil end voltage.

図18(A)のパルス幅変化特性では、E1に示すように、負荷電流量が小さく、低負荷の場合には、負荷電流量の変化に対するカウント値の変化率は大きく、感度が高い。一方、E2に示すように、負荷電流量が大きく、高負荷の場合には、負荷電流量の変化に対するカウント値の変化率は小さく、感度が低い。その理由は、正常なコイルと結合している場合は、結合度の制限により、負荷が重くなるにつれて負荷−位相特性における位相回転が飽和するためである。   In the pulse width change characteristic of FIG. 18A, as shown by E1, when the load current amount is small and the load is low, the change rate of the count value with respect to the change of the load current amount is large and the sensitivity is high. On the other hand, as shown by E2, when the load current amount is large and the load is high, the rate of change of the count value with respect to the change of the load current amount is small and the sensitivity is low. The reason is that when coupled with a normal coil, the phase rotation in the load-phase characteristic becomes saturated as the load becomes heavier due to the limitation of the degree of coupling.

一方、図18(B)の振幅変化特性では、F1に示すように、低負荷の場合には、負荷電流量の変化に対するコイル端電圧の変化率は小さく、感度が低い。一方、F2に示すように、高負荷の場合には、負荷電流量の変化に対するカウント値の変化率が大きく、感度が高い。   On the other hand, in the amplitude change characteristic of FIG. 18B, as shown by F1, in the case of a low load, the change rate of the coil end voltage with respect to the change of the load current amount is small and the sensitivity is low. On the other hand, as indicated by F2, in the case of a high load, the change rate of the count value with respect to the change of the load current amount is large and the sensitivity is high.

このように、パルス幅検出は、高負荷領域よりも低負荷領域の方が検出感度が高い。一方、振幅検出は、低負荷領域よりも高負荷領域の方が検出感度が高い。従って、低負荷領域で負荷が変動する場合には、パルス幅検出を用いて負荷の高低を判断することが望ましく、高負荷領域で負荷が変動する場合には、振幅検出を用いて負荷の高低を判断することが望ましい。このように低負荷領域と高負荷領域で検出方式を使い分けることで、負荷変動の効率的な検出が可能になる。   Thus, in the pulse width detection, the detection sensitivity is higher in the low load region than in the high load region. On the other hand, in the amplitude detection, the detection sensitivity is higher in the high load region than in the low load region. Therefore, when the load fluctuates in the low load region, it is desirable to determine the level of the load using pulse width detection. When the load fluctuates in the high load region, the load level is detected using amplitude detection. It is desirable to judge. As described above, by using different detection methods for the low load region and the high load region, it is possible to efficiently detect the load fluctuation.

具体的には、例えば負荷変調により送信されるデータを検出する場合には、比較的、低負荷の領域で負荷が変動する。従って、受電装置40が負荷変調により送信したデータの検出については、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行うことが望ましい。一方、着脱検出などの過負荷状態の場合には、高負荷領域での感度が高いことが望ましく、着脱検出については、振幅検出回路28で検出された振幅情報に基づいて行うことが望ましい。このようにすることで、データ検出、異物検出、着脱検出などを、高い感度で効率良く実現できる。   Specifically, for example, when detecting data transmitted by load modulation, the load fluctuates in a relatively low load region. Therefore, it is desirable to detect the 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. On the other hand, in the case of an overload state such as attachment / detachment detection, it is desirable that sensitivity in a high load region is high, and attachment / detachment detection is desirably performed based on amplitude information detected by the amplitude detection circuit 28. In this way, data detection, foreign object detection, attachment / detachment detection, and the like can be efficiently realized with high sensitivity.

なお状況によっては、データ検出を、振幅検出回路28で検出された振幅情報に基づいて行ったり、異物検出や着脱検出などの過負荷検出を、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行ってもよい。例えばデータ検出の際に高負荷領域で負荷が変動する場合には、振幅情報に基づいてデータ検出を行ったり、振幅情報とパルス幅情報を兼用してデータ検出を行う。一方、電源の供給能力が低く、過負荷により電源電圧が低下するシステムなどの場合には、パルス幅情報に基づいて異物検出や着脱検出を行ったり、パルス幅情報と振幅情報を兼用して異物検出や着脱検出を行う。   Depending on the situation, data detection is performed based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit 28, or overload detection such as foreign object detection or attachment / detachment detection is performed on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit 33. May be based on. For example, if the load varies in a high load region during data detection, data detection is performed based on amplitude information, or data detection is performed using both amplitude information and pulse width information. On the other hand, in a system where the power supply capability is low and the power supply voltage drops due to overload, foreign object detection or attachment / detachment detection is performed based on the pulse width information, or the pulse width information and amplitude information are used together. Detection and attachment / detachment detection are performed.

例えば異物検出については、前述したように振幅検出回路28で検出された振幅情報に基づいて行うことができるが、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行ったり、振幅情報及びパルス幅情報を用いて行ってもよい。   For example, the foreign object detection can be performed based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit 28 as described above, but can be performed based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit 33, or the amplitude information and You may carry out using pulse width information.

例えば図19に異物サイズとパルス幅検出のカウント値との関係を示す。G1は正常な負荷の場合の変化特性である。G2は、異物ではない正常な負荷の場合に1次側(受電装置)において観測される計数限界値の収束横軸線である。G3の変化特性のように、計数値がG2の計数限界値以下になる場合には異物と判断できる。即ちG3は、振幅検出によっては検出できない異物の変化特性であり、コイルとの間で想定外の結合が行われ、正常な負荷(G1)ではあり得ない位相回転により小さなカウント値が観測されるため、異物と判断できる。この図19の検出手法を振幅検出と組み合わせることで、よりインテリジェントな検出処理が可能になる。   For example, FIG. 19 shows the relationship between the foreign substance size and the pulse width detection count value. G1 is a change characteristic in a normal load. G2 is the convergence horizontal axis of the count limit value observed on the primary side (power receiving device) in the case of a normal load that is not a foreign object. When the count value is equal to or less than the count limit value of G2 as in the change characteristic of G3, it can be determined as a foreign object. That is, G3 is a change characteristic of a foreign substance that cannot be detected by amplitude detection, and unexpected coupling is performed with the coil, and a small count value is observed due to phase rotation that cannot be a normal load (G1). Therefore, it can be determined as a foreign object. By combining the detection method of FIG. 19 with amplitude detection, more intelligent detection processing can be performed.

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(低電位側電源、高電位側電源、検出電圧、電子機器等)と共に記載された用語(GND、VDD、ピーク電圧、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、振幅検出手法、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, peak voltage, portable) described at least once together with different terms having a broader meaning or the same meaning (low potential side power supply, high potential side power supply, detection voltage, electronic device, etc.) Phone, charger, etc.) may be replaced with the different terms 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, and the power reception device, the amplitude detection method, 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. 本実施形態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 this embodiment. しきい値テーブルの例。An example threshold table. 振幅検出回路、A/D変換回路の具体的な構成例。3 shows a specific configuration example of an amplitude detection circuit and an A / D conversion circuit. 振幅検出回路の動作を説明するための信号波形例。7 is a signal waveform example for explaining the operation of the amplitude detection circuit. 本実施形態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 this embodiment. 本実施形態の第1の変形例の構成例。The structural example of the 1st modification of this embodiment. 第1の変形例の動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the operation | movement of a 1st modification. 本実施形態の第2の変形例の構成例。The structural example of the 2nd modification of this embodiment. 図14(A)、図14(B)はコイル端電圧波形の測定結果を示す図。14A and 14B are diagrams showing measurement results of coil end voltage waveforms. 駆動クロックとコイル端電圧波形の関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between a drive clock and a coil end voltage waveform. 第2の変形例の具体的な構成例。The specific structural example of a 2nd modification. 第2の変形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 a 2nd modification. 図18(A)、図18(B)は、パルス幅変化、振幅変化の特性図。18A and 18B are characteristic diagrams of changes in pulse width and amplitude. 異物サイズとパルス幅検出のカウント値との関係を示す特性図。The characteristic view which shows the relationship between a foreign material size and the count value of pulse width detection.

符号の説明Explanation of symbols

L1 1次コイル、L2 2次コイル、
10 送電装置、12 送電部、14 電圧検出回路、16 表示部、
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、28 振幅検出回路、
29 A/D変換回路、30 ラッチ回路、32 波形整形回路、
33 パルス幅検出回路、34 ラッチ回路、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)、54 出力保証回路、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、100 しきい値テーブル、102 カウンタ、
110 サンプルホールド回路、112 逐次比較レジスタ、114 D/A変換回路、
120 イネーブル信号生成回路、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
L1 primary coil, L2 secondary coil,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power transmission device, 12 Power transmission part, 14 Voltage detection circuit, 16 Display part,
20 power transmission control device, 22 control circuit (power transmission side), 24 oscillation circuit,
25 drive clock generation circuit, 26 driver control circuit, 28 amplitude detection circuit,
29 A / D conversion circuit, 30 latch circuit, 32 waveform shaping circuit,
33 pulse width detection circuit, 34 latch 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), 54 output guarantee circuit, 56 position detection circuit,
58 oscillation circuit, 60 frequency detection circuit, 62 full charge detection circuit, 90 load,
92 charge control device, 94 battery, 100 threshold table, 102 counter,
110 sample hold circuit, 112 successive approximation register, 114 D / A conversion circuit,
120 enable signal generation circuit, 122 counter, 124 count value holding circuit,
126 output circuit, 130 comparison circuit

Claims (18)

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における送電制御装置であって、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
検出された前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、
前記送電装置を制御する制御回路を含み、
前記送電装置は、
前記1次コイルの一端のノードと低電位側電源との間に設けられた電圧分割回路を有し、前記1次コイルの誘起電圧信号を前記電圧分割回路の電圧分割ノードに出力する電圧検出回路を含み、
前記A/D変換回路は、
前記振幅検出回路での検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで、検出電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧のデジタルデータを求め、
前記制御回路は、
前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行うと共に、
前記電圧検出回路の第1の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行うことで過負荷が検出された場合には、前記電圧検出回路の前記第1の電圧分割ノードとは異なる第2の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を、前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行って、異物検出又は着脱検出を行うことを特徴とする送電制御装置。
A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, there at the power transmission control device of a non-contact power transmission system that supplies power to a load of the power reception device And
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
An A / D conversion circuit for performing A / D conversion of the detected amplitude information;
A control circuit for controlling the power transmission device;
The power transmission device is:
A voltage detection circuit having a voltage divider circuit provided between a node at one end of the primary coil and a low-potential side power supply, and outputting an induced voltage signal of the primary coil to a voltage divider node of the voltage divider circuit Including
The A / D conversion circuit includes:
At the conversion timing when a given period has elapsed from the timing when the detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds the provisional specified voltage, A / D conversion of the detection voltage is performed to obtain digital data of the reference threshold voltage,
The control circuit includes:
The digital data of the reference threshold voltage is used to perform at least one of detection of data transmitted by the power receiving device by load modulation, detection of foreign matter, and detection of attachment / detachment ,
When overload is detected by performing switching control to input an induced voltage signal from the first voltage division node of the voltage detection circuit to the amplitude detection circuit, the first voltage of the voltage detection circuit A power transmission control device , wherein foreign matter detection or attachment / detachment detection is performed by performing switching control in which an induced voltage signal from a second voltage division node different from the division node is input to the amplitude detection circuit .
請求項1において、
前記制御回路は、
検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから、カウンタを用いてカウント処理を開始し、前記カウンタのカウント値に基づき設定された前記変換タイミングで前記A/D変換を行うように、前記A/D変換回路を制御することを特徴とする送電制御装置。
In claim 1,
The control circuit includes:
The A / D conversion is performed so that the counting process is started using a counter from the timing when the detected voltage exceeds the provisional voltage, and the A / D conversion is performed at the conversion timing set based on the count value of the counter. A power transmission control device for controlling a conversion circuit.
請求項1又は2において、
前記仮規定電圧は、前記受電装置が有する負荷変調部の負荷が無負荷である場合の検出電圧と前記負荷変調部の負荷が有負荷である場合の検出電圧との間の電圧であることを特徴とする送電制御装置。
In claim 1 or 2,
The temporary specified voltage is a voltage between a detection voltage when the load of the load modulation unit included in the power receiving apparatus is unloaded and a detection voltage when the load of the load modulation unit is loaded. A power transmission control device.
請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記制御回路は、
前記基準しきい値電圧に対してデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のパラメータ電圧を減算又は加算することで得られたデータ検出用、異物検出用又は着脱検出用のしきい値電圧に基づいて、データ検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行うことを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The control circuit includes:
The threshold voltage for data detection, foreign object detection or attachment / detachment detection obtained by subtracting or adding the parameter voltage for data detection, foreign object detection or attachment / detachment detection to the reference threshold voltage. Based on this, at least one of data detection, foreign object detection, and attachment / detachment detection is performed.
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記振幅検出回路は、
前記1次コイルの誘起電圧信号のピーク電圧を保持ノードに保持することで、前記振幅情報であるピーク電圧を検出し、
前記制御回路は、
ピーク電圧が前記仮規定電圧を超えたタイミングから第1の期間が経過したリセットタイミングで、前記保持ノードの電荷を低電位側電源に放電するリセット制御を行い、
前記A/D変換回路は、
前記リセットタイミングから第2の期間が経過した変換タイミングで、ピーク電圧のA/D変換を行って、前記基準しきい値電圧のデジタルデータを求め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 amplitude detection circuit includes:
By holding the peak voltage of the induced voltage signal of the primary coil at the holding node, the peak voltage that is the amplitude information is detected,
The control circuit includes:
At the reset timing when the first period has elapsed from the timing when the peak voltage exceeds the provisional specified voltage, reset control is performed to discharge the charge of the holding node to the low potential side power supply,
The A / D conversion circuit includes:
A power transmission control device, wherein digital data of the reference threshold voltage is obtained by performing A / D conversion of a peak voltage at a conversion timing at which a second period has elapsed from the reset timing.
請求項1乃至のいずれかにおいて、
前記1次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路を含み、
受電側の負荷電流量が大きい高負荷領域よりも受電側の負荷電流量が小さい低負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記パルス幅情報のパルス幅の変化率が大きく、前記低負荷領域よりも前記高負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記誘起電圧信号のコイル端電圧の変化率が大きい場合に、
前記制御回路は、
前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、2次側の負荷変動を検出して、データ検出を行い、
前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、着脱検出を行うことを特徴とする送電制御装置。
In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
A pulse width detection circuit for detecting pulse width information of the induced voltage signal of the primary coil;
The rate of change of the pulse width of the pulse width information with respect to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the low load region where the load current amount on the power receiving side is smaller than the high load region where the load current amount on the power receiving side is large, When the rate of change of the coil end voltage of the induced voltage signal relative to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the high load region than in the low load region,
The control circuit includes:
Based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit, a load fluctuation on the secondary side is detected to perform data detection,
A power transmission control device that performs attachment / detachment detection using digital data of the reference threshold voltage.
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における送電制御装置であって、
前記1次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路と、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
前記送電装置を制御する制御回路を含み、
受電側の負荷電流量が大きい高負荷領域よりも受電側の負荷電流量が小さい低負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記パルス幅情報のパルス幅の変化率が大きく、前記低負荷領域よりも前記高負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記誘起電圧信号のコイル端電圧の変化率が大きい場合に、
前記制御回路は、
前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、2次側の負荷変動を検出して、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出を行い、
前記振幅検出回路で検出された前記振幅情報に基づいて、着脱検出を行うことを特徴とする送電制御装置。
A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, there at the power transmission control device of a non-contact power transmission system that supplies power to a load of the power reception device And
A pulse width detection circuit for detecting pulse width information of the induced voltage signal of the primary coil;
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
A control circuit for controlling the power transmission device;
The rate of change of the pulse width of the pulse width information with respect to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the low load region where the load current amount on the power receiving side is smaller than the high load region where the load current amount on the power receiving side is large, When the rate of change of the coil end voltage of the induced voltage signal relative to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the high load region than in the low load region,
The control circuit includes:
Based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit, a load fluctuation on the secondary side is detected, and the data transmitted by the power receiving device by load modulation is detected,
A power transmission control device that performs attachment / detachment detection based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit.
請求項6又は7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、
前記1次コイルの誘起電圧信号を波形整形し、波形整形信号を出力する波形整形回路を含み、
前記パルス幅検出回路は、
前記波形整形信号と前記駆動クロックを受け、前記波形整形信号のパルス幅情報を検出することを特徴とする送電制御装置。
In claim 6 or 7 ,
A drive clock generation circuit for generating a drive clock for defining 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;
A waveform shaping circuit for shaping the induced voltage signal of the primary coil and outputting a waveform shaping signal;
The pulse width detection circuit
A power transmission control device that receives the waveform shaping signal and the drive clock and detects pulse width information of the waveform shaping signal.
請求項において、
前記パルス幅検出回路は、
前記駆動クロックが非アクティブの電圧レベルからアクティブの電圧レベルに変化する第1のポイントから、前記波形整形信号がアクティブの電圧レベルから非アクティブの電圧レベルに変化する第2のポイントまでの期間であるパルス幅期間を計測することで、パルス幅情報を検出することを特徴とする送電制御装置。
In claim 8 ,
The pulse width detection circuit
A period from a first point at which the driving clock changes from an inactive voltage level to an active voltage level to a second point at which the waveform shaping signal changes from an active voltage level to an inactive voltage level. A power transmission control device that detects pulse width information by measuring a pulse width period.
請求項1乃至のいずれかに記載の送電制御装置と、
交流電圧を生成して前記1次コイルに供給する送電部とを含むことを特徴とする送電装置。
A power transmission control device according to any one of claims 1 to 9 ,
And a power transmission unit that generates an AC voltage and supplies the AC voltage to the primary coil.
請求項10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 10 . 送電装置と受電装置を含み、1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて前記送電装置から前記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であって、
前記受電装置は、
前記2次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部と、
前記受電装置から前記送電装置にデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷を可変に変化させる負荷変調部を含み、
前記送電装置は、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
検出された前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、
前記送電装置を制御する制御回路と、
前記1次コイルの一端のノードと低電位側電源との間に設けられた電圧分割回路を有し、前記1次コイルの誘起電圧信号を前記電圧分割回路の電圧分割ノードに出力する電圧検出回路を含み、
前記A/D変換回路は、
前記振幅検出回路での検出電圧が仮規定電圧を超えたタイミングから所与の期間が経過した変換タイミングで、検出電圧のA/D変換を行って、基準しきい値電圧のデジタルデータを求め、
前記制御回路は、
前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行うと共に、
前記電圧検出回路の第1の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行うことで過負荷が検出された場合には、前記電圧検出回路の前記第1の電圧分割ノードとは異なる第2の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を、前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行って、異物検出又は着脱検出を行うことを特徴とする無接点電力伝送システム。
A power transmission device and a power reception device are included, and a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled to transmit power from the power transmission device to the power reception device, and supply power to a load of the power reception device. A contact power transmission system,
The power receiving device is:
A power receiving unit that converts an induced voltage of the secondary coil into a DC voltage;
When transmitting data from the power reception device to the power transmission device, including a load modulation unit that variably changes the load according to transmission data,
The power transmission device is:
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
An A / D conversion circuit for performing A / D conversion of the detected amplitude information;
A control circuit for controlling the power transmission device ;
A voltage detection circuit having a voltage divider circuit provided between a node at one end of the primary coil and a low-potential side power supply, and outputting an induced voltage signal of the primary coil to a voltage divider node of the voltage divider circuit Including
The A / D conversion circuit includes:
At the conversion timing when a given period has elapsed from the timing when the detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds the provisional specified voltage, A / D conversion of the detection voltage is performed to obtain digital data of the reference threshold voltage,
The control circuit includes:
The digital data of the reference threshold voltage is used to perform at least one of detection of data transmitted by the power receiving device by load modulation, detection of foreign matter, and detection of attachment / detachment ,
When overload is detected by performing switching control to input an induced voltage signal from the first voltage division node of the voltage detection circuit to the amplitude detection circuit, the first voltage of the voltage detection circuit A contactless power transmission system that performs foreign substance detection or attachment / detachment detection by performing switching control in which an induced voltage signal from a second voltage division node different from the division node is input to the amplitude detection circuit .
送電装置と受電装置を含み、1次コイルと2次コイルを電磁的に結合させて前記送電装置から前記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であって、
前記受電装置は、
前記2次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部と、
前記受電装置から前記送電装置にデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷を可変に変化させる負荷変調部を含み、
前記送電装置は、
前記1次コイルの誘起電圧信号のパルス幅情報を検出するパルス幅検出回路と、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
前記送電装置を制御する制御回路を含み、
受電側の負荷電流量が大きい高負荷領域よりも受電側の負荷電流量が小さい低負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記パルス幅情報のパルス幅の変化率が大きく、前記低負荷領域よりも前記高負荷領域の方が、受電側の負荷電流量の変化に対する前記誘起電圧信号のコイル端電圧の変化率が大きい場合に、
前記制御回路は、
前記パルス幅検出回路で検出された前記パルス幅情報に基づいて、2次側の負荷変動を検出して、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出を行い、
前記振幅検出回路で検出された前記振幅情報に基づいて、着脱検出を行うことを特徴とする無接点電力伝送システム。
A power transmission device and a power reception device are included, and a primary coil and a secondary coil are electromagnetically coupled to transmit power from the power transmission device to the power reception device, and supply power to a load of the power reception device. A contact power transmission system,
The power receiving device is:
A power receiving unit that converts an induced voltage of the secondary coil into a DC voltage;
When transmitting data from the power reception device to the power transmission device, including a load modulation unit that variably changes the load according to transmission data,
The power transmission device is:
A pulse width detection circuit for detecting pulse width information of the induced voltage signal of the primary coil;
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
A control circuit for controlling the power transmission device;
The rate of change of the pulse width of the pulse width information with respect to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the low load region where the load current amount on the power receiving side is smaller than the high load region where the load current amount on the power receiving side is large, When the rate of change of the coil end voltage of the induced voltage signal relative to the change of the load current amount on the power receiving side is larger in the high load region than in the low load region,
The control circuit includes:
Based on the pulse width information detected by the pulse width detection circuit, a load fluctuation on the secondary side is detected, and the data transmitted by the power receiving device by load modulation is detected,
A contactless power transmission system that performs attachment / detachment detection based on the amplitude information detected by the amplitude detection circuit.
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における送電制御装置であって、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、
前記送電装置を制御する制御回路と、
を含み、
前記送電装置は、
前記1次コイルの一端のノードと低電位側電源との間に設けられた電圧分割回路を有し、前記1次コイルの誘起電圧信号を前記電圧分割回路の電圧分割ノードに出力する電圧検出回路を含み、
前記A/D変換回路は、
前記振幅検出回路での検出電圧が所与の電圧を超えたタイミングの後に、前記検出電圧のA/D変換を行って、前記受電装置が送信したデータの検出、異物検出、又は前記送電装置と前記受電装置の着脱の検出を行うための基準しきい値電圧を求め、
前記制御回路は、
前記基準しきい値電圧に基づいて、前記受電装置が送信したデータの検出、前記異物検出、及び前記送電装置と前記受電装置の着脱の検出の少なくとも1つを行うと共に、
前記電圧検出回路の第1の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行うことで過負荷が検出された場合には、前記電圧検出回路の前記第1の電圧分割ノードとは異なる第2の電圧分割ノードからの誘起電圧信号を、前記振幅検出回路に入力するスイッチング制御を行って、異物検出又は着脱検出を行うことを特徴とする送電制御装置。
A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, there at the power transmission control device of a non-contact power transmission system that supplies power to a load of the power reception device And
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
An A / D conversion circuit for performing A / D conversion of the amplitude information;
A control circuit for controlling the power transmission device;
Including
The power transmission device is:
A voltage detection circuit having a voltage divider circuit provided between a node at one end of the primary coil and a low-potential side power supply, and outputting an induced voltage signal of the primary coil to a voltage divider node of the voltage divider circuit Including
The A / D conversion circuit includes:
After the timing when the detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds a given voltage, A / D conversion of the detection voltage is performed to detect data transmitted from the power receiving device, detect foreign matter, or the power transmission device. Obtaining a reference threshold voltage for detecting whether the power receiving device is attached or detached;
The control circuit includes:
Based on the reference threshold voltage, at least one of detection of data transmitted by the power receiving device, detection of the foreign matter, and detection of attachment / detachment of the power transmission device and the power receiving device ,
When overload is detected by performing switching control to input an induced voltage signal from the first voltage division node of the voltage detection circuit to the amplitude detection circuit, the first voltage of the voltage detection circuit A power transmission control device , wherein foreign matter detection or attachment / detachment detection is performed by performing switching control in which an induced voltage signal from a second voltage division node different from the division node is input to the amplitude detection circuit .
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における送電制御装置であって、
前記1次コイルの誘起電圧信号の振幅情報を検出する振幅検出回路と、
前記振幅情報のA/D変換を行うA/D変換回路と、
前記送電装置を制御する制御回路と、
を含み、
前記A/D変換回路は、
前記振幅検出回路での検出電圧が所与の電圧を超えたタイミングの後に、前記検出電圧のA/D変換を行って、前記受電装置が送信したデータの検出、異物検出、又は前記送電装置と前記受電装置の着脱の検出を行うための基準しきい値電圧を求め、
前記制御回路は、
前記基準しきい値電圧のデジタルデータを用いて、データ検出用しきい値電圧、異物検出用しきい値電圧、又は着脱検出用しきい値電圧を補正し、補正により得られた前記データ検出用しきい値電圧、前記異物検出用しきい値電圧、又は前記着脱検出用しきい値電圧を用いて、前記受電装置が負荷変調により送信したデータの検出、異物検出、及び着脱検出の少なくとも1つを行うことを特徴とする送電制御装置。
A primary coil and a secondary coil electromagnetically coupled to form the power to transmit with respect to the power receiving device from the power transmission device, there at the power transmission control device of a non-contact power transmission system that supplies power to a load of the power reception device And
An amplitude detection circuit for detecting amplitude information of the induced voltage signal of the primary coil;
An A / D conversion circuit for performing A / D conversion of the amplitude information;
A control circuit for controlling the power transmission device;
Including
The A / D conversion circuit includes:
After the timing when the detection voltage in the amplitude detection circuit exceeds a given voltage, A / D conversion of the detection voltage is performed to detect data transmitted from the power receiving device, detect foreign matter, or the power transmission device. Obtaining a reference threshold voltage for detecting whether the power receiving device is attached or detached;
The control circuit includes:
Using the digital data of the reference threshold voltage, the data detection threshold voltage, the foreign object detection threshold voltage, or the attachment / detachment detection threshold voltage is corrected, and the data detection obtained by the correction is corrected. Using the threshold voltage, the foreign object detection threshold voltage, or the attachment / detachment detection threshold voltage , at least one of detection of data transmitted by the power receiving device by load modulation, foreign object detection, and attachment / detachment detection The power transmission control device characterized by performing.
請求項14又は15に記載の送電制御装置と、
交流電圧を生成して前記1次コイルに供給する送電部とを含むことを特徴とする送電装置。
A power transmission control device according to claim 14 or 15 ,
And a power transmission unit that generates an AC voltage and supplies the AC voltage to the primary coil.
請求項16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 16 . 送電装置と受電装置を含み、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であって、
前記送電装置は、請求項16に記載の送電装置であることを特徴とする無接点電力伝送システム。
Non-contact power including a power transmitting device and a power receiving device, transmitting power from the power transmitting device to the power receiving device by electromagnetically coupling the primary coil and the secondary coil, and supplying power to the load of the power receiving device A transmission system,
The non-contact power transmission system according to claim 16 , wherein the power transmission device is the power transmission device according to claim 16 .
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