JP6199408B2 - Dcバイアスを使用した高電力のrf電界効果トランジスタスイッチング - Google Patents
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Description
102 入力電力
104 送信機
105 場
108 受信機
110 出力電力
112 距離
114 送信アンテナ
118 受信アンテナ
204 送信機
206 ワイヤレス場
206 送信回路
208 受信機
210 受信回路
214 送信アンテナ
218 受信アンテナ
219 通信チャネル
222 発振器
223 周波数制御信号
224 ドライバ回路
226 フィルタ/整合回路
232 整合回路
234 整流器/スイッチング回路
236 バッテリー
350 送信回路または受信回路
352 「ループ」アンテナ
354 キャパシタ
358 信号
404 送信機
406 送信回路
408 ローパスフィルタ(LPF)
409 固定インピーダンス整合回路
414 アンテナ
415 コントローラ
416 負荷感知回路
423 発振器
424 ドライバ回路
460 密閉型検出器
480 存在検出器
506 電力変換回路
508 受信機
510 受信回路
512 スイッチング回路
514 信号伝達検出器/ビーコン回路
516 プロセッサ
518 受信アンテナ
520 RF-DC変換器
522 DC-DC変換器
550 充電デバイス
600 送信回路
602 入力信号
614 アンテナ
620 キャパシタンス
622 可変抵抗器
624 ドライバ回路
626 フィルタ回路
632 インダクタ
634 キャパシタ
636 キャパシタ
650 送信回路
710 DCブロッキングキャパシタ
712 DCブロッキングキャパシタ
714 同調素子
720 電界効果トランジスタ
722 ドレインコンタクト
724 ソースコンタクト
726 ゲートコンタクト
730 レジスタ
732 レジスタ
734 キャパシタ
736 AC電力経路
738 AC電力経路
750 バイアス回路
814 同調素子
820 FET
822 ドレインコンタクト
824 ソースコンタクト
860 ドレインバイアス回路
920 FET
922 ドレインコンタクト
924 ソースコンタクト
926 FET
960 ドレインバイアス回路
1020 第1のFET
1040 第2のFET
1120 同調回路
1140 同調回路
1305 ワイヤレス電力同調回路
Claims (33)
- ワイヤレス電力伝達システムにおける同調を提供するための装置であって、
同調素子と、
ゲートと、第1の端子コンタクトと、第2の端子コンタクトとを有する電界効果トランジスタであり、前記第1の端子コンタクトが交流(AC)電圧であり、前記電界効果トランジスタが、前記第1の端子コンタクトの電気的特性に対する前記ゲートの電気的特性の変化に基づいて、AC電力経路に前記同調素子を電気的に係合するように構成される、電界効果トランジスタと、
前記第1の端子コンタクトに結合された第1のキャパシタと、前記第2の端子コンタクトに結合された第2のキャパシタと
を備え、
前記ゲートがキャパシタを介して前記第1の端子コンタクトに結合される、装置。 - 前記電界効果トランジスタを駆動するために、前記第1の端子コンタクトの前記電気的特性に対する前記ゲートの前記電気的特性を変えるように構成されたゲートバイアス回路をさらに備え、前記電気的特性がバイアス電位を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第2の端子コンタクトが前記第1の端子コンタクトよりもバイアスが高いように、前記第2の端子コンタクトをバイアスすることによって、前記電界効果トランジスタの出力静電容量を低減するように構成されたドレインバイアス回路をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ドレインバイアス回路が、自己バイアス乗算器回路を備える、請求項3に記載の装置。
- 前記同調素子が前記電界効果トランジスタに並列に接続される、請求項1に記載の装置。
- 第1の端子がソース端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのドレイン端子であるように、前記電界効果トランジスタがn型mosfetを備える、請求項1に記載の装置。
- 第1の端子がドレイン端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのソース端子であるように、前記電界効果トランジスタがp型mosfetを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記同調素子がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項1に記載の装置。
- 第2の同調素子をさらに備え、前記第2の同調素子がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第1および前記第2のキャパシタがDCブロッキングキャパシタであり、前記AC電力経路に対して前記第1および前記第2の端子コンタクトのフローティングを維持するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記電界効果トランジスタの出力静電容量が、前記ワイヤレス電力伝達システムにおける所望の同調に実質的に近づく、請求項1に記載の装置。
- 電力をワイヤレス送信する方法であって、
同調素子を提供するステップと、
ゲートと、第1の端子コンタクトと、第2の端子コンタクトとを有する電界効果トランジスタを提供するステップであり、前記第1の端子コンタクトが交流(AC)電圧であり、第1のキャパシタが前記第1の端子コンタクトに結合され、第2のキャパシタが前記第2の端子コンタクトに結合される、ステップと、
前記電界効果トランジスタの前記第1の端子コンタクトの電気的特性に対する前記ゲートの電気的特性の変化に基づいて、AC電力経路に前記同調素子を電気的に係合するステップと
を含み、
前記ゲートがキャパシタを介して前記第1の端子コンタクトに結合される、方法。 - 前記電界効果トランジスタを駆動するために、ゲートバイアス回路を使用して、前記第1の端子コンタクトの前記電気的特性に対する前記ゲートの前記電気的特性を変えるステップであり、前記電気的特性がバイアス電位を含む、ステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記第2の端子コンタクトが前記第1の端子コンタクトよりもバイアスが高いように、ドレインバイアス回路を使用して、前記第2の端子コンタクトをバイアスするステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記ドレインバイアス回路が、自己バイアス乗算器回路を備える、請求項14に記載の方法。
- 前記同調素子が前記電界効果トランジスタに並列に接続される、請求項12に記載の方法。
- 第1の端子がドレイン端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのソース端子であるように、前記電界効果トランジスタがn型mosfetを備える、請求項12に記載の方法。
- 第1の端子がソース端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのドレイン端子であるように、前記電界効果トランジスタがp型mosfetを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記同調素子がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項12に記載の方法。
- 第2の同調素子を提供するステップをさらに備え、前記第2の同調素子がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項12に記載の方法。
- 前記AC電力経路に対して前記第1の端子コンタクトおよび前記第2の端子コンタクトのフローティングを維持するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記電界効果トランジスタの出力静電容量が、ワイヤレス電力伝達システムにおける所望の同調に実質的に近づく、請求項12に記載の方法。
- ワイヤレス電力伝達システムにおける同調を提供するように構成される同調回路であって、
同調のための手段と、
スイッチングのための手段であり、前記スイッチングのための手段が、ゲートと、第1の端子コンタクトと、第2の端子コンタクトとを有する電界効果トランジスタを有し、前記第1の端子コンタクトが交流(AC)電圧である、スイッチングのための手段と、
前記電界効果トランジスタの前記第1の端子コンタクトの電気的特性に対する前記ゲートの電気的特性を変えることに基づいて、AC電力経路に同調素子を電気的に係合するための手段と、
前記スイッチングのための手段の第1の端子コンタクトで静電容量を前記スイッチングのための手段に提供するための第1の手段と、
前記スイッチングのための手段の第2の端子コンタクトで静電容量を前記スイッチングのための手段に提供するための第2の手段と
を備え、前記ゲートがキャパシタを介して前記第1の端子コンタクトに結合される、同調回路。 - 前記電気的に係合するための手段が、さらに前記電界効果トランジスタを駆動するためのゲートバイアス回路を使用し、前記電気的特性がバイアス電位を有する、請求項23に記載の同調回路。
- 前記第2の端子コンタクトが前記第1の端子コンタクトよりもバイアスが高いように、ドレインバイアス回路を使用して前記第2の端子コンタクトをバイアスするための手段をさらに備える、請求項23に記載の同調回路。
- 前記ドレインバイアス回路が自己バイアス乗算器回路を備える、請求項25に記載の同調回路。
- 前記同調のための手段が前記電界効果トランジスタに並列に接続される、請求項23に記載の同調回路。
- 第1の端子がドレイン端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのソース端子であるように、前記電界効果トランジスタがn型mosfetを備える、請求項23に記載の同調回路。
- 第1の端子がソース端子であり、第2の端子が前記電界効果トランジスタのドレイン端子であるように、前記電界効果トランジスタがp型mosfetを備える、請求項23に記載の同調回路。
- 前記同調するための手段がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項23に記載の同調回路。
- 第2の同調するための手段を提供するための手段をさらに備え、前記第2の同調するための手段がキャパシタまたはインダクタを備える、請求項23に記載の同調回路。
- 前記AC電力経路に対して第1の端子および第2の端子のフローティングを維持するための手段をさらに備える、請求項23に記載の同調回路。
- 前記電界効果トランジスタの出力静電容量が、前記ワイヤレス電力伝達システムにおける所望の同調に実質的に近づく、請求項23に記載の同調回路。
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