KR102272360B1 - Apparatus for receiving wireless power - Google Patents
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Abstract
무선 전력 수신 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신부; 브릿지 정류 회로를 구비하고, 상기 전력 수신부로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류부; 상기 브릿지 정류 회로에 연결되는 스위치부; 및 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압을 초과하는 경우 상기 스위치부를 온시키고, 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압보다 같거나 작을 경우 상기 스위치부를 오프시키는 제어부를 포함한다.A wireless power receiving apparatus is provided. A wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a power receiving unit for wirelessly receiving power from the outside; a rectifying unit having a bridge rectifying circuit and converting an AC voltage input from the power receiving unit into a DC voltage; a switch unit connected to the bridge rectifying circuit; and a controller that turns on the switch unit when the converted DC voltage exceeds a threshold voltage, and turns off the switch unit when the converted DC voltage is equal to or less than a threshold voltage.
Description
본 발명은 무선 전력 수신 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선으로 수신한 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 무선 전력 수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power receiver, and more particularly, to a wireless power receiver that converts an AC voltage wirelessly received into a DC voltage.
전통적으로 무선 전력 수신장치들에게 유선으로 전기 에너지를 공급하는 방법 대신에, 최근에는 접촉 없이 무선으로 전기 에너지를 공급하는 방법이 사용된다. 무선으로 에너지를 수신하는 무선 전력 수신장치는 상기 수신된 무선 전력에 의하여 직접 구동되거나, 상기 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전하고 상기 충전된 전력에 의하여 구동될 수 있다.Traditionally, instead of a method of supplying electrical energy to wireless power receivers by wire, a method of supplying electrical energy wirelessly without contact is recently used. The wireless power receiver wirelessly receiving energy may be directly driven by the received wireless power, or may charge a battery using the received wireless power and be driven by the charged power.
도 1은 종래 무선 전력 수신 장치를 도시하는 회로도이고, 도 2는 종래 무선 전력 수신 장치에서 수신된 교류 전압을 나타내는 그래프이다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional wireless power receiver, and FIG. 2 is a graph illustrating an AC voltage received by the conventional wireless power receiver.
또한, 도 3은 종래 무선 전력 수신 장치의 동작도이고, 도 4는 종래 무선 전력 수신 장치에 의해 정류된 전압을 나태내는 그래프이다.Also, FIG. 3 is an operation diagram of a conventional wireless power receiver, and FIG. 4 is a graph illustrating a voltage rectified by the conventional wireless power receiver.
도 1을 참조하면, 종래 무선 전력 수신 장치(10)는 전력 수신부(110), 정류부(120), 컨버터(130) 및 부하(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the conventional
전력 수신부(110)는 무선 전력 송신 장치에서 송신한 전력을 수신한다. 이 때, 전력 수신부(110)에서 수신한 전력은 도 2와 같이 정현 교류 전압이다.The
정류부(120)는 제1 내지 제4 다이오드(D1, D2, D3, D4)를 구비하여 전력 수신부(110)에서 수신한 전력을 직류 전압으로 변환시킨다.The
이 때, 도 3을 참조하면, 전력 수신부(110)에서 수신한 교류 전력은 처음 반주기 동안 다이오드 D1과 D4만이 순방향으로 바이어스되어 I1의 경로로 흐르고, 다음 반주기동안 다이오드 D2와 D3만이 역방향으로 바이어스되어 I2의 경로로 흐르게 된다.At this time, referring to FIG. 3 , in the AC power received from the
따라서, 도 4와 같이 최대 전압이 인 경우, 컨버터(130) 및 부하(140)에 공급되기 위해 정류부(120)에서 정류된 직류 전압()은 2 가 된다.Therefore, as shown in Fig. 4, the maximum voltage is In the case of , the DC voltage rectified by the
다만, 종래 무선 전력 수신 장치(10)에 따르면 전력 수신부(110)에서 과도한 에너지를 수신하는 경우 부품이 손상되거나 과열로 인해 화재 위험성이 있고, 컨버터(130)의 입력 전압이 높아 컨버터(130)의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, according to the conventional
그러므로, 무선 전력 송신 장치로부터 과도한 에너지를 수신하는 경우 컨버터(130)에 과전압이 입력되는 것을 방지하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.Therefore, when excessive energy is received from the wireless power transmitter, the development of a technology for preventing an overvoltage from being input to the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 과제는 무선 전력 송신 장치로부터 과도한 에너지를 수신하는 경우 컨버터에 과전압이 입력되는 것을 방지하기 위한 무선 전력 수신 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a wireless power receiver for preventing overvoltage from being input to a converter when excessive energy is received from the wireless power transmitter.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치는, 외부로부터 무선으로 전력을 수신하는 전력 수신부; 브릿지 정류 회로를 구비하고, 상기 전력 수신부로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류부; 상기 브릿지 정류 회로에 연결되는 스위치부; 및 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압을 초과하는 경우 상기 스위치부를 온시키고, 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압보다 같거나 작을 경우 상기 스위치부를 오프시키는 제어부를 포함한다.A wireless power receiving apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a power receiving unit for wirelessly receiving power from the outside; a rectifying unit having a bridge rectifying circuit and converting an AC voltage input from the power receiving unit into a DC voltage; a switch unit connected to the bridge rectifying circuit; and a controller that turns on the switch unit when the converted DC voltage exceeds a threshold voltage, and turns off the switch unit when the converted DC voltage is equal to or less than a threshold voltage.
또한, 상기 전력 수신부는, 커패시터 및 인턱터를 구비하고, 자기 공진을 통해 외부로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있다.In addition, the power receiver may include a capacitor and an inductor, and wirelessly receive power from the outside through magnetic resonance.
또한, 상기 브릿지 정류 회로는, 제1 내지 제4 다이오드를 포함하되, 상기 제1 다이오드의 양극은 상기 제3 다이오드의 음극과 연결되고, 상기 제2 다이오드의 양극은 상기 제4 다이오드의 음극과 연결될 수 있다.In addition, the bridge rectifier circuit may include first to fourth diodes, wherein the anode of the first diode is connected to the cathode of the third diode, and the anode of the second diode is connected to the cathode of the fourth diode. can
또한, 상기 스위치부는, 상기 제3 다이오드에 연결되어 상기 제3 다이오드를 도통 또는 비도통 시키거나, 상기 제4 다이오드에 연결되어 상기 제4 다이오드를 도통 또는 비도통 시킬 수 있다.Also, the switch unit may be connected to the third diode to conduct or non-conduct the third diode, or may be connected to the fourth diode to conduct or non-conduct the fourth diode.
또한, 상기 스위치부는, 상기 제3 다이오드 및 상기 제4 다이오드 중 하나를 도통 또는 비도통시키기 위해 상기 제어부에 의해 제어되는 바디 다이오드(body diode)일 수 있다.In addition, the switch unit may be a body diode controlled by the controller to conduct or not conduct one of the third diode and the fourth diode.
또한, 상기 스위치부는, 모스펫(MOSFET)으로 형성될 수 있다.Also, the switch unit may be formed of a MOSFET.
또한, 상기 제어부는, 임계 전압을 발생시키는 입계 전압기 및 상기 전력 수신부로부터 입력되는 교류 전압과 임계 전압을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.In addition, the control unit may include a threshold voltage generator for generating a threshold voltage and a comparator for comparing the AC voltage input from the power receiver and the threshold voltage.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
상기와 같은 본 발명의 무선 전력 수신 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the wireless power receiver of the present invention as described above, there are one or more of the following effects.
본 발명에 따르면, 무선 전력 송신장치로부터 과도한 에너지를 수신하는 경우 컨버터에 과전압이 입력되는 것을 방지하여 부품의 손상이나 과열로 인한 화재의 위험성을 줄일 수 있다.According to the present invention, when excessive energy is received from the wireless power transmitter, it is possible to prevent overvoltage from being input to the converter, thereby reducing the risk of fire due to damage to parts or overheating.
또한, 컨버터에 과전압이 입력되는 것을 방지하여 컨버터의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent an overvoltage from being input to the converter, thereby improving the efficiency of the converter.
도 1은 종래 무선 전력 수신 장치를 도시하는 회로도이다.
도 2는 종래 무선 전력 수신 장치에서 수신된 교류 전압을 나타내는 그래프이다.
도 3은 종래 무선 전력 수신 장치의 동작도이다.
도 4는 종래 무선 전력 수신 장치에 의해 정류된 전압을 나태내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 볼록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 회로도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 동작도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 의해 정류된 전압을 나타내는 그래프이다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional wireless power receiving apparatus.
2 is a graph illustrating an AC voltage received in a conventional wireless power receiver.
3 is an operation diagram of a conventional wireless power receiver.
4 is a graph illustrating a voltage rectified by a conventional wireless power receiver.
5 is a convex view of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram illustrating an apparatus for receiving wireless power according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are operational diagrams of an apparatus for receiving wireless power according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph illustrating a voltage rectified by a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and a method for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments published below, but may be implemented in various different forms, only these embodiments make the publication of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.In addition, the terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” means not excluding the presence or addition of one or more other components, steps and/or actions in addition to the stated components, steps and/or actions. use. And, “and/or” includes each and every combination of one or more of the recited items.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 볼록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치를 도시하는 회로도이다.5 is a convex diagram of an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an apparatus for receiving power wirelessly according to an embodiment of the present invention.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(20)는, 전력 수신부(210), 정류부(220), 스위치부(230), 제어부(240), 컨버터(250) 및 부하(260)를 포함하나, 이외 추가적인 구성을 배제하지 않는다.5 and 6 , the
본 명세서에서 개시된 기술은 무선 전력 전송(wireless power transfer)에 적용된다. 그러나 본 명세서에서 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 전력 전송 시스템 및 방법, 무선 충전회로 및 방법, 그 외 무선으로 전송되는 전력을 이용하는 방법 및 장치에도 적용될 수 있다. The technology disclosed herein is applied to wireless power transfer. However, the technology disclosed in the present specification is not limited thereto, and may be applied to all power transmission systems and methods, wireless charging circuits and methods, and other methods and apparatuses using wirelessly transmitted power to which the technical idea of the technology can be applied. .
무선 전력 수신 장치(20)는 무선 전력 송신 장치로부터 필요한 전력을 무선으로 수신하여 동작이 가능한 기기이다. 또한, 무선 전력 수신 장치(20)는 수신된 무선 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.The wireless
이 때, 본 명세서에서 설명되는 무선으로 전력을 수신하는 무선 전력 수신 장치(20)는 휴대가 가능한 모든 전자 기기, 예컨대 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 출력장치 등의 입출력장치를 비롯하여, 휴대폰, 셀룰러폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player)와, 태블릿, 혹은 멀티 미디어 기기 등을 포괄하는 의미로 해석되어야 한다.At this time, the wireless
전력 수신부(210)는 외부로부터 무선으로 전력을 수신한다.The
전력 수신부(210)는 무선 전력 송신 장치와 상호 접촉 없이 무선으로 전력을 수신하기 위해 무선 전력 신호에 의해 발생하는 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합(Inductive Coupling) 방식과 특정 주파수의 무선 전력 신호에 의하여 발생하는 전자기적 공진 현상에 기초한 공진 결합(Electromagnetic Resonance Coupling) 방식 중 하나 이상을 이용하여 전력을 수신할 수 있다.The
여기에서, 유도 결합 방식이란 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상을 이용하여 하나의 코일에서 다른 코일로 자기장을 통해 전류를 유도하는 방식이고, 공진 결합 방식이란 두 매체가 같은 주파수로 공진할 경우 전자파가 근거리 전자장을 통하여 한 매체에서 다른 매체로 이동하는 감쇄파 결합에 기반을 두어 두 매체 사이의 공진 주파수가 동일할 때 에너지가 전달되는 방식을 의미한다.Here, the inductive coupling method is a method of inducing a current through a magnetic field from one coil to another using a phenomenon that a voltage is induced and a current flows when a magnetic field is changed around the conductor, and the resonant coupling method is a method of In the case of resonating with the same frequency, energy is transferred when the resonant frequency between the two media is the same based on the attenuation wave coupling in which the electromagnetic wave moves from one medium to another through the near-field electromagnetic field.
본 발명의 일 실시예에서 전력 수신부(210)는 커패시터() 및 인턱터()를 포함하고, 자기 공진을 통해 외부로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있는 공진 결합 방식을 예로 들어 설명하나, 이에 제한되지 않고 유도 결합 방식을 이용하여 외부로부터 전력을 수신할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, the
이 때, 커패시터() 및 인턱터()는 전력 수신부(210)가 6.78MHz주파수에서 최저 임피던스를 가지도록 임피던스 매칭 설계될 수 있으나, 공진 결합 방식을 통해 전력을 수신할 수 있다면 이에 제한되지 않는다.At this time, the capacitor ( ) and inductors ( ) may be designed for impedance matching so that the
정류부(220)는 전력 수신부(210)로부터 입력되는 교류 전압을 정류하여 직류 전압으로 변환한다.The
또한, 정류부(220)는 교류 전압을 직류 전압으로 변환시키는 정류 동작과 최종 부하(260)에서 사용하기에 알맞은 출력 조건을 생성하도록 전압의 조절(regulating) 동작을 수행할 수 있다.In addition, the
여기에서, 조절 동작이란 정류 동작으로부터 얻어지는 불규칙적인 직류 전압에도 불구하고, 일정한 직류 전압을 형성하여 부하로 전압을 출력하는 것을 의미한다.Here, the regulating operation refers to outputting a voltage to a load by forming a constant DC voltage despite the irregular DC voltage obtained from the rectifying operation.
정류 동작을 위해 정류 회로부는 제1 내지 제4 다이오드(D1, D2, D3, D4)로 형성되는 브릿지 정류 회로일 수 있다.For the rectification operation, the rectifier circuit unit may be a bridge rectifier circuit formed of the first to fourth diodes D1 , D2 , D3 , and D4 .
이 때, 제1 다이오드(D1)의 양극은 제3 다이오드(D3)의 음극과 연결되고, 제2 다이오드(D2)의 양극은 제4 다이오드(D4)의 음극과 연결될 수 있다.In this case, the anode of the first diode D1 may be connected to the cathode of the third diode D3 , and the anode of the second diode D2 may be connected to the cathode of the fourth diode D4 .
또한, 정류부(220)는 평활 동작을 위해 브릿지 회록의 출력단과 연결되는 적어도 하나의 정류 커패시터()를 포함할 수 있다.In addition, the rectifying
스위치부(230)는 제3 다이오드(D3) 또는 제4 다이오드(D4)에 연결되어, 상기 제3 다이오드(D3) 또는 제4 다이오드(D4)를 도통 또는 비도통시킬 수 있다.The
이 때, 스위치부(230)는 제어부(240)에 의해 제어되는 스위치 바디 다이오드(body diode)일 수 있다. 스위치로써, 모스펫(MOSFET)이나 IGBT 등이 사용될 수 있으나, 이하 스위치로서 모스펫(MOSFET)을 예로 들어 설명하기로 한다.In this case, the
다만, 본 발명의 일 실시예에서 설명한 브릿지 정류 회로와 스위치부(230)의 연결은 이에 제한되지 않고, 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.However, the connection between the bridge rectifier circuit and the
제어부(240)는 전력 수신부(210) 및 스위치부(230)에 포함되는 각 구성요소를 제어한다.The
구체적으로, 제어부(240)는 무선 전력 송신 장치에 전력 제어 메시지를 전달할 수도 있다. 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 송신 장치에 무선 전력 신호의 전달을 개시하거나 종료하도록 지시하는 것일 수 있다. 또한, 상기 전력 제어 메시지는 상기 무선 전력 송신 장치에게 상기 무선 전력 신호의 특성을 조정하도록 지시하는 것일 수도 있다.Specifically, the
이 때, 제어부(240)가 상기 전력 제어 메시지를 상기 무선 전력 신호를 통하여 전송할 수도 있고, 사용자 데이터를 통하여 전송하는 방법을 통해 상기 전력 제어 메시지를 전송할 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.In this case, the
또한, 제어부(240)는 임계 전압()을 발생시키는 입계 전압기 및 전력 수신부(210)로부터 입력되는 교류 전압과 임계 전압()을 비교하는 비교기를 포함할 수 있다.In addition, the
이 때, 제어부(240)는 상기 변환된 직류 전압과 임계 전압을 비교하여, 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압()을 초과하는 경우 스위치부(230)를 온(ON)시키고, 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압()보다 같거나 작을 경우 스위치부(230)를 오프(OFF)시킬 수 있다.At this time, the
컨버터(250)는 정류기(220)로부터 생성된 직류 전압의 신호 레벨을 조정함으로써 정격 전압()을 출력한다.The
예로써, 컨버터(250)는 전압을 강압시키는 벅 컨버터(Buck converter), 전압을 승압시키는 부스트 컨버터(boost converter) 또는 전압을 승압 또는 강압시키는 벅-부스트 컨버터(Buck-Boost converter)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.For example, the
부하(260)는 컨버터(250)로부터 출력된 정격 전압()의 변화를 일정 범위 이내로 제한하기 위한 것으로써 저항()을 포함할 수도 있고, PCM과 배터리 셀을 구비하는 배터리일 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.The
이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치(20)의 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, an operation of the wireless
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치의 동작도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신 장치에 의해 정류된 전압을 나타내는 그래프이다.7 and 8 are operational diagrams of a wireless power receiver according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a graph illustrating a voltage rectified by the wireless power receiver according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 전력 수신부(210)로부터 전력이 수신되면, 정류부(220)는 수신된 전력의 정류 동작을 수행한다.Referring to FIG. 7 , when power is received from the
이 때, 전력 수신부(110)에서 수신한 교류 전력은 처음 반주기 동안 다이오드 D1과 D4만이 순방향으로 바이어스 되어 I1의 경로로 흐르고, 다음 반주기 동안 다이오드 D2와 D3만이 역방향으로 바이어스되어 I2의 경로로 흐르게 된다.At this time, in the AC power received by the
따라서, 최대 전압이 인 경우, 컨버터(130) 및 부하(140)에 공급되기 위해 정류부(120)에서 정류된 직류 전압()은 2 가 된다.Therefore, the maximum voltage is In the case of , the DC voltage rectified by the
도 8 및 도 9를 참조하면, 정류부(220)에서 정류된 직류 전압이 입계 전압()보다 큰 경우, 제어부(240)에 의해 스위치(230)부가 도통된다.8 and 9 , the DC voltage rectified by the
이 때, 전력 수신부(110)에서 수신한 교류 전력은 처음 반주기 동안 다이오드 D1과 D4만이 순방향으로 바이어스 되어 I1의 경로로 흐르고, 다음 반주기 동안 D4가 비도통되어 전류가 흐르지 않게 되므로 처음 반주기동안 정류 커패시터()에 충전된 전하가 다음 반주기 시작하는 시점까지 방전된다.At this time, in the AC power received from the
따라서, 최대 전압이 인 경우, 컨버터(130) 및 부하(140)에 공급되기 위해 정류부(120)에서 정류된 직류 전압()은 가 되어 절반의 직류 전압이 인가된다. Therefore, the maximum voltage is In the case of , the DC voltage rectified by the
그러므로, 본 발명의 일 실시예에 다른 무선 전력 수신 장치(20)에 따르면, 무선 전력 송신장치로부터 과도한 에너지를 수신하는 경우 컨버터에 과전압이 입력되는 것을 방지하여 부품의 손상이나 과열로 인한 화재의 위험성을 줄일 수 있다.Therefore, according to the
또한, 컨버터에 과전압이 입력되는 것을 방지하여 컨버터의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to prevent an overvoltage from being input to the converter, thereby improving the efficiency of the converter.
더불어, 스위치부(230)와 비교기 등의 적은 부품으로도 과전압이 입력되는 것을 방지할 수 있으므로 비용을 절감할 수 있다.In addition, it is possible to prevent an overvoltage from being input with a small number of components such as the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
10: 종래 무선 전력 수신 장치
20: 무선 전력 수신 장치
210: 전력 수신부
220: 정류부
230: 스위치부
240: 제어부10: conventional wireless power receiver
20: wireless power receiver
210: power receiver
220: rectifying unit
230: switch unit
240: control unit
Claims (7)
브릿지 정류 회로를 구비하고, 상기 전력 수신부로부터 입력되는 교류 전압을 직류 전압으로 변환하는 정류부;
상기 브릿지 정류 회로에 연결되는 스위치부; 및
상기 변환된 직류 전압이 임계 전압을 초과하는 경우 상기 스위치부를 온시키고, 상기 변환된 직류 전압이 임계 전압보다 같거나 작을 경우 상기 스위치부를 오프시키는 제어부를 포함하며,
상기 스위치부가 온된 경우, 최대 전압이 Vp일 때 상기 정류부에서 정류된 직류 전압은 Vp/π인 무선 전력 수신 장치.a power receiver for wirelessly receiving power from the outside;
a rectifying unit having a bridge rectifying circuit and converting an AC voltage input from the power receiving unit into a DC voltage;
a switch unit connected to the bridge rectifying circuit; and
a control unit that turns on the switch unit when the converted DC voltage exceeds a threshold voltage, and turns off the switch unit when the converted DC voltage is equal to or smaller than a threshold voltage,
When the switch unit is turned on, the DC voltage rectified by the rectifier when the maximum voltage is V p is V p /π of the wireless power receiver.
상기 전력 수신부는,
커패시터 및 인턱터를 구비하고, 자기 공진을 통해 외부로부터 무선으로 전력을 수신하는, 무선 전력 수신 장치.The method of claim 1,
The power receiver,
A wireless power receiver comprising a capacitor and an inductor, and wirelessly receiving power from the outside through magnetic resonance.
상기 브릿지 정류 회로는,
제1 내지 제4 다이오드를 포함하되,
상기 제1 다이오드의 양극은 상기 제3 다이오드의 음극과 연결되고,
상기 제2 다이오드의 양극은 상기 제4 다이오드의 음극과 연결되는, 무선 전력 수신 장치.The method of claim 1,
The bridge rectifier circuit is
Including first to fourth diodes,
The anode of the first diode is connected to the cathode of the third diode,
The anode of the second diode is connected to the cathode of the fourth diode, the wireless power receiver.
상기 스위치부는,
상기 제3 다이오드에 연결되어 상기 제3 다이오드를 도통 또는 비도통 시키거나,
상기 제4 다이오드에 연결되어 상기 제4 다이오드를 도통 또는 비도통 시키는, 무선 전력 수신 장치.4. The method of claim 3,
The switch unit,
connected to the third diode to conduct or non-conduct the third diode;
A wireless power receiver connected to the fourth diode to conduct or non-conduct the fourth diode.
상기 스위치부는,
상기 제3 다이오드 및 상기 제4 다이오드 중 하나를 도통 또는 비도통시키기 위해 상기 제어부에 의해 제어되는 바디 다이오드(body diode)인, 무선 전력 수신 장치.5. The method of claim 4,
The switch unit,
A body diode controlled by the controller to conduct or non-conduct one of the third diode and the fourth diode, the wireless power receiving device.
상기 스위치부는,
모스펫(MOSFET)으로 형성되는, 무선 전력 수신 장치.5. The method of claim 4,
The switch unit,
A wireless power receiving device formed of a MOSFET.
상기 제어부는,
임계 전압을 발생시키는 입계 전압기 및
상기 전력 수신부로부터 입력되는 교류 전압과 임계 전압을 비교하는 비교기를 포함하는, 무선 전력 수신 장치.The method of claim 1,
The control unit is
a threshold voltage generator generating a threshold voltage; and
and a comparator for comparing the AC voltage input from the power receiver with a threshold voltage.
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