KR20130093516A

KR20130093516A - 복수의 수신기들 사이에서의 무선 전력 분배

Info

Publication number: KR20130093516A
Application number: KR1020127030685A
Authority: KR
Inventors: 젠 닝 로우; 3세 찰스 이 휘틀리; 노박 윌리엄 에이치 본; 세르지오 피 에스트라다
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2013-08-22
Also published as: US20110260682A1; JP2015202053A; CN102934324B; JP2014054182A; KR101657505B1; WO2011133936A2; CN105141015A; US8860364B2; CN105141015B; CN102934324A; US20150054353A1; US9819326B2; JP5416313B2; KR20160110555A; JP6140054B2; WO2011133936A3; JP2013530662A; EP2561598B1; EP2561598A2; KR101771379B1

Abstract

예시적인 실시형태들은 복수의 수신기들 사이에서의 전력 분배에 관한 것이다. 방법은 연관된 부하 저항을 변경하여 상기 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하도록 송신기의 충전 영역 내에 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법은 연관된 부하 저항을 변경하여 상기 복수의 수신기들 사이에서의 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 상기 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스들을 달성하도록 상기 복수의 수신기들의 각각의 수신기에게 요청하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

Description

복수의 수신기들 사이에서의 무선 전력 분배{WIRELESS POWER DISTRIBUTION AMONG A PLURALITY OF RECEIVERS}

35 U.S.C. §119 하에서의 우선권 주장

본 출원은 다음에 대해 35 U.S.C. §119(e) 하에서 우선권을 주장한다:

발명의 명칭이 "POWER DISTRIBUTION BETWEEN MULTIPLE RECEIVERS DURING CHARGING" 이고, 2010 년 4 월 23 일에 출원되었고, 개시내용이 그 전체가 여기에서 참조로서 포함되는 미국 특허 가출원 제 61/327,532 호.

분야

본 발명은 일반적으로 무선 전력에 관한 것이고, 더 구체적으로는, 복수의 무선 수신기들 간의 전력 분배를 제어하는 것에 관련된 시스템들, 디바이스, 및 방법들에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 복수의 수신기들로 인해 송신기가 볼 때 최적의 총 임피던스를 성취함으로써 무선 전력 전달을 증강하는 것에 관련된 시스템들, 디바이스, 및 방법들에 관한 것이다.

OTA 를 통한 송신기와 충전될 디바이스 사이의 전력 송신을 이용하는 접근방안들이 개발되고 있다. 이들은 일반적으로 2 개의 카테고리들에 속한다. 하나는, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 평면파 방사 (또한 원거리 장 (far-field) 방사로도 지칭됨) 의 커플링에 기초하며, 이는 방사된 전력을 수집하고, 배터리 충전을 위해 그것을 정류한다. 안테나들은 일반적으로 커플링 효율성을 개선하도록 하는 공진 길이의 것이다. 이 접근방안은 안테나들 사이의 거리에 따라 전력 커플링이 급속하게 떨어진다는 사실을 겪는다. 따라서, 합당한 거리 (예컨대, > 1-2 m) 에 걸친 충전이 어려워진다. 또한, 시스템이 평면파를 방사하므로, 필터링을 통해 적절하게 제어되지 않는다면, 의도적이지 않은 방사가 다른 시스템들과 간섭할 수 있다.

다른 접근방안들은, 예를 들어 "충전" 매트 또는 표면에 임베딩되는 송신 안테나와 충전될 호스트 디바이스에 임베딩되는 수신 안테나 플러스 정류 회로 사이에서이 유도성 커플링에 기초한다. 이 접근방안은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 간격이 매우 짧아야 한다 (예컨대, mms) 는 단점을 갖는다. 이 접근방안이 동일한 영역에서 다수의 디바이스들을 동시에 충전할 능력을 갖는다 해도, 이 영역은 일반적으로 자고, 그에 따라 사용자는특정 영역에 디바이스들을 위치시켜야 한다.

상이한 수신기들의 송신 코일과 수신 코일 사이에서의 상호 인덕턴스들에서의 변화 플러스 송신 코일 내의 상이한 위치들에서 보이는 상호 인덕턴스에서의 추가 변화로 인해, 각각의 수신기들로의 전력 전달은 동시 충전 동안에는 현저하게 상이할 수 있다. 무선 전력 시스템은, 수신기들의 각각 및 모두에게 충전 프로세스의 효율성을 유지시키면서, 동시에, 수신기들의 전력 요건들 및/또는 특성들 (블루투스, 전화, PDA) 에 의존하여 전력을 각각의 수신기들에 지향시킬 수 있는 것이 바람직하다.

복수의 수신기들에 대한 전력 전달 효율을 유지하면서 복수의 수신기들 사이에서의 전력 분배를 제어하는 방법들, 시스템들 및 디바이스들에 대한 필요성이 존재한다.

도 1 은 무선 전력 전달 시스템의 단순화된 브록도를 도시한다.
도 2 는 무선 전력 전달 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 예시적인 실시형태들에서 사용되는 루프 안테나의 개략도를 예시한다.
도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 송신기의 단순화된 블록도이다.
도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 수신기의 단순화된 블록도이다.
도 6 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 송신기 및 수신기를 포함하는 시스템의 예시이다.
도 7 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 송신기 및 복수의 수신기를 포함한 시스템이다.
도 8 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 무선 전력 디바이스의 충전 영역 내에 포지셔닝된 복수의 전자 디바이스들 및 무선 전력 디바이스를 포함한 시스템이다.
도 9 내지 도 11 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 무선 전력 시스템의 다양한 임피던스들을 예시한 플롯들이다.
도 12 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 방법을 예시한 흐름도이다.
도 13 은 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 다른 방법을 예시한 흐름도이다.

첨부 도면을 참조하여 아래에 개시하는 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 설명으로서 의도되며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태들을 나타내려는 의도가 아니다. 본 설명에 걸쳐서 사용되는 용어 "예시적인" 은, "예, 인스턴스, 또는 예시로서 기능한 것"을 의미하며, 반드시 다른 예시적인 실시형태들에 비해 바람직하거나 또는 이점이 있는 것으로 해석되어서는 안 된다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태들의 완전한 이해를 제공하려는 목적을 위해 구체적인 세부 사항들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시형태들이 이들 구체적인 세부 사항들 없이도 실시될 수도 있음을 당업자들은 알 수 있을 것이다. 일부의 경우, 널리 공지된 구조 및 디바이스들은 본원에서 제시된 예시적인 실시형태들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 피하기 위해 블록도 형태로 나타낸다.

용어 "무선 전력" 은 전기장들, 자기장들, 전자기장들과 연관되거나, 또는 아니면, 송신기와 수신기 사이에 물리적인 전기 도체들의 사용 없이 송신되는 임의 유형의 에너지를 의미하는 것으로 본원에서 사용된다.

도 1 은 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태에 따른, 무선 송신 또는 충전 시스템 (100) 을 예시한다. 입력 전력 (102) 은 에너지 전달을 제공하기 위해 방사 장 (106) 을 생성하는 송신기 (104) 에 제공된다. 수신기 (108) 는 방사 장 (106) 에 커플링하며, 출력 전력 (110) 에 커플링되는 디바이스 (미도시) 에 의해 저장 또는 소비되는 출력 전력 (110) 을 생성한다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 양측 모두는 거리 (112) 만큼 이격된다. 일 예시적 실시형태에서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성되며, 수신기 (108) 의 공진 주파수와 송신기 (104) 의 공진 주파수가 매우 가까운 경우, 수신기 (108) 가 방사 장 (106) 의 "근거리 장 (near-field)" 에 위치될 때 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 전송 손실은 최소이다.

송신기 (104) 는 에너지 송신을 위한 수단을 제공하는 송신 안테나 (114) 를 더 포함하고, 수신기 (108) 는 에너지 수신을 위한 수단을 제공하는 수신 안테나 (118) 를 더 포함한다. 송신 및 수신 안테나들은 이들과 연계된 애플리케이션들 및 디바이스들에 따라 사이즈 조정된다. 설명된 바와 같이, 효율적인 에너지 전달은 전자기파에서의 에너지의 대부분을 전달하는 것이 아니라 송신 안테나의 근거리 장에서 에너지의 대부분을 원거리 장에 커플링함으로써 발생한다. 이 근거리 장에 있을 때, 커플링 모드가 송신 안테나 (114) 와 수신 안테나 (118) 사이에서 발달될 수도 있다. 이 근거리 장 커플링이 발생할 수도 있는 안테나들 (114, 118) 주위의 영역은 여기에서 커플링 모드 영역이라고 지칭된다.

도 2 는 무선 전력 전달 시스템의 단순화된 개략도를 도시한다. 송신기 (1004) 는 발진기 (122), 전력 증폭기 (124), 및 필터 및 매칭 회로 (126) 를 포함한다. 발진기는, 조절 신호 (123) 에 응답하여 조절될 수도 있는, 468.75 KHz, 6.78 MHz 또는 13.56 과 같은 소망되는 주파수에서 생성하도록 구성된다. 발진기 신호는 제어 신호 (125) 에 응답하는 증폭량으로 전력 증폭기 (124) 에 의해 증폭될 수도 있다. 필터 및 매칭 회로 (126) 는, 고조파들 또는 다른 원치 않는 주파수들을 필터링하고 송신기 (104) 의 임피던스를 송신 안테나 (114) 에 매칭하도록 포함될 수도 있다.

수신기 (108) 는 매칭 회로 (132), 및 정류기 및 스위칭 회로 (134) 를 포함하여, 도 2 에 도시된 바와 같은 배터리 (136) 를 충전하거나 수신기 (미도시) 에 커플링된 디바이스에 급전하도록 출력되는 DC 전력을 생성할 수도 있다. 매칭 회로 (132) 는 수신기 (108) 의 임피던스를 수신 안테나 (118) 에 매칭하도록 포함될 수도 있다. 수신기 (108) 및 송신기 (104) 는 별도의 통신 채널 (119)(예컨대, 블루투스, 지그비, 셀룰러 등) 상에서 통신할 수도 있다.

도 3 에 예시된 바와 같이, 예시적인 실시형태들에서 사용된 안테나들은 "루프" 안테나 (150) 로서 구성될 수도 있고, 이는 여기에서 "자기" 안테나로 지칭될 수도 있다. 루프 안테나들은 페라이트 코어와 같은 물리적 코어 또는 에어 코어를 포함하도록 구성될 수도 있다. 에어 코어 루프 안테나들은 코어 근처에 배치된 외래의 물리적 디바이스들에 대해 더 허용 가능할 수도 있다. 또한, 에어 코어 루프 안테나는 코어 영역 내의 다른 콤포넌트들의 배치를 허용한다. 또한, 에어 코어 루프는 송신 안테나 (114)(도 2) 의 커플링 모드 영역이 더 강력할 수도 있는 송신 안테나 (114)(도 2) 의 평면 내로의 수신 안테나 (118)(도 2) 의 배치를 더 용이하게 할 수도 있다.

설명된 바와 같이, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 효율적인 에너지 전달은 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 매칭되거나 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생한다. 그러나, 효율성이 영향을 받을 수도 있기는 하지만, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 공진이 매칭되지 않을 때조차도, 에너지는 전달될 수도 있다. 에너지 전달은, 안테나로부터의 에너지를 자유 공간으로 전달하는 것이 아니라, 에너지를 송신 안테나의 근거리 장으로부터, 이 근거리 장이 확립되는 이웃에 상주하는 수신 안테나에 커플링함으로써 발생한다.

루프 또는 자기 안테나들의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 루프 안테나에서의 인덕턴스는 일반적으로 간단하게는 루프에 의해 생성된 인덕턴스이지만, 그 반면에 커패시턴스는 일반적으로 소망되는 공진 주파수에서 공진 구조를 생성하도록 루프 안테나의 인덕턴스에 추가된다. 비제한적인 실례로서, 커패시터 (152) 및 커패시터 (154) 는 안테나에 추가되어 공진 신호 (156) 를 생성하는 공진 회로를 생성할 수도 있다. 따라서, 더 큰 직경의 루프 안테나들에 대해, 공진을 유도하는 데 필요한 커패시턴스의 사이즈는 인덕턴스의 직경이 증가함에 따라 감소한다. 또한, 루프 또는 자기 안테나의 직경이 증가함에 따라, 근거리 장의 효율적인 에너지 전달 영역이 증가한다. 물론, 다른 공진 회로들이 가능하다. 다른 비제한적인 실례로서, 커패시터는 루프 안테나의 2 개의 단자들 사이에서 병렬로 배치될 수도 있다. 또한, 당업자는, 송신 안테나들에 대해, 공진 신호 (156) 가 루프 안테나 (150) 로의 입력일 수도 있음일 인식할 것이다.

도 4 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 송신기 (200) 의 단순화된 블록도이다. 송신기 (200) 는 송신 회로 (202) 및 송신 안테나 (204) 를 포함한다. 일반적으로, 송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 주위에 근거리 장 에너지의 생성을 초래하는 발진 신호를 제공함으로써 송신 안테나 (204) 에 RF 전력을 제공한다. 송신기 (200) 는 임의의 적합한 주파수에서 동작할 수도 있다는 것에 주목한다. 예를 들어, 송신기 (200) 는 13.56 MHz ISM 대역에서 동작할 수도 있다.

예시적인 송신 회로 (202) 는 송신 회로 (202) 의 임피던스 (예컨대, 50 옴) 를 송신 안테나 (204) 에 매칭하는 고정 임피던스 매칭 회로 (206), 및 고조파 방사를 수신기들 (108)(도 1) 에 커플링된 디바이스들의 자기-재밍 (self-jamming) 을 방지하도록 하는 레벨들로 감소시키도록 구성된 저역 통과 필터 (LPF)(208) 를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태들은, 특정 주파수들을 감쇄시키되 다른 것들을 통과시키는 노치 필터들을 포함하지만 이들로 국한되지 않는 상이한 필터 토폴로지들을 포함할 수도 있으며, 안테나로의 출력 전력 또는 전력 증폭기에 의해 인출된 DC 전류와 같은 측정 가능한 송신 메트릭들에 기초하여 변할 수 있는 적응적 임피던스 매칭을 포함할 수도 있다. 송신 회로 (202) 는 발진기 (212) 에 의해 결정된 RF 신호를 구동하도록 구성된 전력 증폭기 (210) 를 더 포함한다. 송신 회로는 이상 디바이스들 또는 회로들로 구성될 수도 있으며, 또는, 대안으로, 통합형 어셈블리로 구성될 수도 있다. 송신 안테나 (204) 로부터 출력된 예시적인 RF 전력은 2.5 와트 정도일 수도 있다.

송신 회로 (202) 는, 특정 수신기들에 대한 송신 페이즈들 (또는 듀티 사이클들) 동안에 발진기 (212) 를 인에이블링하고, 발진기의 주파수 또는 위상을 조절하고, 그리고 이웃 디바이스들의 부착된 수신기들을 통해 그들과 상호 작용하는 통신 프로토콜을 구현하기 위한 출력 전력 레벨을 조절하는, 제어기 (214) 를 더 포함한다. 당업계에 주지되어 있는 바와 같이, 발진기 위상 및 송신 경로 내의 관련 회로의 조절은, 특히 하나의 주파수로부터 다른 주파수로의 천이 시에, 대역 외 방사의 감소를 허용한다.

송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 에 의해 생성된 근거리 장의 근처에서 액티브 수신기들의 존재 또는 부재를 검출하기 위한 부하 감지 회로 (216) 를 더 포함할 수도 있다. 실례에 의하면, 부하 감지 회로 (216) 는 송신 안테나 (204) 에 의해 생성된 근거리 장의 근처에서 액티브 수신기들의 존재 또는 부재에 의해 영향을 받는 전력 증폭기 (210) 에 흐르는 전류를 모니터링한다. 전력 증폭기 (210) 상에서 로딩에 대한 변화의 검출은 에너지 송신을 위해 발진기 (212) 를 인에이블링하고 액티브 수신기와 통신할 것인지를 판정하는 데 사용하도록 제어기 (214) 에 의해 모니터링된다.

송신 안테나 (204) 는 저항성 손실을 낮게 유지시키도록 선택된 두께, 폭 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 또는 리츠 (Litz) 로 구현될 수도 있다. 종래의 구현예에서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 테이블, 매트 (mat), 램프 또는 다른 휴대성이 떨어지는 구성물과 같은 대형 구조물과의 연계성을 위해 구성될 수 있다. 따라서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 실제 치수의 것으로 하기 위해 "권선들 (turns)"을 필요로 하지 않을 것이다. 송신 안테나 (204) 의 예시적인 구현예는 "전기적으로 소형"(즉, 파장의 소부분) 일 수도 있으며, 커패시터들을 사용하여 공진 주파수를 정의함으로써 더 낮은 가용 주파수들에서 공진하도록 튜닝될 수도 있다. 직경 면에서 또는 정사각형 루프 (예컨대, 0.50 미터) 인 경우의 측면 길이에 대해 수신 안테나에 비해 송신 안테나 (204) 가 더 클 수도 있는 예시적인 애플리케이션에서, 송신 안테나 (204) 는 공진 가능한 커패시턴스를 획득하기 위해 반드시 다수의 권선들을 필요로 하지는 않을 것이다.

송신기 (200) 는 송신기 (200) 와 연관될 수도 있는 수신기 디바이스들의 소재 및 상태에 관한 정보를 수집하고 추적할 수도 있다. 따라서, 송신기 회로 (202) 는, 제어기 (214)(또한, 여기서 프로세서로도 지칭됨) 에 접속된, 존재 검출기 (280), 폐쇄형 검출기 (290), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 제어기 (214) 는 존재 검출기 (280) 및 폐쇄형 검출기 (290) 로부터의 존재 신호들에 응답하여 증폭기 (210) 에 의해 전달되는 전력량을 조절할 수도 있다. 송신기는, 예를 들어 빌딩에 존재하는 종래의 AC 전력을 변환하는 AC-DC 컨버터 (미도시), 종래의 DC 전력 소스를 송신기 (200) 에 적합한 전압으로 변환하는 DC-DC 컨버터 (미도시), 또는 직접적으로 종래의 DC 전력 소스 (미도시) 를 통해 전력을 수신할 수도 있다.

아래에서 더 충분히 설명되는 바와 같이, 송신기 (200) 는, 예를 들어 클로킹 방법을 통해, 송신기 (200) 의 충전 영역 내에 포지셔닝된 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기로 인한 송신기 (200) 상의 임피던스를 판정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 소망되는 전력 분배 시나리오에 응답하여, 송신기 (200) 및 더 구체적으로 제어기 (214) 는, 충적 영역 내에 포지셔닝된 각각의 수신기의 부하 저항이 변경되어야 하는지의 여부 및 어느 정도로 변경되어야지를 판정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기 (214) 는 송신기 (200) 의 충전 영역 내에서 복수의 수신기들 중의 적어도 하나의 수신기에게 연관된 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 간의 소망되는 전력 분배를 달성하도록 할 것을 요청하도록 구성될 수도 있다. 제어기 (214) 는 또한 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기에게 연관된 부하 저항을 변경하여 송신기 (200) 에서 볼 때의 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 할 것을 요청하도록 구성될 수도 있다.

비제한적인 실례로서, 존재 검출기 (280) 는 송신기의 커버리지 영역 내로 삽입되는 충전될 디바이스의 초기 존재를 감지하는 데 이용되는 모션 검출기일 수도 있다. 검출 후, 송신기는 턴온될 수도 있고, 디바이스에 의해 수신된 RF 전력은 미리 정해진 방식으로 Rx 디바이스 상에서 스위치를 토글링하여 송신기의 구동 포인트 임피던스에 변경을 초래하도록 하는 데 사용될 수도 있다.

다른 비제한적인 실례로서, 존재 검출기 (280) 는, 예를 들어 적외선 검출, 모션 검출, 또는 다른 적합한 수단에 의해 인간을 검출할 수 있는 검출기일 수도 있다. 일부 예시적인 실시형태들에서, 송신 안테나가 특정 주파수에서 송신할 수도 있는 전력량을 제한하는 규정 (regulations) 이 존재할 수도 있다. 일부 경우들에 있어서, 이들 규정들은 전자기 방사로부터 인간들을 보호하게 된다. 그러나, 송신 안테나들이 인간에 의해 점유되지 않았거나 인간에 의해 빈번하게 점유되지는 않는 영역, 예를 들어 차고지, 공장 바닥, 숍 등과 같은 영역 내에 배치되는 환경들이 존재할 수도 있다. 이들 환경들이 인간으로부터 자유롭다면, 송신 안테나들의 전력 출력을 정상적인 전력 제한 규정들 위로 증가시키는 것이 허용 가능할 수도 있다. 다시 말해, 제어기 (214) 는 송신 안테나 (204) 의 전력 출력을 규제 레벨로 조절할 수도 있고, 또는 인간의 존재에 응답하여 낮출 수도 있으며, 인간이 송신 안테나 (204) 의 전자기장으로부터 규제 거리를 벗어나 있을 때의 규제 레벨 위의 레벨로 조절할 수도 있다.

비제한적인 실례로서, 폐쇄형 검출기 (290)(또한 여기에서 폐쇄형 구획 검출기 또는 폐쇄형 공간 검출기로 지칭될 수 있음) 는 인클로저가 언제 폐쇄 상태 또는 개방 상태에 있는지를 판정하기 위한 감지 스위치와 같은 디바이스일 수도 있다. 송신기가 폐쇄 상태에 있는 인클로저에 있을 때, 송신기의 전력 레벨은 증가할 수도 있다.

예시적인 실시형태들에서, 송신기 (200) 는 사용자 결정 시간량 이후에 셧 오프하도록 프로그래밍될 수도 있다. 이 경우, 송신기 (200) 는 사용자 결정된 양의 시간 이후에 셧 오프하도록 프로그래밍될 수도 있다. 이 특징은 송신기 (200), 특히 전력 증폭기 (210)가, 그의 주변부에 있는 무선 디바이스들이 충분히 충전되고 한참 후에 구동하는 것을 방지한다. 이 이벤트는, 디바이스가 충분히 충전되었다는, 리피터 또는 수신 코일 중 어느 하나로부터 전송된 신호를 검출하도록 하는 회로의 고장으로 인한 것일 수도 있다. 송신기 (200) 가, 그의 주변부에 다른 디바이스가 배치된 경우에 자동으로 셧 다운하는 것을 방지하기 위해, 송신기 (200) 의 자동 셧 오프 특징은 그의 주변부에서 검출된 모션의 결여의 세트 주기 이후에만 기동될 수도 있다. 사용자는, 휴지 시간 간격을 결정할 수도 있고, 그것을 희망에 따라 변경할 수도 있다. 비제한적인 실례로서, 시간 간격은, 디바이스가 초기에 충분히 방전되었다는 가정 하에, 특정 타입의 무선 디바이스를 충분히 충전하는 데 필요한 것보다 더 길 수도 있다.

도 5 는 본 발명의 예시적인 실시형태에 따른, 수신기 (300) 의 단순화된 블록도이다. 수신기 (300) 는 수신 회로 (302) 및 수신 안테나 (304) 를 포함한다. 수신기 (300) 는 또한 디바이스 (350) 에 커플링하여 수신된 전력을 그 디바이스에 제공한다. 수신기 (300) 은 디바이스 (350) 의 외부에 있는 것으로 예시되어 있지만 디바이스 (350) 내에 통합될 수도 있음에 주목해야 한다. 일반적으로, 수신 안테나 (304) 에 무선으로 전달되고, 그 후에 수신 회로 (302) 를 통해 디바이스 (350) 에 커플링된다.

수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204)(도 4) 와 동일한 주파수에서 또는 특정 주파수 범위에서 공진하도록 튜닝된다. 수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204) 로 유사하게 디멘저닝될 수도 있고, 또는 연관된 디바이스 (350) 의 디멘전에 기초하여 상이하게 사이즈 조정될 수도 있다. 실례로서, 디바이스 (350) 는 송신 안테나 (204) 의 직경 또는 길이보다 작은 직경 또는 길이를 갖는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 이러한 실례에서, 수신 안테나 (3040 는 튜닝 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 값을 감소시키고 수신 안테나의 임피던스를 증가시키기 위해 다중 권선 안테나로서 구현될 수도 있다. 실례로서, 수신 안테나 (304) 는 디바이스 (350) 의 실제 환경 주위에 배치되어, 안테나 직경을 최대화하고 수신 안테나의 루프 권선 (즉, 와인딩) 의 수 및 권선간 커패시턴스를 감소시키도록 할 수도 있다.

수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 에 임피던스 매칭을 제공하다. 수신 회로 (302) 는 수신된 RF 에너지 소스를 디바이스 (350) 에 의해 사용되는 충전 전력으로 변환하는 전력 변환 회로 (306) 를 포함한다. 전력 변환 회로 (306) 는 RF-DC 컨버터 (308) 를 포함하며, 또한 DC-DC 컨버터 (310) 를 포함할 수도 있다. RF-DC 컨버터 (308) 는 수신 안테나 (304) 에서 수신된 RF 에너지를 비교류 전력으로 정류하고, 그 반면 DC-DC 컨버터 (310) 는 정류된 RF 에너지 신호를 디바이스 (350) 와 호환 가능한 에너지 전위 (예컨대, 전압) 로 변환한다. 부분 및 전체 정류기들, 조절기들, 브리지들, 2배기들뿐 아니라 선형 및 스위칭 컨버터들을 포함하는 다양한 RF-DC 컨버터들이 고려된다.

수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 에 접속시키거나 또는 대안으로 전력 변환 회로 (306) 를 접속 해제하는 스위칭 회로 (312) 를 더 포함할 수도 있다. 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 로부터 접속 해제하는 것은, 디바이스 (350) 의 충전을 중지시킬 뿐 아니라 송신기 (200)(도 2) 에서 "보이는" 바와 같이 "부하"를 변경한다.

전술된 바와 같이, 송신기 (200) 는 송신기 전력 증폭기 (210) 에 제공된 바이어스 전류에서의 변동들을 검출하는 부하 감지 회로 (216) 를 포함한다. 따라서, 송신기 (200) 는 수신기들이 송신기의 근거리 장에 존재할 때를 판정하는 메커니즘을 갖는다.

다수의 수신기들 (300) 이 송신기의 근거리 장에 존재할 때, 하나 이상의 수신기들의 로딩 및 언로딩을 시간-다중화하여 다른 수신기들이 송신기에 더 효율적으로 커플링하게 하도록 하는 것이 바람직할 수도 있다. 수신기는 또한 다른 인근 수신기들에 대한 커플링을 제거하거나 또는 인근 송신기들 상의 로딩을 감소시키도록 은폐 (cloak) 될 수도 있다. 수신기의 이 "언로딩"은 또한 여기에서 "은폐 (cloaking)" 로 공지되어 있다. 또한, 수신기 (300) 에 의해 제어되고 송신기 (200) 에 의해 검출되는 언로딩과 로딩 사이의 그러한 스위칭은, 아래에서 더 충분히 설명되는 바와 같이, 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 통신 메커니즘을 제공한다. 또한, 프로토콜은 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 메시지 전송을 가능하게 하는 스위칭과 연관될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 속도는 100 μsec 정도일 수도 있다.

예시적인 실시형태에서, 송신기와 수신기 사이의 통신은 종래의 양방향 통신이 아니라, 디바이스 감지 및 충전 제어 메커니즘을 지칭한다. 다시 말해, 송신기는 송신된 신호의 온/오프 키잉을 이용하여, 에너지가 근거리 장에서 이용 가능한지를 조절할 수도 있다. 수신기들은 에너지에서의 이들 변경들을 송신기로부터의 메시지로서 해석한다. 수신기 측으로부터, 수신기는 수신 안테나의 튜닝 및 디튜닝을 이용하여 근거리 장으로부터 승낙되는 전력량을 조절하도록 할 수도 있다. 송신기는 근거리 장으로부터 사용되는 전력에서의 이 차이를 검출할 수 있고, 이들 변경들을 수신기로부터의 메시지로서 해석한다. 송신 전력 및 부하 거동의 다른 형태들의 변조가 이용될 수도 있음에 주목한다.

수신 회로 (302) 는 송신기로부터 수신기로의 정보 시그널링에 대응할 수도 있는 수신 에너지 변동들을 식별하는 데 사용되는 시그널링 검출기 및 비컨 회로 (314) 를 더 포함할 수도 있다. 또한, 시그널링 및 비컨 회로 (314) 는 또한 감소된 RF 에너지 (즉, 비컨 신호) 의 송신을 검출하고 감소된 RF 신호 에너지를, 수신 회로 (302) 내의 비급전 또는 전력 고갈 회로들 중 어느 하나를 어웨이크하기 위한 공칭 전력으로 정류하여 무선 충전용 수신 회로 (302) 를 구성하도록 하는 데 사용될 수도 있다.

수신 회로 (302) 는, 여기에서 설명된 스위칭 회로 (312) 의 제어를 포함하는, 여기에서 설명된 수신기 (300) 의 프로세스들을 조정하는 프로세서 (316) 를 더 포함한다. 또한, 수신기 (300) 의 은폐는 또한 충전 전력을 디바이스 (350) 에 제공하는 외부 유선 충전 소스 (예컨대, 벽 (wall)/USB 전력) 의 검출을 포함하는 다른 이벤트들의 발생 시에 발생할 수도 있다. 프로세서 (316) 는, 수신기의 은폐를 제어하는 것에 추가로, 비컨 상태를 판정하고 송신기로부터 전송된 메시지들을 추출하도록 비컨 신호 (314) 를 모니터링할 수도 있다. 프로세서 (316) 는 또한 개선된 성능을 위해 DC-DC 컨버터 (310) 를 조절할 수도 있다.

수신 회로 (302) 는 수신기 (300) 의 부하 저항을 조절하는 부하 조절 회로 (319) 를 더 포함할 수도 있다. 아래에서 더 충분히 설명되는 바와 같이, 수신기 (300) 는 부하 저항이 변경될 것을 부하 저항이 변경되는 정도까지 요청하는 송신기 (예컨대, 송신기 (200)) 로부터 신호를 수신하도록 구성될 수도 있다. 이에 응답하여, 수신기 (300) 는 연관된 부하 저항을 조절할 수도 있다.

여기에서 설명되는 바와 같은 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태들은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 포지셔닝된 복수의 수신기들 중의 전력 분배를 제어하기 위한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들에 관한 것이다. 또한, 여기에서 설명되는 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태들은, 복수의 수신기들로 인해 송신 안테나에서 보는 임피던스가 최적 레벨에 있는 동안, 전력을 복수의 수신기들에 송신하는 시스템들, 디바이스들 및 방법들에 관한 것이다.

도 6 은 송신기 코일 (604) 을 포함하는 송신기 (602) 의 일부 및 수신기 코일 (612) 을 포함하는 수신기 (610) 의 일부를 포함하는 시스템 (600) 을 예시한다. 수신기 (610) 는 허수 부하 X_rx 및 실수 부하 R_rx 를 더 포함한다. 화살표 (620) 에 의해 예시된, 송신기 (602) 에서 보이고 수신기 (610) 와 연관된 임피던스 Z_tx 는 다음의 수학식에 의해 제공될 수도 있으며:

여기서, Z_tx 는 송신 코일 (604) 에 의해 보이는 임피던스이고, ω 는 라디안 단위의 주파수이며, M₁₁ 은 송신 코일 (604) 의 자기 인덕턴스이고, M₂₂ 은 수신 코일 (612) 의 자기 인덕턴스이고, M₁₂ 는 송신 코일 (604) 과 수신 코일 (612) 사이의 상호 인덕턴스이고, R_rx 는 수신기의 실수 부하이며, X_rx 는 수신기의 허수 부하이다.

또한, 당업자에 의해 인지되는 바와 같이, 송신기 코일 (604) 및 수신기 코일 (612) 가 직렬로 튜닝되면, 송신기 (602) 에 의해 보이고 수신기 (610) 과 연관되는 임피던스 Z_tx 는 다음에 의해 제공될 수도 있다:

여기서, R_rx _{_} _parasitic 는 는 수신기 코일 (612) 의 저항이다.

도 7 은 무선 전력 송신기 (702) 및 복수의 무선 전력 수신기들 (710A, 710B, 710C) 을 포함하는 무선 전력 시스템 (700) 을 나타낸다. 송신기 (702) 는 송신 코일 (704) 을 포함한다. 또한, 수신기 (710A) 는 수신기 코일 (712A) 을 포함하고, 수신기 (710B) 는 수신기 코일 (712B) 를 포함하고, 수신기 (710C) 는 수신기 코일 (712C) 을 포함한다. 수신기들 (710A, 710B, 710C) 은 각각 무선 전력 송신기 (702) 의 충전 영역 내에 있다. 무선 전력 송신기 (702) 는 각각의 통신 링크들 (713A, 713B, 713C) 을 통해 수신기들 (710A, 710B, 710C) 과 통신하도록 구성될 수도 있다는 것에 주목한다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 송신기 (예컨대, 송신기 (702) 의 충전 영역 내의 다수의 수신기들 (예컨대, 수신기들 (710A, 710B, 710C)) 에 대한 임피던스 변환 수식은 다음과 같이 제공될 수도 있으며:

여기서, 각각의 수신기의 수신기 코일은 송신기의 송신 코일과 직렬 튜닝되며, n 은 수신기들의 총 개수이고, M_12i 는 송신 코일과 수신기 i (R_rxi) 사이의 상호 인덕턴스이고, R_rxi 는 수신기 i 의 실수 부하이고, R_rx _{_} _parasitic 는 송신 코일의 기생 저항이다.

수식 (3) 을 참조하면, 수신기들 사이의 전력 분배는 개별 수신기들에 의해 송신기에 제공되는 임피던스에 비례한다는 것에 주목한다. 따라서, 수신기의 부하가 증가함에 따라, 수신기는 더 적은 전력을 수신할 수도 있고, 수신기의 부하가 감소함에 따라, 수신기는 더 많은 전력을 수신할 수도 있다.

도 8 은 무선 전력 시스템 (800) 의 도면이다. 도 8 에 예시된 바와 같이, 무선 전력 시스템 (800) 은 무선 전력 송신기 (도 8 에는 미도시, 도 7 의 무선 전력 송신기 (702) 를 참조) 를 포함하는 무선 전력 디바이스 (802) 를 포함한다. 또한, 무선 전력 시스템 (800) 은 복수의 전자 디바이스들 (810A, 810B, 810C) 을 포함하고, 여기서 각각의 전자 디바이스 (810A, 810B, 810C) 는 무선 전력 수신기 (도 8 에는 미도시, 도 7 의 무선 전력 송신기 (710A, 710B, 710C) 를 참조) 를 포함한다. 무선 전력 디바이스 (802) 는 도 7 의 무선 전력 송신기 (702) 를 포함할 수도 있고, 전자 디바이스들 (810A, 810B, 810C) 은 도 7 의 무선 전력 수신기들 (710A, 710B, 710C) 을 각각 포함할 수도 있다.

수식 (3) 을 참조하면, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 수신기들의 전력의 분배를 제어할 수도 있는, 다수의 수신기들로 인한 임피던스의 변화들은 M_12n 및 부하들 R_rxn 에서의 변화로부터 발생할 수도 있다. 또한, 송신 코일과 수신기 사이의 상호 인덕턴스는 수신기의 위치, 수신기의 사이즈, 및 송신 코일의 권선들에 따라 변할 수도 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 무선 전력 디바이스 (802) 의 송신 코일이 디바이스 (802) 의 충전 플랫폼의 주변부를 따라서 감겨 있으면, 상호 인덕턴스는 수신기들 (810A, 810B, 810C) 의 위치에 따라 변할 것이다. 또한, 코일이 모든 권선들에 대해 공통 반경으로 감겨 있으면, 송신 코일과의 최고 상호 인덕턴스 M_12i 를 갖는 수신기들은 수신기 (810A) 및 수신기 (810C) 일 수도 있고, 송신 코일과의 최저 상호 인덕턴스 M_12i를 갖는 디바이스는 수신기 (810B) 일 수도 있다. 한편, 코일이 동일하게 이격된 나선 형태로 감겨 있으면, 최저 상호 인덕턴스 M_12i를 갖는 수신기들은 수신기 (810A) 및 수신기 (810C) 일 것이고, 수신기 (810B) 는 최고 상호 인덕턴스 M_12i를 가질 수도 있다. 코일이 자기장 분배조차 성취하도록 감겨 있으면, 상호 인덕턴스 M_12i 는 모든 수신기들 (810A, 810B, 810C) 에 대해 실질적으로 동일할 수도 있다.

송신기와의 낮은 상호 인덕턴스를 갖는 수신기는 그의 부하 저항을 R_rxi를 낮추어 그의 낮은 상호 인덕턴스 M_12i 로부터 구성할 수도 있으며, 여전히 송신기로 상당한 양의 임피던스를 제공할 수도 있음에 주목한다. 한편, 수신기가 송신기의 에지에 너무 가깝게 배치되고, 너무 높은 임피던스를 제공하면, 그것은, 그의 부하 저항 R_rxi를 증가시켜 합당한 레벨로 송신기에 제공되는 임피던스를 낮출 수 있다.

본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따르면, 일 스테이지 (에컨대, 설계 스테이지) 동안, 권선들의 수 및 각각의 수신 코일 (예컨대, 수신 코일 (712A), 수신 코일 (712B) 및 수신 코일(712C)) 에 대한 권선들 사이의 간격이 소정의 특정 송신 코일 (예컨대, 송신 코일 (704)) 에 최적의 무선 전력 전달 효율을 제공하도록 선택될 수도 있다. 또한, 위치의 함수로서 송신 코일과의 상호 인덕턴스에서의 변동은 각각의 수신 코일에 대해 결정될 수도 있다. 추가로, 수신기와 송신 코일 사이의 소망되는 최소 거리를 포함할 수도 있는 킵 아웃 (keep out)" 거리는 각각의 수신기에 대한 상호 인덕턴스의 변동이 2 대 1 의 비율 (즉, 2:1) 보다 작은 것을 보장하도록 결정될 수도 있다.

본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따르면, 다른 스테이지 (예컨대, 동작 스테이지) 의 일 페이즈 동안, 각각의 수신기의 부하 저항은 각각의 수신기의 필요에 따라 또는 디바이스들 중의 소망되는 전력 분배 시나리오에 따라 각각의 수신 디바이스에 전력을 분배하도록 변화될 수도 있다. 단지 실례로서, 이 실례에서 커피숍 내에 위치될 수도 있는 송신기 (702) 는, 수신기 (710C) 의 사용자가 커피를 구매했고 수신기들 (710A, 710B) 의 사용자들이 그렇지 않았기 때문에 수신기들 (710A, 710B) 보다 더 많은 전력을 수신기 (710C) 에 전송하기를 원할 수도 있다. 따라서, 이 실레에서, 수신기 (710C) 의 부하 저항은 감소할 수도 있고, 수신기들 (710A, 710B) 의 부하 저항들은 증가할 수도 있으며, 또는 이들의 조합이 가능할 수도 있다. 다른 실례로서, 전력 분배 시나리오는 충전 영역 내에 포지셔닝된 디바이스들의 타입 또는 충전 영역 내의 디바이스들에 의존할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 모바일 전화가 미디어 플레이어보다 2 배 많은 전력을 수신하기를 원할 수도 있다. 다른 실례로서, 충전 영역의 중간에 (즉, 송신 안테나로부터 멀리) 포지셔닝된 디바이스들은 충전 영역의 에지 근처 (즉, 송신 안테나 근처) 에 포지셔닝된 디바이스들보다 더 많은 전력을 수신할 수도 있다.

전술된 바와 같이, 송신기 (702) 는, 예를 들어 클로킹 방법을 통해, 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C) 로 인해 송신기 (702) 에서 보는 임피던스를 측정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 소망되는 전력 분배 시나리오 (예컨대, 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C) 가 동일한 전력을 수신하거나 또는 수신기 (710C) 가 수신기 (710A, 710B) 의 전력의 절반을 수신함) 에 응답하여, 송신기 (702) 및 더 구체적으로는 송신기 (702) 의 제어기 (예컨대, 도 4 의 제어기 (214)) 는 각각의 수신기들 (710A, 710B, 710C) 의 초기 부하 저항이 변경되어야 하는지의 여부 및 그 변경 정도를 판정하도록 구성될 수도 있다. 또한, 제어기는, 각각의 통신 링크 (713A, 713B, 713C) 를 통해, 연관된 부하 저항을 변경하여 수신기들 (710A, 710B, 710C) 중 적어도 하나의 수신기에게 수신기들 (710A, 710B, 710C) 사이에 소망되는 전력 분배를 성취하도록 할 것을 요청하도록 구성될 수도 있다. 송신기 (702) 로부터의 요청에 응답하여, 수신기들 (710A, 710B, 710C) 은, 전술된 바와 같이, 연관된 부하 저항을 적절하게 조절하도록 구성될 수도 있다.

또한, 이 스테이지의 다른 페이즈 동안, 모든 수신기들의 부하 저항은 (TX 와 RX 사이의 통신 링크를 요구하도록) 모든 수신기들로 인해 TX 코일에 의해 검출된 바와 같은 소망되는 총 임피던스 (즉, 최적의 임피던스) 를 성취하도록 변화될 수도 있다. "최적" 이라는 용어는 일반적으로 시스템이 최대 엔드 투 엔드 효율성 (end to end efficiency) 을 달성하고 있다는 것을 의미한다. 송신기 (702) 의 제어기 (예컨대, 도 4 의 제어기 (214)) 는 또한 각각의 통신 링크(713A, 713B, 또는 713C) 를 통해 수신기들 (710A, 710B, 710C) 의 각각에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 송신기 (720) 에 의해 보이는 바와 같은 소망되는 총 임피던스를 성취할 것을 요청하도록 구성될 수도 있다는 것에 주목한다. 송신기 (702) 로부터의 요청에 응답하여, 수신기들 (710A, 710B, 710C) 은 전술된 바와 같이, 연관된 부하 저항을 적절하게 조절하도록 구성될 수 있다.

각각의 수신기의 부하 저항이 각각의 수신기의 필요성에 따라서 또는 디바이스들 사이의 소망되는 전력 분배 시나리오에 따라서 각각의 수신 디바이스에 전력을 분배하도록 변화될 수도 있는 스테이지, 및 모슨 수신기들의 부하 저항이 소망되는 총 임피던스를 성취하도록 변화될 수도 있는 스테이지는 실질적으로 동시에 발생할 수도 있음에 주목한다.

도 9 내지 도 11 에 예시된 플롯들을 참조하여, 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따라, 무선 전력 시스템의 다양한 예시적 동작들이 이제 설명될 것이다. 도 9 는 무선 전력 송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들의 각각의 수신기로 인해 무선 전력 송신기에 의해 검출된 바와 같은 임피던스들을 도시한 플롯 (900) 을 나타낸다. 구체적으로, 플롯 (900) 은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 3 개의 수신기들을 포함하는 무선 전력 시스템의 임피던스들을 나타내며, 소망되는 전력 분배 시나리오는 3 개의 수신기들의 각각에 동일한 양의 전력을 전달하는 것을 포함한다. 플롯 (900) 은 또한 복수의 수신기들의 모든 수신기들로 인해 송신기에 의해 검출된 총 임피던스를 나타낸다. 플롯 (900) 은 시간이 지남에 따라 그리고 동작 스테이지의 페이즈들 동안에, 도시된 임피던스들의 변화를 나타낸다는 것에 주목한다. 도 7 및 도 9를 참조하면, 수신기 (710A) 의 임피던스는 신호 (902) 에 의해 나타내지고, 수신기 (710B) 의 임피던스는 신호 (904) 에 의해 나타내지며, 수신기 (710C) 의 임피던스는 신호 (906) 에 의해 나타내진다. 송신기 (702) 에 의해 보이는 총 임피던스는 신호 (908) 에 의해 나타내진다. 본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따르면, 참조부호 (910) 에 의해 나타내진 스테이지 동안, 수신기들 (710A, 710B, 710C) 중 하나 이상의 수신기의 부하 저항은 수신기들 (710A, 710B, 710C) 의 각각에 동일한 양의 전력을 분배하도록 변화될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 (710A) 의 부하 저항은 수신기 (710A) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 바와 같은 임피던스를 감소시키도록 증가할 수도 있다. 또한, 수신기 (710C) 의 부하 저항은 수신기 (710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 임피던스를 증가시키도록 감소할 수도 있다. 도 9 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (910) 의 말미에서, 신호들 (902, 904, 906) 은 각각 동일하고, 그에 따라 수신기 (710A, 710B, 710C) 는 동일한 양의 출력을 수신하고 있다.

본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 참조부호 (912) 로 나타내진 스테이지 동안, 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C) 의 부하 저항은 수신기들 (710A, 710B, 710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 검출되는 소망되는 총 임피던스 (즉, 최적 임피던스) 를 성취하도록 조절될 수도 있다. 도 9 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (912) 의 말미에, 신호 (908) 는 대략 50 옴이며, 이는, 이 실례에서, 소망되는 최적의 총 임피던스이다.

도 10 은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들의 각각의 수신기로 인해 무선 전력 송신기에 의해 검출되는 임피던스들을 나타낸 플롯 (920) 을 예시한다. 구체적으로, 플롯 (920) 은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 3 개의 수신기들을 포함하는 무선 전력 시스템의 임피던스들을 나타내며, 여기서 소망되는 전력 분배 시나리오는 동일한 전력을 3 개의 수신기들에게 송신하는 것 및 2 개의 수신기들에 의해 수신되는 전력량의 절반을 다른 수신기에게 송신하는 것을 포함한다. 플롯 (920) 은 복수의 수신기들의 모든 수신기들로 인해 송신기에 의해 검출된 총 임피던스를 더 나타낸다. 플롯 (920) 은, 시간이 지남에 따라 그리고 동작 스테이지의 페이즈들 동안에, 도시된 임피던스들의 변화를 예시한다는 것에 주목한다. 도 7 및 도 10 을 참조하면, 수신기 (710A) 의 임피던스는 신호 (922) 로 나타내지고, 수신기 (710B) 의 임피던스는 신호 (924) 에 의해 나타내지고, 수신기 (710C) 의 임피던스는 신호 (928) 에 의해 나타내진다. 송신기 (702) 에 의해 보이는 바와 같은 총 임피던스는 신호 (928) 에 의해 표현된다. 본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따르면, 참조부호 (930) 으로 나타내진 스테이지 동안, 수신기들 (710A, 710B, 710C) 중 하나 이상의 수신기의 부하 저항은 수신기들 (710A, 710C) 에 동일한 양의 전력을 분배하고 수신기 (710B) 에 더 적은 양 (710A 및 710C 에 의해 수신된 전력의 양의 절반) 을 분배하도록 변형될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 (710A) 의 부하 저항은 수신기 (710A) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 임피던스를 증가시키도록 감소할 수도 있다. 또한, 수신기 (710C) 의 부하 저항은 수신기 (710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 바와 같이 임피던스를 감소시키도록 증가할 수도 있다. 또한, 수신기 (710C) 의 부하 저항은 수신기 (710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 바와 같이 임피던스를 증가시키도록 감소할 수도 있다. 도 10 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (930) 의 말미에서, 신호들 (922, 926) 은 각각이 동일하고, 그에 따라, 수신기 (710A, 710C) 는 동일한 양의 전력을 수신하고 있다. 또한, 스테이지 (930) 의 말미에서, 신호 (924) 는 신호들 (922, 926) 의 값의 절반이고, 그에 따라, 수신기 (710B) 는 수신기 (710A, 710C) 에 의해 수신되는 전력의 양의 절반을 수신하고 있다. 도 10 은 송신기에 의해 보이는 바와 같은 임피던스를 도시하고, 그에 따라 더 낮은 임피던스는 수신기에 전달되는 더 낮은 레벨의 전력을 나타낸다는 것에 주목한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 다르면, 참조번호 (932) 에 의해 도시된 스테이지 동안, 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C) 의 부하 저항은 수신기들 (710A, 710B, 710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 검출된 바와 같은 소망되는 총 임피던스 (즉, 최적의 임피던스) 를 달성하도록 조절될 수도 있다. 도 10 에 도시된 바와 같이, 스테이지 (932) 의 말미에서, 신호 (928) 는 대략 50 옴이며, 이는, 이 실례에서, 소망되는 최적의 총 임피던스이다.

도 11 은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에서 복수의 수신기들의 각각의 수신기로 인해 무선 전력 송신기에 의해 검출되는 바와 같은 임피던스들을 나타내는 플롯 (940) 을 예시한다. 구체적으로, 플롯 (940) 은, 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에서, 초기에 2 개의 수신기들을 포함하고, 그 후에 3 개의 수신기들을 포함하는 무선 전력 시스템의 임피던스들을 나타내며, 소망되는 전력 분배 시나리오는 처음에는 동일한 양의 전력을 2 개의 수신기들에게 송신하고, 그 후에 동일한 양의 전력을 3 개의 수신기들에게 송신하는 것을 포함한다. 또한, 플롯 (940) 은 제 3 수신기의 임피던스를 예시한 것으로, 제 3 수신기는 다른 2 개의 수신기들이 전력을 수신하기 시작한 후에 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 포지셔닝된다. 플롯 (940) 은 복수의 수신기들의 모든 수신기들로 인해 송신기에 의해 검출된 총 임피던스를 더 포함한다. 플롯 (940) 은, 시간에 따라서 그리고 동작 스테이지의 페이즈들 동안에, 나타내진 임피던스들의 변화를 예시한다는 것에 주목한다. 도 7 및 도 11을 참조하면, 수신기 (710A) 의 임피던스는 신호 (942) 에 의해 나타내지고, 수신기 (710B) 의 임피던스는 신호 (944) 에 의해 나타내지고, 수신기 (710C) 의 임피던스는 신호 (946) 에 의해 나타내진다. 송신기 (702) 에 의해 보이는 바와 같은 총 임피던스는 신호 (948) 에 의해 나타내진다. 본 발명의 일 예시적인 실시형태에 따르면, 참조번호 (950) 에 의해 나타내진 스테이지 동안, 수신기들 (710A, 710B) 중 하나 이상의 수신기의 부하 저항은 동일한 양의 전력을 수신기들 (710A, 710B) 에게 분배하도록 변화될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 (710A) 의 부하 저항은 수신기 (710A) 로 인해 송신기 (7002) 에 의해 보이는 바와 같이 임피던스를 감소시키도록 증가할 수도 있다. 도 11 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (950) 의 말미에서, 신호들 (942, 944) 은 각각이 동일하고, 그에 따라, 수신기 (710A, 710B) 는 동일한 양의 전력을 수신하고 있다. 스테이지 (952) 동안, 수신기 (710C) 의 도입 전에, 송신기 (702) 에 의해 보인 총 임피던스 (즉, 신호 (948)) 은 최적의 값 (즉, 50 옴) 에 있다는 것에 주목한다. 스테이지 (954) 동안, 수신기 (710C) 는 송신기 (702) 의 충전 영역 내에 포지셔닝된다. 스테이지 (954) 동안, 수신기들 (710A, 710B, 710C) 중 하나 이상의 수신기의 부하 저항은 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C) 에게 동일한 양의 전력을 분배하도록 변화될 수도 있다. 예를 들어, 수신기 (710C) 의 부하 저항은 수신기 (710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 보이는 임피던스를 증가시키도록 감소할 수도 있다. 도 11 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (954) 의 말미에서, 신호들 (942, 944, 946) 은 각각이 동일하며, 그에 따라 수신기 (710A, 710B, 710C) 는 동일한 양의 전력을 수신한다.

본 발명의 다른 예시적인 실시형태에 따르면, 참조번호 (956) 에 의해 나타내진 스테이지 동안, 각각의 수신기 (710A, 710B, 710C0 의 부하 저항은 수신기들 (710A, 710B, 710C) 로 인해 송신기 (702) 에 의해 검출되는 바와 같은 소망되는 총 임피던스 (즉, 최적의 임피던스) 를 달성하도록 조절될 수도 있다. 도 11 에 예시된 바와 같이, 스테이지 (956) 의 말미에서, 신호 (948) 는 대략 50 옴이며, 이는, 이 실례에서, 소망되는 최적의 총 임피던스이다.

도 12 는 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른, 방법 (960) 을 예시한 흐름도이다. 방법 (960) 은 송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성할 것을 요청하는 단계 (참조부호 (962) 로 표시됨) 를 포함할 수도 있다. 방법 (960) 은 복수의 수신기들의 각각의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 송신기에 의해 보이는 바와 같은 소망되는 총 임피던스를 달성할 것을 요청하는 단계 (참조부호 (964)) 를 더 포함한다.

도 13 은 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른, 다른 방법 (970) 을 예시한 흐름도이다. 방법 (970) 은, 송신기 요청에 응답하여, 복수의 수신기들 사이에 소망되는 전력 분배를 달성하도록 수신기의 부하 저항을 변경하는 단계 (참조부호 (972) 로 나타내짐) 를 포함할 수도 있다. 방법 (970) 은 다른 송신기 요청에 응답하여, 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 유지하면서 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 부하 저항을 변경하는 단계 (참조부호 (974) 로 나타내짐) 를 더 포함할 수도 있다.

당업자들은 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 어느 것을 이용하여서도 표현될 수도 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기 설명 과정에서 언급한 데이터, 명령들, 지령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학장들 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수도 있다.

당업자들은 또한 본원에서 개시한 예시적인 실시형태들과 관련하여 설명한 여러가지 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자적 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로서 구현될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이 상호 교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 이상에서는, 여러가지 예시적인 구성요소들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 그들의 기능의 관점에서 주로 설명되었다. 이런 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 특정한 애플리케이션 및 설계 제약 사항들에 의존한다. 숙련자들은 설명한 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방법들로 구현할 수도 있으며, 그러나 이런 구현 결정들이 본 발명의 예시적인 실시형태들의 범위로부터의 일탈을 초래하는 것으로 해석되어서는 안된다.

본원에서 개시된 예시적인 실시형태들을 관련하여 설명한 여러가지 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 애플리케이션 특정의 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 구성요소들, 또는 본원에서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현되거나 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있으며, 그러나 대안적인 예에서, 프로세서 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 기계일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예컨대, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그런 구성으로서 구현될 수도 있다.

본원에서 설명한 예시적인 실시형태들과 관련하여 설명한 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이 둘의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그래밍가능한 ROM (EPROM), 전기적 소거가능 프로그래밍가능한 ROM (EEPROM), 레지스터들, 하드 디스크, 착탈식 메모리, CD-ROM, 또는 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 유형의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장매체에 정보를 기록하도록 프로세서에 커플링된다. 대안적인 예에서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말에 상주할 수도 있다. 대안적인 예에서, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에 별개의 구성요소들로서 상주할 수도 있다.

하나 이상의 예시적인 실시형태들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드들로서 저장되거나 또는 거쳐서 전달될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체들은 한 장소로부터 또 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함한, 컴퓨터 저장 매체들 및 통신 매체들 양자를 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수도 있다. 일 예로서, 이에 한정하지 않고, 이런 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광디스크 저장, 자기디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 전달하거나 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이중 권선, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 무선 기술들, 예컨대 적외선, 무선, 및 마이크로파를 이용하여 송신되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 이중 권선, DSL, 또는 무선 기술들 예컨대 적외선, 무선, 및 마이크로파가 그 매체의 정의에 포함된다. 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는, 여기서 사용할 때, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disc) 는 레이저로 데이터를 광학적으로 재생하지만, 디스크 (disk) 는 데이터를 자기적으로 보통 재생한다. 앞에서 언급한 것들의 조합들이 또한 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

개시한 실시형태들의 상기 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 실시하고 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 이들 예시적인 실시형태들에 대한 여러 변경들은 당업자들에게 용이하게 명백히 이해될 것이며, 본원에서 정의한 일반적인 원리들은 본 발명의 정신 또는 범위로부터 일탈함이 없이 다른 실시형태들에도 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에서 나타낸 예시적인 실시형태들에 한정하려는 것이 아니라, 본원에서 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 최광의의 범위를 부여하려는 것이다.

Claims

연관된 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하도록 송신기의 충전 영역 내의 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 단계; 및
연관된 부하 저항을 변경하여 상기 복수의 수신기들 사이에서의 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 상기 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 복수의 수신기들의 각각의 수신기에게 요청하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기의 초기 부하 저항을 측정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들에 대한 상기 소망되는 전력 분배를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기의 부하 저항이 변경되어야 하는지, 그리고 상기 복수의 수신기들에 대해 상기 소망되는 전력 분배를 달성하기 위해 각각의 수신기의 부하 저항이 얼마나 변경되어야 하는지를 판정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 소망되는 전력 분배를 달성하도록 요청하는 단계, 및 실질적으로 동시에, 상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 소망되는 최적의 총 임피던스를 달성할 것을 요청하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 충전 영역 내에서 전력을 무선으로 송신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 단계는, 상기 복수의 수신기들 중의 수신기에게 연관된 부하 저항을 감소시켜 상기 수신기에게 전달되는 전력량을 증가시키도록 요청하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 단계는, 상기 복수의 수신기들 중의 수신기에게 연관된 부하 저항을 증가시켜 상기 수신기에게 전달되는 전력량을 감소시키도록 요청하는 단계를 포함하는, 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 단계는, 상기 복수의 수신기들 중의 수신기에게 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 다른 수신기에게 연관된 부하 저항을 감소시켜 전달되는 전력량을 증가시키도록 요청하는 단계를 포함하는, 방법.
연관된 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하도록 송신기의 충전 영역 내의 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하고;
연관된 부하 저항을 변경하여 상기 복수의 수신기들 사이에서의 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 상기 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 복수의 수신기들의 각각의 수신기에게 요청하도록 구성된 제어기를 포함하는, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기의 초기 부하 저항을 측정하도록 추가로 구성된, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수의 수신기들에 대한 상기 소망되는 전력 분배를 결정하는 단계를 더 포함하는, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기의 부하 저항이 변경되어야 하는지, 그리고 상기 복수의 수신기들에 대해 상기 소망되는 전력 분배를 달성하기 위해 각각의 수신기의 부하 저항이 얼마나 변경되어야 하는지를 판정하도록 추가로 구성된, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 소망되는 전력 분배를 달성하도록 요청하고, 실질적으로 동시에, 상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 소망되는 최적의 총 임피던스를 달성할 것을 요청하도록 추가로 구성된, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 충전 영역 내에서 전력을 무선으로 송신하도록 구성된 송신 안테나를 더 포함하는, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수의 수신기들 중의 수신기에게 연관된 부하 저항을 감소시켜 상기 수신기에게 전달되는 전력량을 증가시키도록 요청하도록 추가로 구성된, 송신기.
제 10 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 복수의 수신기들 중의 상기 소정 수신기에게 연관된 부하 저항을 증가시켜 상기 수신기에게 전달되는 전력량을 감소시키도록 요청하도록 추가로 구성된, 송신기.
연관된 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하도록 송신기의 충전 영역 내의 상기 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게 요청하는 수단; 및
연관된 부하 저항을 변경하여 상기 복수의 수신기들 사이에서의 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 상기 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 복수의 수신기들의 각각의 수신기에게 요청하는 수단을 포함하는, 디바이스.
제 18 항에 있어서,
상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기의 부하 저항이 변경되어야 하는지, 그리고 상기 복수의 수신기들에 대해 상기 소망되는 전력 분배를 달성하기 위해 각각의 수신기의 부하 저항이 얼마나 변경되어야 하는지를 판정하는 수단을 더 포함하는, 디바이스.
제 18 항에 있어서,
송신기의 충전 영역 내의 복수의 수신기들 중 적어도 하나의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 소망되는 전력 분배를 달성하도록 요청하는 단계, 및 실질적으로 동일하게, 상기 복수의 수신기들 중의 각각의 수신기에게, 연관된 부하 저항을 변경하여 최적의 총 임피던스를 달성할 것을 요청하는 수단을 더 포함하는, 디바이스.
송신기 요청에 응답하여, 수신기의 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하는 단계; 및
다른 송신기 요청에 응답하여, 상기 복수의 수신기들 사이에서 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 부하 저항을 변경하는 단계를 포함하는, 방법.
제 21 항에 있어서,
송신기 요청에 응답하여, 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하도록 수신기의 부하 저항을 변경하는 단계, 및 실질적으로 동시에, 다른 송신기 요청에 응답하여, 상기 복수의 수신기들 사이에서 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 부하 저항을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
부하; 및
제어기를 포함하고,
상기 제어기는,
송신기 요청에 응답하여, 수신기의 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하고,
다른 송신기 요청에 응답하여, 상기 복수의 수신기들 사이에서 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 부하 저항을 변경하도록 구성된, 수신기.
제 23 항에 있어서,
상기 제어기는 상기 부하의 저항을 감소시켜 상기 송신기로부터 수신된 전력의 양을 증가시키도록 추가로 구성된, 수신기.
송신기 요청에 응답하여, 수신기의 부하 저항을 변경하여 복수의 수신기들 사이에서 소망되는 전력 분배를 달성하는 수단; 및
다른 송신기 요청에 응답하여, 상기 복수의 수신기들 사이에서 상기 소망되는 전력 분배를 유지하면서 송신기에 의해 보이는 소망되는 총 임피던스를 달성하도록 상기 부하 저항을 변경하는 수단을 포함하는, 디바이스.