KR20180085175A - Voltage limit circuit for wireless charging and wireless power transmitter therewith - Google Patents

Voltage limit circuit for wireless charging and wireless power transmitter therewith Download PDF

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KR20180085175A KR1020170008488A KR20170008488A KR20180085175A KR 20180085175 A KR20180085175 A KR 20180085175A KR 1020170008488 A KR1020170008488 A KR 1020170008488A KR 20170008488 A KR20170008488 A KR 20170008488A KR 20180085175 A KR20180085175 A KR 20180085175A
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송일종
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Abstract

The present invention relates to a voltage limit circuit for wireless charging and a wireless power transmitter equipped with the same. A voltage limit circuit assembly, which is provided in a wireless power transmitter according to one embodiment of the present invention to control power supplied to an inverter, includes: a first cut-off circuit for comparing an input voltage with a predetermined reference voltage to cut off power supplied to the inverter when a low voltage is detected; and a second cut-off circuit which cuts off power supplied to the inverter when the voltage supplied from the first cut-off circuit exceeds a predetermined threshold voltage. Therefore, the present invention can prevent devices of a wireless charging apparatus from being damaged, in advance, by blocking the low voltage as well as an overvoltage.

Description

무선 충전을 위한 전압 차단 회로 및 그것이 장착된 무선 전력 송신기{VOLTAGE LIMIT CIRCUIT FOR WIRELESS CHARGING AND WIRELESS POWER TRANSMITTER THEREWITH}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a voltage cut-off circuit for wireless charging and a wireless power transmitter equipped with the voltage cut-

본 발명은 무선 충전 기술에 관한 것으로서, 상세하게 아날로그 회로 소자를 이용하여 과전압뿐만 아니라 저전압을 차단하는 것이 가능한 전압 차단 회로 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless charging technology, and more particularly, to a voltage blocking circuit capable of blocking an undervoltage as well as an overvoltage by using an analog circuit element and a wireless power transmitting apparatus equipped with the same.

무선 전력 전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 자기장의 유도 원리를 이용하여 무선으로 송신기에서 수신기로 전기 에너지를 전송하는 기술로서, 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저, 고주파, 마이크로웨이브와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다.The wireless power transmission technology (wireless power transmission or wireless energy transfer) is a technology to transmit electric energy from the transmitter to the receiver wirelessly using the induction principle of the magnetic field. In the 1800s, electric motor or transformer And thereafter, a method of radiating electromagnetic waves such as radio waves, lasers, high frequencies, and microwaves to transfer electrical energy has also been attempted. Our electric toothbrushes and some wireless shavers are actually charged with electromagnetic induction.

현재까지 무선을 이용한 에너지 전달 방식은 크게 자기 유도 방식, 자기 공진(Electromagnetic Resonance) 방식 및 단파장 무선 주파수를 이용한 RF 전송 방식 등으로 구분될 수 있다.Up to the present, energy transmission using radio may be roughly classified into a magnetic induction method, an electromagnetic resonance method, and an RF transmission method using a short wavelength radio frequency.

자기 유도 방식은 두 개의 코일을 서로 인접시킨 후 한 개의 코일에 전류를 흘려보내면 이 때 발생한 자속(MagneticFlux)이 다른 코일에 기전력을 일으키는 현상을 사용한 기술로서, 휴대폰과 같은 소형기기를 중심으로 빠르게 상용화가 진행되고 있다. 자기 유도 방식은 최대 수백 키로와트(kW)의 전력을 전송할 수 있고 효율도 높지만 최대 전송 거리가 1센티미터(cm) 이하이므로 일반적으로 충전기나 바닥에 인접시켜야 하는 단점이 있다.In the magnetic induction method, when two coils are adjacent to each other and a current is supplied to one coil, a magnetic flux generated at this time causes an electromotive force to the other coils. As a technology, . The magnetic induction method has the disadvantage that it can transmit power of up to several hundred kilowatts (kW) and the efficiency is high, but the maximum transmission distance is 1 centimeter (cm) or less, so it is usually adjacent to the charger or the floor.

자기 공진 방식은 전자기파나 전류 등을 활용하는 대신 전기장이나 자기장을 이용하는 특징이 있다. 자기 공진 방식은 전자파 문제의 영향을 거의 받지 않으므로 다른 전자 기기나 인체에 안전하다는 장점이 있다. 반면, 한정된 거리와 공간에서만 활용할 수 있으며 에너지 전달 효율이 다소 낮다는 단점이 있다.The self-resonance method is characterized by using an electric field or a magnetic field instead of using electromagnetic waves or currents. The self-resonance method is advantageous in that it is safe to other electronic devices or human body since it is hardly influenced by the electromagnetic wave problem. On the other hand, it can be used only at a limited distance and space, and has a disadvantage that energy transfer efficiency is somewhat low.

단파장 무선 전력 전송 방식-간단히, RF 전송 방식-은 에너지가 라디오 파(RadioWave)형태로 직접 송수신될 수 있다는 점을 활용한 것이다. 이 기술은 렉테나(rectenna)를 이용하는 RF 방식의 무선 전력 전송 방식으로서, 렉테나는 안테나(antenna)와 정류기(rectifier)의 합성어로서 RF 전력을 직접 직류 전력으로 변환하는 소자를 의미한다. 즉, RF 방식은 AC 라디오파를 DC로 변환하여 사용하는 기술로서, 최근 효율이 향상되면서 상용화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Short wavelength wireless power transmission - simply, RF transmission - takes advantage of the fact that energy can be transmitted and received directly in radio wave form. This technology is a RF power transmission system using a rectenna. Rectena is a combination of an antenna and a rectifier, which means a device that converts RF power directly into direct current power. That is, the RF method is a technique of converting an AC radio wave into DC and using it. Recently, as the efficiency has improved, commercialization has been actively researched.

무선 전력 전송 기술은 모바일 뿐만 아니라 챠량, IT, 철도, 가전 산업 등 산업 전반에 다양하게 활용될 수 있다.Wireless power transmission technology can be applied not only to mobile but also to various industries such as car, IT, railway, and household appliance industries.

종래의 무선 전력 수신기는 정류기 출력 전압이 소정 과전압 기준치를 초과하면, 과전압이 감지되었음을 지시하는 소정 제어 신호를 무선 전력 송신기에 전송하였다. 이 경우, 무선 전력 수신기에는 과전압 감지 시 과전압이 부하 또는 전자 기기에 전달되는 것을 차단하기 위한 별도의 과전압 차단기가 구비되었다.A conventional wireless power receiver has transmitted to the wireless power transmitter a predetermined control signal indicating that an overvoltage has been detected if the rectifier output voltage exceeds a predetermined overvoltage reference value. In this case, the wireless power receiver is provided with a separate overvoltage breaker to prevent overvoltage from being delivered to the load or electronic device during overvoltage sensing.

특히, 종래의 무선 충전 시스템에는 과전압 차단 기능이 탑재되었으나, 저전압 차단을 위한 회로가 별도로 구비되지 않아, 과전류 발생에 의한 송신기 파손을 방지할 수 없는 문제점이 있었다.In particular, although the conventional wireless charging system is equipped with an overvoltage shutoff function, there is a separate circuit for low voltage shutdown, which prevents the transmitter from being damaged due to the occurrence of an overcurrent.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 충전을 위한 전압 차단 회로 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a voltage cutoff circuit for wireless charging and a wireless power transmission device equipped with the same.

본 발명의 다른 목적은 고전압뿐만 아니라 저전압을 차단하는 것이 가능한 전압 차단 회로 어셈블리 및 그것이 장착된 무선 전력 송신장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a voltage blocking circuit assembly capable of blocking a low voltage as well as a high voltage and a wireless power transmission apparatus equipped with the same.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 수신기로부터 수집된 정보에 기반하여 적응적으로 전압 차단 회로를 구동시키는 것이 가능한 무선 전력 송신 장치를 제공하는 것이다.It is yet another object of the present invention to provide a wireless power transmission apparatus capable of adaptively driving a voltage cutoff circuit based on information collected from a wireless power receiver.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, unless further departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be possible.

본 발명은 무선 충전을 위한 전력 차단 회로 어셈블리 및 그것을 이용한 무선 전력 송신 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a power cut-off circuit assembly for wireless charging and a wireless power transmission apparatus using the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치에 구비되고, 인버터로의 전력 공급을 제어하는 전압 차단 회로 어셈블리는 입력 전압과 소정 기준 전압을 비교하여 저전압이 감지되면 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제1 차단 회로와 상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압을 초과하면, 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제2 차단 회로를 포함할 수 있다.A voltage blocking circuit assembly included in a wireless power transmission apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention controls power supply to an inverter. The voltage blocking circuit assembly compares an input voltage with a predetermined reference voltage. When a low voltage is detected, And a second blocking circuit for blocking the power supply to the inverter when the voltage supplied from the first blocking circuit exceeds a predetermined threshold voltage.

여기서, 상기 제1 차단 회로는 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 인가되는 전압을 분배하여 상기 입력 전압을 제공하는 전압 분배 회로와 상기 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급 회로와 상기 입력 전압 및 상기 기준 전압을 비교하는 비교 회로와 상기 비교 회로의 출력에 따라 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급을 제어하는 제1 차단스위치를 포함할 수 있다.The first blocking circuit includes a voltage divider circuit for dividing a voltage applied from a power source or a DC-DC converter to provide the input voltage, a reference voltage supply circuit for supplying the reference voltage, And a first blocking switch for controlling power supply to the second blocking circuit according to the output of the comparison circuit.

또한, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 제2 차단 회로에 전력이 공급될 수 있다.Also, if the input voltage is less than the reference voltage, power supply to the second blocking circuit is interrupted, and power may be supplied to the second blocking circuit if the input voltage is greater than the reference voltage.

또한, 상기 제1 차단스위치는 상기 비교 회로의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터와 상기 제1 트랜지스터의 드레인(Drain)에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 스위치가 모두 OFF되어 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단될 수 있다.The first blocking switch may include a first transistor connected to an output terminal of the comparing circuit and a second transistor connected to a drain of the first transistor. When the input voltage is smaller than the reference voltage, The transistors and the switches of the second transistor are both turned OFF, so that power supply to the second blocking circuit can be interrupted.

또한, 상기 제2 차단 회로는 상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압 이상인지를 감지하는 고전압 감지 회로와 상기 인버터로의 전력 공급을 제어하기 위한 제2 차단스위치와 상기 감지 결과, 상기 임계 전압 이상이면, 상기 제2 차단스위치를 제어하여 상기 인버터로 공급되는 전력을 차단하는 스위치 제어 회로를 포함할 수 있다.The second blocking circuit may include a high voltage sensing circuit for sensing whether a voltage supplied from the first blocking circuit is higher than a predetermined threshold voltage, a second blocking switch for controlling power supply to the inverter, And a switch control circuit for controlling the second cut-off switch to cut off power supplied to the inverter if the voltage exceeds a threshold voltage.

여기서, 상기 고전압 감지 회로는 상기 임계 전압에서 역방향 전류를 상기 스위치 제어 회로에 공급하는 제너 다이오드일 수 있다.Here, the high voltage sensing circuit may be a zener diode that supplies a reverse current to the switch control circuit at the threshold voltage.

또한, 상기 스위치 제어 회로는 상기 역방향 전류에 의해 동작되는 제3 트랜지스터와 상기 제3 트랜지스터와 상기 제너 다이오드 사이에 배치되며 상기 역방향 전류에 의해 상기 제3 트랜지스터가 파손되는 것을 방지하기 위한 저항을 포함할 수 있다.The switch control circuit may include a third transistor operated by the reverse current, and a resistor disposed between the third transistor and the zener diode for preventing the third transistor from being damaged by the reverse current .

또한, 상기 제2 차단스위치는 상기 제3 트랜지스터가 스위치 ON되면, 스위치 OFF되어 상기 제1 차단회로로부터 공급되는 전력이 상기 인버터로 전달되는 것을 차단하는 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 포함할 수 있다.The second blocking switch may include a fourth transistor and a fifth transistor that are turned off when the third transistor is switched on to block transmission of power supplied from the first blocking circuit to the inverter .

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치는 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 공급되는 직류 전압을 감지하여 미리 설정된 저전압 및 및 고전압을 차단하는 전압 차단 회로 어셈블리와 상기 전압 차단 회로 어셈블리로부터 직류 전력을 공급 받아 교류 전력 신호로 변환하는 인버터와 상기 교류 전력 신호를 무선으로 전송하는 공진 회로를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless power transmission apparatus including: a voltage blocking circuit assembly for sensing a DC voltage supplied from a power source or a DC-DC converter to cut off a preset low voltage and a high voltage; An inverter for receiving the AC power signal and converting it into an AC power signal, and a resonance circuit for wirelessly transmitting the AC power signal.

또한, 상기 무선 전력 송신 장치는 제어기와 상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 공급되는 전력을 상기 전압 차단 회로 어셈블리 및 상기 인버터 중 어느 하나에 스위칭하는 차단 회로 제어 스위치를 더 포함할 수 있다.The wireless power transmission apparatus may further include a blocking circuit control switch for switching the power supplied from the power source or the DC-DC converter to either the voltage blocking circuit assembly or the inverter according to a control signal of the controller and the controller can do.

또한, 상기 제어기는 무선 전력 수신기로부터 수집된 전력 수신 등급에 관한 정보, 요구 전력의 세기에 관한 정보, 수신 전력의 세기에 관한 정보, 과전압 차단 기능의 활성화 여부에 관한 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 차단 회로 제어 스위치를 제어할 수 있다.Also, the controller may be configured to determine, based on at least one of information on the power reception class collected from the wireless power receiver, information on the strength of the requested power, information on the strength of the received power, The blocking circuit control switch can be controlled.

또한, 상기 전압 차단 회로 어셈블리는 입력 전압과 소정 기준 전압을 비교하여 상기 저전압이 감지되면 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제1 차단 회로와 상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압을 초과하면, 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제2 차단 회로를 포함할 수 있다.The voltage blocking circuit assembly may include a first blocking circuit that compares an input voltage with a predetermined reference voltage to cut off power supply to the inverter when the low voltage is sensed, And, if exceeded, a second disconnecting circuit for interrupting power supply to the inverter.

여기서, 상기 제1 차단 회로는 상기 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 인가되는 직류 전압을 분배하여 상기 입력 전압을 제공하는 전압 분배 회로와 상기 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급 회로와 상기 입력 전압 및 상기 기준 전압을 비교하는 비교 회로와 상기 비교 회로의 출력에 따라 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급을 제어하는 제1 차단스위치를 포함할 수 있다.The first blocking circuit includes a voltage divider circuit for dividing a DC voltage applied from the power source or the DC-DC converter to provide the input voltage, a reference voltage supply circuit for supplying the reference voltage, And a first blocking switch for controlling power supply to the second blocking circuit according to the output of the comparison circuit.

또한, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 제2 차단 회로에 전력이 공급될 수 있다. Also, if the input voltage is less than the reference voltage, power supply to the second blocking circuit is interrupted, and power may be supplied to the second blocking circuit if the input voltage is greater than the reference voltage.

또한, 상기 제1 차단스위치는 상기 비교 회로의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터와 상기 제1 트랜지스터의 드레인(Drain)에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 스위치가 모두 OFF되어 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단될 수 있다.Also, Wherein the first blocking switch includes a first transistor connected to an output terminal of the comparison circuit and a second transistor connected to a drain of the first transistor, and when the input voltage is smaller than the reference voltage, The switches of the second transistors are all turned off, and the power supply to the second blocking circuit can be interrupted.

또한, 상기 제2 차단 회로는 상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압 이상인지를 감지하는 고전압 감지 회로와 상기 인버터로의 전력 공급을 제어하기 위한 제2 차단스위치와 상기 감지 결과, 상기 임계 전압 이상이면, 상기 제2 차단스위치를 제어하여 상기 인버터로 공급되는 전력을 차단하는 스위치 제어 회로를 포함할 수 있다.The second blocking circuit may include a high voltage sensing circuit for sensing whether a voltage supplied from the first blocking circuit is higher than a predetermined threshold voltage, a second blocking switch for controlling power supply to the inverter, And a switch control circuit for controlling the second cut-off switch to cut off power supplied to the inverter if the voltage exceeds a threshold voltage.

또한, 상기 고전압 감지 회로는 상기 임계 전압에서 역방향 전류를 상기 스위치 제어 회로에 공급하는 제너 다이오드일 수 있다.The high voltage sensing circuit may be a zener diode that supplies a reverse current to the switch control circuit at the threshold voltage.

또한, 상기 스위치 제어 회로는 상기 역방향 전류에 의해 동작되는 제3 트랜지스터와 상기 제3 트랜지스터와 상기 제너 다이오드 사이에 배치되며 상기 역방향 전류에 의해 상기 제3 트랜지스터가 파손되는 것을 방지하기 위한 저항을 포함할 수 있다.The switch control circuit may include a third transistor operated by the reverse current, and a resistor disposed between the third transistor and the zener diode for preventing the third transistor from being damaged by the reverse current .

또한, 상기 제2 차단스위치는 상기 제3 트랜지스터가 스위치 ON되면, 스위치 OFF되어 상기 제1 차단회로로부터 공급되는 전력이 상기 인버터로 전달되는 것을 차단하는 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 포함할 수 있다.The second blocking switch may include a fourth transistor and a fifth transistor that are turned off when the third transistor is switched on to block transmission of power supplied from the first blocking circuit to the inverter .

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And can be understood and understood.

본 발명에 따른 회로 어셈블리 및 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.Effects of the circuit assembly and the apparatus according to the present invention will be described as follows.

본 발명은 무선 충전을 위한 전압 차단 회로 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention has the advantage of providing a voltage cut-off circuit for wireless charging and a wireless power transmission device equipped with the same.

또한, 본 발명은 고전압뿐만 아니라 저전압을 차단하는 것이 가능한 전압 차단 회로 어셈블리 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention also has the advantage of providing a voltage blocking circuit assembly capable of blocking not only high voltage but also low voltage, and a wireless power transmission device equipped with the same.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기로부터 수집된 정보에 기반하여 적응적으로 전압 차단 회로를 구동시키는 것이 가능한 무선 전력 송신 장치를 제공하는 장점이 있다.The present invention also has the advantage of providing a wireless power transmission device capable of adaptively driving a voltage cutoff circuit based on information collected from a wireless power receiver.

또한, 본 발명은 무선 전력 수신기에 과전압이 공급되는 것을 미연에 차단하는 것이 가능한 전압 차단 회로 어셈블리 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치를 제공하는 장점이 있다.It is also an advantage of the present invention to provide a voltage blocking circuit assembly capable of blocking the overvoltage from being supplied to the wireless power receiver and a wireless power transmission device equipped with the same.

또한, 본 발명은 저전압 차단을 통해 송신기 파손을 미연에 방지하는 것이 가능한 전압 차단 회로 어셈블리 및 그것이 장착된 무선 전력 송신 장치를 제공하는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage of providing a voltage blocking circuit assembly and a wireless power transmission device equipped with the voltage blocking circuit assembly, which can prevent the transmitter from being damaged through low voltage cutoff.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description will be.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리의 구조를 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 차단을 위한 제1 차단 회로의 등가 회로도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 저전압 차단을 위한 제1 차단 회로의 등가 회로도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 차단을 위한 제2 차단 회로의 등가 회로도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a sensing signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating the structure of a voltage blocking circuit assembly according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a voltage blocking circuit assembly according to an embodiment of the present invention.
8 is an equivalent circuit diagram of a first shut-off circuit for under-voltage shutdown according to an embodiment of the present invention.
9 is an equivalent circuit diagram of a first shut-off circuit for under-voltage shutdown according to another embodiment of the present invention.
10 is an equivalent circuit diagram of a second shut-off circuit for high-voltage shutdown according to an embodiment of the present invention.
11 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an apparatus and various methods to which embodiments of the present invention are applied will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case where it is described as being formed "above" or "below" each element, the upper or lower (lower) And that at least one further component is formed and arranged between the two components. Also, in the case of "upper (upper) or lower (lower)", it may include not only the upward direction but also the downward direction based on one component.

실시예의 설명에 있어서, 무선 전력 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 장치는 설명의 편의를 위해 무선 파워 송신기, 무선 파워 송신 장치, 무선 전력 송신 장치, 무선 전력 송신기, 송신단, 송신기, 송신 장치, 송신측, 무선 파워 전송 장치, 무선 파워 전송기 등을 혼용하여 사용하기로 한다. 또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 장치에 대한 표현으로 설명의 편의를 위해 무선 전력 수신 장치, 무선 전력 수신기, 무선 파워 수신 장치, 무선 파워 수신기, 수신 단말기, 수신측, 수신 장치, 수신기 등이 혼용되어 사용될 수 있다.In the description of the embodiments, an apparatus for transmitting wireless power on a wireless power system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, a transmitter, A wireless power transmission device, a wireless power transmitter, and the like are used in combination. Also, for the sake of convenience of explanation, it is to be understood that a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a wireless power receiving apparatus, a receiving terminal, a receiving side, a receiving apparatus, Etc. may be used in combination.

본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 바닥 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 무선 전력을 전송할 수도 있다. 이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단에는 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기 유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다. 일 예로, 무선 파워 전송 수단은 WPC(Wireless Power Consortium), Qi, PMA(Power Matters Alliance) 등의 무선 충전 기술 표준 기구에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있다.The transmitter according to the present invention may be configured as a pad, a cradle, an access point (AP), a small base station, a stand, a ceiling, a floor, And may transmit wireless power to the power receiving device. To this end, the transmitter may comprise at least one radio power transmission means. Here, the radio power transmission means may be various non-electric power transmission standards based on an electromagnetic induction system in which a magnetic field is generated in a power transmitting terminal coil and charged using an electromagnetic induction principle in which electricity is induced in a receiving terminal coil under the influence of the magnetic field. For example, the wireless power transmission means may include an electromagnetic induction wireless charging technique as defined in a wireless charging technology standard framework such as Wireless Power Consortium (WPC), Qi, and Power Matters Alliance (PMA).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 전력을 수신할 수도 있다. 여기서, 무선 전력 수신 수단은 무선 충전 기술 표준 기구인 WPC(Wireless Power Consortium), PMA(Power Matters Alliance) 등에서 정의된 전자기 유도 방식의 무선 충전 기술을 포함할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.Also, a receiver according to an embodiment of the present invention may include at least one wireless power receiving means and may receive wireless power from two or more transmitters at the same time. Here, the wireless power receiving means may include, but is not limited to, an electromagnetic induction wireless charging technique defined by Wireless Power Consortium (WPC), Power Matters Alliance (PMA), which is a wireless charging technology standard mechanism.

본 발명에 따른 무선 전력 수신기는 운송 장치의 일측에 장착될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다.A wireless power receiver according to the present invention may be mounted on one side of a transportation device, but is not limited thereto, and may be a device equipped with wireless power receiving means according to the present invention to charge a battery.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기는 각각 등급(Class)과 카테고리(Category)로 타입 및 특성이 분류될 수 있다.The wireless power transmitter and the wireless power receiver according to the present invention can be classified into a class and a category, respectively.

무선 전력 송신기의 타입 및 특성은 크게 다음의 3가지 파라메터를 통해 식별될 수 있다.The type and characteristics of the wireless power transmitter can be largely identified by the following three parameters.

첫째, 무선 전력 송신기는 공진 회로에 인가되는 최대 전력의 세기에 따라 결정되는 등급에 의해 식별될 수 있다.First, the wireless power transmitter can be identified by a rating determined according to the intensity of the maximum power applied to the resonant circuit.

여기서, 무선 전력 송신기의 등급은 공진 회로에 인가되는 파워(PTX_IN_COIL)의 최대 값을 하기 무선 전력 송신기 등급 테이블-이하, 표 1이라 명함-에 명기된 등급 별 미리 정의된 최대 입력 파워(PTX_IN_MAX)와 비교하여 결정될 수 있다. 여기서, PTX_IN_COIL은 공진 회로에 단위 시간 동안 인가되는 전압(V(t))과 전류(I(t))의 곱을 해당 단위 시간으로 나누어 산출되는 평균 실수 값일 수 있다.Here, the rank of the wireless power transmitter is determined by the maximum power of the power (PTX_IN_COIL) applied to the resonance circuit by the predefined maximum input power (PTX_IN_MAX) according to the rating specified in the wireless power transmitter class table - Can be determined. Here, PTX_IN_COIL may be an average real number value calculated by dividing the product of the voltage V (t) and the current I (t) applied to the resonance circuit for a unit time by the unit time.

등급(Class)Class 최대 입력 파워Maximum Input Power 최소 카테고리
지원 요구 조건
Min Category
Support Requirements
지원 가능 최대
디바이스의 개수
Support Max
Number of devices
등급 1Class 1 2W2W 1 x 등급11 x grade 1 1 x 등급11 x grade 1 등급 2Grade 2 10W10W 1 x 등급31 x Grade 3 2 x 등급22 x Grade 2 등급 3Grade 3 16W16W 1 x 등급41 x rating 4 2 x 등급32 x Grade 3 등급 4Grade 4 33W33W 1 x 등급51 x Grade 5 3 x 등급33 x Grade 3 등급 5Rating 5 50W50W 1 x 등급61 x grade 6 4 x 등급34 x Grade 3 등급 6Rating 6 70W70W 1 x 등급61 x grade 6 5 x 등급35 x Grade 3

상기 표 1에 개시된 등급은 일 실시예에 불과하며, 새로운 등급이 추가되거나 삭제될 수도 있다. 또한, 등급 별 최대 입력 파워, 최소 카테고리 지원 요구 조건, 지원 가능 최대 디바이스 개수에 대한 값도 무선 전력 송신기의 용도, 형상 및 구현 형태 등에 따라 변경될 수도 있음을 주의해야 한다.The grades disclosed in Table 1 above are merely one example, and new grades may be added or deleted. It should also be noted that the values for the maximum input power per class, the minimum category support requirements, and the maximum number of devices that can be supported may vary depending on the use, configuration, and implementation of the wireless power transmitter.

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 공진 회로에 인가되는 파워(PTX_IN_COIL)의 최대 값이 등급 3에 대응되는 PTX_IN_MAX 값보다 크거나 같고, 등급 4에 대응되는 PTX_IN_MAX 값보다 작은 경우, 해당 무선 전력 송신기의 등급은 등급 3으로 결정될 수 있다.For example, referring to Table 1, if the maximum value of the power (PTX_IN_COIL) applied to the resonance circuit is greater than or equal to the PTX_IN_MAX value corresponding to the class 3 and smaller than the PTX_IN_MAX value corresponding to the class 4, Can be determined as a grade 3.

둘째, 무선 전력 송신기는 식별된 등급에 대응되는 최소 카테고리 지원 요구 조건(Minimum Category Support Requirements)에 따라 식별될 수도 있다.Second, the wireless power transmitter may be identified according to the Minimum Category Support Requirements corresponding to the identified class.

여기서, 최소 카테고리 지원 요구 조건은 해당 등급의 무선 전력 송신기가 지원 가능한 무선 전력 수신기 카테고리 중 가장 높은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기의 지원 가능 개수일 수 있다. 즉, 최소 카테고리 지원 요구 조건은 해당 무선 전력 송신기가 지원 가능한 최대 카테고리 디바이스의 최소 개수일 수 있다. 이때, 무선 전력 송신기는 상기 최소 카테고리 요구 조건에 따른 최대 카테고리 이하에 해당하는 모든 카테고리의 무선 전력 수신기를 지원할 수 있다.Here, the minimum category support requirement may be a supportable number of wireless power receivers corresponding to the highest level category of the wireless power receiver category that the wireless power transmitter of the corresponding class can support. That is, the minimum category support requirement may be the minimum number of maximum category devices that the wireless power transmitter can support. At this time, the wireless power transmitter may support all categories of wireless power receivers corresponding to less than the maximum category according to the minimum category requirement.

다만, 만약, 무선 전력 송신기가 상기 최소 카테고리 지원 요구 조건에 명시된 카테고리보다 더 높은 카테고리의 무선 전력 수신기를 지원할 수 있다면, 무선 전력 송신기가 해당 무선 전력 수신기를 지원하는 것을 제한하지는 않을 수 있다.However, if the wireless power transmitter can support a wireless power receiver of a category higher than the category specified in the minimum category support requirement, then the wireless power transmitter may not limit its support of the wireless power receiver.

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 등급 3인 무선 전력 송신기는 적어도 하나의 카테고리 5인 무선 전력 수신기를 지원해야 한다. 물론, 이 경우, 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 지원 요구 조건에 해당되는 카테고리 수준보다 낮은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기를 지원할 수 있다.For example, referring to Table 1 above, a Class 3 wireless power transmitter should support at least one Category 5 wireless power receiver. Of course, in this case, the wireless power transmitter may support a wireless power receiver that falls into a category lower than the category level corresponding to the minimum category support requirement.

또한, 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 지원 요구 조건에 대응되는 카테고리보다 더 높은 수준의 카테고리를 지원 가능한 것으로 판단되면, 더 높은 수준의 카테고리를 갖는 무선 전력 수신기를 지원할 수도 있음을 주의해야 한다.It should also be noted that the wireless power transmitter may support a wireless power receiver with a higher level category if it is determined that it is capable of supporting a higher level category than the category corresponding to the minimum category support requirement.

셋째, 무선 전력 송신기는 식별된 등급에 대응되는 지원 가능 최대 디바이스 개수에 의해 식별될 수도 있다. 여기서, 지원 가능 최대 디바이스 개수는 해당 등급에서 지원 가능한 카테고리 중 가장 낮은 수준의 카테고리에 해당되는 무선 전력 수신기의 최대 지원 가능 개수-이하, 간단히 지원 가능 디바이스의 최대 개수라 명함-에 의해 식별될 수도 있다.Third, the wireless power transmitter may be identified by the maximum number of supportable devices corresponding to the identified class. Here, the maximum number of devices that can be supported may be identified by the maximum number of supportable wireless power receivers corresponding to the lowest-level category among the categories that can be supported by the rating - hereinafter simply referred to as the maximum number of supportable devices .

일 예로, 상기 표 1을 참조하면, 등급 3의 무선 전력 송신기는 최소 카테고리 3인 무선 전력 수신기를 최대 2개까지 지원할 수 있어야 한다.For example, referring to Table 1 above, a Class 3 wireless power transmitter should be able to support up to two wireless power receivers with a minimum category of 3.

다만, 무선 전력 송신기가 자신의 등급에 상응하는 최대 디바이스 개수 이상을 지원할 수 있는 경우, 최대 디바이스 개수 이상을 지원하는 것을 제한하지는 않는다.However, when the wireless power transmitter can support more than the maximum number of devices corresponding to its own rating, it does not limit to support more than the maximum number of devices.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 허락하지 않을 특별한 이유가 없는 경우, 가용한 파워 내에서 적어도 상기 표 1에 정의된 개수까지는 무선 전력 전송을 수행할 수 있어야 한다.The wireless power transmitter according to the present invention must be capable of performing at least the wireless power transmission within the available power up to the number defined in Table 1 if there is no particular reason not to allow the power transmission request of the wireless power receiver.

일 예로, 무선 전력 송신기는 해당 전력 전송 요청을 수용할 정도의 가용한 파워가 남아있지 않는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다. 또는, 무선전력 수신기의 전력 조정을 제어할 수 있다.In one example, the wireless power transmitter may not accept a power transfer request for the wireless power receiver if there is not enough available power to accommodate the power transfer request. Alternatively, the power adjustment of the wireless power receiver can be controlled.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 전송 요청을 수락하면 수용 가능한 무선 전력 수신기의 개수를 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다.In another example, the wireless power transmitter may not accept a power transfer request of the wireless power receiver if the number of acceptable wireless power receivers is exceeded upon accepting the power transfer request.

또 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 전력 전송을 요청한 무선 전력 수신기의 카테고리가 자신의 등급에서 지원 가능한 카테고리 수준을 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다.In another example, the wireless power transmitter may not accept a power transfer request for the wireless power receiver if the category of the wireless power receiver requesting power transmission exceeds a category level that is supported in its rating.

또 다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 내부 온도가 기준치 이상을 초과하는 경우, 해당 무선 전력 수신기의 전력 전송 요청을 수락하지 않을 수 있다.In another example, a wireless power transmitter may not accept a power transfer request from the wireless power receiver if the internal temperature exceeds a reference value.

이하에서는 무선 전력 수신기의 타입 및 특성을 설명하기로 한다.The types and characteristics of the wireless power receiver will be described below.

수신기의 평균 출력 전압(PRX_OUT)은 단위 시간 동안 정류기에 의해 출력되는 전압(V(t))와 전류(I(t))의 곱을 해당 단위 시간으로 나누어 산출되는 실수 값일 수 있다.The average output voltage PRX_OUT of the receiver may be a real value calculated by dividing the product of the voltage V (t) output by the rectifier for a unit time and the current I (t) by the unit time.

무선 전력 수신기의 카테고리는 하기 표 2에 도시된 바와 같이, 정류기의 최대 출력 전압(PRX_OUT_MAX)에 기반하여 정의될 수 있다.The category of the wireless power receiver can be defined based on the maximum output voltage (PRX_OUT_MAX) of the rectifier, as shown in Table 2 below.

카테고리
(Category)
category
(Category)
최대 입력 파워Maximum Input Power 응용 예Application example
카테고리 1Category 1 TBDTBD 블루투스 핸드셋Bluetooth Handset 카테고리 2Category 2 3.5W3.5 W 피쳐폰Feature phone 카테고리 3Category 3 6.5W6.5 W 스마트폰Smartphone 카테고리 4Category 4 13W13W 테블릿Tablet 카테고리 5Category 5 25W25W 소형 랩탑Small laptop 카테고리 6Category 6 37.5W37.5 W 랩탑laptop 카테고리 6Category 6 50W50W TBDTBD

일 예로, 부하단에서의 충전 효율이 80%이상인 경우, 카테고리 3의 무선 전력 수신기는 부하의 충전 포트에 5W의 전력을 공급할 수 있다.For example, if the charging efficiency at the bottom stage is 80% or more, the category 3 wireless power receiver can supply 5 W of power to the charging port of the load.

상기 표 1 및 표 2에 개시된 등급 및 카테고리는 일 실시예에 불과하며, 일부 등급 및 카테고리가 추가되거나 삭제될 수도 있다. 또한, 상기 표1 및 표 2에 보여지는 등급 및 카테고리 별 최대 입력 파워, 응용 어플리케이션의 예도 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기에 적용되는 무선 충전 표준뿐만 아니라 용도, 형상 및 구현 형태 등에 따라 변경될 수 있음을 주의해야 한다.The classes and categories disclosed in the above Tables 1 and 2 are only one example, and some classes and categories may be added or deleted. In addition, examples of maximum input power and application by class and category shown in Tables 1 and 2 above may be changed according to usage, shape, implementation type as well as wireless charging standard applied to wireless power transmitter and wireless power receiver .

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 충전 시스템은 크게 무선으로 전력을 송출하는 무선 전력 송신단(10), 상기 송출된 전력을 수신하는 무선 전력 수신단(20) 및 수신된 전력을 공급 받는 전자기기(30)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless charging system includes a wireless power transmission terminal 10 for wirelessly transmitting power, a wireless power receiving terminal 20 for receiving the transmitted power, and an electronic device 30 Lt; / RTI >

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 can perform in-band communication in which information is exchanged using the same frequency band as that used for wireless power transmission.

다른 일예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 상이한 별도의 주파수 대역을 이용하여 정보를 교환하는 대역외(Out-of-band) 통신을 수행할 수도 있다.In another example, the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 perform out-of-band communication in which information is exchanged using a different frequency band different from the operating frequency used for wireless power transmission .

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이에 교환되는 정보는 서로의 상태 정보뿐만 아니라 제어 정보도 포함될 수 있다. 여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 무선 전력 수신기의 카테고리를 식별하기 위한 정보, 무선 전력 수신기의 현재 전력 수신 상태를 식별하기 위한 정보, 과전압 보호 기능의 탑재 여부에 관한 정보, 무선 전력 수신기에 탑재된 소프트웨어 버전 정보, 전력 제어 요청 정보 등을 포함할 수 있다.For example, information exchanged between the wireless power transmitting terminal 10 and the wireless power receiving terminal 20 may include control information as well as status information of each other. Here, the state information and control information exchanged between the transmitting and receiving ends include information for identifying the category of the wireless power receiver, information for identifying the current power receiving state of the wireless power receiver, information about whether or not the overvoltage protection function is mounted, Software version information mounted on the power receiver, power control request information, and the like.

상기 인밴드 통신 및 대역외 통신은 양방향 통신을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 다른 실시예에 있어서는 단방향 통신 또는 반이중 방식의 통신을 제공할 수도 있다.The in-band communication and the out-of-band communication may provide bidirectional communication, but the present invention is not limited thereto. In another embodiment, the in-band communication and the out-of-band communication may be provided.

일 예로, 단방향 통신은 무선 전력 수신단(20)이 무선 전력 송신단(10)으로만 정보를 전송하는 것일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 무선 전력 송신단(10)이 무선 전력 수신단(20)으로 정보를 전송하는 것일 수도 있다. For example, the unidirectional communication may be that the wireless power receiving terminal 20 transmits information only to the wireless power transmitting terminal 10, but the present invention is not limited thereto, and the wireless power transmitting terminal 10 may transmit information Lt; / RTI >

반이중 통신 방식은 무선 전력 수신단(20)과 무선 전력 송신단(10) 사이의 양방향 통신은 가능하나, 어느 한 시점에 어느 하나의 장치에 의해서만 정보 전송이 가능한 특징이 있다.In the half duplex communication mode, bidirectional communication is possible between the wireless power receiving terminal 20 and the wireless power transmitting terminal 10, but information can be transmitted only by any one device at any time.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다. 일 예로, 전자 기기(30)의 상태 정보는 현재 전력 사용량 정보, 실행중인 응용을 식별하기 위한 정보, CPU 사용량 정보, 배터리 충전 상태 정보, 배터리 출력 전압/전류 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 전자 기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.The wireless power receiving terminal 20 according to an embodiment of the present invention may acquire various status information of the electronic device 30. [ For example, the status information of the electronic device 30 may include current power usage information, information for identifying a running application, CPU usage information, battery charge status information, battery output voltage / current information, And is information obtainable from the electronic device 30 and available for wireless power control.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신단(10)은 고속 충전 지원 여부를 지시하는 소정 패킷을 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 접속된 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드를 지원하는 것으로 확인된 경우, 이를 전자 기기(30)에 알릴 수 있다. 전자 기기(30)는 구비된 소정 표시 수단-예를 들면, 액정 디스플레이일 수 있음-을 통해 고속 충전이 가능함을 표시할 수 있다.In particular, the wireless power transmitting terminal 10 according to an embodiment of the present invention can transmit a predetermined packet indicating whether or not to support fast charging to the wireless power receiving terminal 20. The wireless power receiving terminal 20 can inform the electronic device 30 of the connected wireless power transmitting terminal 10 when it is confirmed that it supports the fast charging mode. The electronic device 30 may indicate that fast charging is possible through a predetermined display means, which may be, for example, a liquid crystal display.

또한, 전자 기기(30) 사용자는 액정 표시 수단에 표시된 소정 고속 충전 요청 버튼을 선택하여 무선 전력 송신단(10)이 고속 충전 모드로 동작하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 전자 기기(30)는 사용자에 의해 고속 충전 요청 버튼이 선택되면, 소정 고속 충전 요청 신호를 무선 전력 수신단(20)에 전송할 수 있다. 무선 전력 수신단(20)은 수신된 고속 충전 요청 신호에 상응하는 충전 모드 패킷을 생성하여 무선 전력 송신단(10)에 전송함으로써, 일반 저전력 충전 모드를 고속 충전 모드로 전환시킬 수 있다.Also, the user of the electronic device 30 may select the predetermined fast charge request button displayed on the liquid crystal display means to control the wireless power transmitting terminal 10 to operate in the fast charge mode. In this case, the electronic device 30 can transmit a predetermined fast charge request signal to the wireless power receiving terminal 20 when the quick charge request button is selected by the user. The wireless power receiving terminal 20 may generate a charging mode packet corresponding to the received fast charging request signal and transmit the same to the wireless power transmitting terminal 10 to switch the general low power charging mode to the fast charging mode.

도 2는 본 발명에 다른 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to another embodiment of the present invention.

일 예로, 도면 부호 200a에 도시된 바와 같이, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 수신 장치로 구성될 수 있으며, 하나의 무선 전력 송신단(10)에 복수의 무선 전력 수신 장치가 연결되어 무선 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 송신단(10)은 시분할 방식으로 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며. 다른 일 예로, 무선 전력 송신단(10)은 무선 전력 수신 장치 별 할당된 상이한 주파수 대역을 이용하여 복수의 무선 전력 수신 장치에 전력을 분배하여 송출할 수 있다.For example, as shown in 200a, the wireless power receiving terminal 20 may include a plurality of wireless power receiving devices, and a plurality of wireless power receiving devices may be connected to one wireless power transmitting terminal 10, Charging may also be performed. At this time, the wireless power transmitting terminal 10 can distribute power to a plurality of wireless power receiving apparatuses in a time division manner, but it is not limited thereto. In another example, the wireless power transmitting terminal 10 can distribute power to a plurality of wireless power receiving apparatuses using different frequency bands allocated to the wireless power receiving apparatuses.

이때, 하나의 무선 전력 송신 장치(10)에 연결 가능한 무선 전력 수신 장치의 개수는 무선 전력 수신 장치 별 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량 및 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 중 적어도 하나에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.At this time, the number of wireless power receiving apparatuses connectable to one wireless power transmitting apparatus 10 is set to at least one of the required power amount for each wireless power receiving apparatus, the battery charging state, the power consumption amount of the electronic apparatus, Can be determined adaptively based on

다른 일 예로, 도면 부호 200b에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신단(10)은 복수의 무선 전력 송신 장치로 구성될 수도 있다. 이 경우, 무선 전력 수신단(20)은 복수의 무선 전력 송신 장치와 동시에 연결될 수 있으며, 연결된 무선 전력 송신 장치들로부터 동시에 전력을 수신하여 충전을 수행할 수도 있다. 이때, 무선 전력 수신단(20)과 연결된 무선 전력 송신 장치의 개수는 무선 전력 수신단(20)의 요구 전력량, 배터리 충전 상태, 전자 기기의 전력 소비량, 무선 전력 송신 장치의 가용 전력량 등에 기반하여 적응적으로 결정될 수 있다.As another example, as shown in 200b, the wireless power transmitting terminal 10 may be composed of a plurality of wireless power transmitting apparatuses. In this case, the wireless power receiving terminal 20 may be connected to a plurality of wireless power transmission apparatuses at the same time, and may simultaneously receive power from connected wireless power transmission apparatuses to perform charging. At this time, the number of wireless power transmission apparatuses connected to the wireless power receiving terminal 20 is adaptively set based on the required power amount of the wireless power receiving terminal 20, the battery charging status, the power consumption amount of the electronic apparatus, Can be determined.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a sensing signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.

일 예로, 무선 전력 송신기는 3개의 송신 코일(111, 112, 113)이 장착될 수 있다. 각각의 송신 코일은 일부 영역이 다른 송신 코일과 서로 중첩되도록 배치될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 서로 중첩되지 않게 배치되거나 하나의 송신 코일이 장착될 수도 있다.As an example, the wireless power transmitter may be equipped with three transmit coils 111, 112, 113. Each of the transmission coils may be disposed such that a portion of the transmission coils overlaps with the other transmission coils. However, this is merely an example, and the transmission coils may be disposed without overlapping one another or with one transmission coil.

무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송출한다.The wireless power transmitter sequentially transmits predetermined sensing signals 117, 127 (e.g., digital ping) for sensing the presence of a wireless power receiver through each transmit coil in a predefined sequence.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송출 절차가 개시되면 감지 신호(117)를 순차적으로 송출하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 소정 응답 신호-예를 들면, 감지 신호에 대응되는 수신 신호 세기 정보가 포함된 신호일 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해, 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116) 또는 신호 세기 패킷(Signal Strength Packet)이라 명함-가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다. 연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차가 개시되면 감지 신호(127)를 순차적으로 송출하고, 신호 세기 지시자(126)가 수신된 송신 코일(111, 112) 중 전력 전송 효율(또는 충전 효율)-즉, 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태-이 좋은 송신 코일을 식별하고, 식별된 송신 코일을 통해 전력이 송출되도록-즉, 무선 충전이 이루어지도록- 제어할 수 있다.3, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 117 when the primary sensing signal transmission procedure shown in the reference numeral 110 is started, and outputs a predetermined response signal - For example, a signal strength indicator 116 or a signal strength packet may be referred to as a signal strength indicator for convenience of explanation. The received transmission coils 111 and 112 can be identified. Subsequently, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signal 127 when the secondary detection signal delivery procedure shown in the reference numeral 120 is started, and when the signal strength indicator 126 indicates that the power of the transmission coils 111 and 112 It is possible to control the transmission efficiency (or charging efficiency) - that is, the alignment state between the transmitting coil and the receiving coil - to identify a good transmitting coil and to allow power to be delivered through the identified transmitting coil, have.

상기의 도 3에서 보여지는 바와 같이, 무선 전력 송신기가 2회의 감지 신호 송출 절차를 수행하는 이유는 어느 송신 코일에 무선 전력 수신기의 수신 코일이 잘 정렬되어 있는지를 보다 정확하게 식별하기 위함이다.As shown in FIG. 3, the reason why the wireless power transmitter performs the two detection signal transmission procedures is to more accurately identify to which transmission coil the reception coil of the wireless power receiver is well aligned.

만약, 상기한 도 3의 도면 번호 110 및 120에 도시된 바와 같이, 제1 송신 코일(111), 제2 송신 코일(112)에 신호 세기 지시자(116, 126)가 수신된 경우, 무선 전력 송신기는 제1 송신 코일(111)과 제2 송신 코일(112) 각각에 수신된 신호 세기 지시자(126)에 기반하여 가장 정렬이 잘된 송신 코일을 선택하고, 선택된 송신 코일을 이용하여 무선 충전을 수행한다.If the signal strength indicators 116 and 126 are received at the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112 as shown in the aforementioned numerals 110 and 120 of FIG. 3, Selects a transmission coil having the best alignment based on the received signal strength indicator 126 in each of the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112 and performs wireless charging using the selected transmission coil .

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 무선 전력 송신 장치(400a)는 전원(410), 전압 차단 회로 어셈블리(420), 인버터(430), 공진 회로(440) 및 제어기(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 제어기(450)는 마이크로 프로세서의 형태로 구현될 수 있으며, 무선 전력 송신 장치(440a)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다.4, the wireless power transmission apparatus 400a may include a power source 410, a voltage cutoff circuit assembly 420, an inverter 430, a resonant circuit 440, and a controller 450. Referring to FIG. Here, the controller 450 may be implemented in the form of a microprocessor and may control the overall operation of the wireless power transmitter 440a.

전압 차단 회로 어셈블리(420)는 인버터(430) 및 수신기 보호를 위해 일정 범위의 전압이 인버터(430)에 공급되도록 제어할 수 있다.The voltage blocking circuit assembly 420 may control the inverter 430 to supply a certain range of voltages to the inverter 430 for protection of the inverter 430 and the receiver.

일 예로, 무선 전력 전송 기술 표준의 하나인 Qi 표준 규격에서는 미드 파워 전송 시 출력 전압 레벨이 11.4V~12.6V가 유지될 것을 권고하고 있다.For example, the Qi standard, one of the wireless power transmission technology standards, recommends that the output voltage level during mid-power transmission be maintained between 11.4V and 12.6V.

만약, 출력 전압 레벨이 15V이상이면, 무선 전력 수신기 또는(및) 무선 전력 수신기가 장착된 전자 기기가 파손될 수 있다.If the output voltage level is 15V or higher, the electronic equipment equipped with the wireless power receiver and / or the wireless power receiver may be damaged.

또한, 출력 전압 레벨이 10V이하이면, 무선 전력 수신기에 의해 요구되는 전력량을 충족시키기 위해 공진 회로(440)에 높은 전류가 흐를 수 있다. 이 경우, 무선 전력 송신기가 파손될 수 있다.Also, if the output voltage level is below 10V, a high current may flow through the resonant circuit 440 to meet the amount of power required by the wireless power receiver. In this case, the wireless power transmitter may be damaged.

따라서, 무선 전력 송신 장치의 출력 전압 레벨을 일정 범위 내로 유지시키는 것은 기기 파손을 방지하기 위해 매우 중요하다.Therefore, it is very important to keep the output voltage level of the wireless power transmission device within a certain range in order to prevent device breakage.

인버터(430)는 DC/DC 변환된 직류 전력을 기준 교류 신호에 기반하여 교류 전력 신호로 변환할 수 있다. 이때, 기준 교류 신호의 주파수-즉, 동작 주파수-는 제어기(450)의 제어 신호에 따라 동적으로 변경될 수 있다. 무선 전력 송신기(400a)는 동작 주파수를 조절하여 공진 회로(440)를 통해 전송되는 전력의 세기를 조절할 수 있다. 일 예로, 제어기(450)는 구비된 통신 수단을 통해 무선 전력 수신기의 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호를 수신할 수 있으며, 수신된 전력 수신 상태 정보 또는(및) 전력 제어 신호에 기반하여 동작 주파수를 결정할 수 있다. 일 예로, 전력 수신 상태 정보는 정류기 출력 전압의 세기 정보, 수신 코일에 인가되는 전류의 세기 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 전력 제어 신호는 전력 증가를 요청하기 위한 신호, 전력 감소를 요청하기 위한 신호 등을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 수단은 근거리 무선 통신 또는 인밴드 통신을 위해 안테나, 변조기 및 복조기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 변조기 및 복조기는 제어기(450)에 통합 구현될 수 있으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 모뎀, 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processor, DSP), ASIC 등의 형태로 별도 구현되어 제어기(450)와 연동될 수도 있다.The inverter 430 can convert the DC / DC converted DC power into an AC power signal based on the reference AC signal. At this time, the frequency of the reference AC signal - that is, the operating frequency - can be changed dynamically according to the control signal of the controller 450. The wireless power transmitter 400a may adjust the operating frequency to adjust the intensity of the power transmitted through the resonant circuit 440. [ In one example, the controller 450 may receive the power reception status information and / or power control signal of the wireless power receiver via the communication means provided and may receive the power control information based on the received power reception status information and / So that the operating frequency can be determined. For example, the power reception status information may include, but is not limited to, the intensity information of the rectifier output voltage, the intensity information of the current applied to the reception coil, and the like. The power control signal may include a signal for requesting power increase, a signal for requesting power reduction, and the like. Here, the communication means may include at least one of an antenna, a modulator and a demodulator for short-range wireless communication or in-band communication. Here, the modulator and the demodulator may be integrally implemented in the controller 450, but this is merely one embodiment, and may be separately implemented in the form of a modem, a digital signal processor (DSP), an ASIC, ).

인버터(430)는 하프 브릿지 인버터, 풀 브릿지 인버터 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 직류 전력을 특정 동작 주파수를 가지는 교류 전력으로 변환할 수 있는 회로 구성이면 족하다.The inverter 430 may include at least one of a half bridge inverter and a full bridge inverter. However, the present invention is not limited thereto, and a circuit configuration capable of converting DC power into AC power having a specific operating frequency is sufficient.

공진 회로(440)는 무선 전력 신호를 송출하기 위한 LC 회로를 포함하여 구성될 수 있다. 공진 회로(440)에 포함되는 인덕터-즉, 송신 코일-의 개수는 복수일 수도 있다.The resonance circuit 440 may be configured to include an LC circuit for transmitting a wireless power signal. The number of inductors included in the resonance circuit 440, that is, the number of transmission coils may be plural.

전압 차단 회로 어셈블리(420)는 전원(410)으로부터 인가되는 전압이 과전압인 경우뿐만 아니라 저전압인 경우에도 인버터(430)에 공급되는 전력이 차단되도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 후술할 도 6에 도시된 바와 같이, 저전압을 차단하기 위한 제1 차단 회로(610)와 고전압을 차단하기 위한 제2 차단 회로(610)를 포함하여 구성될 수 있다.The voltage blocking circuit assembly 420 may be configured such that not only the voltage applied from the power source 410 is an overvoltage but also the power supplied to the inverter 430 is cut off even when the voltage is low. 6, a voltage blocking circuit assembly 420 includes a first blocking circuit 610 for blocking a low voltage and a second blocking circuit 610 for blocking a high voltage, .

본 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 마이크로 프로세서를 포함하지 않고, 일반 회로 소자를 이용하여 구현될 수 있으며, 그에 따라 비용 절감을 기대할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 인버터(430)에 공급되는 전압을 소프트웨어적으로 제어되는 것이 아니라 아날로그 회로 소자를 이용하여 제어한다.The voltage blocking circuit assembly 420 according to the present embodiment can be implemented using general circuit elements without including a microprocessor, thereby reducing cost. That is, the voltage interrupting circuit assembly 420 according to the present embodiment controls the voltage supplied to the inverter 430 by using an analog circuit element instead of being controlled by software.

인버터(430)에 과전압이 인가되면, 무선 전력 수신기가 파손될 수 있다. 또한, 인버터(430)에 저전압이 인가되면, 특정 전력 전송을 위해 공진 회로(440)에 흐르는 전류의 세기가 커질 수 있으며, 그에 따라 무선 전력 송신기가 파손될 수 있다. 따라서, 인버터(430)에 인가되는 전압을 정상 동작 범위 내에 유지시키는 것이 중요하다.If an overvoltage is applied to the inverter 430, the wireless power receiver may be damaged. In addition, when a low voltage is applied to the inverter 430, the intensity of the current flowing through the resonance circuit 440 for the specific power transmission may be increased, thereby damaging the wireless power transmitter. Therefore, it is important to keep the voltage applied to the inverter 430 within the normal operating range.

전원(410)으로부터 공급되는 전압은 안정적이지 않을 수 있다. 일 예로, 무선 전력 송신기가 차량에 장착되는 경우, 차량 배터리 전원을 사용하여 무선 충전이 이루어질 수 있다. 이 경우, 차량 시동이 걸리거나 다른 외부적인 영향에 의해서 차량 배터리의 출력 전압이 크게 변동될 수 있다. 본 발명에 따른 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 전원(410)으로부터 인가되는 전압의 급격한 변화에도 무선 전력 송신기 및 무선 전력 수신기의 파손을 방지할 수 있는 장점이 있다.The voltage supplied from the power source 410 may not be stable. In one example, when a wireless power transmitter is mounted in a vehicle, wireless charging can be accomplished using vehicle battery power. In this case, the output voltage of the vehicle battery may fluctuate greatly due to a vehicle start-up or other external influences. The voltage blocking circuit assembly 420 according to the present invention is advantageous in that damage to the wireless power transmitter and the wireless power receiver can be prevented even when the voltage applied from the power source 410 is abruptly changed.

종래의 무선 충전 시스템의 경우, 무선 전력 송신기는 과전압이 감지되었음을 지시하는 소정 상태 메시지가 무선 전력 수신기로부터 수신되면 공진 회로(440)를 통해 전송되는 전력을 차단하거나 낮추어 과전압에 의한 기기 손상을 방지하였다. 하지만, 저전압에 의한 송신기 손상을 방지할 수 없는 단점이 있었다. 또한, 종래의 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기로부터의 피드백 정보에 따라 과전압을 차단하므로, 과전압 발생을 미연에 방지할 수 없는 단점이 있었다.In the case of a conventional wireless charging system, the wireless power transmitter blocks or reduces power transmitted through the resonant circuit 440 to prevent equipment damage due to overvoltage when a predetermined status message indicating that an overvoltage is detected is received from the wireless power receiver . However, there is a disadvantage in that damage to the transmitter due to low voltage can not be prevented. In addition, the conventional wireless power transmitter has a disadvantage in that the overvoltage can not be prevented in advance because the overvoltage is cut off according to the feedback information from the wireless power receiver.

하지만, 본 발명에 따른 무선 전력 송신기는 전압 차단 회로 어셈블리(420)를 구비함으로써, 저전압에 의한 송신기 파손을 방지할 수 있을뿐만 아니라 과전압에 의한 수신기 파손을 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.However, since the wireless power transmitter according to the present invention includes the voltage blocking circuit assembly 420, it is possible to prevent breakage of the transmitter due to low voltage and to prevent the damage of the receiver due to overvoltage.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(400b)는 상기한 도 4의 구성에 직류-직류 변환기(460)를 더 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the wireless power transmission apparatus 400b according to the present embodiment may further include a DC-DC converter 460 in the configuration of FIG.

일 예로, 공진 회로(440)를 통해 전송되는 전력의 세기는 직류-직류 변환기(460)의 출력 전압을 제어하여 조절될 수 있다.In one example, the intensity of the power transmitted through the resonant circuit 440 can be adjusted by controlling the output voltage of the DC-DC converter 460.

직류-직류 변환기(460)는 전원(410)으로부터 공급되는 DC 전력을 제어기(450)의 제어 신호에 따라 특정 세기의 DC 전력으로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.The DC-DC converter 460 may perform a function of converting the DC power supplied from the power source 410 to DC power of a specific intensity according to a control signal of the controller 450. [

다른 일 예로, 공진 회로(440)를 통해 전송되는 전력의 세기는 제어기(450)로부터 인버터(430)에 공급되는 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation, PWM) 신호의 위상(phase) 또는(및) 듀티 레이트(duty rate)를 조절하여 제어될 수도 있다.The intensity of the power transmitted through the resonant circuit 440 may be a phase or a duty of a pulse width modulation (PWM) signal supplied from the controller 450 to the inverter 430, And may be controlled by adjusting a duty rate.

직류-직류 변환기(460)는 제조사 및 단가에 따라 출력 레벨에 대한 신뢰도 편차가 심하다. 따라서, 제어기(450)의 제어만을 완전히 신뢰할 수 없는 문제점이 있다.DC-to-DC converter 460 has a large reliability deviation with respect to the output level depending on the manufacturer and the unit price. Therefore, there is a problem that only the control of the controller 450 can not be completely trusted.

본 발명에 따른 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 직류-직류 변환기(460)의 오동작에 따라 발생되는 과전압 및 저전압을 차단할 수 있다.The voltage blocking circuit assembly 420 according to the present invention can block overvoltage and undervoltage caused by a malfunction of the DC-DC converter 460.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리의 구조를 보여주는 블록도이다.6 is a block diagram illustrating the structure of a voltage blocking circuit assembly according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 전압 차단 회로 어셈블리(420)는 제1 차단 회로(610)와 제2 차단 회로(620)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6, the voltage blocking circuit assembly 420 may include a first blocking circuit 610 and a second blocking circuit 620.

여기서, 제1 차단 회로(610)의 입력 단자는 전원(410) 또는 직류-직류 변환기(460)에 연결되고, 제2 차단 회로(620)의 출력 단자는 인버터(430)에 연결될 수 있다.The input terminal of the first blocking circuit 610 may be connected to the power source 410 or the DC-DC converter 460 and the output terminal of the second blocking circuit 620 may be connected to the inverter 430.

제1 차단 회로(610)는 미리 정의된 레벨 이하의 전압이 감지되면, 제2 차단 회로(620)에 전력이 전달되지 않도록 차단시킬 수 있다. 따라서, 제1 차단 회로(610)는 전원(410) 또는 직류-직류 변환기(460)로부터 기준치 이하의 전압이 공급되면, 해당 전력이 인버터(430)에 전달되지 않도록 제어할 수 있다.The first blocking circuit 610 may block power from being delivered to the second blocking circuit 620 when a voltage below a predefined level is sensed. Therefore, when the voltage lower than the reference value is supplied from the power source 410 or the DC-DC converter 460, the first blocking circuit 610 can control the power to not be transmitted to the inverter 430.

제2 차단 회로(620)는 미리 정의된 레벨 이상의 전압이 감지되면, 해당 전력이 인버터(430)에 전달되지 않도록 제어할 수 있다. 따라서, 제2 차단 회로(620)는 인버터(430) 및 무선 전력 수신기에 고전압이 공급되는 것을 미연에 차단시킬 수 있다.The second blocking circuit 620 may control the power not to be transmitted to the inverter 430 when a voltage higher than a predetermined level is detected. Thus, the second isolation circuit 620 can in advance prevent the high voltage from being supplied to the inverter 430 and the wireless power receiver.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전압 차단 회로 어셈블리의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a voltage blocking circuit assembly according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 제1 차단 회로(610)는 전압분배회로(611), 비교회로(612), 기준전압공급회로(613) 및 제1 차단스위치(614)를 포함하여 구성될 수 있다.7, the first blocking circuit 610 may include a voltage dividing circuit 611, a comparing circuit 612, a reference voltage supplying circuit 613, and a first blocking switch 614.

제2 차단 회로(620)는 고전압 감지회로(630), 스위치 제어회로(640), 제2 차단스위치(650)을 포함하여 구성될 수 있다.The second blocking circuit 620 may include a high voltage sensing circuit 630, a switch control circuit 640, and a second blocking switch 650.

이하, 제1 차단 회로(610)와 제2 차단 회로(620)의 구성을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configurations of the first blocking circuit 610 and the second blocking circuit 620 will be described in detail.

전압분배회로(611)는 전원(410) 또는 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전압을 분배하여 비교회로(612)에 공급할 수 있다. 이하, 전압분배회로(611)로부터 비교회로(612)에 공급되는 전압을 비교기 입력 전압(V_comp_input)이라 명하기로 한다.The voltage distribution circuit 611 can distribute the voltage supplied from the power supply 410 or the DC-DC converter 460 to the comparison circuit 612. Hereinafter, the voltage supplied from the voltage distribution circuit 611 to the comparison circuit 612 will be referred to as a comparator input voltage V_comp_input.

기준전압공급회로(613)는 미리 설정된 기준 전압(V_ref)을 비교회로(612)에 공급할 수 있다.The reference voltage supply circuit 613 can supply the reference voltage V_ref set in advance to the comparison circuit 612.

비교회로(612)는 비교기 입력 전압과 기준 전압을 비교하여 저전압이 공급되고 있는지 판단할 수 있다.The comparison circuit 612 can compare the input voltage of the comparator with the reference voltage to determine whether a low voltage is being supplied.

비교회로(612)는 저전압이 공급되고 있는 경우, 소정 제어 신호를 출력하여 제2 차단 회로(620)에 저전압이 전달되지 않도록 제1 차단스위치(614)를 제어할 수 있다.The comparator circuit 612 can output the predetermined control signal to control the first blocking switch 614 so that the low voltage is not transmitted to the second blocking circuit 620 when the low voltage is supplied.

제1 차단스위치(614)는 비교회로(612)의 출력에 따라 구비된 스위치를 제어하여 제2 차단 회로(610)로 전력을 전달시키거나, 제2 차단 회로(610)에 전력이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 일 예로, 비교기 입력 전압이 기준 전압보다 크면 비교회로(612)의 출력이 HIGH가 되어 제2 차단 회로(610)에 전력이 전달되고, 비교기 입력 전압이 기준 전압보다 작으면, 비교회로(612)의 출력이 LOW가 되어 제2 차단 회로(610)로의 전력 공급이 차단될 수 있다.The first blocking switch 614 controls the switch provided according to the output of the comparison circuit 612 to transmit power to the second blocking circuit 610 or to supply power to the second blocking circuit 610 Can be blocked. For example, when the comparator input voltage is greater than the reference voltage, the output of the comparator circuit 612 goes HIGH to transmit power to the second blocking circuit 610. If the comparator input voltage is less than the reference voltage, The output of the second blocking circuit 610 becomes LOW and the power supply to the second blocking circuit 610 can be interrupted.

제2 차단 회로(620)의 고전압 감지회로(630)는 제1 차단 회로(610)로부터 공급되는 전압의 세기가 소정 고전압 판단 기준치를 초과하면 스위치 제어 회로(640)를 구동시킬 수 있다. 이때, 스위치 제어 회로(640)는 제1 차단 회로(610)로부터 공급받은 전력이 인버터(430)에 전달되지 않도록 제2 차단스위치(650)를 제어할 수 있다. 물론, 제1 차단 회로(610)로부터 공급되는 전압의 세기가 소정 고전압 판단 기준치 이하이면, 제1 차단 회로(610)로부터 공급받는 전력이 인버터(430)로 바이패스(bypass)될 수 있다.The high voltage sensing circuit 630 of the second blocking circuit 620 can drive the switch control circuit 640 when the intensity of the voltage supplied from the first blocking circuit 610 exceeds a predetermined high voltage determination reference value. At this time, the switch control circuit 640 may control the second cutoff switch 650 so that the electric power supplied from the first cutoff circuit 610 is not transmitted to the inverter 430. Of course, if the voltage supplied from the first blocking circuit 610 is lower than a predetermined high voltage judgment reference value, the power supplied from the first blocking circuit 610 can be bypassed to the inverter 430.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 저전압 차단을 위한 제1 차단 회로의 등가 회로도이다.8 is an equivalent circuit diagram of a first shut-off circuit for under-voltage shutdown according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 제1 차단 회로(610)의 전압분배회로(611)는 직렬로 연결된 두 개의 저항(R1 및 R2)과 두 저항 사이에서 분기되어 비교 회로(612)와 연결되는 비교기 입력 전압 선로를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 비교기 입력 전압 선로는 비교 회로(612)의 양극 입력 단자에 연결될 수 있다.8, the voltage divider circuit 611 of the first blocking circuit 610 includes two resistors R1 and R2 connected in series and a comparator input voltage Q2, which is branched between the two resistors and connected to the comparing circuit 612. [ And a line. Here, the comparator input voltage line may be connected to the positive input terminal of the comparator circuit 612.

비교회로(612)의 음극 입력 단자는 기준전압공급회로(613)의 출력단과 연결될 수 있다.The negative input terminal of the comparison circuit 612 may be connected to the output terminal of the reference voltage supply circuit 613.

비교회로(612)의 출력은 제1 차단스위치(614)와 연결된다.The output of the comparison circuit 612 is connected to the first blocking switch 614.

비교기 입력 전압(V_comp_input)이 기준 전압(V_ref)보다 크면, 비교회로(612)의 출력은 HIGH가 되고, 그렇지 않으면, 비교회로(612)의 출력은 LOW가 될 수 있다. 여기서, HIGH는 비교기 입력 전압에 상응하고, LOW는 OV일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 비교기 설계에 따라 상이한 값이 출력될 수도 있음을 주의해야 한다.If the comparator input voltage V_comp_input is greater than the reference voltage V_ref, the output of the comparison circuit 612 goes HIGH, otherwise the output of the comparison circuit 612 can be LOW. Note that HIGH corresponds to the comparator input voltage and LOW can be OV, but it is not so limited and different values may be output depending on the comparator design.

제1 차단스위치(614)는 두 개의 트랜지스터(TR1 및 TR2)와 하나의 저항(R3)을 포함하여 구성될 수 있다. 일 예로, TR1과 TR2는 각각 N채널 MOSFET(Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor)과 P채널 MOSFET으로 구현될 수 있다.The first blocking switch 614 may be configured to include two transistors TR1 and TR2 and one resistor R3. For example, TR1 and TR2 may be implemented as an N-channel MOSFET (Metal Oxide Silicon Field Effect Transistor) and a P-channel MOSFET, respectively.

TR1은 비교회로(612)의 출력에 따라 동작이 제어되고, TR2는 TR1의 동작에 따라 동작이 제어될 수 있다.The operation of TR1 is controlled according to the output of the comparison circuit 612, and the operation of TR2 can be controlled according to the operation of TR1.

일 예로, 비교회로(612)의 출력이 HIGH-예를 들면, 비교기 입력 전압일 수 있음-이면, N채널 MOSFET인 TR1은 스위치 ON되며, 그에 따라, P채널 MOSFET인 TR2도 스위치 ON될 수 있다. 즉, 제1 차단스위치(614)는 전원(410) 또는 직류-직류 변환기(460)으로부터 공급받은 전력이 제2 차단회로(620)에 전달되도록 동작될 수 있다.For example, if the output of comparator circuit 612 is HIGH-for example, can be a comparator input voltage, the N-channel MOSFET TR1 is switched on and accordingly the P-channel MOSFET TR2 can also be switched on . That is, the first blocking switch 614 may be operated so that the power supplied from the power source 410 or the DC-DC converter 460 is transmitted to the second blocking circuit 620.

다른 일 예로, 비교회로(612)의 출력이 LOW-예를 들면, 0V일 수 있음-이면, N채널 MOSFET인 TR1은 스위치 OFF되고, 그에 따라, P채널 MOSFET인 TR2도 스위치 OFF될 수 있다. 즉, 제1 차단스위치(614)는 전원(410) 또는 직류-직류 변환기(460)으로부터 공급받은 전력이 제2 차단회로(620)로 전달되는 것을 차단시킬 수 있다.In another example, if the output of the comparison circuit 612 is LOW - for example, 0V - then the N-channel MOSFET TR1 is switched off and accordingly the P-channel MOSFET TR2 can also be switched off. That is, the first disconnecting switch 614 can block the power supplied from the power source 410 or the DC-DC converter 460 from being transmitted to the second blocking circuit 620.

도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 저전압 차단을 위한 제1 차단 회로의 등가 회로도이다.9 is an equivalent circuit diagram of a first shut-off circuit for under-voltage shutdown according to another embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기의 용도 및 목적에 따라 상기한 도 8의 제1 차단스위치(614)를 구성하는 MOSFET은 도면 번호 910에 도시된 바와 같이, 해당 MOSFET 타입에 대응되는 양극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT)로 대체될 수도 있다.As shown in Fig. 9, the MOSFET constituting the first blocking switch 614 of Fig. 8 described above according to the purpose and purpose of the wireless power transmitter has the bipolarity corresponding to the corresponding MOSFET type And may be replaced with a Bipolar Junction Transistor (BJT).

도면 번호 910을 참조하면, 제1 BJT과 제2 BJT는 각각 NPN 타입와 PNP 타입으로 구현될 수 있다.Referring to reference numeral 910, the first BJT and the second BJT may be implemented as an NPN type and a PNP type, respectively.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 차단을 위한 제2 차단 회로의 등가 회로도이다.10 is an equivalent circuit diagram of a second shut-off circuit for high-voltage shutdown according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 제2 차단 회로(620)는 고전압 감지 회로(630), 스위치 제어 회로(640) 및 제2 차단스위치(650)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the second blocking circuit 620 may include a high voltage sensing circuit 630, a switch control circuit 640, and a second blocking switch 650.

고전압 감지 회로(630)는 제너 다이오드(Zener Diode)로 구현될 수 있다. 여기서, 제너 다이오드는 제너 전압 또는 항복 전압(Breakdown Voltage)이상의 역방향 전압이 걸리면, 역방향 전류가 흐른다. 여기서, 제너 다이오드의 항복 전압은 소정 고전압 판단 기준 전압으로 설정될 수 있다. 스위치 제어 회로(640)는 하나의 저항 R6(641)와 하나의 트랜지스터 TR3(642)를 포함하여 구성될 수 있다. 저항 R6(641)를 통해 항복 전압 초과시 제너 다이오드(630)를 통해 흐르는 역방향 전류에 의해 TR3(642)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.The high voltage sensing circuit 630 may be implemented as a Zener diode. Here, when the zener diode is applied with a reverse voltage higher than the zener voltage or the breakdown voltage, a reverse current flows. Here, the breakdown voltage of the zener diode may be set to a predetermined high voltage judgment reference voltage. The switch control circuit 640 may be configured to include one resistor R6 (641) and one transistor TR3 (642). It is possible to prevent the TR3 642 from being damaged by the reverse current flowing through the Zener diode 630 when the breakdown voltage is exceeded through the resistor R6 (641).

만약, 설정되어야 할 항복 전압이 복수개인 경우, 서로 다른 항복 전압을 가지는 복수개의 제너 다이오드가 고전압 감지 회로(630)에 구비될 수도 있다. 이 경우, 제어기(450)는 설정해야 할 항복 전압에 따라 해당 제너 다이오드만을 활성화시킬 수 있다. 일 예로, 무선 전력 수신기에 의해 요구되는 전력 레벨은 무선 전력 수신기의 카테고리 및 요구 조건에 따라 동적으로 변경될 수 있다. 제어기(450)는 무선 전력 수신기의 카테고리 및 전력 요구 조건에 따라 적응적으로 항복 전압을 결정하고, 결정된 항복 전압에 기반하여 해당 항목 전압에 동작하는 제너 다이오드를 활성화시킬 수 있다.If there are a plurality of breakdown voltages to be set, a plurality of zener diodes having different breakdown voltages may be provided in the high voltage detection circuit 630. In this case, the controller 450 can activate only the Zener diode according to the breakdown voltage to be set. In one example, the power level required by the wireless power receiver can be changed dynamically according to the category and requirements of the wireless power receiver. Controller 450 may adaptively determine the breakdown voltage in accordance with the category and power requirements of the wireless power receiver and may activate a zener diode operating on that breakdown voltage based on the determined breakdown voltage.

일 실시예에 따른 TR3는 BJT로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 등가의 다른 트랜지스터가 사용될 수도 있다.TR3 according to one embodiment may be implemented as a BJT, but it is not limited thereto, and other equivalent transistors may be used.

제2 차단스위치(650)는 2개의 전압 분배를 위한 두 개의 저항 R4(651) 및 R5(652)와 2개의 SOP(Small Outline Package) 타입 MOSFET TR4(653) 및 TR5(654)를 포함하여 구성될 수 있다.The second blocking switch 650 includes two resistors R4 651 and R5 652 for two voltage distributions and two small outline package (MOSFET) type MOSFETs TR4 653 and TR5 654, .

제너 다이오드(630)를 통해 흐르는 역방향 전류에 의해 TR3(642)가 스위치 ON되면, TR4(653) 및 TR5(654)는 스위치 OFF되어 제1 차단 회로(620)로부터 공급되는 전력이 차단될 수 있다.When the TR3 642 is switched on by the reverse current flowing through the Zener diode 630, the TR4 653 and the TR5 654 are switched off and the power supplied from the first blocking circuit 620 can be cut off .

반면, 제너 다이오드(630)에 인가되는 전압이 항복 전압 이하이면, TR5(654)가 스위치 ON되어 제1 차단 회로(620)로부터 공급되는 전력이 인버터(430)로 전달될 수 있다.On the other hand, if the voltage applied to the Zener diode 630 is below the breakdown voltage, the TR5 654 is switched on so that the power supplied from the first blocking circuit 620 can be transmitted to the inverter 430. [

도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.11 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치(400c)는 상기한 도 5의 구성에 차단 회로 제어 스위치(470)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the wireless power transmission apparatus 400c according to the present embodiment may further include a blocking circuit control switch 470 in the configuration of FIG.

차단 제어 회로 스위치(470)는 제어기(450)의 제어 신호에 따라 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력을 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달하거나 인버터(430)에 전달할 수 있다.The cut-off control circuit switch 470 may transmit the power supplied from the DC-DC converter 460 to the voltage blocking circuit assembly 420 or to the inverter 430 according to the control signal of the controller 450.

일 예로, 제어기(450)는 무선 전력 송신 장치(440c) 구비된 센서(미도시)를 통해 공진 회로(440) 또는 장치 내 특정 위치에서 측정된 온도가 소정 기준치를 초과하면, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달되도록 제어할 수 있다.In one example, the controller 450 may be coupled to the resonant circuit 440 via a sensor (not shown) provided in the wireless power transmitter 440c or to a DC-DC converter (not shown) if the measured temperature at a particular location in the device exceeds a predetermined threshold 460 may be transmitted to the voltage blocking circuit assembly 420.

다른 일 예로, 제어기(450)는 무선 전력 수신기의 요구 전력의 세기가 소정 기준치를 초과하면, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달되도록 제어할 수도 있다.In another example, the controller 450 may control the power supplied from the DC-DC converter 460 to be delivered to the voltage blocking circuit assembly 420 when the intensity of the requested power of the wireless power receiver exceeds a predetermined reference value .

또 다른 일 예로, 제어기(450)는 무선 전력 수신기의 전력 수신 등급이 소정 기준치를 초과하면, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달되도록 제어할 수도 있다.In another example, the controller 450 may control the power supplied from the DC-DC converter 460 to be delivered to the voltage blocking circuit assembly 420 when the power reception level of the wireless power receiver exceeds a predetermined reference value .

또 다른 일 예로, 제어기(450)는 공진 회로(440)를 통해 전송되는 교류 전력 신호의 경로 손실을 산출하고, 산출된 경로 손실이 소정 기준 범위를 벗어나는 경우, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달되도록 제어할 수도 있다. 예를 들면, 제어기(450)의 제어에 따른 직류-직류 변환기(460)에서의 전력 변환 동작이 정상이 아닌 경우, 무선 구간에서의 경로 손실은 소정 기준 범위를 벗어날 수 있다.In another example, the controller 450 calculates the path loss of the AC power signal transmitted through the resonance circuit 440, and supplies the path loss from the DC-DC converter 460 when the calculated path loss is out of a predetermined reference range May be controlled to be transmitted to the voltage blocking circuit assembly 420. For example, if the power conversion operation in the DC-DC converter 460 under control of the controller 450 is not normal, the path loss in the radio section may deviate from the predetermined reference range.

또 다른 일 예로, 제어기(450)는 무선 전력 수신기로부터 과전압 차단 기능의 탑재 여부 또는 활성화 여부를 지시하는 소정 상태 정보를 수신할 수 있다. 이때, 제어기(450)는 과전압 차단 기능이 무선 전력 수신기에 탑재되었거나 활성화된 경우, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)를 경유하지 않고 직접 인버터(430)에 전달되도록 차단 회로 제어 스위치(470)를 제어할 수 있다.In another example, the controller 450 may receive predetermined status information from the wireless power receiver indicating whether the overvoltage shutdown function is mounted or not. At this time, when the overvoltage shutdown function is installed or activated in the wireless power receiver, the controller 450 controls the power supplied from the DC-DC converter 460 to the inverter 430 directly without passing through the voltage blocking circuit assembly 420 The blocking circuit control switch 470 can be controlled.

반면, 제어기(450)는 과전압 차단 기능이 무선 전력 수신기에 탑재되지 않았거나 비활성화된 경우, 직류-직류 변환기(460)로부터 공급되는 전력이 전압 차단 회로 어셈블리(420)에 전달되도록 차단 회로 제어 스위치(470)를 제어할 수도 있다.On the other hand, when the overvoltage cutoff function is not mounted or deactivated in the wireless power receiver, the controller 450 switches the cutoff circuit control switch (or the cutoff circuit control switch) so that the power supplied from the DC / DC converter 460 is transmitted to the voltage cutoff circuit assembly 420 470).

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (19)

무선 전력 송신 장치에 구비되고, 인버터로의 전력 공급을 제어하는 전압 차단 회로 어셈블리에 있어서,
입력 전압과 소정 기준 전압을 비교하여 저전압이 감지되면 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제1 차단 회로; 및
상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압을 초과하면, 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제2 차단 회로
를 포함하는, 전압 차단 회로 어셈블리.
A voltage blocking circuit assembly provided in a wireless power transmission apparatus for controlling power supply to an inverter,
A first blocking circuit for comparing the input voltage with a predetermined reference voltage to cut off power supply to the inverter when a low voltage is sensed; And
And a second blocking circuit for blocking power supply to the inverter when the voltage supplied from the first blocking circuit exceeds a predetermined threshold voltage,
And the voltage blocking circuit assembly.
제1항에 있어서,
상기 제1 차단 회로는
전원 또는 직류-직류 변환기로부터 인가되는 전압을 분배하여 상기 입력 전압을 제공하는 전압 분배 회로;
상기 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급 회로;
상기 입력 전압 및 상기 기준 전압을 비교하는 비교 회로; 및
상기 비교 회로의 출력에 따라 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급을 제어하는 제1 차단스위치
를 포함하는, 전압 차단 회로 어셈블리.
The method according to claim 1,
The first blocking circuit
A voltage distribution circuit for distributing a voltage applied from a power source or a DC-DC converter to provide the input voltage;
A reference voltage supply circuit for supplying the reference voltage;
A comparison circuit for comparing the input voltage and the reference voltage; And
A first blocking switch for controlling power supply to the second blocking circuit in accordance with the output of the comparing circuit,
And the voltage blocking circuit assembly.
제2항에 있어서,
상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 제2 차단 회로에 전력이 공급되는, 전압 차단 회로 어셈블리.
3. The method of claim 2,
Wherein power is supplied to the second blocking circuit if the input voltage is less than the reference voltage and to the second blocking circuit if the input voltage is greater than the reference voltage.
제3항에 있어서,
상기 제1 차단스위치는 상기 비교 회로의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터와 상기 제1 트랜지스터의 드레인(Drain)에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 스위치가 모두 OFF되어 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되는, 전압 차단 회로 어셈블리.
The method of claim 3,
Wherein the first blocking switch includes a first transistor connected to an output terminal of the comparison circuit and a second transistor connected to a drain of the first transistor, and when the input voltage is smaller than the reference voltage, Wherein all the switches of the second transistor are turned off to cut off power supply to the second blocking circuit.
제1항에 있어서,
상기 제2 차단 회로는
상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압 이상인지를 감지하는 고전압 감지 회로;
상기 인버터로의 전력 공급을 제어하기 위한 제2 차단스위치; 및
상기 감지 결과, 상기 임계 전압 이상이면, 상기 제2 차단스위치를 제어하여 상기 인버터로 공급되는 전력을 차단하는 스위치 제어 회로
를 포함하는, 전압 차단 회로 어셈블리.
The method according to claim 1,
The second blocking circuit
A high voltage sensing circuit for sensing whether a voltage supplied from the first blocking circuit is higher than a predetermined threshold voltage;
A second blocking switch for controlling power supply to the inverter; And
A switch control circuit for controlling the second cut-off switch to cut off power supplied to the inverter when the detected voltage is equal to or higher than the threshold voltage,
And the voltage blocking circuit assembly.
제5항에 있어서,
상기 고전압 감지 회로는 상기 임계 전압에서 역방향 전류를 상기 스위치 제어 회로에 공급하는 제너 다이오드인, 전압 차단 회로 어셈블리.
6. The method of claim 5,
Wherein the high voltage sensing circuit is a Zener diode that supplies a reverse current to the switch control circuit at the threshold voltage.
제6항에 있어서,
상기 스위치 제어 회로는
상기 역방향 전류에 의해 동작되는 제3 트랜지스터; 및
상기 제3 트랜지스터와 상기 제너 다이오드 사이에 배치되며 상기 역방향 전류에 의해 상기 제3 트랜지스터가 파손되는 것을 방지하기 위한 저항
을 포함하는, 전압 차단 회로 어셈블리.
The method according to claim 6,
The switch control circuit
A third transistor operated by the reverse current; And
A resistor disposed between the third transistor and the Zener diode for preventing the third transistor from being damaged by the reverse current,
And the voltage blocking circuit assembly.
제7항에 있어서,
상기 제2 차단스위치는 상기 제3 트랜지스터가 스위치 ON되면, 스위치 OFF되어 상기 제1 차단회로로부터 공급되는 전력이 상기 인버터로 전달되는 것을 차단하는 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 포함하는, 전압 차단 회로 어셈블리.
8. The method of claim 7,
And the second blocking switch includes a fourth transistor and a fifth transistor that are turned off when the third transistor is switched on to block the power supplied from the first blocking circuit from being transmitted to the inverter. assembly.
전원 또는 직류-직류 변환기로부터 공급되는 직류 전압을 감지하여 미리 설정된 저전압 및 및 고전압을 차단하는 전압 차단 회로 어셈블리;
상기 전압 차단 회로 어셈블리로부터 직류 전력을 공급 받아 교류 전력 신호로 변환하는 인버터; 및
상기 교류 전력 신호를 무선으로 전송하는 공진 회로
를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
A voltage blocking circuit assembly for sensing a DC voltage supplied from a power source or a DC-DC converter to cut off predetermined low voltage and high voltage;
An inverter receiving the DC power from the voltage blocking circuit assembly and converting the DC power into an AC power signal; And
A resonance circuit for wirelessly transmitting the AC power signal
And a second power supply.
제9항에 있어서,
제어기; 및
상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 공급되는 전력을 상기 전압 차단 회로 어셈블리 및 상기 인버터 중 어느 하나에 스위칭하는 차단 회로 제어 스위치
를 더 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
10. The method of claim 9,
A controller; And
And a blocking circuit control switch for switching the power supplied from the power source or the DC-DC converter to any one of the voltage blocking circuit assembly and the inverter according to a control signal of the controller
Wherein the wireless power transmission device further comprises:
제10항에 있어서,
상기 제어기는 무선 전력 수신기로부터 수집된 전력 수신 등급에 관한 정보, 요구 전력의 세기에 관한 정보, 수신 전력의 세기에 관한 정보, 과전압 차단 기능의 활성화 여부에 관한 정보 중 적어도 하나에 기반하여 상기 차단 회로 제어 스위치를 제어하는, 무선 전력 송신 장치.
11. The method of claim 10,
Based on at least one of information on the power reception class collected from the wireless power receiver, information on the strength of the requested power, information on the strength of the received power, and information on whether or not the overvoltage blocking function is activated, And controls the control switch.
제9항에 있어서,
상기 전압 차단 회로 어셈블리는
입력 전압과 소정 기준 전압을 비교하여 상기 저전압이 감지되면 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제1 차단 회로; 및
상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압을 초과하면, 상기 인버터로의 전력 공급을 차단시키는 제2 차단 회로
를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
10. The method of claim 9,
The voltage blocking circuit assembly
A first blocking circuit that compares an input voltage with a predetermined reference voltage to cut off power supply to the inverter when the low voltage is sensed; And
And a second blocking circuit for blocking power supply to the inverter when the voltage supplied from the first blocking circuit exceeds a predetermined threshold voltage,
And a second power supply.
제12항에 있어서,
상기 제1 차단 회로는
상기 전원 또는 직류-직류 변환기로부터 인가되는 직류 전압을 분배하여 상기 입력 전압을 제공하는 전압 분배 회로;
상기 기준 전압을 공급하는 기준 전압 공급 회로;
상기 입력 전압 및 상기 기준 전압을 비교하는 비교 회로; 및
상기 비교 회로의 출력에 따라 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급을 제어하는 제1 차단스위치
를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
13. The method of claim 12,
The first blocking circuit
A voltage divider circuit for dividing a DC voltage applied from the power source or the DC-DC converter to provide the input voltage;
A reference voltage supply circuit for supplying the reference voltage;
A comparison circuit for comparing the input voltage and the reference voltage; And
A first blocking switch for controlling power supply to the second blocking circuit in accordance with the output of the comparing circuit,
And a second power supply.
제13항에 있어서,
상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면, 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 크면, 상기 제2 차단 회로에 전력이 공급되는, 무선 전력 송신 장치.
14. The method of claim 13,
Wherein power is supplied to the second blocking circuit when the input voltage is less than the reference voltage and power is supplied to the second blocking circuit if the input voltage is greater than the reference voltage.
제14항에 있어서,
상기 제1 차단스위치는 상기 비교 회로의 출력단에 연결된 제1 트랜지스터와 상기 제1 트랜지스터의 드레인(Drain)에 연결된 제2 트랜지스터를 포함하고, 상기 입력 전압이 상기 기준 전압보다 작으면 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 스위치가 모두 OFF되어 상기 제2 차단 회로로의 전력 공급이 차단되는, 무선 전력 송신 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the first blocking switch includes a first transistor connected to an output terminal of the comparison circuit and a second transistor connected to a drain of the first transistor, and when the input voltage is smaller than the reference voltage, And all of the switches of the second transistor are turned off to cut off power supply to the second blocking circuit.
제12항에 있어서,
상기 제2 차단 회로는
상기 제1 차단 회로로부터 공급되는 전압이 소정 임계 전압 이상인지를 감지하는 고전압 감지 회로;
상기 인버터로의 전력 공급을 제어하기 위한 제2 차단스위치; 및
상기 감지 결과, 상기 임계 전압 이상이면, 상기 제2 차단스위치를 제어하여 상기 인버터로 공급되는 전력을 차단하는 스위치 제어 회로
를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
13. The method of claim 12,
The second blocking circuit
A high voltage sensing circuit for sensing whether a voltage supplied from the first blocking circuit is higher than a predetermined threshold voltage;
A second blocking switch for controlling power supply to the inverter; And
A switch control circuit for controlling the second cut-off switch to cut off power supplied to the inverter when the detected voltage is equal to or higher than the threshold voltage,
And a second power supply.
제16항에 있어서,
상기 고전압 감지 회로는 상기 임계 전압에서 역방향 전류를 상기 스위치 제어 회로에 공급하는 제너 다이오드인, 무선 전력 송신 장치.
17. The method of claim 16,
Wherein the high voltage sensing circuit is a Zener diode that supplies a reverse current to the switch control circuit at the threshold voltage.
제17항에 있어서,
상기 스위치 제어 회로는
상기 역방향 전류에 의해 동작되는 제3 트랜지스터; 및
상기 제3 트랜지스터와 상기 제너 다이오드 사이에 배치되며 상기 역방향 전류에 의해 상기 제3 트랜지스터가 파손되는 것을 방지하기 위한 저항
을 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
18. The method of claim 17,
The switch control circuit
A third transistor operated by the reverse current; And
A resistor disposed between the third transistor and the Zener diode for preventing the third transistor from being damaged by the reverse current,
And a radio frequency generator.
제18항에 있어서,
상기 제2 차단스위치는 상기 제3 트랜지스터가 스위치 ON되면, 스위치 OFF되어 상기 제1 차단회로로부터 공급되는 전력이 상기 인버터로 전달되는 것을 차단하는 제4 트랜지스터 및 제5 트랜지스터를 포함하는, 무선 전력 송신 장치.
19. The method of claim 18,
Wherein the second blocking switch includes a fourth transistor and a fifth transistor that are switched off when the third transistor is switched on to block the power supplied from the first blocking circuit from being transferred to the inverter. Device.
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