KR20200032458A - Wireless Power Transmitter and Data Communication Method In Wireless Power Transmitter - Google Patents

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KR20200032458A
KR20200032458A KR1020180111509A KR20180111509A KR20200032458A KR 20200032458 A KR20200032458 A KR 20200032458A KR 1020180111509 A KR1020180111509 A KR 1020180111509A KR 20180111509 A KR20180111509 A KR 20180111509A KR 20200032458 A KR20200032458 A KR 20200032458A
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배수호
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a wireless power transmitter comprises: an inverter which outputs an alternating current (AC) signal; a transmission coil connected to the inverter; a demodulator connected to the transmission coil to receive an amplitude modulated signal and demodulate the amplitude modulated signal; and a controller which controls operation of the inverter. The demodulator receives the amplitude modulated signal, detects a data signal obtained by removing an offset direct current (DC) voltage level from the amplitude modulated signal, and demodulates bit data encoded in the amplitude modulated signal by comparing a voltage or current of the detected data signal with a reference voltage or a reference current. The data signal has a data DC voltage level corresponding to the amplitude of vibration fluctuation of the amplitude modulated signal.

Description

무선전력 송신기 및 이의 데이터 통신 방법{Wireless Power Transmitter and Data Communication Method In Wireless Power Transmitter}Wireless power transmitter and its data communication method {Wireless Power Transmitter and Data Communication Method In Wireless Power Transmitter}

본 발명은 무선 전력 송신기에 관한 것으로, 무선 전력 수신기로부터 송신되는 인밴드 신호를 복조하는 무선 전력 송신기 및 이의 데이터 통신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless power transmitter, and relates to a wireless power transmitter and a data communication method for demodulating the in-band signal transmitted from the wireless power receiver.

최근 정보 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 정보 통신 기술을 기반으로 하는 유비쿼터스 사회가 이루어지고 있다.With the recent rapid development of information and communication technology, a ubiquitous society based on information and communication technology has been formed.

언제 어디서나 정보통신 기기들이 접속되기 위해서는 사회 모든 시설에 통신 기능을 가진 컴퓨터 칩을 내장시킨 센서들이 설치되어야 한다.In order to access information and communication devices anytime, anywhere, sensors in the computer chip with communication functions must be installed in all social facilities.

따라서 이들 기기나 센서의 전원 공급 문제는 새로운 과제가 되고 있다. 또한 휴대폰 뿐만아니라 블루투스 핸드셋과 아이팟 같은 뮤직 플레이어 등의 휴대기기 종류가 급격히 늘어나면서 배터리를 충전하는 작업이 사용자에게 시간과 수고를 요구하고 됐다.Therefore, the problem of supplying power to these devices and sensors has become a new task. In addition, as the number of mobile devices, such as Bluetooth handsets and iPods, as well as mobile phones, has rapidly increased, charging the battery has required time and effort from users.

현재 전자기 유도 방식의 무선 충전 시스템에서는 인밴드 통신을 이용한다.Currently, in-band communication is used in an electromagnetic induction type wireless charging system.

특히, 무선 전력 송신 장치는 충전 중 무선 전력 수신 장치로부터 주기적으로 피드백 신호를 수신하고, 수신된 피드백 신호에 기초하여 전력 제어를 수행한다.In particular, the wireless power transmission device periodically receives a feedback signal from the wireless power receiving device during charging, and performs power control based on the received feedback signal.

전자기 유도 방식에서 무선 전력 송신 장치의 무선 충전 가능 영역은 무선 전력 수신 장치에서 수신되는 전력의 세기보다는 무선 전력 송수신 장치 사이의 통신이 가능한 영역으로 정의될 수 있다.In the electromagnetic induction method, the wireless charging area of the wireless power transmission device may be defined as an area in which communication between wireless power transmission and reception devices is possible rather than intensity of power received by the wireless power reception device.

따라서, 무선 전력 송신 장치의 복조 성능은 충전 가능 영역을 극대화시키는데 있어서 필수적인 요소이다.Therefore, demodulation performance of the wireless power transmission device is an essential element in maximizing the chargeable area.

일반적으로 무선 충전 중단은 무선 전력 수신 장치에 수신되는 전력의 세기가 기준치 이하로 미약할 때 발생하는 경우보다 무선 전력 수신 장치에 의해 생성된 피드백 신호가 무선 전력 송신 장치에서 정상적으로 복조되지 않을 때 발생된다.Generally, the wireless charging interruption occurs when the feedback signal generated by the wireless power receiving device is not normally demodulated in the wireless power transmitting device than when the intensity of the power received by the wireless power receiving device is less than the reference value. .

따라서, 종래의 무선 전력 송신 장치는 무선 전력 수신 장치에 수신되는 전력의 세기가 충분함에도 불구하고, 복조 성능이 열화되어 무선 충전을 중단시키는 문제점이 있었다.Therefore, the conventional wireless power transmission apparatus has a problem in that the demodulation performance is deteriorated and the wireless charging is stopped despite the sufficient strength of the power received by the wireless power reception apparatus.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 무선 전력 송신기 및 그것의 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been devised to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a wireless power transmitter and a data communication method thereof.

본 발명의 다른 목적은 인밴드 통신의 피드백 신호에 대한 복조 성능 개선을 통해 충전 가능 영역을 확대하는 것이 가능한 무선 전력 송신기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wireless power transmitter capable of expanding a chargeable area by improving demodulation performance for a feedback signal of in-band communication.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 무선 전력 송신기에서의 복조기의 감도를 개선하여 충전 가능 영역을 극대화시킬 수 있는 무선 전력 송신기 및 그것의 데이터 통신 방법을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a wireless power transmitter and a data communication method thereof that can maximize the chargeable area by improving the sensitivity of the demodulator in the wireless power transmitter.

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.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Will be able to.

실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 교류 신호를 출력하는 인버터; 상기 인버터에 연결되는 송신 코일; 상기 송신 코일과 연결되어 진폭 변조 신호를 수신하고, 상기 진폭 변조 신호를 복조하는 복조기; 및 상기 인버터의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 복조기는, 상기 진폭 변조 신호를 수신하고, 상기 진폭 변조 신호로부터 오프셋 직류 전압 레벨을 제거한 데이터 신호를 검출하고, 상기 검출한 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하며, 상기 데이터 신호는, 상기 진폭 변조 신호의 진동 변동 폭에 상응하는 데이터 직류 전압 레벨을 가진다.Wireless power transmitter according to an embodiment includes an inverter for outputting an AC signal; A transmission coil connected to the inverter; A demodulator connected to the transmitting coil to receive an amplitude modulated signal and demodulate the amplitude modulated signal; And a controller that controls the operation of the inverter, wherein the demodulator receives the amplitude modulated signal, detects a data signal obtained by removing an offset DC voltage level from the amplitude modulated signal, and the voltage of the detected data signal or The current is compared with a reference voltage or a reference current to demodulate the bit data encoded in the amplitude modulated signal, and the data signal has a data DC voltage level corresponding to the amplitude of vibration fluctuation of the amplitude modulated signal.

또한, 상기 복조기는, 상기 진폭 변조 신호로부터 피크 레벨을 감지한 피크 검출 신호를 출력하는 피크 감지기와, 상기 피크 감지기의 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨을 가진 상기 데이터 신호를 출력하는 전압 강하기를 포함한다.In addition, the demodulator has a peak detector that outputs a peak detection signal that detects a peak level from the amplitude modulated signal, and removes the offset DC voltage level from the peak detection signal of the peak detector, thereby having the data DC voltage level. And a voltage drop outputting the data signal.

또한, 상기 전압 강하기는, 상기 데이터 직류 전압 레벨을 유지한 상태에서, 상기 복조기의 동작 전압을 기준으로 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 강하한다.In addition, the voltage drop, while maintaining the data DC voltage level, drops the offset DC voltage level based on the operating voltage of the demodulator.

또한, 상기 전압 강하기는, 상기 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 0으로 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨을 가지는 상기 데이터 신호를 출력한다.In addition, the voltage drop removes the offset DC voltage level from the peak detection signal to 0, and outputs the data signal having the data DC voltage level.

또한, 상기 데이터 신호는 0V의 직류 전압 레벨을 가지는 제 1 데이터 구간과, 상기 데이터 직류 전압 레벨과 동일한 직류 전압 레벨을 가지는 제 2 데이터 구간으로 구분된다.In addition, the data signal is divided into a first data section having a DC voltage level of 0V and a second data section having a DC voltage level equal to the data DC voltage level.

또한, 상기 전압 강하기는, 상기 피크 검출기의 출력단에 일단이 연결되는 제 1 저항과, 접지에 일단이 연결되는 제 2 저항과, 상기 제 1 저항의 타단에 연결되는 컬렉트 단과, 상기 제 2 저항의 타단에 연결되는 이미터 단과, 베이스 전압이 입력되는 베이스 단을 포함하는 스위칭 소자를 포함한다.In addition, the voltage drop includes a first resistor having one end connected to the output terminal of the peak detector, a second resistor having one end connected to ground, a collector terminal connected to the other end of the first resistor, and the second resistor. It includes a switching element including an emitter terminal connected to the other end of the, and a base terminal to which the base voltage is input.

또한, 상기 데이터 신호가 가지는 상기 데이터 직류 전압 레벨은, 상기 스위칭 소자의 컬렉트 전압 레벨이며, 상기 스위칭 소자의 상기 베이스 단에 입력되는 베이스 전압은, 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 가변된다.In addition, the data DC voltage level of the data signal is a collector voltage level of the switching element, and a base voltage input to the base terminal of the switching element is variable according to a peak level of the amplitude modulation signal.

또한, 상기 복조기는, 상기 전압 강하기로부터 출력되는 데이터 신호를 저역 통과 필터하는 제 1 저역 통과 필터; 및 상기 필터링된 신호를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 디지털 신호로 변환하는 비교기를 더 포함한다.In addition, the demodulator includes: a first low-pass filter for low-pass filtering the data signal output from the voltage drop; And a comparator that compares the filtered signal with a reference voltage or a reference current to convert it into a digital signal.

또한, 상기 전압 강하기는, 상기 스위칭 소자의 베이스 단과 연결되고, 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 가변되는 상기 베이스 전압을 출력하는 베이스 전압 입력기를 더 포함하고, 상기 베이스 전압 입력기는, 상기 피크 감지기와 출력단과 접지 사이에 상호 직렬로 연결된 분압 저항과, 상기 분압 저항과 상기 스위칭 소자의 상기 베이스 단 사이에 배치된 제 2 저역 통과 필터를 포함한다.In addition, the voltage drop further includes a base voltage input unit connected to the base terminal of the switching element and outputting the base voltage variable according to the peak level of the amplitude modulated signal, wherein the base voltage input unit is the peak detector. And a voltage divider resistor connected in series between the output terminal and the ground, and a second low-pass filter disposed between the voltage divider resistor and the base terminal of the switching element.

또한, 상기 제어기는 상기 비트 데이터로부터 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 상기 전송 전력을 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작주파수를 변경한다.In addition, the controller determines whether to adjust the transmission power from the bit data, and changes the operating frequency of the AC signal to adjust the transmission power.

또한, 상기 제어기는 상기 비트 데이터로부터 상기 송신 코일에 흐르는 전류 세기의 조절 여부를 판단하고, 상기 송신 코일의 전류 세기를 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작 주파수를 변경한다.In addition, the controller determines whether to adjust the current intensity flowing in the transmitting coil from the bit data, and changes the operating frequency of the AC signal to adjust the current intensity of the transmitting coil.

한편, 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법은 인버터를 통해 교류 전력을 생성하는 단계; 상기 교류 전력이 입력되는 전송 안테나로부터 진폭 변조 신호를 획득하는 단계; 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨을 감지한 피크 검출 신호를 획득하는 단계; 상기 획득한 피크 검출 신호에서 오프셋 직류 전압 레벨을 제거한 데이터 신호를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 신호는, 상기 진폭 변조 신호의 진동 변동 폭에 상응하는 데이터 직류 전압 레벨을 가진다.Meanwhile, a data communication method of a wireless power transmitter according to an embodiment includes generating AC power through an inverter; Obtaining an amplitude modulated signal from a transmission antenna to which the AC power is input; Obtaining a peak detection signal that senses a peak level of the amplitude modulated signal; Obtaining a data signal obtained by removing an offset DC voltage level from the acquired peak detection signal; And comparing the voltage or current of the obtained data signal with a reference voltage or a reference current to demodulate the bit data encoded in the amplitude modulated signal, wherein the data signal is adjusted to the amplitude of vibration fluctuations of the amplitude modulated signal. It has a corresponding data DC voltage level.

또한, 상기 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압(reference voltage) 또는 기준 전류(reference current)와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하는 단계는 상기 데이터 신호를 저역 통과 필터링하는 단계; 및 상기 필터링된 신호를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함한다.In addition, the step of demodulating the bit data encoded in the amplitude modulated signal by comparing the voltage or current of the data signal with a reference voltage or a reference current includes low-pass filtering the data signal; And comparing the filtered signal with a reference voltage or a reference current to convert the digital signal into a digital signal.

또한, 상기 데이터 신호를 획득하는 단계는, 상기 피크 검출 신호가 가지는 직류 전압 레벨 중 상기 데이터 직류 전압 레벨은 유지한 상태에서 비교기의 동작 전압을 기준으로 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 강하하는 단계를 포함한다.In addition, the step of acquiring the data signal includes dropping the offset DC voltage level based on the operating voltage of the comparator while maintaining the DC voltage level of the DC voltage level of the peak detection signal. .

또한, 상기 데이터 신호를 획득하는 단계는, 상기 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 0으로 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨에 대응하는 크기를 가지는 상기 데이터 신호를 획득하는 단계를 포함한다.In addition, the step of acquiring the data signal includes removing the offset DC voltage level from the peak detection signal to 0 to obtain the data signal having a size corresponding to the data DC voltage level.

또한, 상기 데이터 신호는 0V의 직류 전압 레벨을 가지는 제 1 데이터 구간과, 상기 데이터 직류 전압 레벨과 동일한 직류 전압 레벨을 가지는 제 2 데이터 구간으로 구분된다.In addition, the data signal is divided into a first data section having a DC voltage level of 0V and a second data section having a DC voltage level equal to the data DC voltage level.

또한, 상기 데이터 신호를 획득하는 단계는, 제 1 저항과, 제 2 저항과, 스위칭 소자를 포함하는 전압 강하기를 통해 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 저항 및 상기 제 2 저항의 저항 값은, 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 기준으로 설정되고, 상기 데이터 신호의 상기 데이터 직류 전압 레벨은, 상기 스위칭 소자의 컬렉트 전압이다.In addition, the step of obtaining the data signal includes removing the offset DC voltage level through a voltage drop including a first resistor, a second resistor, and a switching element, wherein the first resistor and the first The resistance value of the two resistors is set based on the offset DC voltage level, and the data DC voltage level of the data signal is a collector voltage of the switching element.

또한, 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 상기 스위칭 소자의 베이스에 인가되는 전압을 가변하는 단계를 더 포함한다.In addition, the method further includes varying the voltage applied to the base of the switching element according to the peak level of the amplitude modulated signal.

또한, 상기 비트 데이터로부터 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 상기 전송 전력을 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작주파수를 변경하는 단계를 더 포함한다.The method further includes determining whether to adjust the transmission power from the bit data, and changing the operating frequency of the AC signal to adjust the transmission power.

또한, 상기 비트 데이터로부터 상기 전송 안테나에 흐르는 전류 세기의 조절 여부를 판단하고, 상기 송신 코일의 전류 세기를 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작 주파수를 변경한다.Further, it is determined whether the current intensity flowing from the bit data to the transmission antenna is adjusted, and the operating frequency of the AC signal is changed to adjust the current intensity of the transmission coil.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 진폭 변조된 캐리어 신호에서 직류 오프셋 신호를 제거하여 데이터 신호만을 출력한다. 이때, 상기 데이터 신호는 상기 캐리어 신호가 가지는 데이터 값에 따른 진폭 변동량을 그대로 포함한다. 예를 들어, 상기 캐리어 신호에서 데이터 값에 따른 진폭 변동량이 1V인 경우, 상기 출력되는 데이터 신호에서의 데이터 값에 따른 진폭 변동량도 1V이다. According to an embodiment of the present invention, only the data signal is output by removing the DC offset signal from the amplitude modulated carrier signal. At this time, the data signal includes the amplitude fluctuation amount according to the data value of the carrier signal. For example, when the amplitude variation according to the data value in the carrier signal is 1V, the amplitude variation amount according to the data value in the output data signal is also 1V.

이에 따라, 본 발명에 따른 실시 예에서는, 무선 충전 시스템에서의 인밴드 통신의 피드백 신호에 대한 개선된 복조 성능을 가지는 무선 전력 송신기를 제공할 수 있으며, 무선 전력 송신기의 충전 가능 영역을 극대화시킬 수 있다.Accordingly, in an embodiment according to the present invention, it is possible to provide a wireless power transmitter having improved demodulation performance for an in-band communication feedback signal in a wireless charging system, and to maximize a chargeable area of the wireless power transmitter. have.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 복조 성능 열화에 따른 충전 중단 현상을 최소화할 수 있으며, 무선전력 송신기에서의 복조기의 감도를 개선하여 충전 가능 영역을 개선할 수 있다.In addition, in the embodiment according to the present invention, it is possible to minimize the charging interruption phenomenon due to deterioration of demodulation performance, and improve the sensitivity of the demodulator in the wireless power transmitter to improve the chargeable area.

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 obtainable in 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.

도 1은 본 발명에 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템상에서의 전력 전송제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 상기 도 6의 전송 안테나의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래의 무선 전력 송신기에 구비되는 복조기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에 구비되는 복조기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교류 전력 전송기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 복조기에 구비되 는 전압 강하기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이다.
도 12b는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 복조기에 구비되 는 전압 강하기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이다.
도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에 배치되는 복조기의 저역 통과 필터와 비교기의 구성을 설명하기 위한 등가 회로도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 도 6의 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 무선 전력 송신기에 배치되는 복조기에서의 신호 복조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 복조 성능 개선 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 16은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서 신호 복조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a block diagram illustrating a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a power transmission control method in a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a detection signal transmission procedure in a wireless charging system according to an embodiment of the present invention.
4 is a state transition diagram for describing a wireless power transfer procedure according to an embodiment of the present invention.
5 is a state transition diagram for describing a wireless power transmission procedure according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the structure of the transmission antenna of FIG. 6.
8 is a view for explaining the structure of a demodulator provided in a conventional wireless power transmitter.
9 is a block diagram illustrating a structure of a demodulator provided in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a demodulation method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
11 is an equivalent circuit diagram for explaining the structure of an AC power transmitter according to an embodiment of the present invention.
12A is an equivalent circuit diagram for explaining a structure of a voltage drop provided in a demodulator of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
12B is an equivalent circuit diagram for explaining a structure of a voltage drop provided in a demodulator of a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.
12C is an equivalent circuit diagram for explaining the configuration of a low-pass filter and a comparator of a demodulator disposed in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
13 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a signal demodulation method in a demodulator disposed in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
15 is a flowchart illustrating a method for improving demodulation performance in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.
16 is a flowchart illustrating a signal demodulation method in a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of its components between embodiments may be selectively selected. It can be used by bonding and substitution.

또한, 본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless specifically defined and described, can be generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. It can be interpreted as a meaning, and terms that are commonly used, such as predefined terms, may be interpreted by considering the contextual meaning of the related technology. In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In the present specification, a singular form may also include a plural form unless specifically stated in the phrase, and is combined as A, B, C when described as "at least one (or more than one) of A and B, C". It can contain one or more of all possible combinations. In addition, in describing the components of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다. 그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우 뿐만아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.These terms are only for distinguishing the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the component. And, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also to the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Further, when described as being formed or disposed in the "top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other. It also includes a case in which another component described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.

실시예의 설명에 있어서, 무선 충전 시스템상에서 무선 전력을 송신하는 기능이 탑재된 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.In the description of the embodiment, a device equipped with a function for transmitting wireless power on a wireless charging system includes a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a wireless power transmitter, a transmitter, a transmitter, and a transmitter for convenience of description. , The transmitting side, a wireless power transmission device, a wireless power transmitter, etc. will be used interchangeably.

또한, 무선 전력 송신 장치로부터 무선 전력을 수신하는 기능이 탑재된 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 addition, a wireless power receiving device, a wireless power receiver, a wireless power receiving device, a wireless power receiver, a receiving terminal, a receiving side, for convenience of description as an expression of a device equipped with a function for receiving wireless power from the wireless power transmitting device, A receiving device, a receiver, and the like can be used interchangeably.

본 발명에 따른 송신기는 패드 형태, 거치대 형태, AP(Access Point) 형태, 소형 기지국 형태, 스텐드 형태, 천장 매립 형태, 벽걸이 형태 등으로 구성될 수 있으며, 하나의 송신기는 복수의 무선 전력 수신 장치에 파워를 전송할 수도 있다.The transmitter according to the present invention may be configured in a pad shape, a cradle shape, an AP (Access Point) shape, a small base station shape, a stand shape, a ceiling buried shape, a wall-mounted shape, etc., and one transmitter is provided with a plurality of wireless power receiving devices. You can also transmit power.

이를 위해, 송신기는 적어도 하나의 무선 파워 전송 수단을 구비할 수도 있다. 여기서, 무선 파워 전송 수단은 전력 송신단 코일에서 자기장을 발생시켜 그 자기장의 영향으로 수신단 코일에서 전기가 유도되는 전자기유도 원리를 이용하여 충전하는 전자기 유도 방식에 기반한 다양한 무전 전력 전송 표준이 사용될 수 있다.To this end, the transmitter may include at least one wireless power transmission means. Here, as the wireless power transmission means, various radio power transmission standards based on an electromagnetic induction method that generates a magnetic field in the coil of the power transmitting end and charges it using the electromagnetic induction principle in which electricity is induced in the coil of the receiving end under the influence of the magnetic field may be used.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신기는 적어도 하나의 무선 전력 수신 수단이 구비될 수 있으며, 2개 이상의 송신기로부터 동시에 무선 파워를 수신할 수도 있다.In addition, the receiver according to an embodiment of the present invention may be provided with at least one wireless power receiving means, and may simultaneously receive wireless power from two or more transmitters.

본 발명에 따른 수신기는 휴대폰(mobile phone), 스마트폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, MP3 player, 전동 칫솔, 전자 태그, 조명 장치, 리모콘, 낚시찌, 스마트 워치와 같은 웨어러블 디바이스 등의 소형 전자 기기 등에 사용될 수 있으나, 이에 국한되지는 아니하며 본 발명에 따른 무선 전력 수신 수단이 장착되어 배터리 충전이 가능한 기기라면 족하다.The receiver according to the present invention is a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a terminal for digital broadcasting, PDA (Personal Digital Assistants), PMP (Portable Multimedia Player), navigation, MP3 player, electric It can be used in small electronic devices such as toothbrushes, electronic tags, lighting devices, remote controllers, fishing boats, wearable devices such as smart watches, but is not limited thereto, and if the device is equipped with a wireless power receiving means according to the present invention and can charge the battery Is enough.

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(20)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the wireless charging system includes a wireless power transmitter 10 that wirelessly transmits power, a wireless power receiver 20 that receives the transmitted power, and an electronic device 20 that receives the received power. Can be configured.

일 예로, 무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20)은 무선 전력 전송에 사용되는 동작 주파수와 동일한 주파수 대역에서 정보를 교환하는 인밴드(In-band) 통신을 수행할 수 있다.For example, the wireless power transmitting end 10 and the wireless power receiving end 20 may perform in-band communication exchanging information in the same frequency band as 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.For example, information exchanged between the wireless power transmission end 10 and the wireless power reception end 20 may include control information as well as status information of each other.

여기서, 송수신단 사이에 교환되는 상태 정보 및 제어 정보는 후술할 실시예들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.Here, the state information and control information exchanged between the transmitting and receiving terminals will become clearer through the description of the embodiments to be described later.

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 two-way communication, but are not limited thereto, and in other embodiments, one-way communication or half-duplex 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)으로만 정보를 전송하는 것일 수도 있다.For example, the unidirectional communication may be that the wireless power receiving end 20 transmits information only to the wireless power transmitting end 10, but is not limited thereto, and the wireless power transmitting end 10 is only the wireless power receiving end 20. It may be sending information.

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 통신 방식일 수 있다.The half-duplex communication method may be two-way communication between the wireless power receiving end 20 and the wireless power transmitting end 10, but may be a communication method capable of transmitting information only by one device at any one time.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 수신단(20)은 전자 기기(30)의 각종 상태 정보를 획득할 수도 있다.The wireless power receiver 20 according to an embodiment of the present invention may acquire various status information of the electronic device 30.

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, 전자기기(30)로부터 획득 가능하고, 무선 전력 제어에 활용 가능한 정보이면 족하다.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, etc., but is not limited thereto. If not, it is sufficient if the information can be obtained from the electronic device 30 and can be used 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.In particular, the wireless power transmitter 10 according to an embodiment of the present invention may transmit a predetermined packet indicating whether to support fast charging to the wireless power receiver 20.

무선 전력 송신단(10)과 무선 전력 수신단(20) 사이의 인 밴드 통신에 있어서, 무선 전력 수신단(20)은 수신 안테나에 연결된 스위치 제어를 통해 부하를 변화시킴으로써, 무선 전력 송신단(10)의 전송 안테나에 진폭 변조 신호를 발생시킬 수 있다. 무선 전력 송신단(10)은 전송 안테나로부터 진폭 변조 신호를 복조할 수 있다.In the in-band communication between the wireless power transmitting end 10 and the wireless power receiving end 20, the wireless power receiving end 20 changes the load through a switch control connected to the receiving antenna, thereby transmitting antenna of the wireless power transmitting end 10 Can generate an amplitude modulated signal. The wireless power transmitter 10 may demodulate the amplitude modulated signal from the transmit antenna.

이하, 전자기 유도 방식을 지원하는 무선 충전 시스템에서의 인밴드 통신을 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, in-band communication in a wireless charging system supporting an electromagnetic induction method will be briefly described.

무선 전력 송신기는 생성된 교류 전력 신호를 구비된 송신 코일을 통해 출력한다. 무선 전력 수신기는 피드백 신호에 따라 수신된 교류 전력 신호의 진폭을 변화하여 무선 전력 송신기로 피드백 신호를 전달할 수 있다. 여기에서, 피드백 신호는 피드백 비트 데이터라 할 수 있다. 또한, 상기 교류 전력 신호의 진폭 변화는 수신된 교류 전력 신호를 진폭 변조하는 것을 의미할 수 있다. 무선 전력 송신기는 진폭 변조 신호로부터 피드백 신호를 복조하고, 복조된 피드백 신호에 따라 내부 동작을 제어할 수 있다.The wireless power transmitter outputs the generated AC power signal through a transmission coil. The wireless power receiver may transmit the feedback signal to the wireless power transmitter by changing the amplitude of the AC power signal received according to the feedback signal. Here, the feedback signal may be referred to as feedback bit data. Also, the amplitude change of the AC power signal may mean amplitude modulation of the received AC power signal. The wireless power transmitter can demodulate the feedback signal from the amplitude modulated signal and control internal operation according to the demodulated feedback signal.

일 예로, 피드백 신호는 전력 제어를 위한 제어 오류 패킷일 수 있으며, 무선 전력 송신기는 제어 오류 패킷에 기반하여 전송 전력의 세기를 동적으로 제어할 수 있다.For example, the feedback signal may be a control error packet for power control, and the wireless power transmitter may dynamically control the strength of transmission power based on the control error packet.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 전력 전송 시스템상에서의 전력 전송 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a power transmission control method in a wireless power transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 무선 전력 수신기(210)는 무선 전력 송신기(210)로부터 교류 전력을 수신할 수 있다(S211).Referring to FIG. 2, the wireless power receiver 210 may receive AC power from the wireless power transmitter 210 (S211).

무선 전력 수신기(210)는 수신된 전력의 세기에 기초하여 실제 제어 포인트(Actual Control Point)를 결정할 수 있다(S212).The wireless power receiver 210 may determine an actual control point based on the received power strength (S212).

또한, 무선 전력 수신기(210)는 요구 제어 포인트(Desired Control Point)를 선택할 수 있다(S213).Also, the wireless power receiver 210 may select a desired control point (S213).

여기서, 요구 제어 포인트는 해당 무선 전력 수신기(210)의 타입 및 전력 수신 등급 등에 기초하여 선택될 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며, 요구 제어 포인트는 무선 전력 송신기(220)와의 소정 협상 절차를 통해 동적으로 선택될 수도 있다.Here, the request control point may be selected based on the type and power reception class of the corresponding wireless power receiver 210, but is not limited thereto, and the request control point is dynamic through a predetermined negotiation procedure with the wireless power transmitter 220. It may be selected as.

하지만, 이 또한, 실시 예에 불과하며, 요구 제어 포인트의 선택 방법은 당업자의 설계에 따라 상이할 수 있음을 주의해야 한다.However, it should be noted that this is only an example, and the method of selecting the required control point may be different according to the design of a person skilled in the art.

무선 전력 수신기(210)는 결정된 실제 제어 포인트와 선택된 요구 제어 포인트에 기반하여 제어 오류 값을 산출할 수 있다(S214).The wireless power receiver 210 may calculate a control error value based on the determined actual control point and the selected request control point (S214).

무선 전력 수신기(210)는 제어 오류 값이 포함된 제어 오류 패킷을 생성하여 무선 전력 송신기(220)로 전송할 수 있다(S230).The wireless power receiver 210 may generate a control error packet including a control error value and transmit it to the wireless power transmitter 220 (S230).

일 예로, 무선 전력 송신기(220)는 인밴드 통신 신호를 복조하여 제어 오류 패킷에 포함된 제어 오류 값을 식별할 수 있다.For example, the wireless power transmitter 220 may demodulate the in-band communication signal to identify the control error value included in the control error packet.

무선 전력 송신기(220)는 송신 코일에 흐르는 전류의 세기를 측정하여 실제 송신 코일 전류를 결정할 수 있다(S221).The wireless power transmitter 220 may determine the actual transmit coil current by measuring the intensity of the current flowing through the transmit coil (S221).

무선 전력 송신기(220)는 제어 오류 패킷에 포함된 제어 오류 값과 결정된 실제 송신 코일 전류에 기반하여 새로운 송신 코일 전류를 결정할 수 있다(S222).The wireless power transmitter 220 may determine a new transmission coil current based on the control error value included in the control error packet and the determined actual transmission coil current (S222).

무선 전력 송신기(220)는 실제 송신 코일 전류가 결정된 새로운 송신 코일 전류에 수렴하도록 제어할 수 있다(S223).The wireless power transmitter 220 may control the actual transmit coil current to converge to the determined new transmit coil current (S223).

이때, 무선 전력 송신기(220)는 현재 송신 코일에 흐르는 전류를 결정된 새로운 송신 코일 전류로 조절하기 위한 제어 방법을 결정할 수 있다.At this time, the wireless power transmitter 220 may determine a control method for adjusting the current flowing through the current transmission coil to the determined new transmission coil current.

여기서, 결정된 제어 방법에 따라 무선 전력 송신기(220)는 새로운 동작 포인트를 산출할 수 있다.Here, the wireless power transmitter 220 may calculate a new operation point according to the determined control method.

무선 전력 송신기(220)는 산출된 새로운 동작 포인트를 설정할 수 있다(S224).The wireless power transmitter 220 may set the calculated new operation point (S224).

무선 전력 송신기(220)는 설정된 새로운 동작 포인트에 따라 전력을 변환하여 무선 전력 수신기(210)로 전송할 수 있다(S225).The wireless power transmitter 220 may convert power according to the set new operation point and transmit it to the wireless power receiver 210 (S225).

상기한 도 2의 실시 예에 있어서, 현재 송신 코일에 흐르는 전류를 결정된 새로운 송신 코일 전류로 조절하기 위한 제어 방법은 다음의 네 가지 제어 방법 중 적어도 하나로 결정될 수 있다.In the above-described embodiment of FIG. 2, the control method for adjusting the current flowing through the current transmission coil to the determined new transmission coil current may be determined by at least one of the following four control methods.

1) 전력 변환기에 입력되는 DC 전압-즉, 인버터 동작 전압-을 제어하는 전압 제어 방법.1) A voltage control method that controls the DC voltage input to the power converter, that is, the inverter operating voltage.

2) 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 위상을 제어하는 위상 제어 방법.2) A phase control method for controlling the phase of the pulse width modulated signal applied to the inverter.

3) 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 듀티 레이트를 제어하는 듀티 제어 방법.3) A duty control method for controlling the duty rate of the pulse width modulated signal applied to the inverter.

4) 인버터에 인가되는 펄스 폭 변조 신호의 주파수(동작 주파수)를 제어하는 주파수 제어 방법.4) Frequency control method for controlling the frequency (operating frequency) of the pulse width modulated signal applied to the inverter.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템에서의 감지 신호 전송 절차를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a detection 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 중첩될 수 있으며, 무선 전력 송신기는 각각의 송신 코일을 통해 무선 전력 수신기의 존재를 감지하기 위한 소정 감지 신호(117, 127)-예를 들면, 디지털 핑 신호-를 미리 정의된 순서로 순차적으로 송출한다.For example, the wireless power transmitter may be equipped with three transmission coils 111, 112, and 113. Each transmitting coil may have some areas overlapping with other transmitting coils, and the wireless power transmitter may use predetermined sensing signals 117 and 127 to detect the presence of the wireless power receiver through each transmitting coil. The digital ping signal-is sequentially transmitted in a predefined order.

상기 도 3에 도시된 바와 같이, 무선 전력 송신기는 도면 번호 110에 도시된 1차 감지 신호 송출 절차를 통해 감지 신호(117)를 순차적으로 송출하고, 무선 전력 수신기(115)로부터 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator, 116)가 수신된 송신 코일(111, 112)을 식별할 수 있다.As shown in FIG. 3, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signals 117 through the primary detection signal transmission procedure shown in FIG. 110, and a signal strength indicator (Signal) from the wireless power receiver 115. Strength Indicator, 116 may identify the received transmission coil (111, 112).

연이어, 무선 전력 송신기는 도면 번호 120에 도시된 2차 감지 신호 송출 절차를 통해 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.Subsequently, the wireless power transmitter sequentially transmits the detection signals 127 through the secondary detection signal transmission procedure illustrated in FIG. 120, and transmits power among the transmission coils 111 and 112 in which the signal strength indicator 126 has been received. The efficiency (or charging efficiency) —that is, the alignment between the transmitting coil and the receiving coil—can identify a good transmitting coil, and control the power to be transmitted through the identified transmitting coil—that is, to achieve wireless charging. .

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

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 reference numerals 110 and 120 of FIG. 3, the wireless power transmitter Selects the most aligned transmission coil based on the signal strength indicator 126 received in each of the first transmission coil 111 and the second transmission coil 112, and performs wireless charging using the selected transmission coil. .

무선 전력 송신기는 충전 중 소정 이유로 인해 전력 전송을 중단하면, 일정 시간이 경과한 후 다시 무선 전력 수신기를 식별하기 위한 감지 신호를 전송할 수 있다.If the power transmission is stopped for some reason during charging, the wireless power transmitter may transmit a detection signal for identifying the wireless power receiver again after a certain time has elapsed.

본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 충전 중 무선 전력 수신기의 과열 상태가 확인되면 전력 전송을 중단할 수 있다.The wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention may stop power transmission when an overheating state of the wireless power receiver is confirmed during charging.

특히, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 과열 상태가 감지된 경우, 해당 무선 전력 수신기의 과열 상태가 해소될 때까지 감지 신호의 전송을 지연시킬 수 있다.In particular, when the overheating state of the wireless power receiver is detected, the wireless power transmitter may delay transmission of the detection signal until the overheating state of the corresponding wireless power receiver is resolved.

일 예로, 무선 전력 송신기는 과열 상태 감지에 따라 전력 전송이 중단되면, 미리 설정된 제1 시간 동안 대기 후 감지 신호의 전송을 재개할 수 있다.For example, if the power transmission is stopped according to the detection of the overheating state, the wireless power transmitter may resume transmission of the detection signal after waiting for a preset first time.

여기서, 제1 시간은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기의 협상을 통해 결정될 수 있다. 만약, 과열 상태가 다시 감지되면, 무선 전력 송신기는 다시 제1 시간 동안 대기 후 감지 신호의 전송을 재개할 수 있다.Here, the first time may be determined through negotiation between the wireless power transmitter and the wireless power receiver. If the overheating state is detected again, the wireless power transmitter may resume transmission of the detection signal after waiting for the first time again.

다른 일 예로, 무선 전력 송신기는 과열 상태 감지에 따라 전력 전송이 중단되면, 미리 정의된 제2 시간 동안 대기 후 감지 신호의 전송을 재개할 수 있다.As another example, if the power transmission is stopped according to the detection of the overheating state, the wireless power transmitter may resume transmission of the detection signal after waiting for a predefined second time.

감지 신호의 전송을 재개한 후 다시 과열 상태가 다시 감지되면, 무선 전력 송신기는 대기 시간을 일정 시간만큼 증가시킬 수 있다. 무선 전력 송신기는 과열 상태가 다시 감지될 때마다 소정 최대 시간까지 대기 시간을 증가시킬 수 있다.If the overheating state is detected again after resuming transmission of the detection signal, the wireless power transmitter may increase the standby time by a predetermined time. The wireless power transmitter may increase the standby time up to a predetermined maximum time whenever the overheating state is detected again.

상기한 도 3의 실시 예에서는 무선 전력 송신기에 복수의 송신 코일이 구비되는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 무선 전력 송신기는 하나의 송신 코일만을 구비하여 구성될 수도 있음을 주의해야 한다.In the above-described embodiment of FIG. 3, it is described as an example that the wireless power transmitter is provided with a plurality of transmission coils, but this is only one embodiment, and the wireless power transmitter may be configured with only one transmission coil. It should be noted that there is.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.4 is a state transition diagram for describing a wireless power transfer procedure according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택 단계(Selection Phase, 410), 핑 단계(Ping Phase, 420), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 430), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 440) 단계로 구분될 수 있다.4, the power transmission from the transmitter to the receiver is largely a selection phase (Selection Phase, 410), a ping phase (Ping Phase, 420), identification and configuration phase (Identification and Configuration Phase, 430), power transmission phase ( Power Transfer Phase, 440).

선택 단계(410)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다.The selection step 410 may be a transition step when a specific error or specific event is detected while starting or maintaining the power transmission.

여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다.Here, specific errors and specific events will be clarified through the following description.

또한, 선택 단계(410)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다.In addition, in the selection step 410, the transmitter may monitor whether an object is present on the interface surface.

만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(420)로 천이할 수 있다(S401).If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to the ping step 420 (S401).

선택 단계(410)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일의 전류 변화-즉, 부하 변화-에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.In the selection step 410, the transmitter transmits a very short pulse analog ping signal, and an object is present in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil, that is, load change. Can detect.

핑 단계(420)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 해당 표준에 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다.In the ping step 420, when an object is detected, the transmitter activates the receiver, and transmits a digital ping to identify whether the receiver is a receiver compliant with the corresponding standard.

핑 단계(420)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 지시자-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S402).In the ping step 420, if the transmitter does not receive a response signal for digital ping-for example, a signal strength indicator-from the receiver, the transmitter may transition to the selection step 410 again (S402).

또한, 핑 단계(420)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 신호-를 수신하면, 선택 단계(410)로 천이할 수도 있다(S403).In addition, in the ping step 420, the transmitter may transition to the selection step 410 when receiving a signal indicating that power transmission is completed from the receiver, that is, a charging completion signal (S403).

핑 단계(420)가 완료되면, 송신기는 수신기 식별 및 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S404).When the ping step 420 is completed, the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 for collecting the receiver identification and receiver configuration and status information (S404).

식별 및 구성 단계(430)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S405).In the identification and configuration step 430, the transmitter may receive an unexpected packet, an undesired packet for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract), the process may transition to the selection step 410 (S405).

수신기에 대한 식별 및 구성이 완료되면, 송신기는 무선 전력을 전송하는 전력 전송 단계(240)로 천이할 수 있다(S406).When identification and configuration of the receiver is completed, the transmitter may transition to a power transmission step 240 of transmitting wireless power (S406).

전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(410)로 천이할 수 있다(S407).In the power transmission step 440, the transmitter may receive an unsolicited packet (unexpected packet), or receive a desired packet for a predefined time (time out), or a violation of a preset power transmission contract (power). transfer contract violation), when charging is completed, the process may transition to the selection step 410 (S407).

또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 식별 및 구성 단계(430)로 천이할 수 있다(S408).In addition, in the power transmission step 440, the transmitter may transition to the identification and configuration step 430 when it is necessary to reconfigure the power transmission contract according to a change in the transmitter state (S408).

상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The above-described power transmission contract may be established based on the state and characteristic information of the transmitter and receiver. For example, the transmitter status information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum number of receivers that can be accommodated, and receiver status information may include information on the required power.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 전송 절차를 설명하기 위한 상태 천이도이다.5 is a state transition diagram for explaining a wireless power transmission procedure according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 송신기로부터 수신기로의 파워 전송은 크게 선택단계(Selection Phase, 510), 핑 단계(Ping Phase, 520), 식별 및 구성 단계(Identification and Configuration Phase, 530), 협상 단계(Negotiation Phase, 540), 보정 단계(Calibration Phase, 550), 전력 전송 단계(Power Transfer Phase, 560) 단계 및 재협상 단계(Renegotiation Phase, 570)로 구분될 수 있다.5, the power transmission from the transmitter to the receiver is largely a selection phase (Selection Phase, 510), a ping phase (Ping Phase, 520), identification and configuration phase (Identification and Configuration Phase, 530), negotiation phase (Negotiation) Phase, 540), a calibration phase (Calibration Phase, 550), a power transfer phase (Power Transfer Phase, 560) phase and a renegotiation phase (Renegotiation Phase, 570).

선택 단계(510)는 파워 전송을 시작하거나 파워 전송을 유지하는 동안 특정 오류 또는 특정 이벤트가 감지되면, 천이되는 단계일 수 있다.The selection step 510 may be a transition step when a specific error or specific event is detected while starting or maintaining the power transmission.

여기서, 특정 오류 및 특정 이벤트는 이하의 설명을 통해 명확해질 것이다. 또한, 선택 단계(510)에서 송신기는 인터페이스 표면에 물체가 존재하는지를 모니터링할 수 있다.Here, specific errors and specific events will be clarified through the following description. In addition, in the selection step 510, the transmitter may monitor whether an object is present on the interface surface.

만약, 송신기가 인터페이스 표면에 물체가 놓여진 것이 감지되면, 핑 단계(520)로 천이할 수 있다. 선택 단계(510)에서 송신기는 매우 짧은 펄스의 아날로그 핑(Analog Ping) 신호를 전송하며, 송신 코일 또는 1차 코일(Primary Coil)의 전류 변화에 기반하여 인터페이스 표면의 활성 영역(Active Area)에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다.If the transmitter detects that an object is placed on the interface surface, it may transition to ping step 520. In the selection step 510, the transmitter transmits a very short pulse analog ping signal, and an object in the active area of the interface surface based on the current change of the transmitting coil or the primary coil. Can detect if exists.

핑 단계(520)에서 송신기는 물체가 감지되면, 수신기를 활성화시키고, 수신기가 WPC 표준이 호환되는 수신기인지를 식별하기 위한 디지털 핑(Digital Ping)을 전송한다. 핑 단계(520)에서 송신기는 디지털 핑에 대한 응답 시그널-예를 들면, 신호 세기 패킷-을 수신기로부터 수신하지 못하면, 다시 선택 단계(510)로 천이할 수 있다.In ping step 520, when an object is detected, the transmitter activates the receiver and transmits a digital ping to identify whether the receiver is a WPC standard compliant receiver. In the ping step 520, if the transmitter does not receive a response signal for digital ping-for example, a signal strength packet-from the receiver, the transmitter may transition to the selection step 510 again.

또한, 핑 단계(520)에서 송신기는 수신기로부터 파워 전송이 완료되었음을 지시하는 신호-즉, 충전 완료 패킷-을 수신하면, 선택 단계(510)로 천이할 수도 있다.In addition, in the ping step 520, the transmitter may transition to the selection step 510 upon receiving a signal indicating that power transmission is completed from the receiver, that is, a charging complete packet.

핑 단계(520)가 완료되면, 송신기는 수신기를 식별하고 수신기 구성 및 상태 정보를 수집하기 위한 식별 및 구성 단계(530)로 천이할 수 있다.When the ping step 520 is complete, the transmitter can transition to the identification and configuration step 530 to identify the receiver and collect receiver configuration and status information.

식별 및 구성 단계(530)에서 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 패킷 전송 오류가 있거나(transmission error), 파워 전송 계약이 설정되지 않으면(no power transfer contract) 선택 단계(510)로 천이할 수 있다.In the identification and configuration step 530, the transmitter may receive an unexpected packet, an undesired packet for a predefined time (time out), a packet transmission error (transmission error), or a power transmission contract. If this is not set (no power transfer contract), it may transition to the selection step 510.

송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 수신된 구성 패킷(Configuration packet)의 협상 필드(Negotiation Field) 값에 기반하여 협상 단계(540)로의 진입이 필요한지 여부를 확인할 수 있다.The transmitter may check whether entry into the negotiation step 540 is necessary based on the value of the negotiation field of the configuration packet received in the identification and configuration step 530.

확인 결과, 협상이 필요하면, 송신기는 협상 단계(540)로 진입하여 소정 이물질 검출 절차(FOD(Foreign Object Detection) Procedure)를 수행할 수 있다.As a result of the verification, if negotiation is required, the transmitter may enter a negotiation step 540 to perform a predetermined foreign object detection (FOD) procedure.

반면, 확인 결과, 협상이 필요하지 않은 경우, 송신기는 곧바로 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다.On the other hand, as a result of the check, if negotiation is not required, the transmitter may immediately enter the power transmission step 560.

협상 단계(540)에서, 송신기는 기준 품질 인자 값이 포함된 FOD 상태 패킷을 수신할 수 있다. 이때, 송신기는 기준 품질 인자 값에 기반하여 FO 검출을 위한 임계치를 결정할 수 있다.In a negotiation step 540, the transmitter may receive a FOD status packet including a reference quality factor value. At this time, the transmitter may determine a threshold for FO detection based on the reference quality factor value.

송신기는 결정된 FO 검출을 위한 임계치 및 현재 측정된 품질 인자값을 이용하여 충전 영역에 FO가 존재하는지를 검출할 수 있으며, FO 검출 결과에 따라 전력 전송을 제어할 수 있다. 일 예로, FO가 검출된 경우, 전력 전송이 중단될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The transmitter may detect whether the FO is present in the charging area using the determined threshold for FO detection and the currently measured quality factor value, and may control power transmission according to the FO detection result. For example, when a FO is detected, power transmission may be stopped, but is not limited thereto.

FO가 검출된 경우, 송신기는 선택 단계(510)로 회귀할 수 있다. 반면, FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)를 거쳐 전력 전송 단계(560)로 진입할 수도 있다.If a FO is detected, the transmitter can return to selection step 510. On the other hand, if the FO is not detected, the transmitter may enter the power transmission step 560 through a correction step 550.

상세하게, 송신기는 FO가 검출되지 않은 경우, 송신기는 보정 단계(550)에서 수신단에 수신된 전력의 세기를 결정하고, 송신단에서 전송한 전력의 세기를 결정하기 위해 수신단과 송신단에서의 전력 손실을 측정할 수 있다.In detail, when the FO is not detected, the transmitter determines the strength of the power received at the receiving end in the correction step 550, and the power loss at the receiving end and the transmitting end is determined to determine the strength of the power transmitted from the transmitting end. Can be measured.

즉, 송신기는 보정 단계(550)에서 송신단의 송신 파워와 수신단의수신 파워 사이의 차이에 기반하여 전력 손실을 예측할 수 있다.That is, the transmitter may predict power loss based on the difference between the transmission power of the transmitting end and the receiving power of the receiving end in the correction step 550.

일 실시예에 따른 송신기는 예측된 전력 손실을 반영하여 FO 검출을 위한 임계치를 보정할 수도 있다.The transmitter according to an embodiment may correct the threshold for FO detection by reflecting the predicted power loss.

전력 전송 단계(540)에서, 송신기는 원하지 않은 패킷이 수신되거나(unexpected packet), 미리 정의된 시간 동안 원하는 패킷이 수신되지 않거나(time out), 기 설정된 파워 전송 계약에 대한 위반이 발생되거나(power transfer contract violation), 충전이 완료된 경우, 선택 단계(510)로 천이할 수 있다.In the power transmission step 540, the transmitter may receive an unsolicited packet (unexpected packet), or receive a desired packet for a predefined time (time out), or a violation of a preset power transmission contract (power). transfer contract violation), when charging is completed, the process may transition to the selection step 510.

또한, 전력 전송 단계(440)에서, 송신기는 송신기 상태 변화 등에 따라 파워 전송 계약을 재구성할 필요가 있는 경우, 재협상 단계(570)로 천이할 수 있다.In addition, in the power transmission step 440, the transmitter may transition to the renegotiation step 570 when it is necessary to reconfigure the power transmission contract according to a change in the transmitter state.

이때, 재협상이 정상적으로 완료되면, 송신기는 전력 전송 단계(560)로 회귀할 수 있다.At this time, if the renegotiation is normally completed, the transmitter may return to the power transmission step 560.

상기한 파워 전송 계약은 송신기와 수신기의 상태 및 특성 정보에 기반하여 설정될 수 있다. 일 예로, 송신기 상태 정보는 최대 전송 가능한 파워에 대한 정보, 최대 수용 가능한 수신기 개수에 대한 정보 등을 포함할 수 있으며, 수신기 상태 정보는 요구 전력에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.The above-described power transmission contract may be established based on the state and characteristic information of the transmitter and receiver. For example, the transmitter status information may include information on the maximum transmittable power, information on the maximum number of receivers that can be accommodated, and receiver status information may include information on the required power.

본 발명에 따른 무선 전력 수신기는 전력 전송 단계에서 과열 감지 시 리핑 코드 또는 과열 보호 코드가 포함된 전력 전송 종료 패킷을 무선 전력 송신기에 전송할 수도 있다.The wireless power receiver according to the present invention may transmit a power transmission end packet including a ripping code or an overheat protection code to the wireless power transmitter when overheating is detected in the power transmission step.

이 경우, 무선 전력 송신기는 리핑 코드 또는 과열 보호 코드가 포함된 전력 전송 종료 패킷이 수신되면, 전력 전송을 중단하고, 선택 단계(510)로 진입하여 리핑 타이머를 구동할 수 있다.In this case, when a power transmission end packet including a ripping code or an overheat protection code is received, the wireless power transmitter may stop power transmission and enter a selection step 510 to drive a ripping timer.

여기서, 리핑 타이머 구동 시간은 협상 단계(540) 및 재협상 단계(570)에서 리핑 시간 협상 결과에 기반하여 결정될 수 있다.Here, the ripping timer driving time may be determined based on the ripping time negotiation result in the negotiation step 540 and the renegotiation step 570.

리핑 시간 협상이 성공하면, 협상된 리핑 시간으로 리핑 타이머가 구동될 수 있다. 반면, 리핑 시간 협상이 실패하면, 미리 정의된 디폴트 리핑 시간으로 리핑 타이머가 구동될 수 있다.If the ripping time negotiation is successful, the ripping timer may be driven with the negotiated ripping time. On the other hand, if the ripping time negotiation fails, the ripping timer may be driven with a predefined default ripping time.

무선 전력 송신기는 리핑 타이머가 만료되면, 핑 단계(520)로 진입하여 디지털 핑 전송을 개시하고, 신호 세기 패킷을 수신할 수 있다.When the ripping timer expires, the wireless power transmitter may enter ping step 520 to start digital ping transmission and receive a signal strength packet.

무선 전력 송신기는 식별 및 구성 단계(530)에서 리핑 코드 또는 과열 보호 코드가 포함된 전력 전송 종료 패킷이 무선 전력 수신기로부터 수신되면, 리핑 시간을 증가시킬 수 있다.The wireless power transmitter may increase the ripping time when the power transmission end packet including the ripping code or the overheat protection code is received from the wireless power receiver in the identification and configuration step 530.

일 예로, 무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 과열 현상이 해소되지 않으면, 리핑 시간을 미리 정의된 최대 시간까지 단계적으로 증가시킬 수 있다. For example, if the overheating phenomenon of the wireless power receiver is not resolved, the wireless power transmitter may gradually increase the ripping time to a predefined maximum time.

무선 전력 송신기는 무선 전력 수신기의 과열 현상이 해소되면, 해당 무선 전력 수신기로의 충전을 재개할 수 있다.When the overheating phenomenon of the wireless power receiver is resolved, the wireless power transmitter may resume charging to the wireless power receiver.

본 발명에 따른 무선 전력 송신기에서의 리핑 시간 제어 방법은 후술할 도면들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.The ripping time control method in the wireless power transmitter according to the present invention will be more apparent through the description of the drawings to be described later.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신 장치의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 무선 전력 송신 장치(600)는 제어기(Controller, 610), 게이트 드라이버(Gate Driver, 620), 인버터(Invertor, 630), 전송 안테나(Trasmission Antenna, 640), 전원(Power Source, 650), 전력공급기(Power Supply, 660) 및 복조기(670)을 포함하여 구성될 수 있다. 이하의 설명에서는, 인버터(630)와 전송 안테나(640)를 통합하여 교류 전력 전송기(680)라 명하기로 한다.Referring to FIG. 6, the wireless power transmitter 600 includes a controller (Controller 610), a gate driver (Gate Driver 620), an inverter (Invertor, 630), a transmission antenna (Trasmission Antenna, 640), and a power source (Power Source). , 650), a power supply (Power Supply, 660) and a demodulator 670. In the following description, the inverter 630 and the transmission antenna 640 are integrated to be referred to as an AC power transmitter 680.

전력공급기(660)는 전원(650)로부터 인가되는 전력을 변환하여 인버터(630)의 동작 전원을 공급할 수 있다.The power supply 660 may convert power applied from the power 650 to supply operating power of the inverter 630.

일 예로, 전력공급기(660)는 전원(650)으로부터 인가되는 제1 직류전압(V_in)을 제2 직류 전압-즉, 브이 레일(V_rail)-로 변환할 수 있다.For example, the power supply 660 may convert the first DC voltage V_in applied from the power source 650 to a second DC voltage, that is, V_rail.

다른 일 예로, 전력공급기(660)는 전원(650)으로부터 인가되는 제1교류 전압을 정류한 후, 정류된 직류 전압을 제2 직류 전압으로 변환할 수도 있다.As another example, the power supply 660 may rectify the first AC voltage applied from the power source 650 and convert the rectified DC voltage into a second DC voltage.

전력공급기(660)의 출력 직류 전압의 세기는 제어기(610)에 의해 제어될 수 있다.The intensity of the output DC voltage of the power supply 660 may be controlled by the controller 610.

제어기(610)가 전송 안테나(또는 송신 코일)(640)를 통해 전송되는 교류 전력의 세기를 제어하는 방법은 크게 3가지로 분류될 수 있다.첫째로, 제어기(660)는 전력공급기(660)로부터 출력되는 직류 전압의 세기를 조절하여 전송 안테나(640)를 통해 송출되는 교류 전력의 세기를 제어할 수 있다.The method for the controller 610 to control the intensity of the AC power transmitted through the transmission antenna (or transmission coil) 640 can be largely classified into three types. First, the controller 660 is a power supply 660 The intensity of the AC power transmitted through the transmission antenna 640 may be controlled by adjusting the intensity of the DC voltage output from.

둘째로, 제어기(660)는 동작 주파수(Operating frequency)를 제어하여 전송 안테나(640)를 통해 전송되는 교류 전력의 세기를 조절할 수도 있다. 예를 들어, 전송 안테나의 공진 주파수 또는 무선전력 수신기가 충전영역에 놓인 상태에서 전송 안테나의 셀프 공진 주파수에 근접하거나 멀어지게 동작 주파수를 제어하여 전력의 세기를 조절하는 것이다.Second, the controller 660 may control the operating frequency to adjust the strength of AC power transmitted through the transmission antenna 640. For example, the intensity of power is controlled by controlling the operating frequency to be closer to or farther away from the self-resonance frequency of the transmitting antenna while the resonance frequency of the transmitting antenna or the wireless power receiver is placed in the charging area.

셋째로, 제어기(660)는 인버터(630)에 인가되는 복수의 PWM 신호(SC_0 ~ SC_N)의 위상을 제어하여 전송 안테나(640)를 통해 전송되는 교류 전력의 세기를 조절할 수도 있다.Third, the controller 660 may control the phases of the plurality of PWM signals SC_0 to SC_N applied to the inverter 630 to adjust the intensity of AC power transmitted through the transmission antenna 640.

제어기(610)는 무선 전력 수신기로부터 수신되는 전력 제어 신호-예를 들면, WPC 표준의 제어 오류 패킷을 포함함-에 기반하여 동작 점(Operating Point)을 결정할 수 있다.The controller 610 may determine an operating point based on a power control signal received from the wireless power receiver, including, for example, a control error packet of the WPC standard.

제어기(610)는 결정된 동작 점에 따라 소정 제어 신호를 하부 모듈로 전송하여 전송 안테나(640)를 통해 전송되는 교류 전력의 세기를 동적으로 조절할 수 있다. 여기서, 하부 모듈은 전력 공급기(660)를포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The controller 610 may dynamically adjust the intensity of AC power transmitted through the transmission antenna 640 by transmitting a predetermined control signal to the lower module according to the determined operation point. Here, the lower module may include a power supply 660, but is not limited thereto.

일 예로, 동작 점은 전력 공급기(660)의 출력 전압 조절에 필요한 제1 동작 파라메터, 동작 주파수에 상응하는 제2 동작 파라메터 및 인버터(630)로 공급되는 복수의 PWM 신호(SC_0 ~ SC_N)의 위상에 상응하는 제3 동작 파라메터 중 적어도 하나의 파라메터에 기반하여 결정될 수 있다.As an example, the operation point is a phase of a plurality of PWM signals SC_0 to SC_N supplied to the inverter 630 and a first operation parameter corresponding to the operation frequency, a second operation parameter corresponding to the operation frequency, required to adjust the output voltage of the power supply 660 It may be determined based on at least one of the third operating parameters corresponding to.

제어기(610)는 교류 신호 생성을 위해 인버터(630)에 구비된 복수의 스위치로 복수의 PWM 신호를 생성하여 제공할 수 있다. 이때, 제어기(610)의 복수의 PWM 신호-즉, 인버터 제어 신호-에 대한 위상을 제어할 수 있다.The controller 610 may generate and provide a plurality of PWM signals with a plurality of switches provided in the inverter 630 for generating an AC signal. At this time, the phase of the plurality of PWM signals of the controller 610-that is, the inverter control signal-may be controlled.

이하, 설명의 편의를 위해, 전력공급기(660)로부터 인버터(630)에 공급되는 직류 전압을 인버터 입력 전압, 인버터 동작 전압, 인버터 구동 전압 또는 브이 레일(V_rail) 등을 혼용하여 명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, the DC voltage supplied from the power supply 660 to the inverter 630 will be specified by mixing an inverter input voltage, an inverter operating voltage, an inverter driving voltage, or a V rail.

전력공급기(660)는 전원(650)으로부터 인가되는 전력의 타입에 따라, 교류/직류 변환기(AC/DC Converter) 및 직류/직류 변환기(DC/DC Converter) 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The power supply 660 may be configured to include at least one of an AC / DC converter and a DC / DC converter, depending on the type of power applied from the power source 650. .

일 예로, 전력 공급기(660)는 스위칭 모드 전력 공급기(Switching Mode Power Supply, SMPS)일 수 있으며, 스위칭 트랜지스터, 필터 및 정류기 등을 이용하여 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 스위치 제어 방식을 사용할 수 있다. 여기서, 정류기 및 필터가 독립적으로 구성되어 AC 전원과 SMPS 사이에 배치될 수도 있다.For example, the power supply 660 may be a switching mode power supply (SMPS), and a switch control method that converts AC power to DC power using a switching transistor, filter, and rectifier may be used. . Here, the rectifier and the filter may be independently configured to be disposed between the AC power supply and the SMPS.

SMPS는 반도체 스위치 소자의 온/오프(on/off) 시간 비율을 제어하여 출력이 안정화된 직류 전원을 해당 디바이스, 또는 회로 소자에 공급하는 전원장치로서, 고효율, 소형 및 경량화가 가능하여 대부분의 전자기기 및 장비 등에 널리 사용되고 있다.SMPS is a power supply device that controls the on / off time ratio of a semiconductor switch element to supply a DC power supply whose output is stabilized to a corresponding device or circuit element. It is widely used in equipment and equipment.

일 실시 예에 따른 제어기(610)는 전력 공급기(660)가 스위칭 모드 전력 공급기인 경우, 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위한 PWM 신호의 듀티를 제어하여 전송 안테나(640)에 흐르는 전류의 세기를 제어할 수 있다.The controller 610 according to an embodiment may control the intensity of a current flowing through the transmission antenna 640 by controlling the duty of the PWM signal for controlling the switching transistor when the power supply 660 is a switching mode power supply. have.

전원의 품질에 따라 전자 회로 동작의 안정성이나 정밀도가 좌우되는 경우가 많을 수 있다. 일반적으로 배터리 및 상용 AC 전원으로부터 안정적 전원을 변환하여 공급하는 방식에는 크게 선형 제어(series regulator) 방식과 스위치 모드(switched mode) 방식이 있다.In many cases, the stability or precision of the operation of the electronic circuit depends on the quality of the power supply. In general, there are two types of a method of converting and supplying stable power from a battery and commercial AC power, and there are a series regulator method and a switched mode method.

다른 일 예로, 전력공급기(660)는 가변 SMPS(Variable Switching Mode Power Supply)가 사용될 수 있다.As another example, the variable power supply 660 may be a variable SMPS (Variable Switching Mode Power Supply).

가변 SMPS는 교류 전원(AC Power Supply)으로부터 출력되는 수십 Hz 대역의 AC 전압을 스위칭 및 정류하여 DC 전압을 생성한다.The variable SMPS generates DC voltage by switching and rectifying AC voltage in the tens of Hz band output from an AC power supply.

가변 SMPS(Variable SMPS)는 일정한 레벨의 DC 전압을 출력하거나 제어기(610)의 소정 제어에 따라 DC 전압의 출력 레벨을 조정할 수도 있다.Variable SMPS (Variable SMPS) may output a DC voltage of a constant level or adjust the output level of the DC voltage according to a predetermined control of the controller 610.

가변 SMPS는 무선 전력 송신기의 전력 증폭기가 항상 효율이 높은 포화 영역에서 동작할 수 있도록, 전력 증폭기-즉, 인버터(530)-의 출력 전력 레벨에 따라 공급 전압을 제어하여, 모든 출력 레벨에서 최대 효율을 유지하게 할 수도 있다.The variable SMPS controls the supply voltage according to the output power level of the power amplifier-that is, the inverter 530-so that the power amplifier of the wireless power transmitter always operates in a highly efficient saturation region, thereby maximizing efficiency at all output levels. You can also keep it.

가변 SMPS 대신에 일반적으로 사용되는 상용 SMPS를 사용하는 경우에는, 추가적으로 가변 DC/DC 변환기(Variable DC/DC)를 사용할 수 있다.When a commercially available SMPS is used instead of the variable SMPS, a variable DC / DC converter (Variable DC / DC) may be additionally used.

상용 SMPS와 가변 DC/DC 변환기는 전력 증폭기가 효율이 높은 포화 영역에서 동작할 수 있도록, 전력 증폭기의 출력 전력 레벨에 따라 공급 전압을 제어하여, 모든 출력 레벨에서 최대 효율을 유지하게 할 수 있다.Commercial SMPS and variable DC / DC converters can control the supply voltage according to the output power level of the power amplifier so that the power amplifier can operate in a highly efficient saturation region, thereby maintaining maximum efficiency at all output levels.

인버터(630)는 게이트 드라이버(620)를 통해 수신되는 수 KHz ~ 수십 MHz 대역의 스위칭 펄스 신호-즉, 인버터 스위치 제어를 위한 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulated) 신호-에 의하여 일정한 레벨의 DC 전압(V_rail)을 AC 전압으로 변환시킴으로써 전송 안테나(640)를 통해 전송할 교류 전력 신호를 생성할 수 있다.The inverter 630 receives a DC voltage of a constant level by a switching pulse signal in the band of several KHz to several tens of MHz received through the gate driver 620, that is, a pulse width modulated signal for controlling the inverter switch ( V_rail) to AC voltage to generate an AC power signal to be transmitted through the transmission antenna 640.

게이트 드라이버(620)는 제어기(610)로부터 펄스 폭 변조 신호가 수신되면 인버터(630)에 포함된 복수의 스위치의 구동에 요구되는 적정한 전압으로 증폭할 수 있다.즉, 게이트 드라이버(620)는 인버터(630)에 입력되는 펄스 폭 변조 신호가 적정한 구동 전압을 가지도록 증폭시키는 버퍼의 기능을 수행할 수 있다.When the pulse width modulated signal is received from the controller 610, the gate driver 620 may amplify to an appropriate voltage required for driving a plurality of switches included in the inverter 630. That is, the gate driver 620 is an inverter The pulse width modulated signal input to the 630 may function as a buffer to amplify to have an appropriate driving voltage.

이하, 설명의 편의를 위해 교류 전력 신호를 생성하기 위해 인버터 스위치로 입력되는 펄스 폭 변조 신호를 인버터 제어 신호 또는 인버터 스위치 제어 신호라 명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, the pulse width modulation signal input to the inverter switch to generate the AC power signal will be referred to as an inverter control signal or an inverter switch control signal.

인버터(630)가 하프 브릿지 회로를 포함하는 경우, N은 1이고, 인버터(630)가 풀 브릿지 회로를 포함하는 경우, N은 3일 수 있다.When the inverter 630 includes a half bridge circuit, N is 1, and when the inverter 630 includes a full bridge circuit, N may be 3.

동작 주파수는 미리 고정된 값으로 설정될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 제어기(610)는 결정된 동작 점에 따라 동적으로 동작 주파수를 결정할 수도 있다.The operating frequency may be set to a fixed value in advance, but this is only one embodiment, and the controller 610 according to another embodiment may dynamically determine the operating frequency according to the determined operating point.

일 실시 예에 따른 제어기(610)는 복조된 피드백 신호에 기반하여 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 동작 주파수를 제어하여 전송 안테나(640)를 통해 전송되는 교류 전력 신호의 세기를 조절할 수도 있다.The controller 610 according to an embodiment determines whether to adjust the transmission power based on the demodulated feedback signal, and controls the operating frequency according to the determination result to determine the strength of the AC power signal transmitted through the transmission antenna 640. You can also adjust.

또한, 제어기(610)는 복조된 피드백 신호에 기반하여 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 동작 주파수를 제어하여 전송 안테나(640)-즉, 송신 코일-을 통해 흐르는 전류의 세기를 조절할 수도 있다.In addition, the controller 610 determines whether to adjust the transmission power based on the demodulated feedback signal, and controls the operating frequency according to the determination result to determine the intensity of the current flowing through the transmission antenna 640-that is, the transmission coil. You can also adjust.

도 6의 실시 예에 있어서, 인버터(630)가 4개의 스위치를 포함하는 풀 브릿지 회로를 포함하는 경우, 인버터(630)는 구비된 각각의 스위치를 제어하기 위한 4개의 PWM 신호(SC_0, SC_1, SC_2, SC_3)를 게이트 드라이버(620)를 통해 수신할 수 있다.In the embodiment of FIG. 6, when the inverter 630 includes a full bridge circuit including four switches, the inverter 630 includes four PWM signals SC_0, SC_1, for controlling each switch provided. SC_2 and SC_3) may be received through the gate driver 620.

이때, PWM 신호(SC_0, SC_1, SC_2, SC_3)는 제어기(610)에 의해 생성된 후 게이트 드라이버(620)에 제공되면 적절한 구동 전압으로 증폭된 후 인버터(630)에 공급될 수 있다.At this time, the PWM signals SC_0, SC_1, SC_2, and SC_3 are generated by the controller 610 and then provided to the gate driver 620, amplified to an appropriate driving voltage and then supplied to the inverter 630.

도 6의 실시 예에 있어서, 인버터(630)가 2개의 스위치를 포함하는 하프 브릿지 회로를 포함하는 경우, 인버터(630)는 각각의 스위치를 제어하기 위한 2개의 PWM 신호(SC_0, SC_1)를 게이트 드라이버(620)를 통해 수신할 수 있다.In the embodiment of FIG. 6, when the inverter 630 includes a half bridge circuit including two switches, the inverter 630 gates two PWM signals SC_0 and SC_1 for controlling each switch. It can be received through the driver 620.

전송 안테나(640)는 인버터(630)에서 출력되는 교류 전력 신호를 무선으로 전송하기 위한 LC 공진 회로를 포함하여 구성될 수 있다.The transmission antenna 640 may include an LC resonance circuit for wirelessly transmitting an AC power signal output from the inverter 630.

여기서, LC 공진 회로는 하나의 송신 코일을 포함할 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 다른 실시 예에 따른 LC 공진 회로는 복수의 송신 코일을 포함하여 구성될 수 있다.Here, the LC resonance circuit may include one transmission coil, but this is only one embodiment, and the LC resonance circuit according to another embodiment may include a plurality of transmission coils.

전송 안테나(640)는 캐패시터(C)와 인덕터(L)가 직렬로 연결된 상기 LC 공진 회로뿐만 아니라 임피던스 매칭을 위한 매칭 회로(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The transmission antenna 640 may further include a matching circuit (not shown) for impedance matching as well as the LC resonance circuit in which the capacitor C and the inductor L are connected in series.

또한, 전송 안테나(640)에 복수의 송신 코일이 구비되는 경우, 전송 안테나(640)는 복수의 송신 코일 중 실제 해당 무선 전력 수신기로의 전력 전송에 사용될 송신 코일을 선택하기 위한 코일 선택 회로(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.In addition, when a plurality of transmission coils are provided in the transmission antenna 640, the transmission antenna 640 is a coil selection circuit (not shown) for selecting a transmission coil to be actually used for power transmission to a corresponding wireless power receiver among the plurality of transmission coils City) may be further included.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기는 제어기(610)와 연결된 센서(미도시)를 더 포함할 수도 있다.The wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention may further include a sensor (not shown) connected to the controller 610.

이때, 센서는 인버터(630)에/로부터 입력/출력되는 전력의 세기 또는(및) 송신 코일에 흐르는 전류의 세기, 무선 전력 송신기의 내부 특정 위치에서의 온도 등을 측정하기 위한 각종 센싱 회로를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the sensor includes various sensing circuits for measuring the strength of the power input / output to / from the inverter 630 or (and) the strength of the current flowing in the transmission coil, the temperature at a specific location inside the wireless power transmitter, and the like. Can be configured.

여기서, 센서에 의해 센싱된 정보는 제어기(610)로 전달될 수 있으며, 제어기(610)는 센싱 정보에 기초하여 무선 전력 송신기의 동작을 제어할 수 있다.Here, the information sensed by the sensor may be transmitted to the controller 610, and the controller 610 may control the operation of the wireless power transmitter based on the sensing information.

일 예로, 센서에 의해 측정된 온도가 기준치를 초과하거나 특정 위치에서 측정된 전압 또는 전류의 세기가 소정 기준치를 초과하는 경우, 제어기(610)는 전송 전력의 세기를 낮추거나 전력 전송을 일시 중단하도록 제어할 수도 있다.For example, when the temperature measured by the sensor exceeds a reference value or the intensity of a voltage or current measured at a specific location exceeds a predetermined reference value, the controller 610 lowers the strength of the transmission power or temporarily suspends the power transmission. You can also control.

또한, 센서는 상기한 도 4 내지 도 5의 선택 단계(410, 510)에서 아날로그 핑이 전송되는 동안 송신 코일을 흐르는 전류의 세기를 측정하여 제어기(610)에 전달할 수 있다.In addition, the sensor may measure the intensity of the current flowing through the transmitting coil while the analog ping is being transmitted in the above-described selection steps 410 and 510 of FIGS. 4 to 5 and transmit it to the controller 610.

제어기(610)는 선택 단계에서 송신 코일에 흐르는 전력의 세기 정보와 소정 기준치를 비교하여 충전 영역에 배치된 물체의 존재 여부를 감지할 수 있다.In the selection step, the controller 610 may compare the intensity information of the power flowing in the transmission coil with a predetermined reference value to detect the presence of an object disposed in the charging area.

무선 전력 송신기(600)가 무선 전력 수신기와 인밴드 통신을 수행하는 경우, 무선 전력 송신기(600)는 전송 안테나(640)와 연결된 복조기(680)를 포함 할 수 있다.When the wireless power transmitter 600 performs in-band communication with the wireless power receiver, the wireless power transmitter 600 may include a demodulator 680 connected to the transmission antenna 640.

복조기(680)는 인밴드 신호를 복조하여 제어기(610)에 전달할 수 있다.The demodulator 680 can demodulate and transmit the in-band signal to the controller 610.

본 발명의 일 실시 예에 따른 복조기(670)는 송신 코일을 통해 수신되는 진폭 변조된 신호로부터 데이터 신호만을 추출하여 무선 전력 수신기에 의해 전송된 피드백 신호를 복조할 수 있다. 여기서, 상기 진폭 변조된 신호의 구간별 크기는 상기 무선 전력 수신기에서 송신하는 데이터 값에 따라 결정될 수 있다. 즉, 상기 진폭 변조된 신호는, 캐리어 신호가 가지는 최대 진폭을 기준으로 일정한 진폭 변동 폭을 가진다.The demodulator 670 according to an embodiment of the present invention may demodulate a feedback signal transmitted by a wireless power receiver by extracting only a data signal from an amplitude modulated signal received through a transmission coil. Here, the size of each amplitude-modulated signal may be determined according to a data value transmitted from the wireless power receiver. That is, the amplitude modulated signal has a constant amplitude fluctuation width based on the maximum amplitude of the carrier signal.

다시 말해서, 진폭 변조된 신호의 구간별 크기는 상기 최대 진폭을 기준으로 상기 데이터 값에 따라 상기 진폭 변동 폭을 가지고 감소할 수 있다. 이에 따라, 상기 진폭 변조된 신호는 상기 데이터 값에 따라 상기 최대 진폭에 대응하는 제 1 크기를 가지는 제 1 구간과, 상기 최대 진폭에서 상기 진폭 변동 폭이 감소한 제 2 크기를 가지는 제 2 구간을 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 인밴드 신호를 복조하기 위해서는, 상기 데이터 값에 따라 변화하는 상기 진폭 변동 폭에 대응하는 신호가 필요하다. 그리고, 상기 진폭 변동 폭에 대응하는 신호의 크기에 따라 상기 복조기(680)의 복조 성능이 결정된다.In other words, the size of each section of the amplitude modulated signal may be reduced with the amplitude fluctuation width according to the data value based on the maximum amplitude. Accordingly, the amplitude modulated signal includes a first section having a first magnitude corresponding to the maximum amplitude according to the data value, and a second section having a second magnitude at which the amplitude fluctuation width is reduced at the maximum amplitude. can do. Here, in order to demodulate the in-band signal, a signal corresponding to the amplitude fluctuation width that changes according to the data value is required. Then, the demodulation performance of the demodulator 680 is determined according to the size of the signal corresponding to the amplitude fluctuation width.

따라서, 본 발명에서는 상기 진폭 변동 폭에 대응하는 부분의 신호 크기는 그대로 유지시키고, 이를 제외한 나머지 신호의 크기는 제거하도록 함으로써, 상기 진폭 변조된 피드배 신호의 복조 성능을 향상시킬 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, the signal size of the portion corresponding to the amplitude fluctuation width is maintained, and the size of the signals other than this is removed, so that the demodulation performance of the amplitude-modulated feed times signal can be improved.

즉, 상기 진폭 변조된 신호에서, 제 1 데이터 값을 포함하는 구간은 제1 신호 크기를 가진다. 또한, 이와 다르게 상기 진폭 변조된 신호에서, 제 2 데이터 값을 포함하는 구간은, 상기 제1 신호 크기보다 작은 제2 신호 크기를 가진다. 여기에서, 상기 제1 신호 크기와 상기 제2 신호 크기의 차이 값은 상기 진폭 변동 폭에 대응한다. 여기에서, 상기 제 1 데이터 값은 하이(High) 레벨의 데이터 '1'일 수 있고, 상기 제 2 데이터 값은 로우(Low) 레벨의 데이터 '0'일 수 있다.That is, in the amplitude modulated signal, a section including a first data value has a first signal size. In addition, differently, in the amplitude modulated signal, a section including a second data value has a second signal size smaller than the first signal size. Here, the difference value between the first signal size and the second signal size corresponds to the amplitude fluctuation width. Here, the first data value may be high level data '1', and the second data value may be low level data '0'.

일반적인 종래 기술에서는 진폭 변조된 신호를 차동 증폭기(OP-AMP)에서 인식 가능한 전압 레벨로 감쇠시키게 된다. 이때, 상기 진폭 변조된 신호는 최대 진폭을 기준으로 데이터 값에 따라 일정 진폭 변동 폭을 가지게 된다. 그러나, 상기와 같이 전압 레벨의 감쇠에 따라 상기 최대 진폭도 감쇠량만큼 줄어들고, 상기 진폭 변동 폭도 상기 감쇠량만큼 줄어든다. 이에 따라, 종래에서는 상기 진폭 변동 폭이 감쇠량에 따라 감소함으로써, 정확한 데이터 복조가 어려웠다.In a conventional conventional technique, the amplitude modulated signal is attenuated to a voltage level recognizable by a differential amplifier (OP-AMP). At this time, the amplitude modulated signal has a constant amplitude fluctuation width according to the data value based on the maximum amplitude. However, as described above, according to the attenuation of the voltage level, the maximum amplitude is also reduced by the attenuation amount, and the amplitude fluctuation width is also reduced by the attenuation amount. Accordingly, in the related art, since the amplitude fluctuation width decreases with the amount of attenuation, accurate data demodulation has been difficult.

이에 반하여, 본 발명에서의 복조기(670)는 데이터 복조에 필요한 상기 진폭 변동 폭의 크기는 그대로 유지시킨 상태에서, 이를 제외한 나머지 부분의 크기를 제거하도록 하여 정확한 데이터 복조가 가능하도록 한다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.On the other hand, the demodulator 670 in the present invention, while maintaining the size of the amplitude fluctuation width required for data demodulation, removes the size of the remaining portions, thereby enabling accurate data demodulation. This will be described in more detail below.

무선 전력 수신기는 수신 코일을 통해 수신되는 교류 신호의 전압 또는 전류의 진폭을 구비된 스위치 등을 이용하여 변화시키는 진폭 변조 기법을 통해 피드백 신호를 무선 전력 송신기로 전송할 수 있다. 무선 전력 송신기는 전송 안테나(640)상의 진폭 변조 신호를 복조하여 피드백 신호를 획득할 수 있다.The wireless power receiver may transmit the feedback signal to the wireless power transmitter through an amplitude modulation technique that changes the voltage or current amplitude of the AC signal received through the receiving coil using a switch. The wireless power transmitter may obtain a feedback signal by demodulating the amplitude modulated signal on the transmit antenna 640.

복조기(680)의 세부 구조는 후술할 도면들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.The detailed structure of the demodulator 680 will be more apparent through the description of the drawings to be described later.

일 예로, 제어기(610)는 복조기(680)로부터 수신된 복조 신호에 기반하여 신호 세기 지시자(Signal Strength Indicator)의 수신 여부를 확인할 수 있다.For example, the controller 610 may check whether a signal strength indicator is received based on a demodulation signal received from the demodulator 680.

제어기(610)는 선택 단계에서 충전 영역에 배치된 물체를 감지하면, 핑 단계로 진입하여 전송 안테나(640)를 통해 디지털 핑이 전송되도록 제어할 수 있다.When the controller 610 detects the object disposed in the charging area in the selection step, the controller 610 may enter the ping step and control the digital ping to be transmitted through the transmission antenna 640.

제어기(610)는 핑 단계에서 신호 세기 지시자의 수신이 확인되면, 디지털 핑 전송을 중단하고 식별 및 구성 단계로 진입할 수 있다.When the reception of the signal strength indicator is confirmed in the ping step, the controller 610 may stop the digital ping transmission and enter the identification and configuration step.

본 발명에 따른 제어기(610)는 전력 전송 단계에서 전력 전송 종료 패킷이 수신되면, 전력 전송을 중단하고, 선택 단계로 진입할 수 있다.When the power transmission end packet is received in the power transmission step, the controller 610 according to the present invention may stop power transmission and enter the selection step.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 6의 전송 안테나 구성을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the configuration of the transmission antenna of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 도 6의 전송 안테나 구성을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the configuration of the transmission antenna of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 전송 안테나(640)는 코일 선택 회로(710), 코일 어셈블리(720) 및 공진 캐패시터(730)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the transmission antenna 640 may include a coil selection circuit 710, a coil assembly 720, and a resonant capacitor 730.

코일 어셈블리(720)는 적어도 하나의 송신 코일-즉, 제1 내지 제N 코일-을 포함하여 구성될 수 있다.The coil assembly 720 may include at least one transmitting coil, that is, first to Nth coils.

코일 선택 회로(710)는 코일 어셈블리(720)에 포함된 송신 코일 중 어느 하나 또는 적어도 어느 하나에 인버터(630) 출력 전류(I_coil)가 전달되도록 구성된 스위칭 회로를 포함하여 구성될 수 있다.The coil selection circuit 710 may include a switching circuit configured to transmit the output current I_coil of the inverter 630 to any one or at least one of the transmission coils included in the coil assembly 720.

제어기(610)는 코일 어셈블리(720)에 포함된 송신 코일 중 무선 전력 전송에 사용할 송신 코일을 선택할 수 있다.The controller 610 may select a transmission coil to be used for wireless power transmission among transmission coils included in the coil assembly 720.

제어기(610)는 선택된 송신 코일에 상응하는 스위치는 단락(ON)시키고, 나머지 송신 코일에 상응하는 스위치를 오픈(OFF)시킴으로써, 특정 송신 코일을 통해서만 무선 전력이 전송되도록 제어할 수 있다.The controller 610 may control the wireless power to be transmitted only through a specific transmission coil by shorting (ON) the switch corresponding to the selected transmission coil and opening (OFF) the switch corresponding to the remaining transmission coil.

코일 선택 회로(710)에 제1 내지 제N 스위치를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, N은 2이상인 자연수일 수 있다.The coil selection circuit 710 may include first to Nth switches. Here, N may be a natural number of 2 or more.

코일 선택 회로(710)에 포함된 스위치는 그것의 일단이 인버터(630)의 출력단에 연결되고 타단이 그것에 대응되는 코일에 연결될 수 있다.The switch included in the coil selection circuit 710 may have one end connected to the output terminal of the inverter 630 and the other end connected to the coil corresponding to it.

코일 어셈블리(720)에 포함된 제1 내지 제N 코일은 그것의 일단이 코일 선택 회로(710)의 대응되는 스위치에 각각 연결되고, 그것의 타단은 공진 캐패시터(730)에 연결될 수 있다.The first to Nth coils included in the coil assembly 720 may have one end thereof connected to a corresponding switch of the coil selection circuit 710, and the other end thereof connected to the resonant capacitor 730.

복조기(680)는 코일 어셈블리(720)와 공진 캐피시터(730) 사이의 신호-즉, 진폭 변조된 신호-에서 데이터 신호에 대응하는 제 1 직류 전압 값을 제외한 나머지 제 2 직류 전압 값을 제거한다. 그리고, 복조기(680)는 상기 제 2 직류 전압 값의 제거에 따라 데이터 성분의 제 1 직류 전압 값에 대응하는 크기를 가진 데이터 신호를 출력한다. 그리고, 복조기(680)는 상기 데이터 신호가 저역 통과 필터를 통과하도록 하여, 디지털 신호로의 복조를 수행할 수 있다. 이때, 복조된 신호는 제어기(610)로 전달될 수 있다.The demodulator 680 removes the second DC voltage value from the signal between the coil assembly 720 and the resonant capacitor 730, ie, the amplitude modulated signal, except for the first DC voltage value corresponding to the data signal. Then, the demodulator 680 outputs a data signal having a size corresponding to the first DC voltage value of the data component according to the removal of the second DC voltage value. In addition, the demodulator 680 may allow the data signal to pass through a low-pass filter, thereby performing demodulation to a digital signal. At this time, the demodulated signal may be transmitted to the controller 610.

만약, 코일 어셈블리(720)가 하나의 송신 코일로 구성되는 경우, 상술한 도 7의 코일 선택 회로(710)는 전송 안테나(640)의 구성에서 제외될 수도 있음을 주의해야 한다.If the coil assembly 720 is composed of one transmission coil, it should be noted that the coil selection circuit 710 of FIG. 7 described above may be excluded from the configuration of the transmission antenna 640.

이 경우, 복조기(680)는 송신 코일(미도시)과 공진 캐피시터(730) 사이의 신호-즉, 진폭 변조 신호-로부터 직류 전압 값이 제거된 데이터 신호를 저역 통과 필터(미도시) 및 비교기(미도시)에 통과시켜 디지털 신호를 출력할 수 있다.In this case, the demodulator 680 uses a low-pass filter (not shown) and a comparator (not shown) for the data signal from which the DC voltage value is removed from the signal between the transmitting coil (not shown) and the resonant capacitor 730-that is, the amplitude modulated signal. (Not shown) to output a digital signal.

본 발명의 실시 예에 따른 복조기(680)는 고전압의 진폭 변조 신호를 복조하기 위해 후술할 도 8에 개시된 감쇠기(Attenuator, 810)가 구비되지 않음을 주의해야 한다.It should be noted that the demodulator 680 according to an embodiment of the present invention does not include the attenuator 810 disclosed in FIG. 8 to be described later to demodulate a high voltage amplitude modulated signal.

본 발명의 실시 예에 따른 복조기(680)의 세부 구성은 후술할 도면들의 설명을 통해 보다 명확해질 것이다.The detailed configuration of the demodulator 680 according to the embodiment of the present invention will become more clear through the description of the drawings to be described later.

도 8은 종래의 무선 전력 송신기에 구비되는 복조기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the structure of a demodulator provided in a conventional wireless power transmitter.

도 8을 참조하면, 종래의 복조기(800)는 감쇠기(Attenuator, 810), 피크 감지기(Peak Detector, 820) 및 비교기(Comparator, 830)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the conventional demodulator 800 may include an attenuator (Attenuator, 810), a peak detector (Peak Detector, 820), and a comparator (Comparator, 830).

복조기(800)에 입력된 진폭 변조 신호는 감쇠기(810)에 의해 감쇠될 수 있다. 도면 번호 840에 도시된 바와 같이, 감쇠기(810)에 입력된 진폭 변조 신호는 최대 진폭이 100V이고, 진폭 변동 폭 1V인 것을 보여준다.The amplitude modulated signal input to the demodulator 800 may be attenuated by the attenuator 810. As shown in FIG. 840, the amplitude modulated signal input to the attenuator 810 shows that the maximum amplitude is 100 V and the amplitude fluctuation width is 1 V.

하지만, 감쇠기(810)를 통과한 진폭 변조 신호는 도면 번호 840에 도시된 바와 같이, 최대 진폭이 10V로 감소될 뿐만아니라 진폭 변동 폭도 최대 진폭의 감소와 비례하여 0.1V로 감소된다.However, the amplitude modulated signal that has passed through the attenuator 810 is not only the maximum amplitude is reduced to 10V, but also the amplitude fluctuation width is reduced to 0.1V in proportion to the decrease in the maximum amplitude, as shown in FIG.

진폭 변조 신호의 진폭 변동 폭이 급격히 감소하면, 진폭 변조 신호에 대한 복조기(800)에서의 복조 성능이 급격히 떨어져, 정상적인 신호 복구가 어려운 문제점이 있다.When the amplitude fluctuation width of the amplitude modulated signal is rapidly decreased, demodulation performance in the demodulator 800 for the amplitude modulated signal is rapidly dropped, and thus there is a problem that normal signal recovery is difficult.

즉, 감쇠기(810)에 의해 진폭 변조 신호의 진폭 변동 폭이 급격히 감소하면, 피크 감지기(820)의 출력 신호의 전압 레벨 차이도 급격히 감소한다.That is, when the amplitude fluctuation width of the amplitude modulated signal is rapidly decreased by the attenuator 810, the voltage level difference of the output signal of the peak detector 820 also rapidly decreases.

따라서, 종래의 복조기(800)는 진폭 변조 신호에 작은 잡음이 섞여도 비교기(830)에서의 신호 판별 오류가 발생될 확률이 높아지는 문제점이 있었다.Accordingly, the conventional demodulator 800 has a problem in that the probability of occurrence of a signal discrimination error in the comparator 830 is increased even if a small noise is mixed with the amplitude modulated signal.

특히 송신 코일과 수신 코일 사이의 정렬 상태가 좋지 않은 경우, 신호 A(t)의 진폭 변화가 줄어들기 때문에 피드백 데이터의 복조 에러 확률이 높아질 수 있다.In particular, when the alignment state between the transmitting coil and the receiving coil is poor, the amplitude change of the signal A (t) is reduced, and thus the probability of demodulation error of the feedback data can be increased.

또한, 송신 전력이 높은 무선 충전 송수신 시스템에서-예를 들면, 60와트(Watt) 급(class)) 진폭 변조 신호의 진폭 편차가 커야 데이터 '0'과 '1'의 차이가 분명해지기 때문에 진폭 변조 레벨을 키워야 한다.In addition, in a wireless charging / receiving system with high transmission power-for example, the amplitude deviation of a 60-watt (class) amplitude modulated signal must be large so that the difference between data '0' and '1' becomes apparent, so amplitude modulation is You need to increase your level.

하지만, 진폭 변조 레벨을 키우게 되면 EMI또는 EMC 문제가 발생할 수 있기 때문에 값을 크게 키울 수 없는 문제점이 있다.However, if the amplitude modulation level is increased, EMI or EMC problems may occur, and thus there is a problem in that the value cannot be greatly increased.

본 발명은 진폭 변조 레벨을 매우 작게 하면서도 인밴드 통신에서 피드백 신호의 복조 성능을 개선하기 위한 복조기 구조 및 피드백 신호 복조 방법을 제공할 수 있는 장점이 있다.The present invention has an advantage of providing a demodulator structure and a feedback signal demodulation method for improving the demodulation performance of a feedback signal in in-band communication while reducing the amplitude modulation level very small.

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에 구비되는 복조기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a structure of a demodulator provided in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 복조기(900)는 피크 감지기(Peak Detector, 910), 전압 강하기(Voltage dropper, 920), 제 1 저역 통과 필터(Low Pass Filter, 930) 및 비교기(Comparator, 940)를 포함하여 구성될 수 있다.9, the demodulator 900 includes a peak detector (Peak Detector, 910), a voltage drop (Voltage dropper, 920), a first low-pass filter (Low Pass Filter, 930) and a comparator (Comparator, 940) Can be configured.

복조기(900)는 교류 전력 전송기(680) 및 제어기(610)와 연결될 수 있다.The demodulator 900 may be connected to the AC power transmitter 680 and the controller 610.

피크 감지기(910)는 교류 전력 전송기(680)의 전송 안테나(640)로부터 진폭 변조 신호인 A(t)cos(W0t-θinv)를 수신할 수 있다.The peak detector 910 may receive the amplitude modulated signal A (t) cos (W 0 t-θ inv ) from the transmission antenna 640 of the AC power transmitter 680.

여기에서, θinv는 인버터(630) 구동 시 내부에서 발생되는 위상 지연을 의미하고, A(t)는 무선 전력 수신기에 의해 변조된 전송안테나에 흐르는 교류의 크기(피드백 신호의 진폭 성분)이고, W0은 2πfo이고, fo는 동작 주파수이다.Here, θ inv means the phase delay generated internally when the inverter 630 is driven, and A (t) is the magnitude of alternating current (amplitude component of the feedback signal) flowing in the transmission antenna modulated by the wireless power receiver, W 0 is 2πf o and f o is the operating frequency.

이하 설명의 편의를 위해, 전송 안테나(640)로부터 수신되는 진폭 변조 신호를 VAM이라 명하기로 한다.For convenience of description below, the amplitude modulated signal received from the transmission antenna 640 will be referred to as V AM .

일 예로, 상기 진폭 변조 신호(VAM)는 상기한 도 7에 도시된 바와 같이, 전송 안테나(680)의 공진 캐패시터(730)와 코일 어셈블리(720) (또는 송신 코일) 사이에서 감지되는 신호일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.For example, the amplitude modulated signal (V AM ) may be a signal sensed between the resonant capacitor 730 of the transmit antenna 680 and the coil assembly 720 (or transmit coil), as shown in FIG. 7 above. However, it is not limited thereto.

피크 감지기(910)는 상기 수신된 진폭 변조 신호(VAM)로부터 피크 레벨을 감지할 수 있다. 상기 피크 레벨은 상기 진폭 변조 신호(VAM)가 가지는 진폭 크기에 대응하는 직류 전압 레벨로 표현될 수 있다. The peak detector 910 may detect a peak level from the received amplitude modulation signal (V AM ). The peak level may be expressed as a DC voltage level corresponding to the amplitude magnitude of the amplitude modulated signal V AM .

즉, 상기 진폭 변조 신호(VAM)는 교류 신호로서 일정한 주파수를 가지거나, 일정 범위 내에서 변동하는 주파수를 가질 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 복조기(900)는 상기 진폭 변조 신호(VAM)의 피크 레벨을 감지하고, 상기 감지한 피크 레벨을 이용하여 상기 피드백 신호의 복원 동작을 진행할 수 있다. 여기에서, 실시 예의 설명에 있어, 상기 피크 감지기(910)의 출력 값은 설명의 편의를 위해 피크 검출 신호라고 한다. 그리고, 상기 피크 검출 신호는 상기 진폭 변조 신호(VAM)의 입력 전압 레벨의 최대 값, 즉 입력의 최대 진폭에 상응하는 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 피크 감지기(910)로부터 출력되는 피크 검출 신호를 VD 라 명하기로 한다.That is, the amplitude modulated signal (V AM ) is an AC signal, and may have a constant frequency or a frequency that fluctuates within a certain range. Accordingly, the demodulator 900 according to the present invention can detect the peak level of the amplitude modulated signal V AM and restore the feedback signal using the detected peak level. Here, in the description of the embodiment, the output value of the peak detector 910 is referred to as a peak detection signal for convenience of description. In addition, the peak detection signal may have a maximum value of the input voltage level of the amplitude modulation signal V AM , that is, a DC voltage level corresponding to the maximum amplitude of the input. Hereinafter, for convenience of description, the peak detection signal output from the peak detector 910 will be referred to as V D.

이때, 상기 피크 감지기(910)의 출력 값은, 상기 진폭 변조 신호(VAM)가 가지는 최대 진폭의 1/2에 해당하는 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 진폭 변조 신호(VAM)의 최대 진폭이 100V일 경우, 상기 피크 감지기(910)의 출력 값은 50V일 수 있다. At this time, the output value of the peak detector 910 may have a DC voltage level corresponding to 1/2 of the maximum amplitude of the amplitude modulated signal V AM . For example, when the maximum amplitude of the amplitude modulated signal V AM is 100 V, the output value of the peak detector 910 may be 50 V.

여기에서, 상기 피크 검출 신호는 구간 별로 서로 다른 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 여기에서, 상기 구간은 상기 복조기(900)를 통해 최종 출력되는 디지털 신호의 심볼 주기에 상응할 수 있다. Here, the peak detection signal may have different DC voltage levels for each section. Here, the section may correspond to a symbol period of a digital signal finally output through the demodulator 900.

예를 들어, 상기 피크 검출 신호 내에서, 데이터 '1'에 대응하는 구간은 제 1 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 또한, 상기 피크 검출 신호 내에서 데이터 '0'에 대응하는 구간은 제 2 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 그리고, 상기 제 1 및 2 직류 전압 레벨의 차이는, 상기 진폭 변조 신호(VAM)의 진폭 변동 폭에 대응하는 전압 레벨일 수 있다. For example, within the peak detection signal, a section corresponding to data '1' may have a first DC voltage level. Also, a section corresponding to data '0' in the peak detection signal may have a second DC voltage level. In addition, the difference between the first and second DC voltage levels may be a voltage level corresponding to the amplitude variation width of the amplitude modulated signal V AM .

결론적으로, 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호(VD)는 상기 진폭 변조 신호로부터 변환된 신호이며, 데이터 값에 따른 직류 전압 레벨의 변화를 가지는 신호일 수 있다. In conclusion, the peak detection signal V D output from the peak detector 910 is a signal converted from the amplitude modulation signal, and may be a signal having a change in a DC voltage level according to a data value.

전압 강하기(920)는 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호(VD)의 레벨을 임의의 레벨로 강하(drop)한다. The voltage drop 920 drops the level of the peak detection signal V D output from the peak detector 910 to an arbitrary level.

즉, 상기 피크 검출 신호(VD)는 직류 전압 성분과 데이터 전압 성분으로 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 직류 전압 성분은 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)일 가질 수 있고, 데이터 전압 성분은 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 가질 수 있다. 이때, 상기 피크 검출 신호는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 기준 레벨로 가진다. 그리고, 상기 피크 검출 신호(VD)는 상기 기준 레벨을 기준으로 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)에 대응하는 변화량을 가진다. 예를 들어, 상기 피크 검출 신호(VD)는 50V의 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. 그리고, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)은 1V일 수 있고, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)은 49V일 수 있다. 따라서, 상기 피크 검출 신호(VD) 내에서, 데이터 '1'에 해당하는 구간의 직류 전압 레벨은 50V일 수 있고, 데이터 '0'에 해당하는 구간의 직류 전압 레벨은 49V일 수 있다. 즉, 상기 데이터 값에 따른 직류 전압 레벨의 차이 값은 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)에 대응하는 1V일 수 있다. That is, the peak detection signal V D may include a DC voltage component and a data voltage component. Here, the DC voltage component may have an offset DC voltage level, and the data voltage component may have a data DC voltage level. At this time, the peak detection signal has the offset DC voltage level as a reference level. In addition, the peak detection signal V D has a change amount corresponding to a data DC voltage level based on the reference level. For example, the peak detection signal V D may have a DC voltage level of 50V. In addition, the data DC voltage level may be 1V, and the offset DC voltage level may be 49V. Accordingly, within the peak detection signal V D , the DC voltage level of the section corresponding to the data '1' may be 50V, and the DC voltage level of the section corresponding to the data '0' may be 49V. That is, the difference value of the DC voltage level according to the data value may be 1V corresponding to the Data DC voltage level.

즉, 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호(VD)는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 기준으로, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)의 변화량을 가지고 레벨이 변화하는 신호일 수 있다. That is, the peak detection signal V D output from the peak detector 910 has a change amount of the data DC voltage level based on the offset DC voltage level. This may be a changing signal.

여기에서, 상기 복조기(900)에서 상기 진폭 변조 신호를 복조하기 위해 필요한 부분은, 데이터 값(데이터 '0'과 '1')에 따라 변화하는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)이다. 즉, 상기 피크 검출 신호(VD)에서, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)은 데이터 복조를 위해 필수적으로 필요한 부분은 아니며, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)이 상기 데이터 복조를 위해 필수적으로 필요한 부분이다. Here, a part necessary for demodulating the demodulator 900 to demodulate the amplitude modulated signal is the data DC voltage level that changes according to data values (data '0' and '1'). That is, in the peak detection signal V D , the offset DC voltage level is not an essential part for data demodulation, and the data DC voltage level is the data demodulation. It is a necessary part for.

따라서, 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호(VD)에서, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거한다. 즉, 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호(VD)에서 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)에 대응하는 데이터 신호만을 획득하여 출력한다. 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호(VD)에서 오프셋 직류 전압 신호를 제거한 데이터 신호를 출력할 수 있다. Therefore, the voltage drop 920 removes the offset DC voltage level from the peak detection signal V D output from the peak detector 910. That is, the voltage drop 920 acquires and outputs only the data signal corresponding to the data DC voltage level from the peak detection signal V D. The voltage drop 920 may output a data signal obtained by removing an offset DC voltage signal from the peak detection signal V D.

이때, 상기 피크 검출 신호(VD)가 가지는 직류 전압 레벨은, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)과 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)의 합이다. At this time, the DC voltage level of the peak detection signal V D is the sum of the offset DC voltage level and the data DC voltage level.

그리고, 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호의 직류 전압 레벨은, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)에 상응할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위해 상기 전압 강하기(920)로부터 출력되는 데이터 신호를 Vc 라 명하기로 한다.Further, the DC voltage level of the data signal output from the voltage drop 920 may correspond to the data DC voltage level. Hereinafter, for convenience of description, the data signal output from the voltage drop 920 will be referred to as Vc.

여기에서, 상기 전압 강하기(920)에서 제거되는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)은 상기 전압 강하기(920)를 구성하는 저항(RC, RE)의 저항 값에 의해 결정될 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 더욱 상세히 설명하기로 한다.Here, the offset DC voltage level removed from the voltage drop 920 may be determined by resistance values of the resistors R C and R E constituting the voltage drop 920. This will be described in more detail below.

상기 전압 강하기(920)는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)이 제거된 데이터 신호를 제 1 저역 통과 필터(930)로 제공한다.The voltage drop 920 provides a data signal from which the offset DC voltage level is removed to the first low-pass filter 930.

상기 제 1 저역 통과 필터(930)는 상기 데이터 신호에 포함된 고주파 성분을 제거하여 기저 대역 신호만을 출력할 수 있다. The first low-pass filter 930 may remove a high-frequency component included in the data signal and output only a baseband signal.

일 예로, 본 실시 예에 따른 무선 충전 시스템의 동작 주파수 범위가 약 90KHz~180KHz인 경우, 제 1 저역 통과 필터(930)의 컷 오프 주파수는 약 20KHz로 설계될 수 있으나, 이는 하나의 실시 예에 불과하며, 해당 무선 충전 시스템의 동작 주파수 범위 및 당업자의 설계에 따라 제 1 저역 통과 필터(930)의 컷 오프 주파수는 상이하게 설계될 수 있음을 주의해야 한다. 즉, 일반적으로 상기 무선 충전 시스템의 동작 주파수 범위가 110KHz 이상이고, 상기 데이터 신호의 주파수가 1KHz(2kbps)이다. 이에 따라, 상기 제 1 저역 통과 필터(930)의 컷 오프 주파수는 상기 20KHz가 아니더라도, 110KHz와 1KHz 주파수 사이의 임의의 주파수로 설계될 수 있다. 여기서, 컷 오프 주파수는 제 1 저역 통과 필터(930)를 통과할 수 있는 최대 주파수를 의미할 수 있다.For example, when the operating frequency range of the wireless charging system according to the present embodiment is about 90 KHz to 180 KHz, the cut-off frequency of the first low-pass filter 930 may be designed to be about 20 KHz, but this is in one embodiment. It should be noted that the cutoff frequency of the first low-pass filter 930 may be designed differently according to the operating frequency range of the corresponding wireless charging system and the design of a person skilled in the art. That is, in general, the operating frequency range of the wireless charging system is 110 KHz or more, and the frequency of the data signal is 1 KHz (2 kbps). Accordingly, the cut-off frequency of the first low-pass filter 930 may be designed as an arbitrary frequency between the 110KHz and 1KHz frequencies, even if it is not the 20KHz. Here, the cut-off frequency may mean a maximum frequency that can pass through the first low-pass filter 930.

상기 제1 저역 통과 필터(930)를 통과한 신호는, 비교기(940)에 입력된다.The signal that has passed through the first low-pass filter 930 is input to the comparator 940.

일 예로, 상기 비교기(940)는 입력된 기저 대역 신호의 전압과 기준 전압(Reference Voltage)를 비교하여 디지털 신호를 출력할 수 있다.For example, the comparator 940 may compare the voltage of the input baseband signal and a reference voltage to output a digital signal.

다른 일 예로, 비교기(940)는 입력된 기저 대역 신호의 전류와 기준 전류(Reference Current)를 비교하여 디지털 신호를 출력할 수도 있다.As another example, the comparator 940 may output a digital signal by comparing the current of the input baseband signal with a reference current.

특히, 상기한 도 9의 실시 예에 있어서, 상기 진폭 변조 신호에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거한 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)만을 이용하여 피드백 신호 성분인 A(t)를 정확하게 복조할 수 있다. In particular, in the above-described embodiment of FIG. 9, the feedback signal component A (t) using only the data DC voltage level by removing the offset DC voltage level from the amplitude modulated signal ) Can be demodulated correctly.

즉, 상기 복조기(900)에 수신되는 진폭 변조 신호가 가지는 데이터 값에 따른 진폭 변동 폭은, 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호의 진폭 변동 폭과 동일하다. 여기에서, 상기 진폭 변동 폭은, 직류 전압 레벨의 변화량을 의미할 수 있다. 결론적으로, 본 발명에서는 상기 데이터 값에 따른 진폭 변동 폭은 그대로 유지시킨 상태에서, 상기 진폭 변조 신호의 크기를 강하시킨다. 이에 따라, 상기 강하된 신호는 피크 레벨이 소정 레벨로 낮아진 상태이지만, 상기 진폭 변동 폭은 그대로 유지된 상태이며, 이에 따라 상기 피드백 신호 성분을 정확히 복조할 수 있다. That is, the amplitude fluctuation width according to the data value of the amplitude modulated signal received by the demodulator 900 is the same as the amplitude fluctuation width of the data signal output from the voltage drop 920. Here, the amplitude fluctuation width may mean a change amount of the DC voltage level. Consequently, in the present invention, while maintaining the amplitude fluctuation width according to the data value, the amplitude of the amplitude modulated signal is decreased. Accordingly, the peak level of the dropped signal is lowered to a predetermined level, but the amplitude fluctuation range is maintained, and thus the feedback signal component can be accurately demodulated.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 복조 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a demodulation method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 9 내지 도 10을 참조하면, 복조기(900)는 전송 안테나(640)로부터 수신되는 진폭 변조 신호(VAM)는 피크 감지기(910)로 입력된다. 그리고, 상기 피크 감지기(910)는 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨을 감지한 피크 검출 신호(VD, 1020)를 검출하여 출력할 수 있다. 9 to 10, the demodulator 900 receives the amplitude modulated signal V AM received from the transmit antenna 640 and is input to the peak detector 910. Then, the peak detector 910 may detect and output a peak detection signal (V D , 1020) that detects the peak level of the amplitude modulation signal.

다음으로, 상기 피크 검출 신호(VD)는 전압 강하기(920)에 제공된다.Next, the peak detection signal V D is provided to the voltage drop 920.

전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호(VD)에서 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거한다. 상기 피크 검출 신호(VD)의 레벨은 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level) 및 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)에 의해 결정될 수 있다. 그리고, 상기 진폭 변조 신호의 복조는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 변화량을 가지고 진행될 수 있다. 따라서, 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호(VD)의 레벨을 강하시키기 위해, 상기 피크 검출 신호(VD)에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)만을 포함한 데이터 신호(Vc, 1030)를 출력할 수 있다. The voltage drop 920 removes the offset DC voltage level from the peak detection signal V D. The level of the peak detection signal V D may be determined by the offset DC voltage level and the data DC voltage level. In addition, demodulation of the amplitude modulated signal may be performed with a change amount of the data DC voltage level. Thus, the voltage strong 920 to drop the level of the peak detection signal (V D), to remove the offset DC voltage level (offset DC voltage level) in the peak detecting signal (V D), the data The data signals V c and 1030 including only the DC voltage level may be output.

이때, 상기 진폭 변조 신호 내에서의 데이터 값에 따른 진폭 변동 폭(1011)은 1V일 수 있으며, 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호의 진폭 변동 폭(1031)도 1V일 수 있다. 즉, 상기 전압 강하기(920)는 상기 진폭 변동 폭을 그대로 유지시킨 상태에서, 전체적인 신호 레벨을 강하시킬 수 있다. At this time, the amplitude variation width 1011 according to the data value in the amplitude modulation signal may be 1V, and the amplitude variation width 1031 of the data signal output from the voltage drop 920 may also be 1V. That is, the voltage drop 920 may drop the overall signal level while maintaining the amplitude fluctuation width.

이때, 상기 데이터 신호는 동작 주파수의 채배 주파수 성분과 기저 대역 성분을 포함할 수 있다.At this time, the data signal may include a multiplication frequency component of the operating frequency and a baseband component.

이에 따라, 상기 데이터 신호는 제1 저역 통과 필터(930)를 통과한다. 상기 데이터 신호가 상기 제1 저역 통과 필터(930)를 통과하면, 채배 주파수 성분은 제거되고 기저 대역 신호만이 남을 수 있다.Accordingly, the data signal passes through the first low-pass filter 930. When the data signal passes through the first low-pass filter 930, the multiplication frequency component is removed and only the baseband signal may remain.

그리고, 상기 제1 저역 통과 필터(930)를 통과한 기저 대역 신호가 비교기(940)를 통과하면, 디지털 신호(a[Tn], 1040)가 출력될 수 있다. 여기서, 상기 비교기(940)의 출력 신호는 심볼 주기가 T인 디지털 신호일 수 있다.In addition, when the baseband signal passing through the first low-pass filter 930 passes through the comparator 940, digital signals a [Tn] and 1040 may be output. Here, the output signal of the comparator 940 may be a digital signal having a symbol period T.

따라서, 도면 번호 1011, 도면 번호 1021 및 도면 번호 1031에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복조기(900)는 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호(1030)의 진폭 변동 폭을 상기 진폭 변조된 신호(1010)의 진폭 변동 폭과 동일하게 유지시킬 수 있다.Accordingly, as shown in reference numerals 1011, 1021, and 1031, the demodulator 900 according to the present invention modulates the amplitude fluctuation width of the data signal 1030 output from the voltage drop 920 to the amplitude It is possible to maintain the same amplitude variation width of the signal 1010.

도면 번호 1011에, 상기 진폭 변조된 신호(1010)의 최대 진폭 레벨이 100V이고 진폭 변동 폭 1V인 것으로 도시되어 있으나, 이는 이해를 돕기 위함일 뿐 무선 전력 수신기가 충전 영역에 배치된 정렬 상태에 따라 상이할 수 있다.In FIG. 1011, although the maximum amplitude level of the amplitude modulated signal 1010 is shown to be 100 V and the amplitude fluctuation width is 1 V, this is only for understanding, depending on the alignment state in which the wireless power receiver is placed in the charging area. Can be different.

일 예로, 송신 코일과 수신 코일이 잘 정렬될수록-예를 들면, 무선 전력 수신기가 충전 가능 영역의 중앙에 배치될수록-, 상기 진폭 변조 신호(1010)의 진폭 변동 폭(1011)은 커질 수 있다.For example, the more well-aligned the transmitting coil and the receiving coil-for example, the wireless power receiver is disposed in the center of the chargeable area-the larger the amplitude fluctuation width 1011 of the amplitude modulated signal 1010 may be.

이때, 상기 진폭 변조 신호(1010)의 진폭 변동 폭(1011)은 무선 전력 송신기(600)의 복조 성능을 좌우하므로, 복조 시 진폭 변동 폭(1011)을 최대로 유지시키는 것이 중요할 수 있다.At this time, since the amplitude variation width 1011 of the amplitude modulated signal 1010 influences the demodulation performance of the wireless power transmitter 600, it may be important to maintain the amplitude variation width 1011 at the maximum during demodulation.

도면 번호 1031에 도시된 바와 같이, 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호(1030)의 진폭 변동 폭은 상기 진폭 변조 신호(1010)의 진폭 변동 폭과 동일하게 유지될 수 있음을 주의해야 한다.As shown in FIG. 1031, it should be noted that the amplitude variation width of the data signal 1030 output from the voltage drop 920 can be maintained the same as the amplitude variation width of the amplitude modulation signal 1010. .

한편, 상기에서 전압 강하기(920)는 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 유지한 상태에서, 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 0으로 제거한다고 하였으나, 이는 일 실시 예에 불과하다. 즉, 실시 예에 따라 상기 전압 강하기(920)는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 유지한 상태에서, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 0이 아닌 일정 수준 이하로 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 비교기(940)의 동작 전압은 30V 이내이다. 이에 따라, 상기 전압 강하기(920)에서 출력되는 데이터 신호의 레벨이 상기 비교기(940)에서 처리 가능한 수준의 레벨을 가지면 된다. 따라서, 상기 전압 강하기(920)는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 유지한 상태에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 일정 수준 이하로 강하시킨 데이터 신호를 출력할 수 있다. 이때, 상기 비교기(940)에 입력되는 기준 전압 또는 기준 전류는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)의 강하 정도에 따라 변경될 수 있다.Meanwhile, the voltage drop 920 is said to remove the offset DC voltage level to 0 while maintaining the data DC voltage level, but this is only an example. . That is, according to an embodiment, the voltage drop 920 decreases the offset DC voltage level to a certain level other than 0 while maintaining the data DC voltage level. I can do it. That is, the operating voltage of the comparator 940 is within 30V. Accordingly, the level of the data signal output from the voltage drop 920 may have a level that can be processed by the comparator 940. Accordingly, the voltage drop 920 may output a data signal in which the offset DC voltage level is dropped below a certain level while maintaining the data DC voltage level. . At this time, the reference voltage or reference current input to the comparator 940 may be changed according to the degree of drop of the offset DC voltage level.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 교류 전력 전송기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이다.11 is an equivalent circuit diagram for explaining the structure of an AC power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 교류 전력 전송기(1100)는 풀 브릿지 인버터(1110) 및 LC 공진 회로(1120)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the AC power transmitter 1100 may include a full bridge inverter 1110 and an LC resonant circuit 1120.

풀 브릿지 인버터(1110)는 제1 내지 제3 스위치(1111, 1112, 1113, 1114)를 포함하여 구성될 수 있다.The full bridge inverter 1110 may include first to third switches 1111, 1112, 1113, and 1114.

LC 공진 회로(1120)는 직렬 연결된 인덕터(L, 1120)과 제1 캐패시터(C1, 1122)를 포함하여 구성될 수 있다.The LC resonance circuit 1120 may include an inductor (L, 1120) connected in series and the first capacitors (C1, 1122).

제1 내지 제3 스위치(1111, 1112, 1113, 1114) 각각에는 인버터 스위치를 제어하기 위한 펄스 폭 변조 신호인 제1 스위치 제어 신호 내지 제3 스위치 제어 신호(SC_0 내지 SC_3)가 인가될 수 있다.Each of the first to third switches 1111, 1112, 1113, and 1114 may be applied with first switch control signals to third switch control signals SC_0 to SC_3, which are pulse width modulation signals for controlling the inverter switch.

여기서, 제1 스위치 제어 신호 내지 제3 스위치 제어 신호(SC_0 내지 SC_3)는 제어기(610)에 의해 생성된 펄스 폭 변조 신호일 수 있다.Here, the first switch control signal to the third switch control signal SC_0 to SC_3 may be pulse width modulation signals generated by the controller 610.

도 11에 도시된 바와 같이, LC 공진 회로(1120)의 일단은 제1 스위치(1111)와 제2 스위치(1112) 사이에 연결되고, 타단은 제2 스위치(1113)와 제3 스위치(1114) 사이에 연결될 수 있다.11, one end of the LC resonant circuit 1120 is connected between the first switch 1111 and the second switch 1112, the other end is the second switch 1113 and the third switch 1114 Can be connected between.

이때, 상기 도 9에서 복조기(900)에 입력되는 진폭 변조 신호(VAM)는 인덕터(L, 1120)과 제1 캐패시터(C1, 1122) 사이에서 흐르는 신호일 수 있다.In this case, the amplitude modulated signal (V AM ) input to the demodulator 900 in FIG. 9 may be a signal flowing between the inductors (L, 1120) and the first capacitors (C1, 1122).

도 12a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 복조기에 구비되는 전압 강하기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이고, 도 12b는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기의 복조기에 구비되는 전압 강하기의 구조를 설명하기 위한 등가 회로도이며, 도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에 배치되는 복조기의 저역 통과 필터와 비교기의 구성을 설명하기 위한 등가 회로도이다.12A is an equivalent circuit diagram for explaining a structure of a voltage drop provided in a demodulator of a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12B is provided in a demodulator of a wireless power transmitter according to another embodiment of the present invention Is an equivalent circuit diagram for explaining the structure of the voltage drop, Figure 12c is an equivalent circuit diagram for explaining the configuration of a low-pass filter and a comparator of a demodulator disposed in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 12a를 참조하면, 피크 감지기(910)는 제 1 다이오드(D1, 911) 및 제 3 커패시터(C3, 912)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12A, the peak detector 910 may include first diodes D1 and 911 and third capacitors C3 and 912.

그리고, 전압 강하기(920)는 제 1 저항(Rc, 922), 제 2 저항(RE, 923) 및 제 1 트랜지스터(TR1, 921)를 포함할 수 있다. In addition, the voltage drop 920 may include first resistors Rc and 922, second resistors R E and 923 and first transistors TR1 and 921.

상기 피크 감지기(910)를 구성하는 상기 제 1 다이오드(D1)는 애노드 단이 상기 인덕터(L, 1120)과 제1 캐패시터(C1, 1122) 사이에 연결되고, 캐소드 단이 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 일단과 연결될 수 있다.In the first diode D1 constituting the peak detector 910, an anode terminal is connected between the inductors L, 1120 and the first capacitors C1, 1122, and a cathode terminal is connected to the third capacitor C3. , 912).

상기 피크 감지기(910)를 구성하는 상기 제 3 커패시터(C3, 912)는 일단이 상기 제 1 다이오드(D1, 911)의 캐소드 단 및 상기 전압 강하기(920)의 입력 단과 연결될 수 있고, 타단이 접지될 수 있다. The third capacitor (C3, 912) constituting the peak detector 910 may be connected to the cathode terminal of the first diode (D1, 911) and the input terminal of the voltage drop (920), the other terminal is grounded Can be.

상기 피크 감지기(910)의 동작을 살펴보면, 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 양단의 전압은 입력 신호(예를 들어, 상기 진폭 변조 신호)의 피크 레벨로 유지된다. Looking at the operation of the peak detector 910, the voltage across the third capacitors C3 and 912 is maintained at the peak level of the input signal (for example, the amplitude modulated signal).

그리고, 상기 입력되는 진폭 변조 신호의 전압 레벨이 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 양단의 전압보다 크면, 상기 제 1 다이오드(D1, 911)가 정 바이어스(Forward-biased)되어 도통된다. 이때, 상기 제 3 커패시터(C3, 912)는 상기 제 1 다이오드(D1, 911)의 출력 전류에 의해 상기 진폭 변조 신호가 가지는 전압 레벨까지 충전된다. In addition, when the voltage level of the input amplitude modulation signal is greater than the voltage across the third capacitors C3 and 912, the first diodes D1 and 911 are forward-biased to conduct. At this time, the third capacitors C3 and 912 are charged to the voltage level of the amplitude modulated signal by the output currents of the first diodes D1 and 911.

이와 반대로, 상기 입력되는 진폭 변조 신호의 전압 레벨이 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 양단의 전압 이후로 떨어지게 되면, 상기 제 1 다이오드(D1, 911)는 역 바이어스(Reverse-biased) 되어 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 충전이 중단된다. Conversely, when the voltage level of the input amplitude modulated signal falls after the voltage across the third capacitors C3 and 912, the first diodes D1 and 911 are reverse-biased and the Charging of the third capacitors C3 and 912 is stopped.

결론적으로, 상기 피크 감지기(910)를 구성하는 제 3 커패시터(C3, 912)는 상기 진폭 변조 신호가 가지는 피크 레벨까지 충전이 이루어진다. In conclusion, the third capacitors C3 and 912 constituting the peak detector 910 are charged to the peak level of the amplitude modulated signal.

따라서, 상기 피크 감지기(910)의 출력 신호인 피크 검출 신호(VD)는 상기 제 3 커패시터(C3, 912)의 양단 전압에 대응하는 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨을 가진다. Accordingly, the peak detection signal V D , which is the output signal of the peak detector 910, has a peak level of the amplitude modulated signal corresponding to the voltage across the third capacitors C3 and 912.

상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 감지기(910)와 연결되는 제 1 저항(Rc, 922), 접지와 연결되는 제 2 저항(RE, 923), 그리고 상기 제 1 저항(Rc, 922)과 상기 제 2 저항(RE, 923) 사이에 배치되는 제 1 트랜지스터(TR1, 921)를 포함한다.The voltage drop 920 includes first resistors Rc and 922 connected to the peak detector 910, second resistors R E and 923 connected to ground, and the first resistors Rc and 922. And first transistors TR1 and 921 disposed between the second resistors R E and 923.

제 1 저항(Rc, 922)은 일단이 상기 피크 감지기(910)의 출력 단에 연결되고, 타단이 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 컬렉터 단에 연결된다.The first resistors Rc and 922 have one end connected to the output terminal of the peak detector 910 and the other terminal connected to the collector terminals of the first transistors TR1 and 921.

제 2 저항(RE, 923)은 일단이 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 단에 연결되고, 타단이 접지된다.One end of the second resistors R E and 923 is connected to the emitter ends of the first transistors TR1 and 921, and the other end is grounded.

상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)는 컬렉터 단이 상기 제 1 저항(Rc, 922)의 타단과 연결되고, 이미터 단이 상기 제 2 저항(RE, 923)의 일단과 연결되고, 베이스 단이 베이스 전압 공급부(도시하지 않음)와 연결된다.In the first transistors TR1 and 921, a collector terminal is connected to the other end of the first resistors Rc and 922, an emitter terminal is connected to one end of the second resistors R E and 923, and a base terminal is provided. It is connected to this base voltage supply (not shown).

상기 전압 강하기(920)의 동작 원리에 대해 설명하면 다음과 같다.The operation principle of the voltage drop 920 is as follows.

상기 전압 강하기(920)를 구성하는 상기 제 1 저항(Rc, 922)의 일단으로는 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호가 입력된다. The peak detection signal output from the peak detector 910 is input to one end of the first resistors Rc and 922 constituting the voltage drop 920.

그리고, 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 단에는 일정한 베이스 전압(VB)이 인가된다. 이때, 상기 베이스 전압(VB)은 약 1V 정도의 일정한 전압 레벨을 가질 수 있다. In addition, a constant base voltage V B is applied to the base ends of the first transistors TR1 and 921. At this time, the base voltage V B may have a constant voltage level of about 1V.

상기와 같은 전압 강하기(920)의 구성에서, 상기 전압 강하기(920)의 출력 신호인 Vc에 대해 설명하면 다음과 같다.In the configuration of the voltage drop 920 as described above, the output signal Vc of the voltage drop 920 will be described as follows.

상기 피크 검출 신호는 다음의 식 1과 같을 수 있다.The peak detection signal may be as shown in Equation 1 below.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

여기에서, 상기 VD는 피크 감지기(910)로부터 출력되는 피크 검출 신호(더욱 명확하게는, 상기 피크 검출 신호의 직류 전압 레벨)이고, 상기 Voffset-DC는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)이고, 상기 VDataA(t)는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)이다. Here, V D is a peak detection signal (more specifically, the DC voltage level of the peak detection signal) output from the peak detector 910, and V offset-DC is the offset DC voltage level (offset DC voltage) level), and the V Data A (t) is the data DC voltage level.

즉, 상기 피크 검출 신호의 직류 전압 레벨은, 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level) 및 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)의 합으로 이루어진다. That is, the DC voltage level of the peak detection signal consists of the sum of the offset DC voltage level and the data DC voltage level.

그리고, 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전압(VE)과, 이미터 전류(IE)은 다음의 식 2와 같을 수 있다.In addition, the emitter voltage V E and the emitter current I E of the first transistors TR1 and 921 may be as shown in Equation 2 below.

[식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 VE는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전압이고, VB는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 전압이며, 0.7V는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)가 동작 전압이다.The V E is the emitter voltage of the first transistors TR1 and 921, V B is the base voltage of the first transistors TR1 and 921, and 0.7V is the first transistor TR1 and 921 operating. Voltage.

또한, 상기 IE는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전류이고, VE는 이미터 전압이며, RE는 제 2 저항(RE, 923)의 저항 값이다.In addition, I E is the emitter current of the first transistors TR1 and 921, V E is the emitter voltage, and R E is the resistance value of the second resistors R E and 923.

이때, 상기 전압 강하기(920)의 출력 신호는 실질적으로 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 콜렉트 단에 걸리는 콜렉트 전압(Vc)이다. 따라서, 상기 콜렉트 전압(Vc)은 상기 전압 강하기(920)의 출력신호라 할 수 있다. 이때, 본 발명에서는 상기 콜렉트 전압(Vc)이 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)과 동일한 값을 가지도록 한다.At this time, the output signal of the voltage drop 920 is substantially the collect voltage Vc applied to the collect terminal of the first transistors TR1 and 921. Therefore, the collect voltage Vc may be referred to as an output signal of the voltage drop 920. At this time, in the present invention, the collect voltage Vc has the same value as the data DC voltage level.

여기에서, 상기 식 1 및 식 2에 따라 상기 콜렉트 전압(Vc)은 식 3과 같을 수 있다.Here, according to Equations 1 and 2, the collect voltage Vc may be equal to Equation 3.

[식 3][Equation 3]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 Rc는 상기 제 1 저항(Rc, 922)의 저항 값이다.The Rc is a resistance value of the first resistor (Rc, 922).

즉, 상기 콜렉트 전압(Vc)은 상기 피크 검출 신호가 가지는 직류 전압 레벨과, 상기 제 1 저항(Rc, 922)의 저항 값에 따른 직류 전압 레벨의 차와 같을 수 있다.That is, the collect voltage Vc may be equal to a difference between a DC voltage level of the peak detection signal and a DC voltage level according to resistance values of the first resistors Rc and 922.

따라서, 상기 식 1 내지 3을 조합하면, 상기 콜렉트 전압(Vc)는 아래의 식 4와 같이 정리될 수 있다.Therefore, when the above expressions 1 to 3 are combined, the collect voltage Vc can be summarized as in the following expression 4.

[식 4][Equation 4]

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

이와 같이, 본 발명에서의 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 출력 신호에 대응하는 콜렉트 전압(Vc)은 상기 오프셋 직류 전압 레벨(Voffset-DC)로부터

Figure pat00008
값을 감산하고, 그에 따라 여기에 상기 데이터 직류 전압 레벨(VDataA(t))을 가산한 직류 전압 레벨을 가질 수 있다. As such, the collector voltage Vc corresponding to the output signal of the first transistors TR1 and 921 in the present invention is obtained from the offset DC voltage level (V offset-DC ).
Figure pat00008
The DC voltage level may be obtained by subtracting a value and adding the data DC voltage level (V Data A (t)) thereto.

이때, 본 발명에서의 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 감지기(910)에서 검출한 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 제거한 데이터 직류 전압 레벨만을 포함한 데이터 신호를 출력하도록 한다. At this time, the voltage drop 920 in the present invention outputs a data signal including only the data DC voltage level obtained by removing the offset DC voltage level from the peak detection signal detected by the peak detector 910.

이를 위해, 본 발명에서는 상기 Vc와 상기 데이터 직류 전압 레벨(VDataA(t))이 동일한 값을 가지도록 한다. 이를 위해서는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(Voffset-DC)과

Figure pat00009
값이 동일한 값을 가져야 한다.To this end, in the present invention, the Vc and the data DC voltage level (V Data A (t)) have the same value. For this, the offset DC voltage level (V offset-DC ) and
Figure pat00009
The values must have the same value.

따라서, 본 발명에서는 상기 오프셋 직류 전압 레벨(Voffset-DC)과

Figure pat00010
값이 동일한 값을 가지도록 상기 제 1 저항(Rc, 922) 및 제 2 저항(RE, 923)의 저항 값을 결정하도록 한다. Therefore, in the present invention, the offset DC voltage level (V offset-DC ) and
Figure pat00010
The resistance values of the first resistors Rc and 922 and the second resistors R E and 923 are determined so that the values have the same value.

결론적으로, 본 발명에서의 콜렉트 전압(Vc)은 다음의 식 5와 같이 결정될 수 있다.In conclusion, the collect voltage Vc in the present invention can be determined as shown in Equation 5 below.

[식 5][Equation 5]

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

결론적으로, 본 발명에서는 상기 콜렉트 전압(Vc)과 상기 데이터 직류 전압 레벨(VDataA(t))이 동일한 값을 가지도록 상기 제 1 저항(Rc, 922) 및 제 2 저항(RE, 923)의 저항 값을 결정한다. 이에 따라, 상기 전압 강하기(920)를 통과한 신호는 상기 피크 감지기(910)에서 검출한 피크 검출 신호에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(Voffset-DC)이 제거된 신호이다. In conclusion, in the present invention, the first resistors Rc and 922 and the second resistors R E and 923 such that the collect voltage Vc and the data DC voltage level V Data A (t) have the same value. ) To determine the resistance value. Accordingly, the signal that has passed through the voltage drop 920 is a signal in which the offset DC voltage level (V offset-DC ) is removed from the peak detection signal detected by the peak detector 910.

따라서, 본 발명에서의 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 출력 값에 대응하는 상기 콜렉트 전압(Vc)은 상기 피크 검출 신호의 직류 전압 레벨에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)이 제거된 직류 전압 레벨이라고도 할 수 있다. 또한, 상기 콜렉트 전압(Vc)은 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)일 수 있다. Therefore, the offset DC voltage level is removed from the DC voltage level of the peak detection signal in the collect voltage Vc corresponding to the output values of the first transistors TR1 and 921 in the present invention. It can also be referred to as the DC voltage level. Also, the collect voltage Vc may be the data DC voltage level.

한편, 상기 피크 검출 신호에 포함된 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거하기 위해, 하이 패스 필터(High Pass Filter)나 직렬 커패시터(Series Capacitor)를 사용할 수도 있다. 그러나, 상기와 같은 하이 패스 필터나 직렬 커패시터와 같은 회로를 적용하는 경우, 입력 신호와 출력 신호 사이에 일정 타임 딜레이가 발생한다. 그리고, 상기 타임 딜레이에 의해 초기 입력된 데이터를 정확히 복원하기 힘든 문제점이 있다.On the other hand, to remove the offset DC voltage level (offset DC voltage level) included in the peak detection signal, a high pass filter (High Pass Filter) or a series capacitor (Series Capacitor) may be used. However, when a circuit such as a high pass filter or a series capacitor is applied, a certain time delay occurs between the input signal and the output signal. In addition, there is a problem in that it is difficult to accurately restore data initially input by the time delay.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 전압 강하기(920)를 이용하여 상기 타임 딜레이 없이 초기 입력 데이터를 정확히 복원할 수 있도록 한다.Therefore, in the present invention, the initial input data can be accurately restored without the time delay by using the voltage drop 920 as described above.

한편, 본 발명에서의 일 실시 예에서의 복조기를 구성하는 전압 강하기(920)는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 단에 고정된 베이스 전압이 인가된다.Meanwhile, a base voltage fixed to the base ends of the first transistors TR1 and 921 is applied to the voltage drop 920 constituting the demodulator in one embodiment of the present invention.

이때, 무선 전력 송신기에서 송신되는 송신 전력의 크기는 무선 전력 수신기의 종류나 위치에 따라 변화하게 된다. 그리고, 상기 송신 전력의 크기가 변화함에 따라 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호의 크기도 변화하게 된다. 이때, 상기 피크 검출 신호의 크기가 변화하는 경우, 상기 피크 검출 신호 내에 포함된 오프셋 직류 전압 레벨의 크기도 변화하게 된다. At this time, the size of the transmission power transmitted from the wireless power transmitter varies according to the type or location of the wireless power receiver. In addition, as the size of the transmission power changes, the size of the peak detection signal output from the peak detector 910 also changes. At this time, when the magnitude of the peak detection signal changes, the magnitude of the offset DC voltage level included in the peak detection signal also changes.

이에 따라, 상기 전압 강하기(920)로부터 출력되는 신호에는 상기 데이터 직류 전압 레벨 이외에도 일정한 오프셋 직류 전압 레벨을 포함하게 된다. 즉, 상기와 같이 베이스 전압이 고정되어 있고, 송신 전력의 크기가 변화하는 경우, 상기 전압 강하기(920)에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨이 정확히 제거되기 힘들 수 있다. Accordingly, the signal output from the voltage drop 920 includes a constant offset DC voltage level in addition to the data DC voltage level. That is, when the base voltage is fixed as described above and the size of the transmission power changes, the offset DC voltage level may not be accurately removed from the voltage drop 920.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 송신 전력의 크기, 다시 말해서 상기 피크 검출 신호의 레벨에 따라 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)에 입력되는 베이스 전압을 적응적으로 변화시키도록 한다.Therefore, in another embodiment of the present invention, the base voltage input to the first transistors TR1 and 921 is adaptively changed according to the size of the transmission power, that is, the level of the peak detection signal.

도 12b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에서의 전압 강하기(920)는 베이스 전압 입력기(924)를 더 포함할 수 있다. 12B, the voltage drop 920 in another embodiment of the present invention may further include a base voltage input device 924.

즉, 도 12b에서의 전압 강하기(920)는 도 12a의 전압 강하기에서, 상기 베이스 전압 입력기(924)가 더 추가될 수 있다. 이에 따라, 상기 도 12a에서 이미 설명한 제 1 저항(922), 제 2 저항(923), 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 연결 관계 및 동작 원리에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.That is, in the voltage drop 920 of FIG. 12B, in the voltage drop of FIG. 12A, the base voltage input unit 924 may be further added. Accordingly, a detailed description of the connection relationship and operation principle of the first resistor 922, the second resistor 923, and the first transistors TR1 and 921 already described in FIG. 12A will be omitted.

베이스 전압 입력기(924)는 상호 직렬 연결된 제 3 저항(R1, 925) 및 제 4 저항(R2, 926)과, 상기 제 3 및 4 저항의 사이 접점에 일단이 연결되고 타단이 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 단에 연결되는 제 2 저역 통과 필터(927)를 포함한다.The base voltage input unit 924 has one end connected to a contact between the third resistors R 1 and 925 and the fourth resistors R 2 and 926 connected in series with the third and fourth resistors, and the other end is the first resistor. And a second low-pass filter 927 connected to the base ends of the transistors TR1 and 921.

상기 제 3 저항(925) 및 제 4 저항(926)은 분압 저항일 수 있다. 상기 분압 저항은 상기 피크 감지기(910)에서 검출된 피크 검출 신호를 분압하여 출력할 수 있다. 상기 제 3 저항(925) 및 제 4 저항은 일정 저항 값을 가질 수 있다. The third resistor 925 and the fourth resistor 926 may be divided voltage resistors. The partial pressure resistance may divide and output a peak detection signal detected by the peak detector 910. The third resistor 925 and the fourth resistor may have constant resistance values.

그리고, 상기 분압 저항을 통해 분압된 신호는 제 2 저역 통과 필터(927)를 거쳐 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 단에 입력될 수 있다. 상기 제 2 저역 통과 필터(927)는 상기 분압 신호로부터 기저 대역 성분만을 통과시킬 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 저역 통과 필터(927)는 0.2KHz의 컷 오프 주파수를 가질 수 있다. 그러나, 이는 일 실시 예에 불과하며, 상기 무선 충전 시스템의 동작 주파수 범위 및 당업자의 설계에 따라 상기 제 2 저역 통과 필터(927)의 컷 오프 주파수는 상이하게 설계될 수 있음을 주의해야 한다. 상기 컷 오프 주파수는 상기 제 2 저역 통과 필터(927)를 통과할 수 있는 최대 주파수를 의미할 수 있다.In addition, the signal divided through the divided resistor may be input to the base terminal of the first transistors TR1 and 921 through the second low-pass filter 927. The second low-pass filter 927 may pass only a baseband component from the partial pressure signal. Preferably, the second low-pass filter 927 may have a cut-off frequency of 0.2KHz. However, it should be noted that this is only an example, and the cut-off frequency of the second low-pass filter 927 may be designed differently according to the operating frequency range of the wireless charging system and the design of a person skilled in the art. The cut-off frequency may mean a maximum frequency that can pass through the second low-pass filter 927.

이와 같은 상기 베이스 전압 입력기(924)를 포함하는 전압 강하기(920)의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다. The operation of the voltage drop 920 including the base voltage input unit 924 is as follows.

상기 전압 강하기(920)에 입력되는 입력 신호, 다시 말해서 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 상기 피크 검출 신호는 다음의 식 1과 같을 수 있다.The input signal input to the voltage drop 920, that is, the peak detection signal output from the peak detector 910 may be as shown in Equation 1 below.

[식 6][Equation 6]

Figure pat00013
Figure pat00013

그리고, 상기 베이스 전압 입력기(924)의 출력 신호, 다시 말해서 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 단에 입력되는 베이스 전압(VB)은 다음의 식 7과 같을 수 있다.In addition, the output signal of the base voltage input unit 924, that is, the base voltage V B input to the base terminal of the first transistors TR1 and 921 may be as shown in Equation 7 below.

[식 7][Equation 7]

Figure pat00014
Figure pat00014

여기에서, R1은 상기 제 3 저항(925)의 저항 값이고, R2는 제 4 저항(926)의 저항 값이다.Here, R 1 is the resistance value of the third resistor 925 and R 2 is the resistance value of the fourth resistor 926.

이에 따라, 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전압(VE)과, 이미터 전류(IE)은 다음의 식 8와 같을 수 있다.Accordingly, the emitter voltage V E and the emitter current I E of the first transistors TR1 and 921 may be expressed by Equation 8 below.

[식 8][Equation 8]

Figure pat00015
Figure pat00015

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 VE는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전압이고, VB는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 베이스 전압이며, 0.7V는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)가 동작 전압이다.The V E is the emitter voltage of the first transistors TR1 and 921, V B is the base voltage of the first transistors TR1 and 921, and 0.7V is the first transistor TR1 and 921 operating. Voltage.

또한, 상기 IE는 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 이미터 전류이고, VE는 이미터 전압이며, RE는 제 2 저항(RE, 923)의 저항 값이다.In addition, I E is the emitter current of the first transistors TR1 and 921, V E is the emitter voltage, and R E is the resistance value of the second resistors R E and 923.

이때, 상기 전압 강하기(920)의 출력 신호는 실질적으로 상기 제 1 트랜지스터(TR1, 921)의 콜렉트 단에 걸리는 콜렉트 전압(Vc)이다. 따라서, 상기 콜렉트 전압(Vc)은 상기 전압 강하기(920)의 출력신호라 할 수 있다. At this time, the output signal of the voltage drop 920 is substantially the collect voltage Vc applied to the collect terminal of the first transistors TR1 and 921. Therefore, the collect voltage Vc may be referred to as an output signal of the voltage drop 920.

여기에서, 상기 식 6 내지 및 식 8에 따라 상기 콜렉트 전압(Vc)은 식 9와 같을 수 있다.Here, according to Equations 6 to 8, the collect voltage Vc may be the same as Equation 9.

[식 9][Equation 9]

Figure pat00017
Figure pat00017

상기 Rc는 상기 제 1 저항(Rc, 922)의 저항 값이다.The Rc is a resistance value of the first resistor (Rc, 922).

따라서, 상기 식 6 내지 9를 조합하면, 상기 콜렉트 전압(Vc)는 아래의 식 10과 같이 정리될 수 있다.Therefore, when the above expressions 6 to 9 are combined, the collect voltage Vc can be summarized as in the following expression 10.

[식 10][Equation 10]

Figure pat00018
Figure pat00018

Figure pat00019
Figure pat00019

Figure pat00020
Figure pat00020

이에 따라, 상기 베이스 전압 입력기(924)를 포함하는 전압 강하기(920)는 제 1 오프셋 직류 전압 레벨과 제 2 오프셋 직류 전압 레벨을 포함하며, 상기 제 1 및 2 오프셋 직류 전압 레벨이 0이 되도록 상기 제 1 저항(922), 제 2 저항(923), 제 3 저항(925) 및 제 4 저항(926)의 저항 값을 각각 설정한다.Accordingly, the voltage drop 920 including the base voltage input unit 924 includes a first offset DC voltage level and a second offset DC voltage level, and the first and second offset DC voltage levels are zero. The resistance values of the first resistor 922, the second resistor 923, the third resistor 925, and the fourth resistor 926 are set, respectively.

즉, 상기 식 10에서, 상기 제 1 오프셋 직류 전압 레벨은

Figure pat00021
일 수 있고, 상기 제 2 오프셋 직류 전압 레벨은
Figure pat00022
일 수 있다. That is, in Equation 10, the first offset DC voltage level is
Figure pat00021
The second offset DC voltage level may be
Figure pat00022
Can be

따라서, 상기 피크 감지기(910)에서 출력되는 피크 검출 신호의 오프셋 직류 전압 레벨이 변하더라도, 상기 오프셋 직류 전압 성분을 0으로 만들기 위해, 상기 제 2 오프셋 직류 전압 레벨이 0이 되도록 상기 제 3 저항(925) 및 제 4 저항(926)의 저항 값을 결정한다. 그리고, 상기 제 3 저항(925) 및 제 4 저항(926)의 저항 값이 결정되면, 상기 제 1 오프셋 직류 전압 레벨이 0이 되도록 상기 1 저항(922) 및 제 2 저항(923)의 저항 값을 각각 결정한다. Therefore, even if the offset DC voltage level of the peak detection signal outputted from the peak detector 910 changes, the third resistor (so that the second offset DC voltage level becomes 0 to make the offset DC voltage component zero. 925) and the resistance values of the fourth resistor 926. Then, when the resistance values of the third resistor 925 and the fourth resistor 926 are determined, resistance values of the first resistor 922 and the second resistor 923 such that the first offset DC voltage level is 0. Respectively.

도 12c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에 배치되는 복조기의 저역 통과 필터와 비교기의 구성을 설명하기 위한 등가 회로도이다.12C is an equivalent circuit diagram illustrating the configuration of a low-pass filter and a comparator of a demodulator disposed in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 12c를 참조하면, 제 1 저역 통과 필터(1210)는 저항(R, 1211)과 제2 캐패시터(C2, 1212)를 포함하는 RC 회로로 구성되어 고주파 성분을 제거하고 기저 대역 성분만을 통과시킨다.Referring to FIG. 12C, the first low-pass filter 1210 is composed of an RC circuit including resistors R, 1211 and second capacitors C2, 1212 to remove high-frequency components and pass only the base-band components.

제 1 저역 통과 필터(1210)를 통과한 신호는 비교기(1220)의 제1 입력 단자-예를 들면, ‘+’ 단자-로 인가되고, 비교기(1220)의 제2 입력 단자-예를 들면,‘-’ 단자-에는 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다.The signal that has passed through the first low pass filter 1210 is applied to the first input terminal of the comparator 1220-for example, the '+' terminal-and the second input terminal of the comparator 1220-for example, A reference voltage Vref may be applied to the '-' terminal-.

단위 심볼 구간 동안의 비교기(1220) 출력은 HIGH 또는 LOW 값을 가지는 디지털 신호일 수 있다.The output of the comparator 1220 during a unit symbol period may be a digital signal having a HIGH or LOW value.

도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따라 상기 도 6의 무선 전력 송신기와 연동되는 무선 전력 수신기의 구조를 설명하기 위한 블록도이다.13 is a block diagram illustrating a structure of a wireless power receiver interworking with the wireless power transmitter of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 무선 전력 수신기(1300)는 수신 안테나(1310), 정류기(1320), 직류/직류 변환기(DC/DC Converter, 1330), 스위치(1340), 부하(1350), 센싱부(1360), 변조부(1370) 및 주제어부(1370)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 13, the wireless power receiver 1300 includes a receiving antenna 1310, a rectifier 1320, a DC / DC converter (1330), a switch 1340, a load 1350, and a sensing unit ( 1360), a modulator 1370, and a main control unit 1370.

상기한 도 13의 실시 예에 도시된 무선 전력 수신기(1300)는 인밴드 통신을 통해 무선 전력 송신기(600)와 정보를 교환할 수 있다.The wireless power receiver 1300 shown in the embodiment of FIG. 13 may exchange information with the wireless power transmitter 600 through in-band communication.

수신 안테나(1310)는 수신 코일인 인덕터(미도시)와 적어도 하나의 캐패시터(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.The receiving antenna 1310 may include an inductor (not shown) that is a receiving coil and at least one capacitor (not shown).

무선 전력 송신기(600)가 전송된 AC 전력은 수신 안테나(1310)을 통해 정류기(1320)에 전달할 수 있다.The AC power transmitted by the wireless power transmitter 600 may be transmitted to the rectifier 1320 through the reception antenna 1310.

정류기(1320)는 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 직류/직류 변환기(1330)에 전송할 수 있다.The rectifier 1320 may convert AC power into DC power and transmit it to the DC / DC converter 1330.

직류/직류 변환기(1330)는 정류기(1320)의 출력 DC 전력의 세기를 부하(1350)에 의해 요구되는 특정 세기로 변환하여 출력할 수 있다.The DC / DC converter 1330 may convert the intensity of the output DC power of the rectifier 1320 into a specific intensity required by the load 1350 and output the converted intensity.

센싱부(1340)는 정류기(1320) 출력 DC 전력의 세기를 측정하고, 이를 주제어부(1380)에 제공할 수 있다.The sensing unit 1340 may measure the intensity of the output DC power of the rectifier 1320 and provide it to the main control unit 1380.

주제어부(1380)는 정류기(1320) 출력 DC 전력에 기반하여 전력 제어를 수행할 수 있다.The main control unit 1380 may perform power control based on the output DC power of the rectifier 1320.

전력 제어를 위한 피드백 신호는 주제어부(1380)가 변조부(1370)를 제어하여 이루어질 수 있다.The feedback signal for power control may be achieved by the main control unit 1380 controlling the modulation unit 1370.

또한, 센싱부(1340)는 직류/직류 변환기(1330)의 출력 전압 및 전류를 측정하여 주제어부(1380)에 전달할 수도 있다.Also, the sensing unit 1340 may measure and output the output voltage and current of the DC / DC converter 1330 to the main control unit 1380.

주제어부(1380)는 직류/직류 변환기(1330)의 출력 전압 및(또는 전류)가 해당 기준치를 초과하는 경우, 스위치(1340)를 제어하여 과전압/과전류가 부하(1350)에 인가되는 것을 차단할 수도 있다.The main control unit 1380 may control the switch 1340 to block overvoltage / overcurrent from being applied to the load 1350 when the output voltage and / or current of the DC / DC converter 1330 exceeds a corresponding reference value. have.

또한, 센싱부(1340)는 무선 전력 수신에 따라 수신 안테나(1310)에 인가되는 전류의 세기를 측정하고, 측정 결과를 주제어부(1380)에 전송할 수도 있다.In addition, the sensing unit 1340 may measure the intensity of the current applied to the receiving antenna 1310 according to wireless power reception, and may transmit the measurement result to the main control unit 1380.

또한, 센싱부(1340)는 무선 전력 수신기(1300) 또는 무선 전력 수신기(1300)가 장착된 전자 기기의 내부 온도를 측정하고, 측정된 온도 값을 주제어부(1380)에 제공할 수도 있다.In addition, the sensing unit 1340 may measure the internal temperature of the wireless power receiver 1300 or the electronic device equipped with the wireless power receiver 1300, and provide the measured temperature value to the main control unit 1380.

일 예로, 주제어부(1380)는 측정된 정류기 출력 DC 전력의 세기를 소정 기준치와 비교하여 과전압 발생 여부를 판단할 수 있다.For example, the main control unit 1380 may determine whether overvoltage is generated by comparing the measured intensity of the output DC power of the rectifier with a predetermined reference value.

판단 결과, 과전압이 발생된 경우, 주제어부(1380)는 과전압이 발생되었음을 알리는 소정 제어 신호가 무선 전력 송신기(600)에 의해 감지될 수 있도록 변조부(1370)를 제어할 수 있다.As a result of the determination, when an overvoltage is generated, the main control unit 1380 may control the modulator 1370 so that a predetermined control signal indicating that an overvoltage has occurred can be detected by the wireless power transmitter 600.

일 예로, 변조부(1370)는 주제어부(1380)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 구비된 스위치를 제어하여 수신된 AC 전력 신호의 진폭을 변조시킬 수 있다.For example, the modulator 1370 may modulate the amplitude of the AC power signal received by controlling a switch provided according to a control signal received from the main controller 1380.

즉, 변조부(1370)의 스위치 제어에 상응하여 무선 전력 송신기(600)의 송신 코일에 흐르는 전류 흐름이 변화할 수 있다.That is, the current flow through the transmitting coil of the wireless power transmitter 600 may change in correspondence to the switch control of the modulator 1370.

무선 전력 송신기는 송신 코일에 흐르는 신호의 변화를 감지하여 무선 전력 수신기(1300)에 의해 생성된 피드백 신호를 복조할 수 있다.The wireless power transmitter detects a change in a signal flowing in the transmission coil and demodulates the feedback signal generated by the wireless power receiver 1300.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따라 무선 전력 송신기에 배치되는 복조기에서의 신호 복조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a signal demodulation method in a demodulator disposed in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 9 및 도 14를 참조하면, 복조기(900)는 피크 감지기(910)로 입력되는 진폭 변조 신호로부터 데이터 신호를 출력할 수 있다(S1410).9 and 14, the demodulator 900 may output a data signal from an amplitude modulated signal input to the peak detector 910 (S1410).

즉, 상기 피크 감지기(910)로 입력되는 신호는 전송 안테나(640)로부터 입력되는 진폭 변조된 신호이고, 상기 피크 감지기(910)로부터 출력되는 신호는 상기 진폭 변조 신호로부터 피크 레벨을 검출한 피크 검출 신호이다. That is, the signal input to the peak detector 910 is an amplitude modulated signal input from the transmit antenna 640, and the signal output from the peak detector 910 detects a peak that detects a peak level from the amplitude modulated signal. It is a signal.

그리고, 상기 피크 검출 신호가 출력되면, 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호로부터 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 제외한 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)을 제거한 데이터 신호를 출력한다. 상기 데이터 신호는 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)은 그대로 유지된 상태에서 상기 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)이 제거된 신호일 수 있다. Then, when the peak detection signal is output, the voltage drop 920 outputs a data signal obtained by removing the offset DC voltage level excluding the data DC voltage level from the peak detection signal. . The data signal may be a signal in which the offset DC voltage level is removed while the data DC voltage level is maintained.

이때, 상기 전압 강하기(920)를 통해 출력되는 데이터 신호는 동작 주파수의 채배 주파수 신호 성분과 기저 대역 신호 성분을 포함한다.At this time, the data signal output through the voltage drop 920 includes a multiplication frequency signal component of the operating frequency and a baseband signal component.

따라서, 상기 전압 강하기(920)의 출력 신호는 복조기(900)에 구비된 제 1 저역 통과 필터(930)에 입력될 수 있다.Accordingly, the output signal of the voltage drop 920 may be input to the first low-pass filter 930 provided in the demodulator 900.

복조기(900)는 구비된 제 1 저역 통과 필터(930)를 이용하여 상기 전압 강하기(920)의 출력 신호를 필터링할 수 있다(S1420)The demodulator 900 may filter the output signal of the voltage drop 920 using the first low-pass filter 930 (S1420).

여기서, 전압 강하기(920)의 출력 신호에 포함된 신호 성분 중 채배 주파수 성분은 제 1 저역 통과 필터(930)에 의해 제거되고, 기저 대역 신호 성분만이 제 1 저역 통과 필터(930)를 통과할 수 있다.Here, the multiplication frequency component of the signal components included in the output signal of the voltage drop 920 is removed by the first low-pass filter 930, and only the baseband signal component passes through the first low-pass filter 930. You can.

제 1 저역 통과 필터(930)의 출력 신호는 복조기(900)에 구비된 비교기(940)의 제1 입력 단자로 인가될 수 있다. 이때, 비교기(940)의 제2 입력 단자에는 소정 레퍼런스 전압이 인가될 수 있다.The output signal of the first low-pass filter 930 may be applied to the first input terminal of the comparator 940 provided in the demodulator 900. At this time, a predetermined reference voltage may be applied to the second input terminal of the comparator 940.

복조기(900)는 구비된 비교기(940)를 이용하여 제 1 저역 통과 필터(930)의 출력인 기저 대역 신호-즉, 아날로그 신호인 진폭 변조 신호-를 디지털 신호로 변환할 수 있다(S1430). 비교기(940)는 필터링된 신호와 소정 기준 전압을 비교하여 디지털 신호를 출력할 수 있다.The demodulator 900 may convert the baseband signal that is the output of the first low-pass filter 930, that is, the amplitude modulated signal that is an analog signal, into a digital signal using the provided comparator 940 (S1430). The comparator 940 may compare the filtered signal with a predetermined reference voltage and output a digital signal.

복조기(900)는 비교기(940)를 통해 변환된 디지털 신호를 제어기(610)로 전송할 수 있다(S1440).The demodulator 900 may transmit the digital signal converted through the comparator 940 to the controller 610 (S1440).

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 전력 송신기에서의 복조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.15 is a flowchart illustrating a demodulation method in a wireless power transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 무선 전력 송신기는 전송 안테나를 통해 진폭 변조된 신호를 획득할 수 있다(S1510).15, the wireless power transmitter may acquire an amplitude modulated signal through a transmission antenna (S1510).

상기 획득한 진폭 변조 신호는 복조기(900)를 구성하는 피크 감지기(910)에 입력된다. 그리고, 상기 피크 감지기(910)는 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨을 검출한 피크 검출 신호를 출력한다.The obtained amplitude modulated signal is input to the peak detector 910 constituting the demodulator 900. Then, the peak detector 910 outputs a peak detection signal that detects the peak level of the amplitude modulation signal.

상기 피크 검출 신호는 전압 강하기(920)에 입력된다.The peak detection signal is input to a voltage drop (920).

상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호로부터 데이터 신호만을 추출하여 출력한다(S1520).The voltage drop 920 extracts and outputs only the data signal from the peak detection signal (S1520).

상기 피크 검출 신호의 레벨은 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)과 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)을 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)은 데이터 값에 따라 0V~1V의 값을 가질 수 있다. 또한, 실시 예에 따라 상기 데이터 직류 전압 레벨(Data DC voltage level)은 0V~2V의 값을 가질 수도 있으며, 이는 설계에 따라 변경될 수 있다. The level of the peak detection signal may include an offset DC voltage level and a data DC voltage level. Here, the data DC voltage level may have a value of 0V to 1V according to the data value. In addition, according to an embodiment, the data DC voltage level may have a value of 0V to 2V, which may be changed according to design.

그리고, 상기 전압 강하기(920)는 상기 피크 검출 신호로부터 오프셋 직류 전압 레벨(offset DC voltage level)이 제거된 데이터 신호를 출력할 수 있다.In addition, the voltage drop 920 may output a data signal from which the offset DC voltage level is removed from the peak detection signal.

상기 데이터 신호가 출력되면, 상기 데이터 신호는 제 1 저역 통과 필터(930) 및 비교기(940)에 각각 입력되며, 그에 따라 디지털 신호를 출력할 수 있다(1530단계).When the data signal is output, the data signal is input to the first low-pass filter 930 and the comparator 940, respectively, and a digital signal may be output accordingly (step 1530).

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 and essential features of the present invention.

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 detailed description should not be construed as limiting in all respects, but 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 equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, and the like described in the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, and the like exemplified in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.In addition, although the embodiments have been mainly described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be implemented by modification. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

Claims (20)

교류 신호를 출력하는 인버터;
상기 인버터에 연결되는 송신 코일;
상기 송신 코일과 연결되어 진폭 변조 신호를 수신하고, 상기 진폭 변조 신호를 복조하는 복조기; 및
상기 인버터의 동작을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 복조기는,
상기 진폭 변조 신호를 수신하고,
상기 진폭 변조 신호로부터 오프셋 직류 전압 레벨을 제거한 데이터 신호를 검출하고,
상기 검출한 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하며,
상기 데이터 신호는,
상기 진폭 변조 신호의 진동 변동 폭에 상응하는 데이터 직류 전압 레벨을 가지는
무선 전력 송신기.
An inverter that outputs an AC signal;
A transmission coil connected to the inverter;
A demodulator connected to the transmitting coil to receive an amplitude modulated signal and demodulate the amplitude modulated signal; And
It includes a controller for controlling the operation of the inverter,
The demodulator,
Receiving the amplitude modulated signal,
A data signal obtained by removing the offset DC voltage level from the amplitude modulated signal is detected,
Comparing the voltage or current of the detected data signal with a reference voltage or a reference current to demodulate the bit data encoded in the amplitude modulated signal,
The data signal,
Having a data DC voltage level corresponding to the amplitude of vibration fluctuation of the amplitude modulated signal
Wireless power transmitter.
제 1항에 있어서,
상기 복조기는,
상기 진폭 변조 신호로부터 피크 레벨을 감지한 피크 검출 신호를 출력하는 피크 감지기와,
상기 피크 감지기의 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨을 가진 상기 데이터 신호를 출력하는 전압 강하기를 포함하는
무선 전력 송신기.
According to claim 1,
The demodulator,
A peak detector outputting a peak detection signal that detects a peak level from the amplitude modulated signal,
And removing the offset DC voltage level from the peak detection signal of the peak detector to output a voltage signal having the data DC voltage level.
Wireless power transmitter.
제 2항에 있어서,
상기 전압 강하기는,
상기 데이터 직류 전압 레벨을 유지한 상태에서, 상기 복조기의 동작 전압을 기준으로 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 강하하는
무선 전력 송신기.
According to claim 2,
The voltage drop is,
In the state where the data DC voltage level is maintained, the offset DC voltage level is dropped based on the operating voltage of the demodulator.
Wireless power transmitter.
제 2항에 있어서,
상기 전압 강하기는,
상기 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 0으로 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨을 가지는 상기 데이터 신호를 출력하는
무선 전력 송신기.
According to claim 2,
The voltage drop is,
Outputting the data signal having the data DC voltage level by removing the offset DC voltage level from the peak detection signal to zero.
Wireless power transmitter.
제 4항에 있어서,
상기 데이터 신호는
0V의 직류 전압 레벨을 가지는 제 1 데이터 구간과,
상기 데이터 직류 전압 레벨과 동일한 직류 전압 레벨을 가지는 제 2 데이터 구간으로 구분되는
무선 전력 송신기.
The method of claim 4,
The data signal
A first data section having a DC voltage level of 0V,
The data DC voltage level is divided into a second data section having the same DC voltage level.
Wireless power transmitter.
제 2항에 있어서,
상기 전압 강하기는,
상기 피크 검출기의 출력단에 일단이 연결되는 제 1 저항과,
접지에 일단이 연결되는 제 2 저항과,
상기 제 1 저항의 타단에 연결되는 컬렉트 단과, 상기 제 2 저항의 타단에 연결되는 이미터 단과, 베이스 전압이 입력되는 베이스 단을 포함하는 스위칭 소자를 포함하는
무선 전력 송신기.
According to claim 2,
The voltage drop is,
A first resistor having one end connected to the output terminal of the peak detector,
A second resistor having one end connected to ground,
And a switching element including a collector terminal connected to the other terminal of the first resistor, an emitter terminal connected to the other terminal of the second resistor, and a base terminal to which a base voltage is input.
Wireless power transmitter.
제 6항에 있어서,
상기 데이터 신호가 가지는 상기 데이터 직류 전압 레벨은,
상기 스위칭 소자의 컬렉트 전압 레벨이며,
상기 스위칭 소자의 상기 베이스 단에 입력되는 베이스 전압은,
상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 가변되는
무선 전력 송신기.
The method of claim 6,
The data DC voltage level of the data signal is
Is the collector voltage level of the switching element,
The base voltage input to the base terminal of the switching element,
Variable according to the peak level of the amplitude modulated signal
Wireless power transmitter.
제 2항에 있어서,
상기 복조기는,
상기 전압 강하기로부터 출력되는 데이터 신호를 저역 통과 필터하는 제 1 저역 통과 필터; 및
상기 필터링된 신호를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 디지털 신호로 변환하는 비교기를 더 포함하는
무선 전력 송신기.
According to claim 2,
The demodulator,
A first low-pass filter for low-pass filtering the data signal output from the voltage drop; And
Further comprising a comparator for comparing the filtered signal with a reference voltage or a reference current to convert to a digital signal
Wireless power transmitter.
제 6항에 있어서,
상기 전압 강하기는,
상기 스위칭 소자의 베이스 단과 연결되고, 상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 가변되는 상기 베이스 전압을 출력하는 베이스 전압 입력기를 더 포함하고,
상기 베이스 전압 입력기는,
상기 피크 감지기와 출력단과 접지 사이에 상호 직렬로 연결된 분압 저항과,
상기 분압 저항과 상기 스위칭 소자의 상기 베이스 단 사이에 배치된 제 2 저역 통과 필터를 포함하는
무선 전력 송신기.
The method of claim 6,
The voltage drop is,
Further connected to the base terminal of the switching element, and further comprising a base voltage input unit for outputting the base voltage variable according to the peak level of the amplitude modulation signal,
The base voltage input device,
A partial voltage resistance connected in series between the peak detector and the output terminal and ground,
And a second low-pass filter disposed between the divided resistance and the base end of the switching element.
Wireless power transmitter.
제1항에 있어서,
상기 제어기는
상기 비트 데이터로부터 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 상기 전송 전력을 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작주파수를 변경하는
무선 전력 송신기.
According to claim 1,
The controller
Determine whether to adjust the transmission power from the bit data, and to change the operating frequency of the AC signal to adjust the transmission power
Wireless power transmitter.
제1항에 있어서,
상기 제어기는
상기 비트 데이터로부터 상기 송신 코일에 흐르는 전류 세기의 조절 여부를 판단하고, 상기 송신 코일의 전류 세기를 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작 주파수를 변경하는 무선 전력 송신기.
According to claim 1,
The controller
A wireless power transmitter for determining whether to adjust the current intensity flowing in the transmission coil from the bit data, and changing the operating frequency of the AC signal to adjust the current intensity of the transmission coil.
인버터를 통해 교류 전력을 생성하는 단계;
상기 교류 전력이 입력되는 전송 안테나로부터 진폭 변조 신호를 획득하는 단계;
상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨을 감지한 피크 검출 신호를 획득하는 단계;
상기 획득한 피크 검출 신호에서 오프셋 직류 전압 레벨을 제거한 데이터 신호를 획득하는 단계; 및
상기 획득한 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하는 단계를 포함하고,
상기 데이터 신호는,
상기 진폭 변조 신호의 진동 변동 폭에 상응하는 데이터 직류 전압 레벨을 가지는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
Generating AC power through an inverter;
Obtaining an amplitude modulated signal from a transmission antenna to which the AC power is input;
Obtaining a peak detection signal that senses a peak level of the amplitude modulated signal;
Obtaining a data signal obtained by removing an offset DC voltage level from the acquired peak detection signal; And
And comparing the voltage or current of the obtained data signal with a reference voltage or reference current to demodulate the bit data encoded in the amplitude modulated signal,
The data signal,
Having a data DC voltage level corresponding to the amplitude of vibration fluctuation of the amplitude modulated signal
Data communication method of wireless power transmitter.
제 12항에 있어서,
상기 데이터 신호의 전압 또는 전류를 기준 전압(reference voltage) 또는 기준 전류(reference current)와 비교하여 상기 진폭 변조 신호에 인코딩된 비트 데이터를 복조하는 단계는
상기 데이터 신호를 저역 통과 필터링하는 단계; 및
상기 필터링된 신호를 기준 전압 또는 기준 전류와 비교하여 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 12,
The step of demodulating the bit data encoded in the amplitude modulated signal by comparing the voltage or current of the data signal with a reference voltage or a reference current
Low-pass filtering the data signal; And
Comprising the step of comparing the filtered signal with a reference voltage or a reference current to a digital signal
Data communication method of wireless power transmitter.
제 12항에 있어서,
상기 데이터 신호를 획득하는 단계는,
상기 피크 검출 신호가 가지는 직류 전압 레벨 중 상기 데이터 직류 전압 레벨은 유지한 상태에서 비교기의 동작 전압을 기준으로 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 강하하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 12,
Acquiring the data signal,
And lowering the offset DC voltage level based on the operating voltage of the comparator while maintaining the data DC voltage level among the DC voltage levels of the peak detection signal.
Data communication method of wireless power transmitter.
제 12항에 있어서,
상기 데이터 신호를 획득하는 단계는,
상기 피크 검출 신호로부터 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 0으로 제거하여, 상기 데이터 직류 전압 레벨에 대응하는 크기를 가지는 상기 데이터 신호를 획득하는 단계를 포함하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 12,
Acquiring the data signal,
And removing the offset DC voltage level from the peak detection signal to 0 to obtain the data signal having a size corresponding to the data DC voltage level.
Data communication method of wireless power transmitter.
제 15항에 있어서,
상기 데이터 신호는
0V의 직류 전압 레벨을 가지는 제 1 데이터 구간과,
상기 데이터 직류 전압 레벨과 동일한 직류 전압 레벨을 가지는 제 2 데이터 구간으로 구분되는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 15,
The data signal
A first data section having a DC voltage level of 0V,
The data DC voltage level is divided into a second data section having the same DC voltage level.
Data communication method of wireless power transmitter.
제 16항에 있어서,
상기 데이터 신호를 획득하는 단계는,
제 1 저항과, 제 2 저항과, 스위칭 소자를 포함하는 전압 강하기를 통해 상기 오프셋 직류 전압 레벨을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 저항 및 상기 제 2 저항의 저항 값은,
상기 오프셋 직류 전압 레벨을 기준으로 설정되고,
상기 데이터 신호의 상기 데이터 직류 전압 레벨은,
상기 스위칭 소자의 컬렉트 전압인
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 16,
Acquiring the data signal,
And removing the offset DC voltage level through a voltage drop including a first resistor, a second resistor, and a switching element,
The resistance values of the first resistor and the second resistor are
Is set based on the offset DC voltage level,
The data DC voltage level of the data signal is
Collect voltage of the switching element
Data communication method of wireless power transmitter.
제 17항에 있어서,
상기 진폭 변조 신호의 피크 레벨에 따라 상기 스위칭 소자의 베이스에 인가되는 전압을 가변하는 단계를 더 포함하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 17,
And varying a voltage applied to the base of the switching element according to the peak level of the amplitude modulated signal.
Data communication method of wireless power transmitter.
제12항에 있어서,
상기 비트 데이터로부터 전송 전력의 조절 여부를 판단하고, 상기 전송 전력을 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작주파수를 변경하는 단계를 더 포함하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 12,
Further comprising the step of determining whether to adjust the transmission power from the bit data, and changing the operating frequency of the AC signal to adjust the transmission power
Data communication method of wireless power transmitter.
제12항에 있어서,
상기 비트 데이터로부터 상기 전송 안테나에 흐르는 전류 세기의 조절 여부를 판단하고, 상기 송신 코일의 전류 세기를 조절하기 위해 상기 교류 신호의 동작 주파수를 변경하는
무선 전력 송신기의 데이터 통신 방법.
The method of claim 12,
It is determined from the bit data whether or not the current intensity flowing through the transmission antenna is adjusted, and the operating frequency of the AC signal is changed to adjust the current intensity of the transmission coil.
Data communication method of wireless power transmitter.
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