NL1037734C2

NL1037734C2 - METHOD AND DEVICE FOR A SWITCHING POWER SUPPLY WITH STACKABLE TRANSFORMER AS A SOURCE SOURCE IN GENERAL AND WIRELESS SOURCE OF SOURCE IN PARTICULAR.

Info

Publication number: NL1037734C2
Application number: NL1037734A
Authority: NL
Inventors: Mateo Jozef Jacques Mayer
Original assignee: Automatic Electric Europ Special Products B V; Water Waves B V
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-08-23

Description

Werkwijze en inrichting voor een schakelende voeding met stapelbare transformator als voedingsbron in het algemeen en draadloze voedingsbron in het bijzonderMethod and device for a switching power supply with stackable transformer as power supply in general and wireless power supply in particular

Onderhavige vinding betreft een werkwijze en inrichting voor een schakelende voeding met stapelbare transformator gekenmerkt door een functiegenerator, een push pull versterker, 5 tenminste een eerste spiraalgewonden platte spoel met center tap die werkzaam is verbonden met de push pull versterker en waarvan de eerste helft van de spiraalgewonden spoel zich op de bovenkant van een printplaat (PCB) bevindt, de tweede helft van de spiraalgewonden spoel zich aan de onderkant van de PCB bevindt, de eerste helft en tweede helft van de eerste spiraalgewonden spoel middels een doorvoer door de print 10 galvanisch met elkaar verbonden zijn en waarbij deze doorverbinding tevens een contactpunt is dat als centertap fungeert, tenminste een tweede spoel die zich in het wisselend magnetisch veld van de eerste spoel bevindt en tenminste een eerste belasting die werkzaam verbonden is met de tweede spoel. De aldus verkregen schakelende voeding is algemeen toepasbaar en tevens inzetbaar voor draadloze energie- en informatie-15 overdracht.The present invention relates to a method and apparatus for a switching power supply with stackable transformer characterized by a function generator, a push pull amplifier, at least a first spiral wound flat coil with center tap which is operatively connected to the push pull amplifier and of which the first half of the spiral wound coil is located on the top of a printed circuit board (PCB), the second half of the spiral wound coil is located on the underside of the PCB, the first half and second half of the first spiral wound coil by means of a feed through the print 10 galvanically with are interconnected and wherein this interconnection is also a contact point which acts as a center tap, at least a second coil which is in the alternating magnetic field of the first coil and at least a first load which is operatively connected to the second coil. The switching power supply thus obtained is generally applicable and can also be used for wireless energy and information transmission.

Inleidingpreface

Een toenemend aantal elektrische apparaten zoals mobiele telefoons, laptops, spelcomputers, MP3 spelers maar niet daartoe beperkt is voorzien van een accu of 20 oplaadbare batterijen. Om de accu's en batterijen van deze apparaten op te laden worden meestal verschillende typen opladers toegepast. Het gevolg is een groot aantal opladers en een wirwar van draden voor consumenten die in het bezit zijn van verschillende elektrische apparaten.An increasing number of electrical devices such as mobile telephones, laptops, game computers, MP3 players, but not limited thereto, is provided with a battery or 20 rechargeable batteries. Different types of chargers are usually used to charge the batteries and batteries of these devices. The result is a large number of chargers and a tangle of wires for consumers who own various electrical devices.

Een andere ontwikkeling is dat veel apparaten, zoals PC's, printers, gasontladingslampen, 25 zenders, accu-opladers schakelende voedingen bevatten. Dergelijke schakelende voedingen werken meestal op een frequentie van circa 20 kHz tot circa 100 kHz. Belangrijk voordeel is dat de transformators die in dergelijke voedingen worden toegepast aanzienlijk kleiner zijn dan 50 Hz transformators die hetzelfde vermogen leveren.Another development is that many devices, such as PCs, printers, gas discharge lamps, transmitters, battery chargers, contain switching power supplies. Such switching power supplies usually operate at a frequency of approximately 20 kHz to approximately 100 kHz. An important advantage is that the transformers used in such power supplies are considerably smaller than 50 Hz transformers that deliver the same power.

Onderhavige vinding betreft een nieuw type schakelende voeding waarvan de functionaliteit 30 softwarematig kan worden ingesteld en waarbij de transformator uit een stapeling van platte spoelen bestaat. Dit nieuw type schakelende voeding volgens onderhavige vinding is eenvoudiger en compacter dan schakelende voedingen volgens stand der techniek. Tevens zijn de eigenschappen van een voeding volgens de technologie van onderhavige vinding softwarematig instelbaar. Hierdoor is de schakelende voeding volgens de technologie van 35 onderhavige vinding uitermate geschikt voor massaproduktie en goedkoper dan voedingen volgens stand der techniek. Verder is de schakelende voeding volgens de technologie van onderhavige vinding toepasbaar voor draadloze energie- en informatie-overdracht.The present invention relates to a new type of switching power supply whose functionality can be adjusted by software and in which the transformer consists of a stack of flat coils. This new type of switching power supply according to the present invention is simpler and more compact than switching power supplies according to the prior art. The properties of a power supply according to the technology of the present invention are also software-adjustable. As a result, the switching power supply according to the technology of the present invention is extremely suitable for mass production and cheaper than power supplies according to the prior art. Furthermore, the switching power supply according to the technology of the present invention is applicable for wireless energy and information transfer.

1037734 21037734 2

Beschrijving van de technologie volgens onderhavige vindingDescription of the technology according to the present invention

De technologie volgens onderhavige vinding bestaat volgens een eerste aspect uit een voeding. Deze voeding betrekt zijn elektrische energie bij voorkeur uit het publieke net of uit een accu of uit een zonnecel of uit een turbine waaronder een windmolen of uit een 5 microbiele brandstofcel. Opgemerkt wordt dat onder voeding in deze aanvrage ook het publieke net zelf wordt verstaan: door de wisselspanning uit het publieke net gelijk te richten wordt immers ook een gelijkspanning verkregen die rechtstreeks inzetbaar is als voeding voor onderhavige vinding. Volgens een tweede aspect bestaat onderhavige vinding uit een microprocessor en / of microcontroller en / of PC, verderop kortweg microprocessor of 10 microcontroller genoemd, die op tenminste 2 uitgangen alternerend een gepulseerde gelijkspanning zoals bijvoorbeeld een blokspanning levert. De frequentie en eventueel de amplitude van de gepulseerde gelijkspanning zijn softwarematig instelbaar en de kloksnelheid van de microprocessor wordt bij voorkeur middels een extern kristal ingesteld. Volgens een derde aspect bestaat onderhavige vinding uit een voorversterker die elk van 15 de (blok)spanningen die door de microprocessor geleverd worden versterkt. Bij voorkeur bestaat een dergelijke voorversterker uit een NPN transistor zoals een transistor van het type BC547B die met de basis is aangesloten op de uitgang van de microprocessor, waarvan de emitter op de nul is aangesloten en de collector via een collectorweerstand op de plus is aangesloten. Volgens een vierde aspect bestaat onderhavige vinding uit een 20 vermogensversterker die door de voorversterker wordt gevoed. De vermogensversterker bestaat bij voorkeur uit 2 FETs. De gate van elke FET wordt aangesloten op een kanaal van de voorversterker. Voor de koppeling van de gate van de FETs aan de voorversterker wordt optioneel gebruik gemaakt van 2 weerstanden als spanningsdeler en / of een koppelcondensator en / of een zenerdiode. Het eindresultaat is dat beide FETs van de 25 vermogensversterker alternerend aan en uitgeschakeld worden door de microprocessor. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van N FETs en niet limiterende voorbeelden van geschikte FETs zijn FETs van het type IRF640, IRF840, FQP3N80C.According to a first aspect, the technology according to the present invention consists of a power supply. This power supply preferably receives its electrical energy from the public grid or from a battery or from a solar cell or from a turbine including a windmill or from a microbial fuel cell. It is noted that power supply in this application also means the public network itself: by aligning the alternating voltage from the public network, a direct voltage is also obtained which can be used directly as a power supply for the present invention. According to a second aspect, the present invention consists of a microprocessor and / or microcontroller and / or PC, hereinafter referred to simply as a microprocessor or microcontroller, which alternately supplies a pulsed direct voltage such as, for example, a block voltage on at least 2 outputs. The frequency and optionally the amplitude of the pulsed direct voltage are software-adjustable and the clock speed of the microprocessor is preferably set by means of an external crystal. According to a third aspect, the present invention consists of a preamplifier that amplifies each of the (block) voltages supplied by the microprocessor. Such a preamplifier preferably consists of an NPN transistor such as a BC547B type transistor connected with the base to the output of the microprocessor, the emitter of which is connected to zero and the collector connected to the plus via a collector resistor. According to a fourth aspect, the present invention consists of a power amplifier which is supplied by the preamplifier. The power amplifier preferably consists of 2 FETs. The gate of each FET is connected to a channel of the preamplifier. For the coupling of the gate of the FETs to the pre-amplifier, use is optionally made of 2 resistors as a voltage divider and / or a coupling capacitor and / or a zener diode. The end result is that both FETs of the power amplifier are alternately switched on and off by the microprocessor. Preferably use is made of N FETs and non-limiting examples of suitable FETs are FETs of the type IRF640, IRF840, FQP3N80C.

Volgens een vijfde aspect bestaat onderhavige vinding uit een eerste spiraalgewonden platte spoel waarbij de eerste helft van de spiraalgewonden spoel zich op de bovenkant van 30 een printplaat (PCB) bevindt, de tweede helft van de spiraalgewonden spoel zich aan de onderkant van de PCB bevindt, de eerste helft en tweede helft van de eerste spiraalgewonden spoel middels een doorvoer door de print galvanisch met elkaar verbonden zijn en waarbij deze doorverbinding tevens een contactpunt is dat als centertap fungeert. De centertap van de eerste spiraalgewonden spoel wordt aangesloten op de plus 35 van de voedingsbron. De drain van de eerste FET wordt aangesloten op het eerste uiteinde van de eerste spiraalgewonden spoel en de drain van de tweede FET wordt aangesloten op het tweede uiteinde van de primaire wikkeling van de spiraalgewonden spoel. Opgemerkt 3 wordt dat de inductiviteiten van beide helften van de eerste spiraalgewonden spoel eenvoudig exact gelijk aan elkaar gemaakt kunnen worden door precies dezelfde spiraal op weerszijden van de print aan te brengen.According to a fifth aspect, the present invention consists of a first spiral-wound flat coil, the first half of the spiral-wound coil being on the top of a printed circuit board (PCB), the second half of the spiral-wound coil being on the bottom of the PCB, the first half and second half of the first coil-wound coil are galvanically connected to each other by means of a feed-through through the print and wherein this connection is also a contact point which acts as a center tap. The center tap of the first coil wound coil is connected to the plus of the power supply. The drain of the first FET is connected to the first end of the first coil wound coil and the drain of the second FET is connected to the second end of the primary winding of the coil wound coil. It is noted that the inductances of both halves of the first coil wound coil can simply be made exactly equal to each other by applying exactly the same coil on both sides of the print.

Volgens een zesde aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit middelen 5 om het wisselend elektrisch veld en / of magnetisch veld dat door de toegepaste spoelen die als transformator fungeren wordt opgewekt zoveel mogelijk te beperken tot de ruimte tussen de spoelen. Middelen waarmee het mogelijk is om het wisselend magnetisch veld te beperkte tot de ruimte tussen de spoelen zijn magnetiseerbare materialen zoals ferrietkemen, composieten waarin polymeer en ferrietdeeltjes zijn verwerkt, lijmen waarin 10 ferrietdeeltjes zijn aangebracht of gemagnetiseerde deeltjes met als voorbeeld gemagnetiseerd neodymiumpoeder. Een praktische manier om een composiethars te verkrijgen die geschikt is voor toepassing in combinatie met de technologie volgens onderhavige vinding is het mengen van magnetiseerbaar materiaal waaronder ferrietdeeltjes met giethars die wordt gebruikt om onder meer PCBs in te gieten. Een niet 15 limiterend voorbeeld van een dergelijke giethars is Polyurethane Resin / HardenerAccording to a sixth aspect, the technology according to the present invention consists of means 5 for limiting the alternating electric field and / or magnetic field generated by the coils used as a transformer to the space between the coils as much as possible. Means with which it is possible to limit the alternating magnetic field to the space between the coils are magnetizable materials such as ferrite cores, composites in which polymer and ferrite particles have been incorporated, adhesives in which ferrite particles have been applied or magnetized particles with magnetized neodymium powder for example. A practical way to obtain a composite resin suitable for use in combination with the technology of the present invention is to mix magnetizable material including ferrite particles with casting resin that is used for, among other things, pouring in PCBs. A non-limiting example of such a casting resin is Polyurethane Resin / Hardener

Composition van de firma Robnor Resins Ltd in de UK. Een andere optie is toepassing van commercieel verkrijgbare ferrietplaatjes. Bij voorkeur worden de magnetiseerbare materialen aangebracht rondom de ruimte waarbinnen het wisselend magnetisch veld moet blijven. Praktisch betekent dit in het geval van een transformator, die uit 2 spiraalgewonden 20 spoelen bestaat die op een of meerdere separate printplaten zijn aangebracht, dat het magnetiseerbaar materiaal op de buitenkant van de gestapelde printplaten wordt aangebracht. Optioneel wordt het oppervlak van het magnetiseerbaar materiaal groter gekozen dan het oppervlak van de spiraalgewonden spoelen. Een bijzonder aantrekkelijke configuratie is toepassing van printplaten waarop de spiraalgewonden spoelen gecentreerd 25 zijn op de printplaten en waarbij de afstand van de spoelen tot de randen van de printplaat tenminste 1 mm bedraagt en bij voorkeur meer dan 1 mm. Het magnetiseerbaar materiaal wordt vervolgens op het oppervlak van de buitenste printplaten aangebracht. Kort gezegd onstaat er dus een "sandwich" van magnetiseerbaar materiaal met daartussen een stapeling van een of meerdere printplaten waarop zich in totaal tenminste 2 spoelen 30 bevinden. Middelen om het elektrisch veld zoveel mogelijk te beperken tot de ruimte tussen de spoelen waartussen energie-overdracht plaatsvindt bestaan bij voorkeur uit een massieve laag van een goede elektrische geleider en bij voorkeur uit een metaal dat op het oppervlak van de buitenste printplaten wordt aangebracht. Het oppervlak van de massieve laag bedekt bij voorkeur het hele oppervlak van de spoelen en is bij voorkeur aangebracht 35 op de bovenkant en de onderkant van de "sandwich" van het magnetiseerbaar materiaal.Composition of Robnor Resins Ltd in the UK. Another option is to use commercially available ferrite plates. The magnetizable materials are preferably arranged around the space within which the alternating magnetic field must remain. In practical terms, this means in the case of a transformer consisting of 2 spiral wound coils mounted on one or more separate printed circuit boards, that the magnetizable material is applied to the outside of the stacked printed circuit boards. Optionally, the surface of the magnetizable material is selected to be larger than the surface of the spiral wound coils. A particularly attractive configuration is the use of printed circuit boards on which the spiral wound coils are centered on the printed circuit boards and in which the distance from the coils to the edges of the printed circuit board is at least 1 mm and preferably more than 1 mm. The magnetizable material is then applied to the surface of the outer printed circuit boards. In short, a "sandwich" of magnetizable material is thus created with a stack of one or more printed circuit boards on which there are at least 2 coils in total. Means for limiting the electric field as much as possible to the space between the coils between which energy transfer takes place preferably consist of a solid layer of a good electrical conductor and preferably of a metal which is applied to the surface of the outer printed circuit boards. The surface of the solid layer preferably covers the entire surface of the coils and is preferably applied to the top and bottom of the "sandwich" of the magnetizable material.

Dit laatste is met name belangrijk omdat het aanbrengen van een (geïsoleerde) laag van een goede geleider op het oppervlak van een printplaat met spiraalgewonden spoel tot 4 grote wervelstromen in de geleider leidt hetgeen de energie-overdracht van een primaire spoel naar een secundaire spoel ernstig beperkt. Opgemerkt wordt dat het optreden van wervelstromen in het oppervlak van een goede elektrische geleider bij overdracht van elektrische energie van een primaire spoel naar een secundaire spoel ongewenst is maar 5 dat dit verschijnsel ook bewust kan worden opgewekt door een metalen oppervlak op een spiraalgewonden primaire spoel te plaatsen. Door de wervelstromen in het oppervlak van de goede elektrische geleider ontstaat hierdoor warmte waardoor een plat verwarmingselement wordt verkregen dat bijvoorbeeld kan worden toegepast om condensvorming op spiegels in een badkamer of op buitenspiegels van voertuigen te 10 voorkomen. Een dergelijke toepassing maakt nadrukkelijk deel uit van onderhavige vinding. In figuur 1 is een transformator volgens de technologie van onderhavige vinding schematisch weergegeven. Laag 1 betreft de laag met het oppervlak van een goede elektrische geleider. Laag 2 betreft de laag met magnetiseerbaar materiaal. Laag 3 betreft de stapeling van spiraalgewonden spoelen of van tenminste 1 spiraalgewonden spoel en 15 conventionele cilindrische spoelen. Het is de vakman duidelijk dat desgewenst ook aan de "zijkanten" van de transformator in figuur 1 een laag magnetiseerbaar en / of goede elektrische geleider kan worden aangebracht. Een dergelijke laag is in figuur 1 schematisch weergegeven als laag 4. Verder is de vakman duidelijk dat een spiraalgewonden spoel op een printplaat niet volledig hoeft te worden doorgewikkeld tot het hart van de printplaat. De 20 laatste windingen dicht bij het hart van de printplaat hebben een gering inwendig oppervlak en dragen slechts beperkt bij aan de eigenschappen van de spoel. Om deze reden is het voor een aantal doch niet alle toepassingen interessant om een ruimte rondom het hart van de spiraalgewonden spoel vrij te houden van windingen. Optioneel kan worden gekozen om in een oppervlak in het hart van de spiraalgewonden spoel dat is vrijgehouden van 25 windingen een gat aan te brengen en in dit gat magnetiseerbaar materiaal zoals ferriet aan te brengen. In een aantal gevallen verbetert een dergelijke configuratie de eigenschappen van de transformator aanzienlijk. Er wordt een transformator verkregen die qua gedrag analogie vertoont met conventionele transformators die zogenaamde El kernen hebben en die tegelijkertijd de voordelen van de technologie volgens onderhavige vinding heeft. Een 30 dergelijk type transformator maakt nadrukkelijk deel uit van onderhavige vinding.The latter is particularly important because the application of an (insulated) layer of a good conductor to the surface of a printed circuit board with a spiral wound coil leads to 4 large eddy currents in the conductor, which seriously affects the energy transfer from a primary coil to a secondary coil. limited. It is noted that the occurrence of eddy currents in the surface of a good electrical conductor when transferring electrical energy from a primary coil to a secondary coil is undesirable, but that this phenomenon can also be deliberately generated by applying a metal surface to a spiral wound primary coil. place. The eddy currents in the surface of the good electrical conductor generate heat as a result of which a flat heating element is obtained which can be used, for example, to prevent condensation on mirrors in a bathroom or on exterior mirrors of vehicles. Such an application is expressly part of the present invention. Figure 1 schematically shows a transformer according to the technology of the present invention. Layer 1 relates to the layer with the surface of a good electrical conductor. Layer 2 concerns the layer with magnetizable material. Layer 3 relates to the stacking of spiral wound coils or of at least 1 spiral wound coil and conventional cylindrical coils. It is clear to the person skilled in the art that, if desired, a layer of magnetizable and / or good electrical conductor can also be provided on the "sides" of the transformer in Figure 1. Such a layer is shown schematically in Figure 1 as layer 4. Furthermore, it is clear to the person skilled in the art that a spiral wound coil on a printed circuit board does not have to be completely wound up to the center of the printed circuit board. The last windings close to the center of the printed circuit board have a small internal surface and only make a limited contribution to the properties of the coil. For this reason it is interesting for a number of but not all applications to keep a space around the center of the coil wound coil free of windings. Optionally, it is possible to make a hole in a surface in the heart of the spiral wound coil that is kept free of turns and to provide magnetizable material such as ferrite in this hole. In a number of cases, such a configuration considerably improves the properties of the transformer. A transformer is obtained which exhibits behavioral analogy with conventional transformers having so-called E1 cores and which at the same time has the advantages of the technology according to the present invention. Such a type of transformer is emphatically part of the present invention.

Volgens een zevende aspect bevat de technologie volgens onderhavige vinding middelen om elektromagnetische en / of elektrische en / of magnetische straling die door de functiegenerator en push pull versterker en / of transformator wordt gegenereerd binnen de behuizing van de functiegenerator en push pull versterker te houden. Dergelijke middelen 35 bestaan uit een goede elektrische geleider die als een kooi van Faraday is aangebracht rondom de behuizing van de functiegenerator en push pull versterker en / of transformator en / of magnetiseerbaar materiaal dat is aangebracht rondom de behuizing van de 5 functiegenerator en push pull versterker en / of transformator en / of een netfilter bestaande uit een condensator en / of een spoel en / of een combinatie van tenminste een spoel en een condensator.According to a seventh aspect, the technology according to the present invention comprises means for maintaining electromagnetic and / or electrical and / or magnetic radiation generated by the function generator and push pull amplifier and / or transformer within the housing of the function generator and push pull amplifier. Such means consist of a good electrical conductor which is arranged as a Faraday cage around the housing of the function generator and push pull amplifier and / or transformer and / or magnetizable material which is arranged around the housing of the function generator and push pull amplifier and / or a transformer and / or a mains filter consisting of a capacitor and / or a coil and / or a combination of at least one coil and a capacitor.

Volgens een achtste aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit 5 middelen om de energie-efficiency waarmee energie-overdracht in de transformator optreedt verder te verhogen. Dergelijke middelen bestaan uit een of meerdere condensators en / of spoelen die in serie met en / of parallel aan tenminste een primaire spoel en / of in serie met en / of parallel aan tenminste een secundaire spoel worden geschakeld. Op deze wijze onstaat een resonantiecircuit aan de primaire zijde(n) en / of 10 secundaire zijde(n) van de transformator. Bij voorkeur worden de resonantiefrequenties van de primaire en secundaire kringen op elkaar afgestemd. Het is de vakman duidelijk dat configuraties met afgestemde kringen tot een verbeterde werking van transformators volgens de technologie van onderhavige vinding leiden.According to an eighth aspect, the technology according to the present invention consists of means for further increasing the energy efficiency with which energy transfer occurs in the transformer. Such means consist of one or more capacitors and / or coils connected in series with and / or in parallel with at least one primary coil and / or in series with and / or in parallel with at least one secondary coil. In this way a resonance circuit is created on the primary side (s) and / or secondary side (s) of the transformer. The resonance frequencies of the primary and secondary circuits are preferably tuned to each other. It is clear to the skilled person that configurations with tuned circuits lead to an improved operation of transformers according to the technology of the present invention.

Volgens een negende aspect bestaat de technologie volgens onderhavige vinding uit een 15 microprocessor met software om een wisselspanning of gepulseerde gelijkspanning ter opwekking van een magnetisch veld te genereren en bij voorkeur tegelijkertijd uit middelen om te meten of de schakelende voeding volgens de technologie van onderhavige vinding wordt belast met een belasting die aan vooraf ingestelde specificaties voldoet. De middelen om te meten of de schakelende voeding volgens de technologie van onderhavige vinding 20 wordt belast met een belasting die aan vooraf ingestelde specificaties voldoet bestaan bij voorkeur uit een weerstand met een lage waarde in serie met de primaire spoel van de push pull versterker waarbij deze weerstand werkzaam is verbonden met een ingang van een PIC microcontroller. Nog meer bij voorkeur is naast een weerstand met een lage waarde in serie met de primaire spoel van de push pull versterker ook nog een weerstand 25 met een hoge waarde parallel geschakeld aan de primaire spoel van de push pull versterker en is deze weerstand, eventueel middels twee additionele weerstanden als spanningsdeler, werkzaam verbonden met een ingang van de PIC microcontroller. De ingangen van de PIC microcontroller waarmee de weerstand met een hoge waarde en de weerstand met een lage waarde werkzaam verbonden zijn, zijn bij voorkeur ingangen van een analoog naar 30 digitaal versterker maar niet daartoe beperkt. De weerstand met de lage waarde levert een meting van de stroom als functie van de tijd die middels software in de microprocessor kan worden gemeten. De weerstand met de hoge waarde levert een meting van de spanning over de spoel die eveneens middels software in de microprocessor kan worden gemeten.According to a ninth aspect, the technology according to the present invention consists of a microprocessor with software for generating an alternating voltage or pulsed direct voltage for generating a magnetic field and preferably simultaneously means for measuring whether the switching power supply is according to the technology of the present invention Loaded with a load that meets pre-set specifications. The means for measuring whether the switching power supply according to the technology of the present invention is loaded with a load meeting predefined specifications preferably consists of a low value resistor in series with the primary coil of the push pull amplifier with this resistor is operatively connected to an input of a PIC microcontroller. Even more preferably, in addition to a low-value resistor in series with the primary coil of the push-pull amplifier, a high-value resistor is also connected in parallel to the primary coil of the push-pull amplifier, and this resistance, possibly by means of two additional resistors as voltage divider, operatively connected to an input of the PIC microcontroller. The inputs of the PIC microcontroller to which the high-value resistor and the low-value resistor are operatively connected are preferably, but not limited to, inputs from an analog to digital amplifier. The resistance with the low value provides a measurement of the current as a function of the time that can be measured by software in the microprocessor. The resistor with the high value provides a measurement of the voltage across the coil which can also be measured by software in the microprocessor.

De combinatie van beide metingen levert een veel grotere hoeveelheid informatie dan elk 35 van beide metingen afzonderlijk. Het is de vakman duidelijk dat softwarematige analyse van de stroom en de spanning als functie van de tijd gedetailleerde informatie verstrekt over de aard van de belasting die op de secundaire spoel(en) van de transformator volgens de 6 technologie van onderhavige vinding is aangesloten. Met de technologie volgens onderhavige vinding is het zelfs mogelijk om softwarematig het faseverschil tussen stroom en spanning als functie van de tijd te meten en softwarematige analyse van deze signalen door de microprocessor te laten uitvoeren en softwarematig een aantal besluiten te nemen 5 en akties uit te voeren. Niet limiterende voorbeelden van besluiten die softwarematig kunnen worden genomen na analyse van de gemeten spanning en stroom in het primaire circuit zijn: het aanpassen van het vermogen dat door de schakelende voeding wordt geleverd door softwarematige aanpassing van de frequentie, amplitude, duty cycle van de functiegenerator, het herkennen van een belasting aan de hand van het opgenomen 10 vermogen door die belasting en het resulterende faseverschil tussen spanning en stroom in het primaire circuit. Optioneel kunnen in de belasting bij voorkeur passieve componenten zoals condensators en / of spoelen worden opgenomen die de vermogensoverdracht nauwelijks negatief beïnvloeden doch een duidelijk herkenbaar patroon in het verloop van de stroom en spanning als functie van de tijd in het primaire circuit veroorzaken. Op deze 15 wijze is het mogelijk om softwarematig te herkennen welke belasting op de schakelende voeding is aangesloten. Ook is het mogelijk om de schakelende voeding alleen te laten werken wanneer belastingen worden aangesloten die daarvoor geschikt bevonden zijn. Indien een consument een belasting aansluit die niet wordt herkend, schakelt de schakelende voeding softwarematig uit. Opgemerkt wordt dat toepassen van weerstanden 20 als sensor om softwarematig te meten welk type belasting is aangesloten op de schakelende voeding een niet limiterend voorbeeld is van de technologie volgens onderhavige vinding. Andere niet limiterende voorbeelden zijn: sensors voor het meten van wisselende magnetische velden zoals spoelen, sensors voor het meten van wisselende elektrische velden, gasontladingsbuizen waaronder neonlampjes werkzaam verbonden met 25 een lichtgevoelige weerstand of een fotodiode of een optocoupler, microfoons in het algemeen en ultrasone sensors in het bijzonder, temperatuurmeters zoals NTCs of PTCs (weerstanden met een negatieve of positieve temperatuurcoefficient), afgestemde kringen waarop een belasting is aangesloten en waarbij de belasting werkzaam verbonden is met een ingang van de microprocessor. Verder wordt opgemerkt dat een slimme combinatie van 30 dergelijke sensors zeer specifieke informatie over het type belasting oplevert dat is aangesloten op de belasting.The combination of both measurements provides a much larger amount of information than each of the two measurements separately. It is clear to the skilled person that software analysis of the current and voltage as a function of time provides detailed information on the nature of the load connected to the secondary coil (s) of the transformer according to the technology of the present invention. With the technology according to the present invention it is even possible to measure the phase difference between current and voltage as a function of time with software and to have software analysis of these signals carried out by the microprocessor and to take a number of decisions and perform actions with software . Non-limiting examples of decisions that can be made by software after analysis of the measured voltage and current in the primary circuit are: adjusting the power supplied by the switching power supply by software adjusting the frequency, amplitude, duty cycle of the function generator recognizing a load on the basis of the power absorbed by that load and the resulting phase difference between voltage and current in the primary circuit. Optionally, the load may preferably include passive components such as capacitors and / or coils that hardly affect the power transfer, but cause a clearly recognizable pattern in the course of the current and voltage as a function of time in the primary circuit. In this way it is possible to recognize by software which load is connected to the switching power supply. It is also possible for the switching power supply to work only when loads that are found suitable for this are connected. If a consumer connects a load that is not recognized, the switching power supply switches off with software. It is noted that the use of resistors 20 as a sensor to measure by software what type of load is connected to the switching power supply is a non-limiting example of the technology according to the present invention. Other non-limiting examples are: sensors for measuring alternating magnetic fields such as coils, sensors for measuring alternating electric fields, gas discharge tubes including neon lights operably connected to a light-sensitive resistor or a photodiode or an optocoupler, microphones in general and ultrasonic sensors in particular, temperature meters such as NTCs or PTCs (resistors with a negative or positive temperature coefficient), tuned circuits to which a load is connected and where the load is operatively connected to an input of the microprocessor. It is further noted that a smart combination of such sensors provides very specific information about the type of load that is connected to the load.

Volgens een tiende aspect bestaat de technologie van onderhavige vinding uit een inrichting om draadloos elektrische energie over te dragen. Draadloze energie-overdracht is in deze aanvrage gedefinieerd als het overdragen van elektrische energie van tenminste 35 een eerste object naar tenminste een tweede object waarbij het eerste object en het tweede object galvanisch van elkaar gescheiden zijn en zich in een verschillende behuizing bevinden en / of zich tussen het eerste object en het tweede object een fluidum en / of 7 materiaal en / of vacuum bevindt dat qua geometrie groter is dan de transformator volgens de technologie van onderhavige vinding en geen integraal onderdeel uitmaakt van het eerste object en het tweede object. De technologie volgens onderhavige vinding is om de volgende redenen uitermate geschikt voor draadloze energie-overdracht: 5 • De optimale frequentie, amplitude en duty cycle van de wisselspanning zijn softwarematig instelbaar • De spiraalgewonden primaire spoel volgens de technologie van onderhavige vinding kan rechtstreeks worden aangestuurd door de push pull versterker volgens de technologie van onderhavige vinding waardoor de efficiency van de energie- 10 overdracht hoog is.In a tenth aspect, the technology of the present invention consists of a device for wirelessly transferring electrical energy. Wireless energy transfer is defined in this application as transferring electrical energy from at least a first object to at least a second object wherein the first object and the second object are galvanically isolated from each other and are located in a different housing and / or between the first object and the second object there is a fluid and / or material and / or vacuum which is larger in geometry than the transformer according to the technology of the present invention and does not form an integral part of the first object and the second object. The technology according to the present invention is extremely suitable for wireless energy transfer for the following reasons: • The optimum frequency, amplitude and duty cycle of the alternating voltage can be adjusted by software • The spiral wound primary coil according to the technology of the present invention can be directly controlled by the push-pull amplifier according to the technology of the present invention whereby the energy transfer efficiency is high.

• De spiraalgewonden spoelen volgens de technologie van onderhavige vinding kunnen worden uitgerust met magnetiseerbaar materiaal en met een laag van elektrisch geleidend materiaal volgens het principe in figuur 1 om op deze wijze het wisselend elektrisch veld en het wisselend magnetisch veld dat door de spoelen 15 wordt opgewekt af te schermen voor de omgeving. Op deze wijze kan er voor worden gezorgd dat produkten die gebaseerd zijn op de technologie volgens onderhavige vinding voldoen aan de ICNIRP (International Commission on Nonionizing Radiation Protection) richtlijnen. Deze richtlijnen zijn opgesteld ter bescherming van consumenten voor elektromagnetische straling en 20 consumentenprodukten die op de markt worden gebracht dienen aan deze richtlijnen te voldoen.The spiral wound coils according to the technology of the present invention can be equipped with magnetizable material and with a layer of electrically conductive material according to the principle in figure 1 in order in this way to change the alternating electric field and the alternating magnetic field generated by the coils 15 to protect against the environment. In this way it can be ensured that products based on the technology according to the present invention comply with the ICNIRP (International Commission on Nonionizing Radiation Protection) guidelines. These guidelines have been drawn up to protect consumers against electromagnetic radiation and consumer products placed on the market must comply with these guidelines.

• Met de technologie volgens onderhavige vinding is het door toepassing van microprocessors in combinatie met een van de in eerdere aspecten van de technologie volgens onderhavige vinding genoemde sensors mogelijk om 25 verschillende typen belastingen softwarematig van elkaar te onderscheiden.With the technology according to the present invention, the use of microprocessors in combination with one of the sensors mentioned in earlier aspects of the technology according to the present invention makes it possible to distinguish between different types of loads by software.

Hierdoor is het mogelijk om een enkele zender voor draadloze energie-overdracht geschikte te maken voor verschillende typen belastingen waarbij elke belasting na herkenning door de zender voorzien wordt van het juiste vermogen bij de juiste frequentie.This makes it possible to make a single transmitter for wireless energy transfer suitable for different types of loads, each load after recognition by the transmitter being provided with the correct power at the correct frequency.

30 • Indien geen belasting op de zender voor draadloze energie-overdracht is aangesloten, stelt de microprocessor dit vast aan de hand van sensors, zoals eerder beschreven weerstanden, die in het primaire circuit zijn opgenomen. Nadat is vastgesteld dat geen energie overgedragen behoeft te worden, schakelt de zender over naar een "standby" en "sleeping" modus. In deze modus wordt een zeer laag 35 vermogen aan de primaire spoel geleverd. Bijgevolg is de veldsterkte van het door de spoel geproduceerde magnetisch en elektrische veld zeer klein en wordt voldaan aan de ICNIRP richtlijnen zonder dat de spoel is afgeschermd. Zodra een belasting 8 in het wisselend magnetisch veld wordt geplaatst, wordt dit gedetecteerd door de sensor(s) in het primaire circuit van de zender. De zender stelt nu softwarematig vast of een geldige belasting werkzaam verbonden is met het circuit en indien dit het geval is, wordt het vermogen dat aan het primaire circuit wordt geleverd afgestemd 5 op de belasting.• If no load is connected to the wireless energy transfer transmitter, the microprocessor determines this on the basis of sensors, such as resistances described earlier, that are included in the primary circuit. After it has been determined that no energy needs to be transferred, the transmitter switches to a "standby" and "sleeping" mode. In this mode, a very low power is supplied to the primary coil. Consequently, the field strength of the magnetic and electric field produced by the coil is very low and the ICNIRP guidelines are met without the coil being shielded. As soon as a load 8 is placed in the alternating magnetic field, this is detected by the sensor (s) in the primary circuit of the transmitter. The transmitter now determines by software whether a valid load is effectively connected to the circuit and if this is the case, the power supplied to the primary circuit is adjusted to the load.

• Naast een zekering in de schakeling in het primaire circuit, kan de technologie volgens onderhavige vinding ook nog worden uitgerust met een softwarematige zekering: indien de belasting van het primaire circuit een softwarematig geprogrammeerde waarde overschrijdt, wordt de zender voor draadloze energie-10 overdracht softwarematig uitgeschakeld.• In addition to a fuse in the circuit in the primary circuit, the technology according to the present invention can also be equipped with a software fuse: if the load on the primary circuit exceeds a software programmed value, the transmitter for wireless energy transfer becomes software. turned off.

Het is de vakman duidelijk dat een aantal van de hierboven genoemde voordelen van de technologie volgens onderhavige vinding voor draadloze energie-overdracht ook gelden voor toepassingen waarbij de technologie volgens onderhavige vinding wordt toegepast als schakelende voeding.It is clear to those skilled in the art that a number of the aforementioned advantages of the technology according to the present invention for wireless energy transfer also apply to applications in which the technology according to the present invention is used as a switching power supply.

15 Nu de technologie volgens onderhavige vinding uitvoerig is beschreven volgt een aantal niet limiterende voorbeelden van toepassingen. De technologie volgens onderhavige vinding kan worden toegepast in schakelende voedingen in het algemeen en in het bijzonder in computervoedingen, laptopvoedingen, voeding voor accu-opladers, in audioversterkers, elektromagnetische zenders, aansturingen voor gasontladingslampen, 20 ultrasone transducers, desinfectie-apparatuur voor de procesindustrie, electrolyse- apparatuur, dimmers voor gloeilampen, LEDs, aansturingen voor LEDs, voedingen voor lasapparaten, procesapparatuur ter voorkomen van biofouling.Now that the technology according to the present invention has been described in detail, a number of non-limitative examples of applications follow. The technology according to the present invention can be applied in switching power supplies in general and in particular in computer power supplies, laptop power supplies, power supply for battery chargers, in audio amplifiers, electromagnetic transmitters, controls for gas discharge lamps, ultrasonic transducers, disinfection equipment for the process industry, electrolysis equipment, dimmers for light bulbs, LEDs, controllers for LEDs, power supplies for welding equipment, process equipment to prevent biofouling.

Niet limiterende voorbeelden van toepassingen voor draadloze energie-overdracht zijn: voedingen van draadloze stopcontacten, draadloze verwarmingen van spiegels in 25 badkamers en autospiegels, draadloze aansturing van TL verlichting, draadloze aansturing van UVC desinfectie-apparatuur, draadloze aansturing van ultrasone transducers, draadloos opladen van mobiele telefoons, tandenborstels, scheerapparaten, MP3 spelers, PDAs, laptops, draadloze elektrolyse.Non-limitative examples of applications for wireless energy transfer are: power supplies from wireless sockets, wireless heaters from mirrors in bathrooms and car mirrors, wireless control of fluorescent lighting, wireless control of UVC disinfection equipment, wireless control of ultrasonic transducers, wireless charging of mobile phones, toothbrushes, shavers, MP3 players, PDAs, laptops, wireless electrolysis.

30 Voorbeeld 1Example 1

Een PIC processor van het type 16F84A wordt gevoed via een 24V laboratoriumvoeding. Hiertoe wordt een spanningsstabiliserend element gebruikt dat de spanning van 24 Volt omzet in een spanning van 5 Volt. Dit wordt gerealiseerd door gebruik te maken van een spanningsregelaar van het type LM317. Opgemerkt wordt dat ook een zenerdiode als 35 goedkoper alternatief voor deze toepassing kan worden ingezet. De software van de PIC processor is zodanig ingesteld dat met een frequentie van circa 100 kHz alternerend een blokspanning op uitgang 1 en uitgang 2 zet. De voorversterker bestaat uit 2 transistors van 9 het type BC547B die elk op de basis gevoed worden door de PIC processor. De collector van elke transistor is via een collectorweerstand van 470 ohm met de plus verbonden en de emitter van elke transistor is met de min verbonden. Op de collector wordt de gepulseerde spanning afgenomen met een koppelcondensator van 1 micro Farad. Vervolgens wordt de 5 koppelcondensator aangesloten op een spanningsdeler die uit een serieschakeling bestaat van een weerstand van 470 Ohm en 1 kilo Ohm en die via de weerstand van 1 kilo Ohm op de nul is aangesloten. De spanning over elke weerstand van van 1 kilo Ohm wordt over de gate van een FET van het type IRF640 gezet. De drain van elk van deze FETs is aangesloten op een uiteinde van een eerste spiraalgewonden primaire spoel met een 10 diameter van 4.6 cm die zich op een PCB bevindt met een diameter van 4.7 cm en een dikte van 0.5 mm. De eerste primaire spiraalgewonden spoel bestaat uit 2 helften die zich elk op een zijde van de PCB bevinden. Elke helft van de eerste spiraalgewonden primaire spoel telt 54 windingen. Beide helften van de eerste spiraalgewonden primaire spoel zijn via een contactpunt en doorvoer in het hart van de printplaat galvanisch met elkaar verbonden.A PIC processor of the type 16F84A is powered via a 24V laboratory power supply. For this purpose a voltage stabilizing element is used which converts the voltage of 24 volts into a voltage of 5 volts. This is achieved by using a voltage regulator of the LM317 type. It is noted that a zener diode can also be used as a cheaper alternative for this application. The software of the PIC processor is set in such a way that a block voltage is applied to output 1 and output 2 with a frequency of approximately 100 kHz. The preamplifier consists of 2 transistors of 9 type BC547B, each powered by the PIC processor on the base. The collector of each transistor is connected to the plus via a collector resistor of 470 ohms and the emitter of each transistor is connected to the minus. The pulsed voltage on the collector is taken with a coupling capacitor of 1 micro Farad. The coupling capacitor is then connected to a voltage divider consisting of a series connection of a resistor of 470 ohms and 1 kilo ohm and which is connected to the zero via the resistor of 1 kilo ohm. The voltage across each resistor of 1 kilo Ohm is applied across the gate of a FET of the IRF640 type. The drain of each of these FETs is connected to one end of a first spiral wound primary coil with a diameter of 4.6 cm which is located on a PCB with a diameter of 4.7 cm and a thickness of 0.5 mm. The first primary coil wound coil consists of 2 halves, each located on one side of the PCB. Every half of the first spiral wound primary coil has 54 turns. Both halves of the first spiral wound primary coil are galvanically connected to each other via a contact point and lead-through in the center of the printed circuit board.

15 Het hart en contactpunt van de doorvoer is de centertap van de spoel. De totale inductiviteit van de eerste spiraalgewonden primaire spoel bedraagt 280 pH. Parallel aan de spoel werd een condensator met een capaciteit van 9 nF geschakeld. De centertip van de eerste primaire spoel is aangesloten op de plus van de voeding. De drain van de 2 FETs werden elk respectievelijk op een uiteinde van de eerste spiraalgewonden primaire spoel 20 aangesloten. De source van beide FETs is op de nul aangesloten. Kort samengevat werd op deze wijze een push pull versterker verkregen die werkzaam is verbonden met de eerste spiraalgewonden primaire spoel. Een tweede spiraalgewonden spoel werd toegepast als secundaire spoel. Deze tweede spiraalgewonden spoel heeft exact dezelfde eigenschappen als de eerste spiraalgewonden spoel en ook aan deze tweede spoel werd 25 een condensator van 9 nF parallel geschakeld. Op de tweede spiraalgewonden spoel werd een LED lamp van 12V /1 Watt aangesloten. Nadat de schakelende voeding was ingeschakeld werd de tweede spiraalgewonden spoel in de nabijheid gebracht van de eerste spiraalgewonden spoel. Bij een afstand tussen de primaire en de secundaire spoel van minder dan 2 cm bleek de lamp fel te branden. Hiermee is aangetoond dat de 30 technologie volgens onderhavige vinding werkt.The center and contact point of the lead-through is the center tap of the coil. The total inductance of the first spiral wound primary coil is 280 pH. A capacitor with a capacity of 9 nF was connected in parallel to the coil. The center tip of the first primary coil is connected to the plus of the power supply. The drain of the 2 FETs were each respectively connected to one end of the first spiral wound primary coil. The source of both FETs is connected to zero. Briefly, a push-pull amplifier obtained in this manner is operatively connected to the first spiral wound primary coil. A second spiral wound coil was used as a secondary coil. This second coil-wound coil has exactly the same properties as the first coil-wound coil and also a capacitor of 9 nF was connected in parallel to this second coil. An LED lamp of 12V / 1 Watt was connected to the second spiral wound coil. After the switching power supply was turned on, the second coil wound coil was brought into proximity with the first coil wound coil. At a distance between the primary and the secondary coil of less than 2 cm, the lamp was found to burn brightly. This demonstrates that the technology works according to the present invention.

Voorbeeld 2Example 2

De opstelling zoals beschreven in voorbeeld 1 werd ingebouwd in een metalen behuizing met daarin een venster waarop de primaire spiraalgewonden spoel werd aangebracht.The arrangement as described in Example 1 was built into a metal housing with a window on which the primary coil wound coil was mounted.

35 Het wisselend elektrisch veld [V/m] en het wisselend magnetisch veld [T] werd gemeten in de nabijheid van de primaire spoel met een Aaronia AG Spectran NF 5035 spectrum analyzer voor het meten van wisselende elektrische en magnetische velden. De 10 bandbreedte van het te meten spectrum werd ingesteld op het gebied van 1 kHz tot 1 MHz en de resolutie van de meting werd ingesteld op 1 kHz. Aangezien de schakelende voeding was geprogrammeerd op een werkfrequentie van 100 kHz, werden dus niet alleen de wisselende elektrische en magnetische veldsterkten bij 100 kHz maar ook bij een aantal 5 harmonischen van deze frequentie gemeten.The alternating electric field [V / m] and the alternating magnetic field [T] was measured in the vicinity of the primary coil with an Aaronia AG Spectran NF 5035 spectrum analyzer for measuring alternating electric and magnetic fields. The bandwidth of the spectrum to be measured was set in the range of 1 kHz to 1 MHz and the resolution of the measurement was set to 1 kHz. Since the switching power supply was programmed at an operating frequency of 100 kHz, therefore, not only the alternating electric and magnetic field strengths at 100 kHz but also at a number of harmonics of this frequency were measured.

Na inschakelen van de schakelende voeding werd op een afstand van 0 cm van de primaire spoel een wisselend elektrisch veld van 400 V/m tot 800 V/m gemeten. Op een afstand van 10 cm van beide opelkaar geplaatste spoelen en overdracht van elektrische energie van de primaire naar de secundaire spoel werd een elektrische veldsterkte van 200 V/m tot 300 V/ 10 m gemeten. De elektrische veldsterkte op een afstand van 20 cm van beide opelkaar geplaatste spoelen bedroeg tijdens energie-overdracht 25 V/m. Aangezien de ICNIRP richtlijn voorschrijft dat bij een frequentie van 100 kHz de veldsterkte beneden 87 V/m moet blijven, voldoet de in voorbeeld 1 beschreven technologie niet aan de ICNIRP voorschriften bij een afstand tot beide spoelen kleiner dan 20 cm.After switching on the switching power supply, an alternating electric field of 400 V / m to 800 V / m was measured at a distance of 0 cm from the primary coil. An electric field strength of 200 V / m to 300 V / 10 m was measured at a distance of 10 cm from both coils placed one above the other and transfer of electrical energy from the primary to the secondary coil. The electric field strength at a distance of 20 cm from both coils placed one after the other was 25 V / m during energy transfer. Since the ICNIRP directive stipulates that the field strength must remain below 87 V / m at a frequency of 100 kHz, the technology described in example 1 does not meet the ICNIRP requirements at a distance of both coils smaller than 20 cm.

15 De magnetische veldsterkte op een afstand van 0 cm van beide spoelen bedroeg tijdens energie-overdracht 3.5 pT. Op 20 cm afstand van beide spoelen bedroeg de magnetische veldsterkte 395 nT. Deze waarde ligt onder het door ICNIRP voorgeschreven maximum van 6.26 pT.The magnetic field strength at a distance of 0 cm from both coils was 3.5 pT during energy transfer. At a distance of 20 cm from both coils, the magnetic field strength was 395 nT. This value is below the maximum of 6.26 pT prescribed by ICNIRP.

Om zowel de elektrische veldsterkte als de magnetische veldsterkte in de buurt van de 20 spoelen te beperken werden beide spoelen bedekt met ferriet staven met een dikte van 4mm en een lengte van 6 cm. Bovenop deze ferrietstaven werd een stuk PCB met een ononderbroken koperlaag geplaatst zodanig dat de spoelen volledig waren afgedekt. Vervolgens werd op een afstand van 0 cm opnieuw de elektrische veldsterkte en magnetische veldsterkte gemeten. De elektrische veldsterkte op een afstand van 0 cm van 25 beide spoelen bedroeg tijdens energie-overdracht 19 V/m en de magnetische veldsterkte 2.8 pT. Beide waarden voor de veldsterkte liggen ruim onder de door ICNIRP opgestelde richtlijnen.In order to limit both the electric field strength and the magnetic field strength in the vicinity of the coils, both coils were covered with ferrite rods with a thickness of 4 mm and a length of 6 cm. A piece of PCB with a continuous copper layer was placed on top of these ferrite rods so that the coils were completely covered. The electric field strength and magnetic field strength were then measured again at a distance of 0 cm. The electric field strength at a distance of 0 cm from both coils during energy transfer was 19 V / m and the magnetic field strength was 2.8 pT. Both values for the field strength are well below the guidelines drawn up by ICNIRP.

Het experiment in voorbeeld 2 toont aan dat de technologie volgens onderhavige vinding op een veilige wijze in consumentenprodukten kan worden geïmplementeerd.The experiment in Example 2 shows that the technology according to the present invention can be safely implemented in consumer products.

30 35 103773430 35 1037734

Claims

Device for a switching power supply with stackable transformer characterized by • a function generator and 5. a push pull amplifier that is driven by the function generator and • at least a first spiral wound primary coil with center tap which is operatively connected to the push pull amplifier and • at least a second coil located in the alternating magnetic field of the first coil and 10. at least a first load operatively connected to the second coil.

2. Device as claimed in claim 1, wherein the first half of the first spiral wound primary coil is on the top of a printed circuit board (PCB), the second half of the spiral wound coil is on the bottom of the same PCB 15, the first half and second half of the first coil wound coil are galvanically connected to each other through a feed-through through the print and wherein this feed-through is also a contact point that acts as a center tap and is connected to the plus of a power supply.

3. Device as claimed in claim 1, wherein the first primary coil is composed by series connection of at least 2 coils located on different PCBs.

Device according to one of the preceding claims 1 to 3, wherein the function generator contains at least one microcontroller and software for controlling the push pull amplifier.

5. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-4, increased by at least one sensor operatively connected to the microcontroller, said sensor or sensor combination measuring at least one signal characterizing and transmitting the load connected to the switching power supply to at least one input of the microcontroller.

6. Device as claimed in claim 5 plus software that interprets the signal fed by at least one sensor at the input of the microcontroller, after which the frequency and / or amplitude and / or duty cycle of the signal generated by the function generator is adjusted to software another value including the value zero.

7. Device as claimed in claim 6, wherein the switching power supply is switched off by software if the characteristic properties of the electrical load which is connected to the switching power supply do not satisfy the setting set by software. 1037734

Device as claimed in claim 6, wherein after recognition of the electrical load which is connected to the switching power supply, the properties of the switching power supply are software-matched to said electrical load.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1-8, wherein the control 5 of the first primary coil is equipped with sensors including resistors to simultaneously measure the current and voltage as a function of time and to interpret this software-wise through a microcontroller .

10. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-9, plus magnetizable material which is applied on or in the vicinity of at least one primary and / or secondary coil to limit the magnetic field strength in the vicinity of at least one primary and / or secondary coil.

11. Device as claimed in any of the foregoing claims 1-10, plus an electrically conductive surface which is arranged on or in the vicinity of at least one primary and / or secondary coil for limiting the electric field strength IS in the vicinity of at least one primary and / or secondary coil.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1 to 11, wherein first a layer of magnetizable material is provided on at least one primary and / or secondary coil and on at least a part of this magnetizable material an electrically conductive surface so that at the same time the magnetic field strength and the electric field strength in the vicinity of at least one primary and / or secondary coil is limited.

Device as claimed in any of the foregoing claims 1 to 12, wherein wireless energy transfer is realized.

14. Method for a switching power supply characterized by a device as described in one of the preceding claims 1 to 13.

Method for wireless energy transfer characterized by a device as described in one of the preceding claims 1 to 13.

A method for manufacturing a switching power supply as defined in any one of claims 1 to 13.

17. Method for the manufacture of a device for wireless energy transfer as defined in one of the preceding claims 1 up to and including 13. 35 1037734