TWI304286B - Induction circuit for contactless power supply apparatus - Google Patents

Description

1304286 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 纟發明係有關於—種無接觸供電設備之感應受電電路 【先前技術】 習知無接觸供電 中所揭示。 #之感應文電電路，例如特許文獻一 二次側受電電路（咸雍# t ^u (4應又電電路）係設有對向於高周波 之—次㈣應線路之線圈，該線圈接續有形成線圈 與感應線路之周波數並捃 、'、 _有全波整流==:路之共振電容器，該電容 於美準兩尸夕一 整机電路接縯有輸出電壓控制 控控制電路而構成。負荷係、接續於定電塵 " 巾由該定電壓控制電路向負荷供電。又，該全波 整流電路之歸還側的兩個二極體，分別並列接續有短路裝置 以及電晶體（以下稱為短路用電晶體）。 又，全波整流電路中未接續電晶體的一方的二極體之陰 極’與全波整流電路之輸出端接續的輪出調㈣電晶體之= "裝有電流限制用線圈，而在定電壓控制電路設有由比 出電壓與基準電塵的比較器之輸出信號打開且開始計數的 料器。該計時器係在計數值變為心設定之計數值（設定 時間)時，將輸出信號打開，由該打開的輪出信號打開短路 用電晶體。又’定電㈣制電路設有串聯電路（and電路）， 當比較器的輸出信號打開，且計時器的輪出信號打開時，具 有輸出調整用電晶體打開之結構。 7037-6581-PF；Ahddub 5 1304286 由上述、’D構，負何減少而輪出電壓上 過基準電壓’則由比較 右輪出電壓超 體。同時，由比較器的輸出":開輸出調整用電晶 W輸出仏唬起動計時器，既睥 柃器的設定時間）後，計士 π 疋Τ間（汁 "寸斋的輸出信號打開，打 電晶體且關閉輸出調整用電晶體。 用 由上述作用，輪屮胡敕 /Α ·隹㊉r 出5周整用電晶體打開時，輪出電壓維捭 在基準電壓，又，共振雪& % — 电全难待 制用線圈，打開短路用雷曰駚h m .狀電机限 電流限制用線圈蓄積的萨旦仏山 用免日日體^， 園萄償的月匕里輸出至負荷而可有 可減少損失。 I文使用，因而 【特許文獻一】日本牲pg 、 ㈡不特開千1 1 -2529 1 2號公報 然而，上述習知社播由 . 、、D構中，上昇過度的輸出電壓使用定雷 壓控制電路下降至基Μ π-μ 丰電壓枯，定電壓控制電路的輸出調整 用電晶體打開，又，共振電容 + 裔畜積的電何，係藉由電流限 制用線圈而一次流入輸出調| 曰 门堂用電日日體。個突入電流可能 會招致輸出調整用電晶體的破撩 η' , _ _ 电曰曰體的破壞，且對電流限制用線圈急速 加熱，因而有產生埶指卷沾„ Hs , _ 男鹿玍'、、、禎失的問喊，由於上述突入電流，電流 限制用線圈或輸出調整用電晶體無法大型化。 又’習知結構中，控制短路用電晶體以及輸出調整用電 晶體的電路具有複雜結構的問題。 【發明内容】 因此本纟日月之一目㈤在於提供一種無接觸供電設備之 感應受電電路，㈣止突人電流發生，可避免電晶體破壞， 7037-6581-PF；Ahddub 6 1304286 降低線圈的熱損失，且達到元件的小型化。 為達到上述目的，本發明之申請專利範圍第丨項提供— 種無接觸供電設備之感應受電電路，設有對向於高周波電流 μ經之感應線路而由該感應線路感應而得之起電力之受電 線圈，由該受電線圈感應之起電力而對消費電力變動之=荷 供電，包括：共振電容器，並列接續於受電線圈，形成受電 線圈與感應線路之周波數共振之共振電路；全波整流器，由 四個二極體形成，將由共振電路取出的交流電壓整流，供给 至負荷；短路裝置，分別並列接續於在全波整流器之歸還側 的兩個二極體；電流限制用線圈’在全波整流器之輸出端盘 負荷間直列接續；以及平滑用電容器，在電流限制用線圈食 負荷間並列接續於該負荷；其中，由作動任-短路裝置’使 得共振電路之共振停止。 根據上述結構’在作動任一括敗_罢^ ^ 1 妞路裝置，使得共振電路之 共振停止的場合，由共据雷敗 八振電路取出的交流電流藉由電流限制 用線圈而不會流向共振電路， j防止犬入電流流經電流限制 用線圈。如此，短路裝置與全波整流ϋ共通化，又，作動短 路裝置而使得共振電路之並 振分止使得突入電流不流向電 流限制用線圈，可達到元件的小型化。 又，申請專利範圍第2 . ^ Α載之無接觸供電設備之感廡 受電電路中，監視任一短路F " 略展置施加之電壓之電位，而在 個知路裝置之中作會7 - h μ & 一極體為順偏壓之短路裝置。 板據上述結構，作動一 士碰 f動一極體為順偏壓之短路裝置，二極 體由順偏壓切換為逆偏壓眛 _ . # I 4，可使電流徐徐流動，防止突入 7037-6581-PF；Ahddub 7 l3〇4286 電流流向短路裝置以及電流限制用線 置破壞，且可大幅降低電流限制用線圈的熱損失。 、 又’申請專利範圍第3項記載之無接觸供電 受電電路中，短路裝置係由半導體元件形成。β 感應 根據上述結構’短路裝置使用半 免兩^ ^ 亍等體兀件，可對應於共 振電路之咼周波電流流經半導體元

件且使用短路裝置時可 侍到同樣的效果。 T J 【發明之效果】 本發明之無接觸供電設備之感應受電電路，係將短路裝 置與^波整流器共通化’又，作動短路裝置使得共振電路之 共振停止，突人f流不會流入電流限制用線目，可達到元件 的小型化。 懂 明 為使本發明之上述及其他目 下文特舉具體之較佳實施例 的、特徵和優點能更明顯易 ，並配合所附圖式做詳細說 【實施方式】 以下請參考相關圖式，說明本發明一實施例之無接觸供 電設備之感應受電電路。 如第1圖所示，無接觸供電設備之感應受電電路丨，係 由置於1 OKHz等一定周波數之交替磁場中而發生感應起電力 之受電線圈2、並列接續於受電線圈2且形成受電線圈2與 感應線路之周波數共振之共振電路之共振電容器3、由四個 7037-6581-PF;Ahddub 8 1304286 二極體6(6a、6b、6c、6d)形成，將由共振電路取出的交流 電壓整流’供給至負荷1 2之全波整流器4、分別並列接續於 在該全波整流器之歸還側的兩個二極體6 c、6 d之電晶體（短 路袭置之一例）5(5a、5b)、與全波整流器4之輸出端接續之 整流用二極體9、在全波整流器4之輸出端以及整流用二極 體9的陰極之接續點與負荷12間直列接續之電流限制用線 圈（DC線圈）1〇、以及在電流限制用線圈與負荷12間並列 接續於負荷12之平滑用電容器U所構成。又，由與全波整 流器4共通化而進行開關動作的電晶體5、整流用二極體9、 以及電流限制用線圈10形成直流定電壓電路8。又，全波整 流器4係由四個二極體63、此、6(：、6(1橋狀接續二成橋 形全波整流電路。 又，電晶體5a係在集電器接續二極體6c的陰極，在發 =續二極體6C的陽極，電晶體5b係在集電器接續二‘ 體W的陰極’在發射器接續二極體“的陽極。又，二極體 6中由陽極流向陰極之電流的方向順偏壓。 係監：雷？行各電晶體5a、5"控制之電晶體控制… r力之於B曰體5b之集電器(X點)施加之電壓與負荷12(Υ點) 把加之輪出電壓（負荷電壓）。又，共振電路之共振 <古=，） 電曰日體控制電路7係順偏壓並列技择 /、 Τ ^ 開任一電日體^6e'6d而打 日曰體5,例如在二極體6c為順偏遂的場 5a打開而共振電路之共振停 電曰曰體 合，電曰骑π 杜體6(1為順偏壓的場 以：打開而共振電路之共振停止之結構。 吞明上述實施例之作用。

Ahddub 7037-6581，·· 1304286 例如IGKHz等的高周波電流供給至感應線路，由在該感 ::路發生：束’而在受電線圈2發生感應起電力，由該起 發生的交流電流而得到的交流電壓在全波整流器4整 =，藉由電流限制用線圈（DC線圈）1〇而供給至負荷Μ。此 牯，電荷在平滑用電容器丨丨充電。 在此，電晶體控制電路7,在負荷12減少的輕負荷狀熊， 〒視到輸出電壓較預先設定之既定電壓(基帛電壓)上：的 %合，控制輸出電壓而停止共振電路之共振。 >此時，在一極冑6c為順偏壓的場合，共振電路之共振 化止’電晶體控制電路7將電晶體5a打開。此時電流不流 通，電晶體5a的集電器施加的電壓之電位至少在半週期後 由負側切換至正側。 ，二極體6c變為逆偏壓，如第2圖所示，電流係由 共振電路電晶體5a—二極體6d—共振電路（路徑丨）徐徐流 動犬入電流不會流入電晶體5a以及電流限制用線圈丨〇， 因而可使共振電路之共振停止。 如上所述使共振電路之共振停止，電流限制用線圈Μ 會將電流限制用線圈10所貯存的能量放出，由平滑電容器 11平滑化而供給至負荷1 2。 又，電晶體控制電路7，在負荷增加的通常負荷狀態， 監視輸出電壓較基準電壓低的場合中，為使共振電路再度共 振，將電晶體5 a關閉（開通狀態）。 以上所述之本實施例，係將電晶體5與全波整流器4共 通化’作動電晶體5，而使共振電路之共振停止，突入電流 10 7037-6581-PF；Ahddub 1304286 不會流入電流限制用線圈1 0，可 J建到7G件的小型化。 又，本實施例中，共振電容考q 兒谷态3畜積的電荷不會一女流 入，各電晶體5以及電流限制用線 固1 u不會有大入電流流 入，可防止各電晶體5破壞，且^r I A一 大幅降低電流限制用線圈 1 0的熱抽失。 又，本實施例中，由使用雷曰獅 、 文用包日日體或閘流體（thyristor) 專的半導體元件’可對應由共振雷改 、振笔路流經的高周波電流。 又’本實施例中，使用做為短路裝置的電晶體5,然而 也可使用閘流體等的半導體元件，可得到同樣的效果。 又’本實施例中，全波餐、ώ哭 反登机益的二極體6係為順偏壓而 只有-方的電晶體(短路裝置)5打開，但在順偏塵而一方的 電晶體（短路裝置）5 #開之後，也可在時間差而將另一方的 電晶體（短路裝置）5打開。 雖然本發明已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，㈣熟f此項技#者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，仍可作些許的更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明] 第1圖係顯示本發明一實施例之無接觸供電設備之感應 受電電路之電路圖。 第2圖係顯示本發明一實施例之共振電路之共振停止時 之電流流動之示意圖。 11 7037-6581-PF；Ahddub 1304286 【主要元件符號說明】 1〜感應受電電路； 2〜 /受電線圈； 3〜共振電容器； 4〜 '全波整流器； 7〜電晶體控制電路； 8〜 /直流定電壓電路； 9〜整流用二極體； 10' 〜電流限制用線圈 11〜平滑用電容器； 12 〜負荷； 6(6a、6b、6c、6d)〜二極體； 5 (5a、5b)〜電晶體（短路裝置） 0 7037-6581-PF;Ahddub 12

Claims (1)

1304286 十、申請專利範圍： 1 · 一種無接觸供電設備之感應受電電路，設有對向於_ 周波電流流經之感應線路而由該感應線路感應而得之起電 力之受電線圈，由該受電線圈感應之起電力而對消費電力气 動之負荷供電，包括： 變 共振電容器，並列接續於該受電線圈，形成該受電線圈 與該感應線路之周波數共振之共振電路； 全波整流器，由四個二極體形成，將由該共振電路取出 的交流電壓整流，供給至該負荷； 短路裝置，分別並列接續於在該全波整流器之歸還側的 兩個該等二極體； 電"IL限制用線圈，在該全波整流器之輸出端與該負荷間 直列接續；以及 平滑用電容器，在該電流限制用線圈與該負荷間並列接 續於該負荷； 其中，由作動任一該等短路裝置，使得該共振電路之共 振停止。 2. 如申印專利範圍第丨項所述之無接觸供電設備之感應 X電電路’ #中監視任一該等短路裝置施加之電壓之電位， 而在兩個該等短路裝置之中作動該等二極體為順偏麗之短 路裝置。 3. 如申請專利範圍帛2項所述之無接觸供電設備之感應 受電電路，其中該等短路裝置係由半導體元件形成。 13 7037-6581-PF；Ahddub