TWI527333B - 調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法 - Google Patents

調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI527333B
TWI527333B TW102143580A TW102143580A TWI527333B TW I527333 B TWI527333 B TW I527333B TW 102143580 A TW102143580 A TW 102143580A TW 102143580 A TW102143580 A TW 102143580A TW I527333 B TWI527333 B TW I527333B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
tuning
terminal
circuit
field effect
effect transistor
Prior art date
Application number
TW102143580A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201433041A (zh
Inventor
寇迪 柏頓 惠爾藍德
琳達 史黛西 艾里序
諾瓦克 威廉 亨利 三世 汎
葛畢瑞爾 伊薩克 瑪優
Original Assignee
高通公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 高通公司 filed Critical 高通公司
Publication of TW201433041A publication Critical patent/TW201433041A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI527333B publication Critical patent/TWI527333B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03J—TUNING RESONANT CIRCUITS; SELECTING RESONANT CIRCUITS
    • H03J3/00—Continuous tuning
    • H03J3/20—Continuous tuning of single resonant circuit by varying inductance only or capacitance only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/50—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using additional energy repeaters between transmitting devices and receiving devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Description

調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法
本發明大體而言係關於無線功率。更具體言之，本發明係針對使用開關以用於在無線功率轉移系統中進行調諧。
增加之數目及種類之電子器件係經由可再充電電池來供以電力。此等器件包括行動電話、攜帶型音樂播放器、膝上型電腦、平板電腦、電腦周邊器件、通信器件(例如，藍芽器件)、數位攝影機、助聽器及其類似者。雖然電池工藝已改良，但電池供電型電子器件日益需要及消耗更大的功率量，藉此常常需要再充電。可再充電器件常常經由憑藉實體地連接至電源供應器之電纜或其他類似之連接器所達成的有線連接而充電。電纜及類似之連接器可有時不方便或麻煩且具有其他缺陷。能夠在自由空間中轉移待用以對可再充電電子器件充電之功率或將功率提供至電子器件的無線充電系統可克服有線充電解決方案之一些缺點。因而，有效地且安全地將功率轉移至電子器件之無線功率轉移系統及方法係吾人所要的。
在附加之申請專利範圍之範疇內的系統、方法及器件之各種實施各自具有若干態樣，該等態樣中沒有單一態樣完全負責本文中所描述之所要屬性。在不限制附加之申請專利範圍之範疇的情況下，本文 中描述一些顯著特徵。
本說明書中所描述之標的物之一或多個實施的細節在隨附圖式及以下描述中予以闡述。其他特徵、態樣及優點將自該描述、該等圖式及申請專利範圍而變得顯而易見。應注意，以下諸圖之相對尺寸可能未按比例繪製。
本發明之一個態樣提供一用於調諧之裝置。在一個實施例中，該裝置包括一調諧元件及一場效電晶體。該場效電晶體包括閘極、第一端子接點及第二端子接點。在一些實施例中，場效電晶體可基於閘極之電特性相對於第一端子接點之電特性的改變而將調諧元件電嚙合至AC(交流電)功率。在一些實施例中，第一端子接點係處於交流電電壓。該裝置另外包括一用以減小場效電晶體之內部汲極源極電容的汲極偏壓電路。該裝置可另外包括DC阻塞電容器。在一個實施例中，該裝置亦可包括一閘極偏壓電路，該閘極偏壓電路經組態以相對於第一端子接點之電特性來調整閘極之電特性從而驅動場效電晶體。該電特性可包括偏壓電位。該調諧元件可包括電容器或電感器或兩者之組合。
100‧‧‧無線功率轉移系統
102‧‧‧輸入功率
104‧‧‧傳輸器
105‧‧‧能量場
108‧‧‧接收器
110‧‧‧輸出功率
112‧‧‧距離
114‧‧‧傳輸天線
118‧‧‧接收天線
204‧‧‧傳輸器
205‧‧‧無線場
206‧‧‧傳輸電路
208‧‧‧接收器
210‧‧‧接收電路
214‧‧‧傳輸天線
218‧‧‧接收天線
219‧‧‧通信頻道
222‧‧‧振盪器
223‧‧‧頻率控制信號
224‧‧‧驅動器電路
226‧‧‧濾波器及匹配電路
232‧‧‧匹配電路
234‧‧‧整流器及切換電路
236‧‧‧電池
350‧‧‧傳輸或接收電路
352‧‧‧天線
354‧‧‧電容器
356‧‧‧電容器
358‧‧‧信號
404‧‧‧傳輸器
406‧‧‧傳輸電路
408‧‧‧低通濾波器(LPF)
409‧‧‧固定阻抗匹配電路
414‧‧‧傳輸天線
415‧‧‧控制器
416‧‧‧負載感測電路
423‧‧‧振盪器
424‧‧‧驅動器電路
480‧‧‧存在偵測器
506‧‧‧功率轉換電路
508‧‧‧接收器
510‧‧‧接收電路
512‧‧‧切換電路
514‧‧‧發信及信標電路
516‧‧‧處理器
518‧‧‧接收天線
520‧‧‧RF至DC轉換器
522‧‧‧DC至DC轉換器
550‧‧‧器件
602‧‧‧輸入信號
614‧‧‧天線
620‧‧‧電容
622‧‧‧可變電阻器
624‧‧‧驅動器電路
626‧‧‧低通濾波器電路
632‧‧‧電感器
634‧‧‧電容器
636‧‧‧電容器
650‧‧‧傳輸電路
710‧‧‧DC阻塞電容器
712‧‧‧DC阻塞電容器
714‧‧‧調諧元件
720‧‧‧場效電晶體(FET)
722‧‧‧汲極接點
724‧‧‧源極接點
726‧‧‧閘極接點
730‧‧‧電阻器
732‧‧‧電阻器
734‧‧‧閘極至源極電容器
736‧‧‧AC功率路徑
738‧‧‧AC功率路徑
750‧‧‧偏壓電路
814‧‧‧調諧元件
822‧‧‧汲極接點
824‧‧‧源極接點
860‧‧‧偏壓電路
920‧‧‧場效電晶體(FET)
922‧‧‧汲極接點
924‧‧‧源極接點
960‧‧‧汲極偏壓電路
1020‧‧‧第一場效電晶體(FET)
1040‧‧‧第二場效電晶體(FET)
1120‧‧‧調諧電路
1140‧‧‧調諧電路
1305‧‧‧無線功率調諧電路
1310‧‧‧構件
1315‧‧‧構件
圖1為根據本發明之例示性實施例之例示性無線功率轉移系統的功能性方塊圖。
圖2為根據本發明之各種例示性實施例之例示性組件的功能性方塊圖，該等組件可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖3為根據本發明之例示性實施例的包括傳輸或接收天線之圖2之傳輸電路或接收電路之一部分的示意圖。
圖4為根據本發明之例示性實施例之傳輸器的功能性方塊圖，該傳輸器可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖5為根據本發明之例示性實施例之接收器的功能性方塊圖，該 接收器可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖6為可用於圖4之傳輸電路中之傳輸電路之一部分的示意圖。
圖7為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖8為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖9為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖10為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖11為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖12為根據本發明之例示性實施例之在無線功率轉移系統中進行調諧之方法的流程圖。
圖13為根據本發明之例示性實施例之調諧電路的功能性方塊圖，該調諧電路可用於圖1之無線功率轉移系統中。
圖式中所說明之各種特徵可能未按比例繪製。因此，為清楚起見，可任意擴大或縮小各種特徵之尺寸。另外，該等圖式中之一些圖式可能未描繪一給定系統、方法或器件之所有組件。最後，相似參考數字可用於貫穿本說明書及諸圖表示相似特徵。
意欲將下文結合附圖所闡述之詳細描述作為本發明之例示性實施例之描述且該詳細描述並不意欲代表可藉以實踐本發明之僅有實施例。貫穿此描述所使用之術語「例示性」意謂「充當實例、例子或說明」，且未必應被解釋為相比其他例示性實施例較佳或有利。該詳細描述包括特定細節以便達成提供對本發明之例示性實施例之透徹理解 的目的。在一些例子中，以方塊圖形式展示一些器件。
無線地轉移功率可能指在不使用實體電導體的情況下將與電場、磁場、電磁場或別樣者相關聯之任何形式之能量自傳輸器轉移至接收器(例如，可經由自由空間來轉移功率)。至無線場(例如，磁場)中之功率輸出可由「接收天線」予以接收、捕捉或耦接以達成功率轉移。
圖1為根據本發明之例示性實施例之例示性無線功率轉移系統100的功能性方塊圖。輸入功率102可自電源(未圖示)而提供至傳輸器104以用於產生一用於提供能量轉移之場105。接收器108可耦接至場105且產生輸出功率110以供耦接至輸出功率110之器件(未圖示)來儲存或消耗。傳輸器104與接收器108兩者被分開一距離112。在一個例示性實施例中，傳輸器104及接收器108係根據互相諧振關係而組態。當接收器108之諧振頻率與傳輸器104之諧振頻率實質上相同或非常接近時，傳輸器104與接收器108之間的傳輸損耗係最小。因而，與可能需要大型線圈(其需要使線圈非常接近(例如，若干mm))之純粹電感式解決方案形成對比，可在較大距離範圍內提供無線功率轉移。諧振電感耦接技術可因此允許在各種距離範圍內且藉由多種電感線圈組態所達成之經改良之效率及功率轉移。
當接收器108位於由傳輸器104所產生之能量場105中時，接收器108可接收功率。場105對應於由傳輸器104輸出之能量可被接收器108捕捉的區域。在一些狀況下，場105可對應於傳輸器104之「近場」，如下文將予以另外描述。傳輸器104可包括一用於輸出能量傳輸之傳輸天線114。接收器108另外包括一用於自該能量傳輸接收或捕捉能量之接收天線118。近場可對應於其中存在由傳輸天線114中之電流及電荷產生且最低程度地使功率輻射遠離傳輸天線114之強反應場的區域。在一些狀況下，近場可對應於在傳輸天線114之約一個波長(或其 分率)內的區域。傳輸天線114及接收天線118係根據應用及待與之相關聯之器件而尺寸化。如上文所描述，可藉由將傳輸天線114之場105中的一大部分能量耦合至接收天線118而非使大多數能量以電磁波傳播至遠場來發生有效能量轉移。當定位於場105內時，可在傳輸天線114與接收天線118之間逐漸形成「耦合模式」。本文中將位於傳輸天線114及接收天線118周圍且可能發生此耦合之區域稱作耦合模式區域。
圖2為根據本發明之各種例示性實施例之例示性組件的功能性方塊圖，該等組件可用於圖1之無線功率轉移系統100中。傳輸器204可包括傳輸電路206，該傳輸電路206可包括振盪器222、驅動器電路224及濾波器及匹配電路226。振盪器222可經組態以在所要頻率下(諸如468.75KHz、6.78MHz或13.56MHz)產生一信號，可回應於頻率控制信號223來調整該信號。該振盪器信號可經提供至一驅動器電路224，該驅動器電路224經組態以在(例如)傳輸天線214之諧振頻率下驅動傳輸天線214。驅動器電路224可為經組態以自振盪器222接收方形波且輸出正弦波之切換放大器。舉例而言，驅動器電路224可為E類放大器。亦可包括一濾波器及匹配電路226以濾除諧波或其他不良頻率且使傳輸器204之阻抗與傳輸天線214匹配。由於驅動傳輸天線214，傳輸器204可在足夠用於對電子器件充電或供以電力之位準下無線地輸出功率。作為一個實例，所提供之功率可為(例如)大約300毫瓦至5瓦特以對具有不同功率要求之不同器件供以電力或充電。亦可提供較高或較低之功率位準。
接收器208可包括接收電路210，該接收電路210可包括一匹配電路232及一整流器及切換電路234以自AC功率輸入產生DC功率輸出，從而對如圖2中所示之電池236充電或對耦接至接收器108之器件(未圖示)供以電力。可包括該匹配電路232以使接收電路210之阻抗與接收 天線218匹配。接收器208及傳輸器204可另外在一分開之通信頻道219(例如，藍芽、zigbee、蜂巢式等)上通信。接收器208及傳輸器204可或者使用無線場205之特性經由頻帶內發信來通信。
如下文予以更充分描述，接收器208(其可最初具有一可選擇性地去能之關聯負載(例如，電池236))可經組態以判定由傳輸器204所傳輸且由接收器208所接收之功率的量是否適於用於對電池236充電。另外，接收器208可經組態以在判定功率之量係適當之後便賦能負載(例如，電池236)。在一些實施例中，接收器208可經組態以在不對電池236充電的情況下直接利用自無線功率轉移場接收之功率。舉例而言，通信器件(諸如，近場通信(NFC)或射頻識別器件(RFID))可經組態以自無線功率轉移場接收功率且藉由與無線功率轉移場相互作用來通信及/或利用所接收之功率來與傳輸器204或其他器件通信。
圖3為根據本發明之例示性實施例的包括傳輸或接收天線352之圖2之傳輸電路206或接收電路210之一部分的示意圖。如圖3中所說明，例示性實施例(包括下文所描述之彼等例示性實施例)中所使用之傳輸或接收電路350可包括天線352。亦可將天線352稱作或組態為「迴圈」天線352。本文中亦可將天線352稱作或組態為「磁性」天線或感應線圈。術語「天線」大體係指可無線地輸出或接收能量以用於耦合至另一「天線」的組件。亦可將天線稱作經組態以無線地輸出或接收功率之類型的線圈。如本文中所使用，天線352為經組態以無線地輸出及/或接收功率之類型之「功率轉移組件」的實例。天線352可經組態以包括一空心或實體心，諸如鐵氧體磁心(未圖示)。空心迴圈天線可較能容忍置放於該心附近之外來實體器件。此外，空心迴圈天線352允許其他組件置放於心區域內。另外，空心迴圈可更易於使得能夠將接收天線218(圖2)置放於傳輸天線214(圖2)之平面內，在該平面內，傳輸天線214(圖2)之耦合模式區可更強大。
如所陳述，可在傳輸器104與接收器108之間的匹配或近似匹配諧振期間發生傳輸器104與接收器108之間的有效能量轉移。然而，即使當傳輸器104與接收器108之間的諧振不匹配時，雖然效率可受影響，但仍可轉移能量。能量轉移係藉由將來自傳輸天線214線圈之場105的能量耦合至駐留於建立有此場105之附近中的接收天線218而非使能量自傳輸天線214傳播至自由空間中而發生。
迴圈天線或磁性天線之諧振頻率係基於電感及電容。電感可簡單地為由天線352所產生之電感，而電容可與天線之電感相加以在所要諧振頻率下產生諧振結構。作為一非限制性實例，可將電容器352及電容器354加至傳輸或接收電路350以在諧振頻率下產生一選擇信號358之諧振電路。因此，對於較大直徑之天線而言，所需之用以維持諧振之電容的大小可隨迴圈之直徑或電感增加而減小。此外，隨著天線之直徑增加，近場之有效能量轉移區域可增大。使用其他組件所形成之其他諧振電路亦係可能的。作為另一非限制性實例，可將電容器並聯地置放於天線352之兩個端子之間。對於傳輸天線而言，具有實質上對應於天線352之諧振頻率之頻率的信號358可為至天線352之輸入。
在一個實施例中，傳輸器104可經組態以輸出具有對應於傳輸天線114之諧振頻率之頻率的時變磁場。當接收器位於場105內時，該時變磁場可感應接收天線118中之電流。如上文所描述，若接收天線118經組態成在傳輸天線118之頻率下諧振，則可有效地轉移能量。接收天線118中所感應之AC信號可如上文所描述加以整流以產生可經提供以對負載充電或供以電力之DC信號。
圖4為根據本發明之例示性實施例之傳輸器404的功能性方塊圖，該傳輸器404可用於圖1之無線功率轉移系統中。傳輸器404可包括傳輸電路406及傳輸天線414。傳輸天線414可為如圖3中所示之天線 352。傳輸電路406可藉由提供導致在傳輸天線414周圍產生能量(例如，磁通量)之振盪信號而將RF功率提供至傳輸天線414。傳輸器404可在任何合適之頻率下操作。舉例而言，傳輸器404可在6.78MHzISM頻帶下操作。
傳輸電路406包括固定阻抗匹配電路409，其用於使傳輸電路406之阻抗(例如，50歐姆)與傳輸天線414匹配；及低通濾波器(LPF)408，其經組態以將諧波發射減少至防止耦接至接收器108(圖1)之器件的自干擾的位準。其他例示性實施例可包括不同濾波器拓撲(包括(但不限於)使特定頻率衰減同時使其他頻率通過的陷波濾波器)且可包括一自適應阻抗匹配，該自適應阻抗匹配可基於可量測之傳輸量度(諸如至天線414之輸出功率或由驅動器電路424所汲取之DC電流)而變化。傳輸電路406另外包括一驅動器電路424，該驅動器電路424經組態以驅動如由振盪器423所判定之RF信號。傳輸電路406可包含離散器件或電路，或者可包含一整合之總成。來自傳輸天線414之例示性RF功率輸出可為約2.5瓦特。
傳輸電路406可另外包括一控制器415，該控制器415用於在特定接收器之傳輸階段(或工作循環)期間選擇性地賦能振盪器423以用於調整振盪器423之頻率或相位且用於調整輸出功率位準以用於實施一用於與鄰近器件相互作用(經由該等鄰近器件之所附接之接收器)之通信協定。應注意，本文中亦可將控制器415稱作處理器415。對振盪器相位及傳輸路徑中之相關電路的調整可允許減少頻帶外發射(尤其當自一個頻率轉變至另一頻率時)。
傳輸電路406可另外包括一負載感測電路416，該負載感測電路416用於偵測在由傳輸天線414所產生之近場附近之有效接收器的存在或缺乏。舉例而言，負載感測電路416監視流至驅動器電路424之電流，其可受在由傳輸天線414所產生之場附近之有效接收器的存在或 缺乏的影響，如下文將予以另外描述。藉由控制器415來監視對在驅動器電路424上之負載之改變的偵測以用於判定是否將賦能振盪器423以用於傳輸能量且與有效接收器通信。如下文予以更充分描述，在驅動器電路424處所量測之電流可用以判定一無效器件是否被定位於傳輸器404之無線功率轉移區域內。
可用絞合漆包線來實施傳輸天線414或可將傳輸天線414實施為具有經選擇以使電阻損耗保持為低之厚度、寬度及金屬類型的天線條。在一個實施中，傳輸天線414可大體經組態以用於與較大結構(諸如桌子、墊子、燈或其他較不容易攜帶組態)相關聯。因此，傳輸天線414大體可無需「線匝」以便為實用尺寸。傳輸天線414之例示性實施可為「電學上小型」(亦即，波長之分率)且經調諧以藉由使用電容器來界定諧振頻率而在較低之可用頻率下諧振。
傳輸器404可聚集並追蹤關於可能與傳輸器404相關聯之接收器器件之行蹤及狀態的資訊。因此，傳輸電路406可包括連接至控制器415(本文中亦稱作處理器)的存在偵測器480、封入式偵測器460或其組合。控制器415可回應於來自存在偵測器480及封入式偵測器460之存在信號來調整由驅動器電路424所遞送之功率的量。傳輸器404可經由諸如以下各者之諸多電源或直接自習知之DC電源(未圖示)來接收功率：例如，AC-DC轉換器(未圖示)，其用以轉換存在於建築物中之習知之AC功率；DC-DC轉換器(未圖示)，其用以將習知之DC電源轉換至適合於傳輸器404之電壓。
作為一非限制性實例，存在偵測器480可為運動偵測器，其用以感測被插入至傳輸器404之覆蓋區域中且待加以充電之器件的初始存在。在偵測之後，可接通傳輸器404且可使用由該器件所接收之RF功率從而以預定方式雙態觸發Rx器件上之開關，此又導致傳輸器404之驅動點阻抗的改變。
作為另一非限制性實例，存在偵測器480可為能夠(例如)藉由紅外線偵測、運動偵測或其他合適之手段來偵測人類的偵測器。在一些例示性實施例中，可存在限制傳輸天線414可在特定頻率下所傳輸之功率之量的規則。在一些狀況下，此等規則意欲保護人類免受電磁輻射。然而，可存在其中傳輸天線414被置放於未被人類所佔據或偶爾被人類所佔據之區域中的環境，諸如車庫、工廠地面、商店及其類似者。若此等環境沒有人，則可容許增加傳輸天線414之功率輸出而高出正常功率限制規則。換言之，控制器415可回應於人類存在而將傳輸天線414之功率輸出調整至一管制位準或較低位準，且當人類處於距傳輸天線414之電磁場一管制距離之外時可將傳輸天線414之功率輸出調整至一高於該管制位準之位準。
作為一非限制性實例，封入式偵測器460(本文中亦可稱作封入式隔間偵測器或封入式空間偵測器)可為諸如感測開關之器件，其用於判定封入件何時處於封閉或開放狀態。當傳輸器處於呈封入狀態之封入件中時，可增加傳輸器之功率位準。
在例示性實施例中，可使用傳輸器404藉以不會無限地保持接通之方法。在此狀況下，傳輸器404可經程式化以在使用者已判定之時間量之後切斷。此特徵防止傳輸器404(特別係驅動器電路424)在位於其周邊之無線器件被充足電之後長時間運行。此事件可歸因於電路未能偵測到自中繼器抑或接收天線218發送之器件被充足電的信號。為防止傳輸器404在另一器件被置放於其周邊時自動地切斷，可僅在偵測到傳輸器404之周邊缺乏運動之設定時段之後才啟動傳輸器404自動切斷特徵。使用者可能能夠判定無活動時間間隔，且在所要時改變該無活動時間間隔。作為一非限制性實例，該時間間隔可比在假定特定類型之無線器件最初完全放電之情況下使該器件充足電所需的時間間隔長。
圖5為根據本發明之例示性實施例之接收器508的功能性方塊圖，該接收器508可用於圖1之無線功率轉移系統中。接收器508包括接收電路510，該接收電路510可包括接收天線518。接收器508另外耦接至器件550以用於將所接收之功率提供至該器件550。應注意，接收器508經說明為位於器件550外部但其可整合至器件550中。能量可經無線地傳播至接收天線518且接著經由接收電路510之剩餘部分而耦合至器件550。舉例而言，充電器件可包括諸如以下各者之器件：行動電話、攜帶型音樂播放器、膝上型電腦、平板電腦、電腦周邊器件、通信器件(例如，藍芽器件)、數位攝影機、助聽器(另一醫學器件)及其類似者。
接收天線518可經調諧以在與傳輸天線414(圖4)相同之頻率下或在一指定之頻率範圍內諧振。接收天線518可經形成與傳輸天線414類似的尺寸或可基於相關聯之器件550之尺寸而不同地加以尺寸化。舉例而言，器件550可為具有小於傳輸天線414之直徑或長度之直徑或長度尺寸的攜帶型電子器件。在此實例中，可將接收天線518實施為多匝線圈以便減小調諧電容器(未圖示)之電容值及增加接收線圈之阻抗。舉例而言，接收天線518可置放於器件550之實質圓周周圍，以便最大化天線直徑及減少接收天線518之迴圈匝(亦即，繞組)之數目及繞組間電容。
接收電路510可提供與接收天線510之阻抗匹配。接收電路510包括功率轉換電路506，該功率轉換電路506用於將所接收之RF能量源轉換為供器件550使用之充電功率。功率轉換電路506包括RF至DC轉換器520且亦可包括DC至DC轉換器522。RF至DC轉換器520將接收於接收天線518處之RF能量信號整流為具有由Vrect所表示之輸出電壓的非交變功率。DC至DC轉換器522(或其他功率調節器)將經整流之RF能量信號轉換為一能勢(例如，電壓)，該能勢與器件550相容且具有 由Vout及Iout所表示之輸出電壓及輸出電流。預期各種RF至DC轉換器，包括部分及全整流器、調節器、橋接器、倍頻器以及線性及切換轉換器。
接收電路510可另外包括切換電路512，該切換電路512用於將接收天線518連接至功率轉換電路506或替代地用於與功率轉換電路506斷開連接。將接收天線518與功率轉換電路506斷開連接不僅暫時中止對器件550充電，而且改變如傳輸器404(圖2)所「見到」之「負載」。
如上文所揭示，傳輸器404包括可偵測被提供至傳輸器驅動器電路424之偏壓電流中之波動的負載感測電路416。因此，傳輸器404具有一用於判定接收器何時存在於傳輸器之近場中的機構。
當多個接收器508存在於傳輸器之近場中時，可能想要對一或多個接收器之負載及卸載進行時間多工以使其他接收器能夠更有效地耦合至傳輸器。亦可覆蓋一接收器508以便消除至其他附近之接收器之耦合或減少附近之傳輸器上之負載。接收器之此「卸載」在本文中亦被稱作「覆蓋」。此外，受接收器508控制且由傳輸器404偵測之卸載與負載之間的此切換可提供一自接收器508至傳輸器404之通信機制，如下文予以更充分解釋。另外，一協定可與該切換相關聯，該協定使得能夠將訊息自接收器508發送至傳輸器404。舉例而言，切換速度可為大約100微秒。
在一例示性實施例中，傳輸器404與接收器508之間的通信係指器件感測及充電控制機制而非習知之雙向通信(亦即，使用耦合場之頻帶內發信)。換言之，傳輸器404可使用所傳輸信號之接通/切斷鍵控來調整能量是否在近場中可用。接收器可將此等能量改變解譯為來自傳輸器404之訊息。自接收器側而言，接收器508可使用接收天線518之調諧及去調諧來調整接受來自場之功率的量。在一些狀況下，可經由切換電路512來實現調諧及去調諧。傳輸器404可偵測來自該場 之所使用之功率的此差異並將此等改變解譯為來自接收器508之訊息。應注意，可利用傳輸功率及負載行為之其他調變形式。
接收電路510可另外包括用以識別所接收之能量波動的發信偵測器及信標電路514，該等能量波動可對應於自傳輸器至接收器之資訊性發信。此外，發信及信標電路514亦可用以偵測減少之RF信號能量(亦即，信標信號)的傳輸及將該減少之RF信號能量整流為標稱功率以用於喚醒接收電路510內之未供電或耗盡功率之電路以便組態接收電路510以進行無線充電。
接收電路510另外包括用於協調本文中所描述之接收器508之處理(包括對本文中所描述之切換電路512的控制)的處理器516。亦可在發生其他事件(包括偵測將充電功率提供至器件550之外部有線充電源(例如，壁式/USB電源))之後便發生接收器508之覆蓋。除控制接收器之覆蓋之外，處理器516亦可監視信標電路514以判定信標狀態及提取自傳輸器404發送之訊息。處理器516亦可調整DC至DC轉換器522以用於達成改良之效能。
圖6為可用於圖4之傳輸電路406中之傳輸電路600之一部分的示意圖。傳輸電路600可包括驅動器電路624，如上文在圖4中所描述。如上文所描述，驅動器電路624可為經組態以接收方形波且輸出待提供至傳輸電路650之正弦波的切換放大器。在一些狀況下，可將驅動器電路624稱作放大器電路。驅動器電路624經展示為E類放大器，然而，根據本發明之實施例，可使用任何合適之驅動器電路624。可藉由來自如圖4中所示之振盪器423的輸入信號602來驅動該驅動器電路624。驅動器電路624亦可具備驅動電壓VD，該驅動電壓VD經組態以控制可經由傳輸電路650所遞送之最大功率。為消除或減少諧波，傳輸電路600可包括一濾波器電路626。該濾波器電路626可為三極(電容器634、電感器632及電容器636)低通濾波器電路626。
由濾波器電路626輸出之信號可經提供至一包含天線614之傳輸電路650。傳輸電路650可包括一串聯諧振電路，該串聯諧振電路具有電容620及電感(例如，其可歸因於天線之電感或電容或歸因於一額外電容器組件)且可在由驅動器電路624所提供之經濾波信號之頻率下諧振。傳輸電路650之負載可由可變電阻器622來表示。該負載可隨經定位以自傳輸電路650接收功率之無線功率接收器508而定。
圖7為根據本發明之例示性實施例之例示性調諧電路的示意圖，該調諧電路用於最佳化無線功率傳輸器中之功率轉移。本文中所描述之實施例提供在上文所描述之無線功率轉移系統中之調諧。本文中針對調諧電路所描述之實施例包括一調諧元件及一具有第一連接、第二連接及第三連接之開關。在另一實施例中，該開關可具有第四連接。開關可將調諧元件電嚙合至AC(交流電)或時變電壓功率路徑中。在一個實施例中，該功率路徑基於第一連接之電特性(相對於第二路徑之電特性)而包括一諧振器。在一個態樣中，開關將調諧元件短接於AC功率路徑之中及短接於AC功率路徑之外。可使用許多類型之開關，例如，場效電晶體、繼電器、插腳二極體或二極體橋接器。調諧元件可包括電容器或電感器或可改變電路之電抗的任何其他元件。在一些實施例中，將電容器及電感器之組合用於調諧。
圖7展示一具有源極接點724、汲極接點722及閘極接點726之場效電晶體720(FET)。在一個實施例中，源極724連接至汲極722從而與AC功率路徑736至738串聯。而在另一實施例中，可以一分流組態(未圖示)來組態FET 720。AC功率可具有6.78MHz之頻率。調諧元件714(例如，電容器)可經置放成與FET 720並聯，如圖7中所示。
FET 720可基於操作模式而自AC功率路徑來電嚙合調諧元件714。在一種操作模式中，FET 720將路徑722至724短接。在此模式中，電流經由FET 720而在點722與724之間流動且調諧元件714被電隔 離，因為FET 720提供一較小電阻路徑。該操作模式係取決於閘極接點726相對於源極接點724之電位，如圖7中所示。在第二模式中，AC功率路徑穿過調諧元件714。該操作模式可取決於對改變電路之調諧(或電抗)的需求。
場效電晶體可提供用於切換之低成本選項。然而，驅動無線功率轉移系統中之FET提出了一些獨特挑戰。圖7中所示之FET 720係與AC功率路徑串聯連接。在分流組態中，FET經置放成與AC功率路徑並聯。FET 720可為n-MOSFET或p-MOSFET。亦可使用其他類型之FETS。舉例而言，可將GaAs FET用作開關。將FET 720置放成與AC功率路徑並聯可在驅動FET中提出挑戰。例如，源極724處之電壓可顯著變化。在一個實施例中，源極處之電壓可藉由用於無線功率系統之幾百伏特之6.78MhZ AC而振盪。在無線功率系統中，FET源極724接點或汲極722接點上之高電壓AC可使驅動如圖7中所示之浮動型FET變得有挑戰。
圖7展示驅動一浮動型FET之例示性實施例。高阻抗DC偏壓可用以驅動該FET。將高阻抗DC偏壓施加至浮動節點可在不使用過多電流的情況下將該等接點驅動至所要電壓。偏壓電路750可控制相對DC偏壓且賦能FET 720之切換。偏壓電路750可包含用以使得能夠在源極接點724與閘極接點726之間設定電位差的電阻器及電晶體。閘極接點726經由電容器734而耦接至源極接點724。在一個實施例中，電容器734為高值電容器。在源極與汲極之間添加一高值電容器734使閘極AC波形遵循源極之AC波形，但具有如由偏壓電路所提供之DC偏移。在一個實施例中，閘極接點726與源極接點724之間的電位為±10V。在另一實施例中，此電位為大約±13V。FET 720取決於閘極接點726與源極接點724之間的電位而加以切換。
在一個實施例中，DC阻塞電容器710及712經置放成與源極接點 724及汲極接點722串聯，如圖7中所示。電容器710及712可將源極接點與汲極接點隔離，從而允許該等接點相對於接地而浮動。
可使電阻器730及732之電阻值變化以找到FET 720之高切換速度與變換(歸因於路徑上之分流組件)之間的最佳平衡。在一個實施例中，電阻器730及732可具有1,000,000歐姆之電阻值。亦可使用其他電阻值，例如，5,000,000或10,000,000歐姆。電阻器730及732中之較高電阻值可導致減小之切換速度，但較高之電阻可由於減少之變換而提高電路之效率。
FET 720亦在源極724接點、汲極722接點及閘極726接點中之每一者之間具有內部電容。存在內部閘極至源極電容、內部閘極至汲極電容及內部汲極至源極電容。在一個實施例中，閘極至源極電容器734之電容值高於內部源極-汲極電容。在一個實施例中，源極電容器734具有1nF之值。
圖8展示圖7之調諧電路之例示性實施例，該調諧電路具有一經組態以減小FET之內部電容的額外汲極偏壓電路860。如上文所描述，FET具有一內部汲極源極電容，其可有效地與調諧元件814並聯。內部汲極源極電容之品質因數係低的，且電容值隨汲極源極電壓而變化。當汲極源極電壓非常低時，汲極源極電容係高的，且當汲極源極電壓增大時，電容下降。內部電容亦可導致電磁干擾。低之內部汲極源極電容可賦能經由調諧電路所達成之更可預測之控制。在至少一種操作模式中，當調諧電容器不得不被切換於AC功率路徑之外時，FET 820被短接於汲極接點822與源極接點824之間。然而，內部電容可防止有效短接且導致拙劣之電路調諧。汲極偏壓電路860可提高汲極接點處之電壓以增加汲極與源極之間的電壓差從而用於減小內部汲極源極電容。雖然汲極偏壓電路係關於圖8中所說明之電晶體類型來描述，但類似地，源極亦可取決於所使用之電晶體為n型還是p型 而被偏壓。偏壓電路860賦能汲極接點822之偏壓。偏壓電路860為至AC功率路徑之高阻抗型。該偏壓電路並不限於如圖8中所示之組件。在一個實施例中，偏壓電路860中之與二極體串聯的電阻器具有10,000,000歐姆之值。在一些例子中，與二極體並聯之電阻器可高於串聯情況。亦可使用偏壓電路860之其他組態來偏壓汲極接點822。亦可將更昂貴之FET(例如，GaAS FET)與低內部電容一起使用。偏壓汲極源極接點822允許在無線功率轉移系統中使用便宜之FET。舉例而言，偏壓電路賦能在無線功率轉移系統中使用FET而不用擔心FET之輸出電容。在一些實施例中，甚至可使用具有接近無線功率轉移系統中之所要調諧電容(或電抗)之輸出電容之輸出電容的FET。因此，此處關於圖8所描述之汲極偏壓電路860及下文關於圖9所描述之汲極偏壓電路960賦能使用各種類型之FET而不用擔心其輸出電容。此可顯著地降低成本且提高整個系統之靈活性。
圖9展示用於減小FET 920之內部電容之另一例示性實施例。偏壓電路960可相對於源極接點924來偏壓汲極接點922。偏壓電路960可使用FET 920之突崩特性。如圖9中所示，偏壓電路960使用輸入AC信號以自偏壓汲極接點。偏壓電路960可整流AC信號且使輸入電壓增大一乘數因子。在圖9中所示之例示性實施例中，偏壓電路960經組態為使輸入電壓加倍以用於偏壓汲極接點922的倍壓器。在一個實施例中，偏壓電路960提供大於Vds peak-peak之一半的偏壓。此可藉由如圖9中所示之電壓倍增器來達成。在一些例子中，偏壓可將電壓提高至一點(Vbreakdown-1/2Vpeak-peak)，FET可在該點開始擊穿且限制偏壓。在此等例子中，只要電流受到限制，系統便可仍能使用。電流可受電阻器限制。電阻器可將電流限制至低於FET之最大擊穿電流。在一個實施例中，在汲極偏壓電路960中，泵及偏壓電容器之值為100 pF且電阻器之值為330,000歐姆。偏壓電路960亦可包括導致與圖9中所示之例示性實施例不同之倍增因數的其他組態。如上文所描述，汲極電路之配置係取決於使用n型還是p型場效電晶體。因此，在一些實施例中，汲極偏壓電路可經配置以偏壓源極。
圖10展示調諧電路之例示性實施例，該調諧電路包含第一FET 1020及第二FET 1040。添加第二FET 1040可改良額定電壓及減少電路中之失真且亦可允許使DC電流通過。亦可將上文所描述之汲極偏壓電路860及960與圖10中所示之電路相組合。
圖11展示經置放成與AC功率路徑串聯之多個調諧電路1120及1140之例示性實施例。雖然僅展示兩個調諧電路，但更多調諧電路可經串聯連接。多個調諧電路可賦能較高之控制程度以用於調諧上文所描述之無線功率轉移系統。亦可以分流組態來組態調諧元件。在分流組態中，調諧元件係與FET串聯連接。
圖12為根據本發明之例示性實施例之用於在無線功率轉移系統中進行調諧之方法的流程圖。如圖1中所示之無線功率轉移系統100包含傳輸器及接收器。輸入功率可自電源而提供至傳輸器以用於產生用於提供能量轉移之場。在該方法中，在步驟1210處，無線功率轉移系統中之傳輸器正傳輸功率。接收器可耦合至該場且產生輸出功率。傳輸器及接收器被分開一距離。如上文所描述，可在傳輸器與接收器之間的匹配或近似匹配諧振期間發生傳輸器與接收器之間的有效能量轉移。諧振可取決於阻抗匹配。可使阻抗自適應地變化，如關於圖4中之傳輸電路406所描述。可基於關於圖7中之調諧電路所描述之調諧元件來使阻抗變化。該方法在步驟1220處另外包含基於改變開關之電特性來選擇性地嚙合調諧元件的步驟。開關之電特性可為如關於圖7之場效電晶體720所描述之偏壓電位。
圖13為根據本發明之一例示性實施例之無線功率調諧電路1305的功能性 方塊圖。無線功率調諧電路1305包含用於關於圖7、圖8、圖9、圖10及圖11所論述之各種動作的構件1310及1315。
可使用多種不同工藝及技術中之任一者來表示資訊與信號。舉例而言，可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組合來表示可貫穿以上描述所引用之資料、指令、命令、資訊、信號、位元、符號及碼片。
結合本文中所揭示之實施例而描述之各種說明性邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟可經實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。為了清楚地說明硬體與軟體之此可互換性，上文已大體上在功能性方面描述了各種說明性組件、區塊、模組、電路及步驟。此功能性經實施為硬體或是軟體取決於特定應用及強加於整個系統之設計約束而定。可針對每一特定應用而以變化之方式來實施所描述之功能性，但此等實施決策不應解釋為導致背離本發明之實施例之範疇。
可藉由通用處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或經設計以執行本文中所描述之功能的其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其任何組合來實施或執行結合本文中所揭示之實施例而描述的各種說明性區塊、模組及電路。通用處理器可為微處理器，但在替代例中，處理器可為任何習知之處理器、控制器、微控制器或狀態機。處理器亦可經實施為計算器件之組合，例如DSP與微處理器之組合、複數個微處理器、結合DSP核心之一或多個微處理器，或任一其他此組態。
結合本文中所揭示之實施例而描述之方法或演算法及功能的步驟可直接體現於硬體中、由處理器執行之軟體模組中，或兩者之組合中。若以軟體實施，則該等功能可作為有形、非暫時性電腦可讀媒體上之一或個指令或程式碼來儲存或傳輸。軟體模組可駐留於隨機存取 記憶體(RAM)、快閃記憶體、唯讀記憶體(ROM)、電可程式化ROM(EPROM)、電可抹除可程式化ROM(EEPROM)、暫存器、硬碟、可移除式磁碟、CD-ROM或此項技術中已知之任何其他形式的儲存媒體中。將一儲存媒體耦接至處理器使得該處理器可自該儲存媒體讀取資訊及將資訊寫入至該儲存媒體。在替代例中，儲存媒體可整合至處理器。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位影音光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。處理器及儲存媒體可駐留於ASIC中。該ASIC可駐留於使用者終端機中。在替代例中，處理器及儲存媒體可作為離散組件而駐留於使用者終端機中。
出於概述本發明之目的，已在本文中描述本發明之某些態樣、優點及新穎特徵。應瞭解，根據本發明之任何特定實施例未必可達成所有此等優點。因此，可以達成或最佳化如本文中所教示之一個優點或一群優點而不必須達成如本文中可能教示或建議之其他優點的方式來體現或實施本發明。
以上所描述之實施例之各種修改將容易顯而易見，且可在不背離本發明之精神或範疇的情況下將本文中所界定之一般原理應用於其他實施例。因此，本發明並不意欲受限於本文中所展示之實施例，而是應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致的最廣範疇。
710‧‧‧DC阻塞電容器
712‧‧‧DC阻塞電容器
714‧‧‧調諧元件
720‧‧‧場效電晶體(FET)
722‧‧‧汲極接點
724‧‧‧源極接點
726‧‧‧閘極接點
730‧‧‧電阻器
732‧‧‧電阻器
734‧‧‧閘極至源極電容器
736‧‧‧AC功率路徑
738‧‧‧AC功率路徑
750‧‧‧偏壓電路

Claims (31)

  1. 一種用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置，其包含：一調諧元件；及一場效電晶體，其具有一閘極、一第一端子接點及一第二端子接點，該第一端子接點係處於一交流電(AC)電壓，該場效電晶體經組態以基於該閘極之一電特性相對於該第一端子接點之一電特性的一改變而將該調諧元件電嚙合至一AC功率路徑。
  2. 如請求項1之裝置，其另外包含一閘極偏壓電路，該閘極偏壓電路經組態以相對於該第一端子接點之該電特性來改變該閘極之該電特性從而驅動該場效電晶體，其中該電特性包含一偏壓電位。
  3. 如請求項1之裝置，其另外包含一汲極偏壓電路，該汲極偏壓電路經組態以藉由偏壓該第二端子接點使得該第二端子接點處於高於該第一端子接點之偏壓來減小該場效電晶體之輸出電容。
  4. 如請求項3之裝置，其中該汲極偏壓電路包含一自偏壓倍增器電路。
  5. 如請求項1之裝置，其中該調諧元件與該場效電晶體並聯連接。
  6. 如請求項1之裝置，其中該場效電晶體包含一n型mosfet，使得該第一端子為一源極端子且該第二端子為該場效電晶體之一汲極端子。
  7. 如請求項1之裝置，其中該場效電晶體包含一p型mosfet，使得該第一端子為一汲極端子且該第二端子為該場效電晶體之一源極端子。
  8. 如請求項1之裝置，其中該調諧元件包含一電容器或一電感器。
  9. 如請求項1之裝置，其另外包含一第二調諧元件，其中該第二調 諧元件包含一電容器或一電感器。
  10. 如請求項1之裝置，其另外包含一耦接至該汲極之第一DC阻塞電容器及一耦接至該源極之第二DC阻塞電容器，其中該第一阻塞電容器及該第二阻塞電容器經組態以使該源極接點及該汲極接點相對於該AC路徑而保持浮動。
  11. 如請求項1之裝置，其中該場效電晶體之該輸出電容實質上接近該無線功率轉移系統中之該所要調諧。
  12. 如請求項1之裝置，其中該閘極係藉由一電容器而耦接至該第一端子。
  13. 一種無線傳輸功率之方法，該方法包含：提供一調諧元件；提供一場效電晶體，該場效電晶體具有一閘極、一第一端子接點及一第二端子接點，該第一端子接點係處於一交流電(AC)電壓；及基於相對於該場效電晶體之該第一端子接點之一電特性來改變該閘極之一電特性而將該調諧元件電嚙合至一AC功率路徑。
  14. 如請求項13之方法，其另外包含使用一閘極偏壓電路而相對於該第一端子接點之電特性來改變該閘極之該電特性以用於驅動該場效電晶體的步驟，其中該電特性包含一偏壓電位。
  15. 如請求項13之方法，其另外包含使用一汲極偏壓電路來偏壓該第二端子接點使得該第二端子接點係處於高於該第一端子接點之偏壓的步驟。
  16. 如請求項15之方法，其中該汲極偏壓電路包含一自偏壓倍增器電路。
  17. 如請求項13之方法，其中該調諧元件與該場效電晶體並聯連接。
  18. 如請求項13之方法，其中該場效電晶體包含一n型mosfet，使得該第一端子為一汲極端子且該第二端子為該場效電晶體之一源極端子。
  19. 如請求項13之方法，其中該場效電晶體包含一p型mosfet，使得該第一端子為一源極端子且該第二端子為該場效電晶體之一汲極端子。
  20. 如請求項13之方法，其中該調諧元件包含一電容器或一電感器。
  21. 如請求項13之方法，其另外包含提供一第二調諧元件的步驟，其中該第二調諧元件包含一電容器或一電感器。
  22. 如請求項13之方法，其另外包含使該第一端子及該第二端子相對於該AC路徑而保持浮動的步驟。
  23. 如請求項13之方法，其中該場效電晶體之輸出電容實質上接近該無線功率轉移系統中之所要調諧。
  24. 如請求項13之方法，其中該閘極係藉由一電容器而耦接至該第一端子。
  25. 一種調諧電路，其經組態以提供一無線功率轉移系統中之調諧，該調諧電路包含：用於調諧之構件；及用於切換之構件，其經組態以基於該切換構件之一第一電特性相對於該切換構件之一第二電特性的一改變而將該調諧構件嚙合至一AC功率路徑。
  26. 如請求項25之調諧電路，其另外包含用於偏壓之第一構件，該第一構件經組態以相對於該切換構件之該第二電特性來改變該切換構件之該第一電特性，其中該電特性包含一偏壓電位。
  27. 如請求項25之調諧電路，其另外包含用於偏壓之第二構件，該 第二構件經組態以減小該切換構件之一輸出電容。
  28. 如請求項25之調諧電路，其中該用於調諧之構件與該用於切換之構件並聯連接。
  29. 如請求項25之調諧電路，其另外包含用於調諧之第二構件。
  30. 如請求項25之調諧電路，其另外包含用於使該用於切換之構件相對於該AC功率路徑而保持浮動的構件。
  31. 如請求項25之調諧電路，其中該切換構件之一輸出電容實質上接近該無線功率轉移系統中之一所要調諧。
TW102143580A 2012-11-30 2013-11-28 調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法 TWI527333B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261732232P 2012-11-30 2012-11-30
US13/835,285 US9368975B2 (en) 2012-11-30 2013-03-15 High power RF field effect transistor switching using DC biases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201433041A TW201433041A (zh) 2014-08-16
TWI527333B true TWI527333B (zh) 2016-03-21

Family

ID=50824746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102143580A TWI527333B (zh) 2012-11-30 2013-11-28 調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9368975B2 (zh)
EP (1) EP2912751B1 (zh)
JP (1) JP6199408B2 (zh)
KR (1) KR101809335B1 (zh)
CN (1) CN104904089B (zh)
TW (1) TWI527333B (zh)
WO (1) WO2014085140A2 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107342631A (zh) * 2016-04-29 2017-11-10 吴俊颖 电力供应装置、无线电力传输系统及其方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150118956A1 (en) * 2013-10-24 2015-04-30 Broadcom Corporation Collaborative Coexistence of Near-Field Wireless Systems in a Communication Device
CN105684292B (zh) * 2013-10-31 2018-07-17 三菱电机工程技术株式会社 谐振型高频电源装置
US9379555B2 (en) * 2014-04-30 2016-06-28 Active-Semi, Inc. Adaptive power source for wireless power transmitter
US9515750B2 (en) * 2014-11-07 2016-12-06 Qualcomm Incorporated Systems and methods for self-calibration for wireless communication
CN104682514A (zh) * 2015-03-06 2015-06-03 中山智芯电子科技有限公司 一种带射频美容的移动电源
US10084321B2 (en) 2015-07-02 2018-09-25 Qualcomm Incorporated Controlling field distribution of a wireless power transmitter
US10277062B2 (en) 2015-07-30 2019-04-30 Qualcomm Incorporated System and method for detecting and characterizing an object for wireless charging
US10218212B2 (en) * 2016-04-15 2019-02-26 The Gillette Company Llc System and apparatus for inductive charging of a handheld device
DE102017202158A1 (de) 2017-02-10 2018-08-16 Robert Bosch Gmbh Ladevorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Ladevorrichtung
NL2018968B1 (en) 2017-05-23 2018-12-04 Univ Delft Tech A wireless inductive charging system and a method
CN112189286A (zh) * 2018-05-21 2021-01-05 谷歌有限责任公司 用于突发模式可调谐激光器的开关电路
KR102066008B1 (ko) * 2018-07-16 2020-01-14 주식회사 다이얼로그 세미컨덕터 코리아 최대 정격 성능이 개선된 lna
US20210344232A1 (en) * 2020-05-04 2021-11-04 Apple Inc. Wireless Power Relay with Constant Power Controlled Converter
WO2021223970A1 (en) * 2020-05-06 2021-11-11 Biotronik Se & Co. Kg Local supply voltage regulation of a rechargeable medical implant via resonance tuning
US11469619B2 (en) 2020-06-24 2022-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Signal power management circuits and smart cards including the same
KR20240027409A (ko) * 2022-08-23 2024-03-04 삼성전자주식회사 임피던스 매칭 회로를 포함하는 무선 전력 송신 장치 및 무선 전력 송신 방법

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL132570C (zh) 1963-03-07
JPS5320343B2 (zh) * 1973-03-29 1978-06-26
US4608583A (en) 1983-05-23 1986-08-26 Rca Corporation FET amplifier
DE3916173A1 (de) 1989-05-18 1990-11-22 Siemens Ag Vorspannungserzeugung zur arbeitspunkteinstellung von transistoren mit beliebigem festem oder floatendem bezugspotential
US6091206A (en) 1996-12-27 2000-07-18 Susan Siao Electronic ballast system for fluorescent lamps
JP3554160B2 (ja) * 1997-11-13 2004-08-18 ローム株式会社 情報通信装置
US6882829B2 (en) 2002-04-02 2005-04-19 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit incorporating RF antenna switch and power amplifier
WO2004105208A1 (en) 2003-05-23 2004-12-02 Auckland Uniservices Limited Methods and apparatus for control of inductively coupled power transfer systems
GB2414121B (en) * 2004-05-11 2008-04-02 Splashpower Ltd Controlling inductive power transfer systems
JP4659826B2 (ja) * 2004-06-23 2011-03-30 ペレグリン セミコンダクター コーポレーション Ｒｆフロントエンド集積回路
US20070018699A1 (en) 2005-07-20 2007-01-25 M/A-Com, Inc. Partial cascode phase locked loop architecture
US8169185B2 (en) * 2006-01-31 2012-05-01 Mojo Mobility, Inc. System and method for inductive charging of portable devices
US20070232241A1 (en) * 2006-02-28 2007-10-04 Renaissance Wireless RF transceiver switching system
US7539465B2 (en) 2006-10-16 2009-05-26 Assa Abloy Ab Tuning an RFID reader with electronic switches
JP4310661B2 (ja) * 2007-02-05 2009-08-12 ソニー株式会社 同調回路用ｉｃおよびこれを使った受信回路
JP4974171B2 (ja) * 2007-12-07 2012-07-11 ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 非接触無線通信装置、非接触無線通信アンテナの共振周波数の調整方法及び携帯端末装置
US8450977B2 (en) * 2007-12-20 2013-05-28 O2Micro, Inc. Power management systems with charge pumps
WO2009155010A2 (en) 2008-05-27 2009-12-23 Rayspan Corporation Rf power amplifiers with linearization
JP2011527558A (ja) 2008-07-07 2011-10-27 パワーバイプロキシ リミテッド 非接触受電装置およびその動作方法
US8374545B2 (en) * 2009-09-02 2013-02-12 Qualcomm Incorporated De-tuning in wireless power reception
CN101826872B (zh) * 2009-12-31 2012-05-23 国民技术股份有限公司 含改进lc压控振荡器的锁相环集成电路
US9479225B2 (en) * 2010-05-13 2016-10-25 Qualcomm Incorporated Resonance detection and control within a wireless power system
US9094055B2 (en) * 2011-04-19 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Wireless power transmitter tuning
KR101813011B1 (ko) 2011-05-27 2017-12-28 삼성전자주식회사 무선 전력 및 데이터 전송 시스템
JP6050228B2 (ja) * 2011-06-07 2016-12-21 積水化学工業株式会社 非接触給電システム、非接触給電装置、非接触給電プログラム、及び非接触給電方法
NZ593946A (en) * 2011-07-07 2014-05-30 Powerbyproxi Ltd An inductively coupled power transfer receiver
JP5798407B2 (ja) * 2011-08-09 2015-10-21 Fdk株式会社 非接触充電対応型二次電池
US9093215B2 (en) * 2012-05-07 2015-07-28 Qualcomm Incorporated Push-pull driver for generating a signal for wireless power transfer
CN102789315B (zh) * 2012-06-21 2016-03-30 联想(北京)有限公司 一种控制电子设备的方法及电子设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107342631A (zh) * 2016-04-29 2017-11-10 吴俊颖 电力供应装置、无线电力传输系统及其方法
CN107342631B (zh) * 2016-04-29 2020-07-24 吴俊颖 电力供应装置、无线电力传输系统及其方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2912751A2 (en) 2015-09-02
CN104904089B (zh) 2017-10-17
JP2016509458A (ja) 2016-03-24
US9368975B2 (en) 2016-06-14
JP6199408B2 (ja) 2017-09-20
TW201433041A (zh) 2014-08-16
WO2014085140A3 (en) 2014-12-18
EP2912751B1 (en) 2017-03-08
WO2014085140A2 (en) 2014-06-05
KR20150090222A (ko) 2015-08-05
US20140152115A1 (en) 2014-06-05
KR101809335B1 (ko) 2017-12-14
CN104904089A (zh) 2015-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI527333B (zh) 調諧電路、用於提供一無線功率轉移系統中之調諧的裝置及無線傳輸功率之方法
US10020683B2 (en) Systems, apparatus, and method for a dual mode wireless power receiver
US9613747B2 (en) System and method for efficient data communication and wireless power transfer coexistence
US9281711B2 (en) Class E amplifier overload detection and prevention
CN104604082B (zh) 用于无线地传送电力的设备和方法以及计算机可读介质
US9130369B2 (en) Wireless power overvoltage protection circuit with reduced power dissipation
US9166439B2 (en) Systems and methods for forward link communication in wireless power systems
US9118203B2 (en) Systems and methods for induction charging with a closed magnetic loop
US20130043735A1 (en) Systems, methods, and devices for multi-level signaling via a wireless power transfer field
US20130077360A1 (en) Systems, methods, and apparatus for rectifier filtering for input waveform shaping
KR20160138093A (ko) 무선 전력 수신기 코일 구성을 위한 시스템들, 장치, 및 방법들
US9673872B2 (en) Multi-band transmit antenna
US9496755B2 (en) Systems, methods, and apparatus for rectifier filtering for input waveform shaping
US9196418B2 (en) Push-pull driver with stage inversion and method of operation
US20150064970A1 (en) Systems, apparatus, and methods for an embedded emissions filter circuit in a power cable

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees