TWI785680B - 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置 - Google Patents

射頻整流器電路及電子紙顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI785680B
TWI785680B TW110125780A TW110125780A TWI785680B TW I785680 B TWI785680 B TW I785680B TW 110125780 A TW110125780 A TW 110125780A TW 110125780 A TW110125780 A TW 110125780A TW I785680 B TWI785680 B TW I785680B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
radio frequency
coupled
output voltage
switch
Prior art date
Application number
TW110125780A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202303574A (zh
Inventor
曾梓瑜
楊子賢
黃崇鑫
黃證倫
陳科宏
邱品誠
劉准任
洪集茂
Original Assignee
元太科技工業股份有限公司
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 元太科技工業股份有限公司 filed Critical 元太科技工業股份有限公司
Priority to TW110125780A priority Critical patent/TWI785680B/zh
Priority to US17/749,173 priority patent/US20230021750A1/en
Application granted granted Critical
Publication of TWI785680B publication Critical patent/TWI785680B/zh
Publication of TW202303574A publication Critical patent/TW202303574A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/22—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral
    • H03K5/24—Circuits having more than one input and one output for comparing pulses or pulse trains with each other according to input signal characteristics, e.g. slope, integral the characteristic being amplitude
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1685—Operation of cells; Circuit arrangements affecting the entire cell
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices 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
    • H02J50/001—Energy harvesting or scavenging
    • 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
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

一種射頻整流器電路，包括整流器電路以及控制器電路。整流器電路用以接收射頻訊號，並且將射頻訊號轉換成直流電壓作為輸出電壓。整流器電路包括多個功率級及多個開關電路，且每一個開關電路耦接在兩個功率級之間。控制器電路耦接至整流器電路。控制器電路用以根據輸出電壓的大小，輸出控制訊號以控制開關電路的導通數量。

Description

射頻整流器電路及電子紙顯示裝置
本發明是有關於一種整流器電路及顯示裝置，且特別是有關於一種射頻整流器電路及電子紙顯示裝置。
藉由能量收集(Energy Harvesting)來獲取自然界中的能源而不需要依賴電池或者電源輸入是近幾年來研究的趨勢，然而，因為技術仍在發展中所以還無法廣泛的在生活中使用。傳統物聯網的設備以及其感應器，在不連接電線的情況下，須依賴電池來提供電源，如此一來限制了設備的使用時間，且為眾多設備更換電池也成為一大問題。因此，射頻能量收集系統是目前物聯網系統的最佳解決方案。然而，環境中的射頻訊號豐富多樣，在無法確定射頻訊號的使用距離下，使得目前收集此能量的方式受到了侷限。
射頻訊號經過轉換後會成直流電壓，然而，直流電壓會隨著射頻訊號距離天線的遠近而有很大的改變。因此，提供的能 量也會忽大忽小，影響到後面系統供電的使用。除此之外，從射頻訊號源接收到能量的效率也是一大重點。
本發明提供一種射頻整流器電路及電子紙顯示裝置，具有自動切換組態的功能，可提升能量的使用效率。
本發明的射頻整流器電路包括整流器電路以及控制器電路。整流器電路用以接收射頻訊號，並且將射頻訊號轉換成直流電壓作為輸出電壓。整流器電路包括多個功率級及多個開關電路，且每一個開關電路耦接在兩個功率級之間。控制器電路耦接至整流器電路。控制器電路用以根據輸出電壓的大小，輸出控制訊號以控制開關電路的導通數量。
在本發明的一實施例中，當輸出電壓的初始電壓大於或等於第一預設值時，控制器電路控制一部分的開關電路導通，以使輸出電壓降低。
在本發明的一實施例中，當輸出電壓在第一預設值上下變化且大於或等於第一預設值時，控制器電路降低開關電路的導通數量，以使輸出電壓降低。
在本發明的一實施例中，當輸出電壓的初始電壓小於第一預設值時，控制器電路控制全部的開關電路導通。
在本發明的一實施例中，當輸出電壓大於或等於第二預設值時，控制器電路控制全部的開關電路導通。第二預設值小於第一預設值。
在本發明的一實施例中，當輸出電壓小於第二預設值時，控制器電路控制全部的開關電路導通。
在本發明的一實施例中，上述各功率級包括第一端、第二端及第三端。功率級的第一端耦接至第一開關電路。功率級的第二端耦接至第二開關電路。功率級的第三端耦接至射頻訊號。開關電路包括第一開關電路及第二開關電路，且第一開關電路與第二開關電路為兩個相鄰的開關電路。
在本發明的一實施例中，上述各功率級包括多個串聯耦接的原生電晶體，以執行交流對直流轉換操作。
在本發明的一實施例中，上述各開關電路包括第一端、第二端、第三端及控制端。開關電路的第一端耦接至第一功率級。開關電路的第二端耦接至第二功率級。開關電路的第三端耦接至輸出電壓。開關電路的控制端耦接至控制訊號。功率級包括第一功率級及第二功率級，且第一功率級與第二功率級為兩個相鄰的功率級。
在本發明的一實施例中，上述的控制器電路包括比較器電路、計數器電路以及數位邏輯控制電路。比較器電路用以將輸出電壓與至少一預設值進行比較，以輸出至少一比較訊號。計數器電路耦接至比較器電路。計數器電路用以輸出計數訊號。比較 器電路利用比較訊號來觸發或重置計數器電路。數位邏輯控制電路耦接至計數器電路。數位邏輯控制電路用以根據計數訊號輸出控制訊號。
在本發明的一實施例中，上述的整流器電路輸出輸出電壓給電子紙顯示裝置作為操作電壓。
本發明的電子紙顯示裝置包括射頻整流器電路。射頻整流器電路接收射頻訊號，並且將射頻訊號轉換成直流電壓作為電子紙顯示裝置的操作電壓。
基於上述，在本發明的實施例中，控制器電路可根據輸出電壓的大小來控制開關電路的導通數量，因此，整流器電路可自動切換組態，提升能量的使用效率。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100:電子紙顯示裝置
110:射頻整流器電路
112:整流器電路
114:控制器電路
120:驅動器電路
130:電子紙顯示面板
310、310_1、310_2、310_3、320、330:曲線
610、610_1、610_2、610_3、610_4、610_5、610_6:功率級
620、620_1、620_2、620_3、620_4、620_5:開關電路
622、624、626:傳輸閘
710:比較器電路
712:第一比較器
714:第二比較器
720:計數器電路
722、724:D正反器
730:數位邏輯控制電路
A、D:第一端
B、E:第二端
C、F:第三端
C1:第一電容器
C2:第二電容器
CS1、CS2、CS3:改變期間
EN、RST:比較訊號
GND:接地電壓
N1:第一電晶體
N2:第二電晶體
Q0、Q1:計數訊號
SW、SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SWB、Vctrl:控制訊號
T1、T2:周期
V1、V3:輸入電壓
VDC:直流電壓
VOUT、V2、V4:輸出電壓
VREF1:第一預設值
VREF2:第二預設值
VRF:射頻訊號
VX:節點電壓
圖1繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的概要示意圖。
圖2繪示本發明一實施例之射頻整流器電路的概要示意圖。
圖3繪示圖2實施例之整流器電路的概要示意圖。
圖4A繪示本發明一實施例之功率級的方塊示意圖。
圖4B繪示圖4A實施例之功率級的電路示意圖。
圖5A繪示本發明一實施例之開關電路的方塊示意圖。
圖5B繪示圖5A實施例之開關電路的電路示意圖。
圖6繪示本發明一實施例之自動切換組態之輸出控制示意圖。
圖7繪示圖2實施例之控制器電路的概要示意圖。
圖1繪示本發明一實施例之電子紙顯示裝置的概要示意圖。請參考圖1，本實施例之電子紙顯示裝置100包括射頻整流器電路110、驅動器電路120及電子紙顯示面板130。驅動器電路120用以驅動電子紙顯示面板130顯示影像。當電子紙顯示裝置100應用在物聯網系統時，射頻整流器電路110作為用射頻能量收集系統，可用以接收射頻訊號VRF，並且將射頻訊號VRF轉換成直流電壓VDC作為電子紙顯示裝置100的操作電壓。此操作電壓可供驅動器電路120或電子紙顯示面板130操作之用。
在本實施例中，驅動器電路及電子紙顯示面板的實施方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明。
圖2繪示本發明一實施例之射頻整流器電路的概要示意圖。圖3繪示圖2實施例之整流器電路的概要示意圖。請參考圖2及圖3，本實施例之射頻整流器電路110包括整流器電路112及控制器電路114。整流器電路112用以接收射頻訊號VRF，並且將射頻訊號VRF轉換成VDC直流電壓，作為輸出電壓VOUT。整流器電路112 包括多個功率級610_1、610_2、610_3、610_4、610_5、610_6及多個開關電路620_1、620_2、620_3、620_4、620_5。每一個開關電路耦接在兩個功率級之間。例如，開關電路620_1耦接在功率級610_1、610_2之間。在本實施例中，功率級及開關電路的數量僅用以例示說明，不用以限定本發明。
控制器電路114耦至整流器電路112。控制器電路114用以根據輸出電壓VOUT的大小，輸出控制訊號Vctrl以控制開關電路620_1至620_5的導通數量。在本實施例中，控制訊號Vctrl包括控制訊號SW1、SW2、SW3、SW4、SW5，分別用以控制開關電路620_1至620_5的導通狀態。例如，控制訊號SW1為邏輯0時可控制開關電路620_1導通；控制訊號SW1為邏輯1時可控制開關電路620_1不導通。惟上述控制訊號的邏輯值對應開關電路的導通狀態不用以限定本發明。此外，當開關電路620_1導通時，功率級610_1、610_2為串聯組態；開關電路620_1不導通時，功率級610_1、610_2為並聯組態。
在本實施例中，整流器電路112為可重組式射頻轉直流功率級(Reconfigurable RF-to-DC Power Stage)電路。當每一個開關電路導通時，由於每一個功率級彼此串聯連接，因此整流器電路112的功率級的最大級數可為6級。與傳統固定級數的狄克森整流器相比，此架構利用控制訊號Vctrl來控制開關電路的開關來調整功率級的級數，因此可因應不同距離而選擇較適當的級數來收集能量給後面負載端(例如電子紙顯示裝置)使用。除此之外， 每一個功率級並不會因為調整級數而會有完全不使用的情況發生，也就是說，整流器電路112的功率級的最小級數為1級，因此可充分優化元件的使用效率。
圖4A繪示本發明一實施例之功率級的方塊示意圖。圖4B繪示圖4A實施例之功率級的電路示意圖。請參考圖4A及圖4B，本實施例之功率級610包括第一端A、第二端B及第三端C。功率級610的第一端A耦接至前一級開關電路(第一開關電路)。功率級610的第二端B耦接至下一級開關電路(第二開關電路)。功率級610的第三端C耦接至射頻訊號VRF。
以圖3的功率級610_3為例，功率級610_3的第一端耦接至前一級開關電路620_2。功率級610_3的第二端耦接至下一級開關電路620_3。功率級610_3的第三端耦接至射頻訊號VRF。其中，開關電路620_2與開關電路620_3為兩個相鄰的開關電路。
當前一級開關電路導通時，功率級610通過第一端A接收輸入電壓V1。輸入電壓V1例如是前一級功率級輸出的電壓。若功率級610為第一個功率級610_1，則第一端A耦接至參考電壓，例如接地電壓GND，如圖3所示。功率級610通過第二端B輸出輸出電壓V2。功率級610的第三端C用以接收射頻訊號VRF。
具體而言，功率級610包括第一電晶體N1、第二電晶體N2、第一電容器C1及第二電容器C2。其中，第一電晶體N1及第二電晶體N2串聯耦接，以執行交流對直流(AC-DC)轉換操作。第一電晶體N1及第二電晶體N2例如是以原生電晶體(native transistor)來實施，例如N型金氧半電晶體(n-type MOSFET，NMOS)，其具有低閾值電壓(幾乎為零)的特性。當射頻訊號VRF為負半周期T1時，此時電流會從接地端流向第一端A對第一電容器C1充電。當射頻訊號VRF為正半周期T2時，由於第一電容器C1有儲存電荷且因電容跨壓無法突然改變，因此節點電壓VX會抬升進而對第二電容器C2充電，產生輸出電壓V2。
在本實施例中，由於第一電晶體N1及第二電晶體N2具有低閾值電壓的特性，因此，可避免在將交流的射頻訊號VRF轉換為直流的輸出電壓V2的過程中損失太多的能量。此外，利用N型金氧半電晶體來實現第一電晶體N1及第二電晶體N2，可直接實現在CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)製程上且不需要增加額外光罩，不僅成本低且更容易積體化。
圖5A繪示本發明一實施例之開關電路的方塊示意圖。圖5B繪示圖5A實施例之開關電路的電路示意圖。請參考圖5A及圖5B，本實施例之開關電路620包括第一端D、第二端E、第三端F及控制端。開關電路620的第一端D耦接至前一級功率級(第一功率級)。開關電路620的第二端E耦接至下一級功率級(第二功率級)。開關電路620的第三端F耦接至整流器電路112的輸出電壓VOUT。開關電路620的控制端耦接至控制訊號SW。
以圖3的開關電路620_3為例，開關電路620_3的第一端耦接至前一級功率級610_3。開關電路620_3的第二端耦接至下一級功率級610_4。開關電路620_3的第三端耦接至整流器電路 112的輸出電壓VOUT。其中，功率級610_3與功率級610_4為兩個相鄰的功率級。
如圖5B所示，開關電路620包括傳輸閘(transmission gate)622、624、626。控制訊號SW、SWB用以控制傳輸閘622、624、626的導通狀態，其中控制訊號SWB為控制訊號SW的反相訊號。當傳輸閘622導通時，傳輸閘624、626不導通，可使與開關電路620耦接的兩個相鄰的功率級呈現串聯耦接的組態。因此，輸入電壓V3可從第一端D傳遞至第三端F，作為輸出電壓V4。輸入電壓V3例如是前一級功率級輸出的電壓。另一方面，當傳輸閘622不導通時，傳輸閘624、626導通，可使與開關電路620耦接的兩個相鄰的功率級呈現並聯耦接的組態。
在本實施例中，控制訊號SW為邏輯0時可控制傳輸閘導通；控制訊號SW為邏輯1時可控制傳輸閘不導通。惟上述控制訊號的邏輯值對應傳輸閘的導通狀態不用以限定本發明。
圖6繪示本發明一實施例之自動切換組態之輸出控制示意圖。在圖6中顯示不同的輸出電壓對時間變化的曲線。請參考圖1至圖3及圖6，當射頻訊號VRF的能量太大時，若控制器電路114不將整流器電路112的功率級切換到等效級數較小的組態，將會使得輸出電壓VOUT過壓，進而使與射頻整流器電路110耦接的系統不能使用。因此，本實施例的控制器電路114可根據射頻訊號VRF的能量大小來將整流器電路112的功率級切換適合的等效級數。
表1繪示圖6實施例之輸出電壓大小與等效級數的對應關係：
Figure 110125780-A0305-02-0012-2
在表1中，較高能量的射頻訊號對應較高的輸出電壓，且較高的輸出電壓對應較少的等效級數。反之，較低能量的射頻訊號對應較低的輸出電壓，且較低的輸出電壓對應較多的等效級數。此外，射頻訊號的能量較高也有可能表示射頻整流器電路110距離射頻訊號源較近。反之，射頻訊號的能量較低也有可能表示射頻整流器電路110距離射頻訊號源較遠。
在圖6中，當輸出電壓VOUT尚未超過第一預設值VREF1時，控制器電路114會控制整流器電路112的功率級維持在等效級數最大的組態來獲得最多能量。舉例而言，當輸出電壓VOUT的初始電壓小於第一預設值VREF1時(亦即曲線320、330)，控制器電路114控制全部的開關電路620_1至620_5導通，使得整流器電路112的功率級的等效級數為6。因此，即使在外部的射頻訊號源提供的能量較低的情況下，射頻整流器電路110通過將等 效級數維持在最大組態的方式，也可從射頻訊號VRF獲得相對較多能量。
此外，在本實施例中，當輸出電壓VOUT大於或等於第二預設值VREF2時(亦即曲線320)，控制器電路114也是控制全部的開關電路620_1至620_5導通。其中，第二預設值VREF2小於第一預設值VREF1。反之，當輸出電壓VOUT小於第二預設值VREF2時(亦即曲線330)，控制器電路114也是控制全部的開關電路620_1至620_5導通。
另一方面，若輸出電壓VOUT超過第一預設值VREF1，則整流器電路112的功率級會被切換到次小的等效級數來降低輸出電壓VOUT，例如曲線310、310_1、310_2、310_3。具體而言，當輸出電壓VOUT的初始電壓大於或等於第一預設值VREF1時(亦即曲線310)，控制器電路114在等效級數改變期間CS1控制一部分的開關電路導通，以使輸出電壓VOUT降低，且低於第一預設值VREF1，如曲線310_1。在本實施例中，控制器電路114例如控制開關電路620_1、620_2、620_4、620_5導通，將整流器電路112的功率級的等效級數調整為3，以使輸出電壓VOUT降低。
在經過一段時間以後，若輸出電壓VOUT可持續低於第一預設值VREF1，則整流器電路112的功率級的等效級數可維持為3。在經過一段時間以後，若輸出電壓VOUT再次升高且高於第一預設值VREF1(亦即曲線310_2)，則控制器電路114會降低 開關電路的導通數量，以使輸出電壓VOUT降低。舉例而言，控制器電路114可在等效級數改變期間CS2控制開關電路620_1、620_3、620_5導通，將整流器電路112的功率級的等效級數調整為2，以使輸出電壓VOUT再次降低，且使其低於第一預設值VREF1。
類似地，在經過一段時間以後，若輸出電壓VOUT可持續低於第一預設值VREF1，則整流器電路112的功率級的等效級數可維持為2。在經過一段時間以後，若輸出電壓VOUT再次升高且高於第一預設值VREF1(亦即曲線310_3)，則控制器電路114會降低開關電路的導通數量，以使輸出電壓VOUT降低。舉例而言，控制器電路114可在等效級數改變期間CS3控制開關電路全部不導通，將整流器電路112的功率級的等效級數調整為1，以使輸出電壓VOUT再次降低，且使其低於第一預設值VREF1。在等效級數調整1架構下，整流器電路112通過功率級610_6將射頻訊號RF轉換成直流電壓VDC作為輸出電壓VOUT。
也就是說，在本實施例中，當輸出電壓VOUT在第一預設值VREF1上下變化且大於或等於第一預設值VREF1時，控制器電路114會降低開關電路的導通數量，調整整流器電路112的功率級的等效級數，以使輸出電壓VOUT降低。
圖7繪示圖2實施例之控制器電路的概要示意圖。請參考圖2及圖7，本實施例之控制器電路114包括比較器電路710、計數器電路720及數位邏輯控制電路730。
比較器電路710用以將輸出電壓VOUT與至少一預設值進行比較，以輸出至少一比較訊號EN或RST。比較器電路利用比較訊號EN或RST來觸發或重置計數器電路720。計數器電路720耦接至比較器電路710用以輸出計數訊號Q0、Q1。
具體而言，比較器電路710包括第一比較器712及第二比較器714。計數器電路720包括D正反器722、724。第一比較器712用以將輸出電壓VOUT與第一預設值VREF1進行比較，以輸出比較訊號EN。當輸出電壓VOUT大於或等於第一預設值VREF1時，第一比較器712輸出高準位的比較訊號EN，以觸發計數器電路720的D正反器722、724，並且計數器電路720開始往上計數1。當輸出電壓VOUT小於第一預設值VREF1時，第一比較器712輸出低準位的比較訊號EN，不觸發計數器電路720。
第二比較器714用以將輸出電壓VOUT與第二預設值VREF2進行比較，以輸出比較訊號RST。當輸出電壓VOUT大於或等於第二預設值VREF2時，第二比較器714輸出高準位的比較訊號RST，以重置計數器電路720，使D正反器722、724的資料輸出Q0、Q1為0。當輸出電壓VOUT小於第二預設值VREF2時，第二比較器714輸出低準位的比較訊號RST，不重置計數器電路720，因此，D正反器722、724的資料輸出Q0、Q1可維持為0。
接著，數位邏輯控制電路730耦接至計數器電路720。數位邏輯控制電路730用以根據計數訊號Q0、Q1輸出控制訊號SW1至SW5。表2繪示本發明一實施例之輸出等效級數NEFF、計數訊 號Q0、Q1與控制訊號SW1至SW5的對應關係：
Figure 110125780-A0305-02-0016-4
計數器電路720輸出的計數訊號Q0、Q1的值經由數位邏輯控制電路730解碼出相對應的控制訊號SW1至SW5的位元來控制開關電路的導通狀態，以調整功率級的等效級數NEFF。在本實施例中，數位邏輯控制電路的實施方式可以由所屬技術領域的通常知識獲致足夠的教示、建議與實施說明。
綜上所述，在本發明的實施例中，整流器電路可根據不同的控制訊號來切換組態，以因應不同的負載需求優化能量傳輸。自動切換組態之控制可根據不同距離遠近的射頻能量大小來自動選擇較適當的組態使得輸出電壓不會超過預設值，以便下一級電路使用。此外，功率級當中的電晶體具有低閾值電壓的特性，因此，可避免在將交流的射頻訊號轉換為直流的輸出電壓的過程中損失太多的能量。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍 當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
110:射頻整流器電路
112:整流器電路
114:控制器電路
Vctrl:控制訊號
VDC:直流電壓
VOUT:輸出電壓
VRF:射頻訊號

Claims (11)

  1. 一種射頻整流器電路，包括： 一整流器電路，用以接收一射頻訊號，並且將該射頻訊號轉換成一直流電壓作為一輸出電壓，其中該整流器電路包括多個功率級及多個開關電路，且每一個開關電路耦接在兩個功率級之間；以及 一控制器電路，耦接至該整流器電路，用以根據該輸出電壓的大小，輸出一控制訊號以控制該些開關電路的導通數量。
  2. 如請求項1所述的射頻整流器電路，其中當該輸出電壓的初始電壓大於或等於一第一預設值時，該控制器電路控制一部分的開關電路導通，以使該輸出電壓降低。
  3. 如請求項2所述的射頻整流器電路，其中當該輸出電壓在該第一預設值上下變化且大於或等於該第一預設值時，該控制器電路降低開關電路的導通數量，以使該輸出電壓降低。
  4. 如請求項1所述的射頻整流器電路，其中當該輸出電壓的初始電壓小於一第一預設值時，該控制器電路控制全部的開關電路導通。
  5. 如請求項2所述的射頻整流器電路，其中當該輸出電壓大於或等於一第二預設值時，該控制器電路控制全部的開關電路導通，其中該第二預設值小於該第一預設值。
  6. 如請求項5所述的射頻整流器電路，其中當該輸出電壓小於該第二預設值時，該控制器電路控制全部的開關電路導通。
  7. 如請求項1所述的射頻整流器電路，其中各該功率級包括一第一端、一第二端及一第三端，且該功率級的該第一端耦接至一第一開關電路，該功率級的該第二端耦接至一第二開關電路，且該功率級的該第三端耦接至該射頻訊號，其中該些開關電路包括該第一開關電路及該第二開關電路，且該第一開關電路與該第二開關電路為兩個相鄰的開關電路。
  8. 如請求項7所述的射頻整流器電路，其中各該功率級包括多個串聯耦接的原生電晶體，以執行交流對直流轉換操作。
  9. 如請求項1所述的射頻整流器電路，其中各該開關電路包括一第一端、一第二端、一第三端及一控制端，且該開關電路的該第一端耦接至一第一功率級，該開關電路的該第二端耦接至一第二功率級，該開關電路的該第三端耦接至該輸出電壓，且該開關電路的該控制端耦接至該控制訊號，其中該些功率級包括該第一功率級及該第二功率級，且該第一功率級與該第二功率級為兩個相鄰的功率級。
  10. 如請求項1所述的射頻整流器電路，其中該控制器電路包括： 一比較器電路，用以將該輸出電壓與至少一預設值進行比較，以輸出至少一比較訊號； 一計數器電路，耦接至該比較器電路，用以輸出一計數訊號，其中該比較器電路利用該比較訊號來觸發或重置該計數器電路；以及 一數位邏輯控制電路，耦接至該計數器電路，用以根據該計數訊號輸出該控制訊號。
  11. 一種電子紙顯示裝置，包括如請求項1所述的射頻整流器電路，其中該射頻整流器電路接收一射頻訊號，並且將該射頻訊號轉換成一直流電壓作為該電子紙顯示裝置的操作電壓。
TW110125780A 2021-07-14 2021-07-14 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置 TWI785680B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110125780A TWI785680B (zh) 2021-07-14 2021-07-14 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置
US17/749,173 US20230021750A1 (en) 2021-07-14 2022-05-20 Radio frequency rectifier circuit and electronic paper display apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW110125780A TWI785680B (zh) 2021-07-14 2021-07-14 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI785680B true TWI785680B (zh) 2022-12-01
TW202303574A TW202303574A (zh) 2023-01-16

Family

ID=84976280

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110125780A TWI785680B (zh) 2021-07-14 2021-07-14 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230021750A1 (zh)
TW (1) TWI785680B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201325311A (zh) * 2011-12-07 2013-06-16 Univ Minghsin Sci & Tech 動態選擇發光二極體工作數量之交流驅動裝置
TW201408127A (zh) * 2012-08-10 2014-02-16 Macroblock Inc 發光二極體驅動裝置
WO2014139154A1 (zh) * 2013-03-14 2014-09-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、液晶显示装置和一种led背光驱动电路的驱动方法
TW201606739A (zh) * 2014-08-05 2016-02-16 達意科技股份有限公司 電子紙裝置及其驅動方法
TW202015488A (zh) * 2018-10-12 2020-04-16 力林科技股份有限公司 發光二極體驅動裝置以及發光二極體背光模組
CN111383605A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 南京启纬智芯微电子有限公司 无源显示装置、通信方法、有源电子终端及存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201325311A (zh) * 2011-12-07 2013-06-16 Univ Minghsin Sci & Tech 動態選擇發光二極體工作數量之交流驅動裝置
TW201408127A (zh) * 2012-08-10 2014-02-16 Macroblock Inc 發光二極體驅動裝置
WO2014139154A1 (zh) * 2013-03-14 2014-09-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种led背光驱动电路、液晶显示装置和一种led背光驱动电路的驱动方法
TW201606739A (zh) * 2014-08-05 2016-02-16 達意科技股份有限公司 電子紙裝置及其驅動方法
TW202015488A (zh) * 2018-10-12 2020-04-16 力林科技股份有限公司 發光二極體驅動裝置以及發光二極體背光模組
CN111383605A (zh) * 2018-12-28 2020-07-07 南京启纬智芯微电子有限公司 无源显示装置、通信方法、有源电子终端及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20230021750A1 (en) 2023-01-26
TW202303574A (zh) 2023-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4870058B2 (ja) 定電流駆動回路
US8421431B2 (en) Frequency jitter controller for power converter
US8030978B2 (en) Soft-start circuit
CN109413791B (zh) 回授电路
US11277066B2 (en) Control circuit for facilitating inrush current reduction for a voltage regulator and a voltage regulation apparatus with inrush current reduction
CN108012386B (zh) 控制电路、芯片、方法及开关装置
CN108075655B (zh) 电源转换装置
TWI785680B (zh) 射頻整流器電路及電子紙顯示裝置
CN104009638B (zh) 一种用于调整输出电压的电路及方法
JP5090849B2 (ja) 過電圧保護回路およびそれを用いた電子機器
US10209756B2 (en) Operating system and control method thereof
US20140300999A1 (en) Excess power protection circuit
US10284085B2 (en) Switching regulator
US20200280253A1 (en) Voltage conversion device
TW202303327A (zh) 輸出電路及泵補償的控制方法
CN209692618U (zh) 转换器控制电路及芯片
JP5792504B2 (ja) 電源装置およびその制御回路、電子機器
CN115622419A (zh) 射频整流器电路及电子纸显示设备
CN110190754A (zh) 转换器控制电路及芯片
TW201606739A (zh) 電子紙裝置及其驅動方法
US10756706B2 (en) PWM filter circuit and related control system
SE2130003A1 (en) VOLTAGE CONVERTER
WO2017166040A1 (zh) 调压电路及电路调压方法
JP2013219860A (ja) 充電装置
US10870010B2 (en) DC-DC converter for implantable medical devices