WO2016113949A1 - 給電装置 - Google Patents

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WO2016113949A1
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Inventor
小林英晃
Original Assignee
株式会社村田製作所
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/14—Inductive couplings

Definitions

  • the present invention relates to a power feeding device that feeds power to an external device using electromagnetic resonance coupling.
  • Some power feeding systems are provided with a resonator composed of a coil and a capacitor in each of the power transmitting device and the power receiving device, and magnetically resonate each resonator to supply power from the power transmitting device to the power receiving device.
  • a resonator composed of a coil and a capacitor in each of the power transmitting device and the power receiving device, and magnetically resonate each resonator to supply power from the power transmitting device to the power receiving device.
  • the transmission power may be reduced.
  • Patent Document 1 even if the frequency characteristics of the resonator change due to the arrangement (distance) of the coils of the power transmitting device and the power receiving device by providing a resonance variable capacitor and adjusting the capacitance value of the resonator, A power transmission device is disclosed in which the peak of the frequency characteristic is matched with the frequency of the high frequency power so that the transmission power does not decrease.
  • an object of the present invention is to provide a power feeding device that does not reduce power feeding efficiency.
  • the present invention provides a power feeding device that feeds power to an external device using electromagnetic resonance coupling, an inverter that converts an input DC voltage into an AC voltage, and an external device that is connected to an output side of the inverter and is provided in the external device
  • a power supply resonance circuit having the same resonance frequency as the resonance circuit, wherein the power supply resonance circuit is an LC series resonance circuit in which a plurality of inductors and a plurality of capacitors are alternately connected in series.
  • the LC series resonance circuit is formed by a plurality of inductors and capacitors, the capacitance per capacitor is larger than when the LC series resonance circuit is formed by one capacitor. For this reason, even if the user touches the power feeding device to generate stray capacitance, the stray capacitance is relatively small compared to the capacitance of the capacitor of the LC series resonance circuit. As a result, fluctuations in the resonance frequency of the power supply resonance circuit can be suppressed, and a reduction in power supply efficiency can be prevented.
  • each of the plurality of inductors preferably has the same inductance, and each of the plurality of capacitors preferably has the same capacitance.
  • This configuration makes it easy to set circuit constants for multiple inductors and capacitors.
  • the inductor is a loop conductor for power feeding formed on a surface of an insulator substrate, and the capacitor is provided in the middle of the loop conductor, and the insulator covers the loop conductor. It is preferable to further include a protective film provided on the surface of the substrate.
  • FIG. 3 The figure which shows the structure of the electric power feeder which concerns on this embodiment.
  • Circuit diagram of power supply apparatus The figure which shows the position where a stray capacitance is formed in LC series resonance circuit
  • A is a diagram showing the resonance characteristics when stray capacitance is formed at the position shown in FIG. 3
  • (B) is a diagram showing the capacitance component of the LC series resonance circuit with one capacitor as a comparison with (A).
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power feeding device 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a circuit diagram of the power feeding device 1 according to the present embodiment.
  • the power feeding device 1 is a device that feeds power to the power receiving device 100 in a spatially separated place using electromagnetic resonance coupling.
  • a mouse and a mouse pad are taken as an example, and the power receiving apparatus 100 will be described as a mouse, and the power feeding apparatus 1 will be described as a mouse pad that can perform wireless power feeding to the mouse.
  • the power feeding device 1 includes a loop conductor 11 for power feeding formed on the surface of a substrate 10 made of an insulator, an inverter circuit 13 that inputs a DC voltage and converts it into an AC voltage, and a plurality of capacitors C1, C2, and C3. , C4, C5.
  • the loop conductor 11 has an inductance component. This inductance component constitutes the LC series resonance circuit 14 with the capacitors C1 to C5.
  • the LC series resonance circuit 14 corresponds to a “feed resonance circuit” according to the present invention.
  • Capacitors C1 to C5 have the same capacitance.
  • the capacitors C1 to C5 are provided so that the inductance component of the loop conductor 11 is equally divided. Specifically, the capacitor C ⁇ b> 1 is connected between one end of the loop conductor 11 and one end of the inverter circuit 13.
  • the capacitors C2 to C5 are provided in the middle of the loop conductor 11.
  • the inductance components of the loop conductor 11 divided by the capacitors C1 to C5 are referred to as L1, L2, L3, L4, and L5, respectively.
  • the LC series resonance circuit 14 has a configuration in which the inductance components L1 to L5 and the capacitors C1 to C5 are alternately connected in series.
  • the adjacent inductance component and the capacitor form LC series circuits 141, 142, 143, 144, and 145.
  • the LC series circuit 141 is formed by an inductance component L1 and a capacitor C1.
  • the LC series circuit 142 is formed by an inductance component L2 and a capacitor C2.
  • the LC series circuit 143 is formed by an inductance component L3 and a capacitor C3.
  • the LC series circuit 144 is formed by an inductance component L4 and a capacitor C4.
  • the LC series circuit 145 is formed by an inductance component L5 and a capacitor C5.
  • the LC series resonance circuit 14 has a configuration in which a plurality of LC series circuits 141 to 145 are connected in series.
  • the capacitors C1 to C5 have the same capacitance, and the inductance components L1 to L5 also have the same inductance.
  • the resonance frequency F of the LC series resonance circuit 14 is 1 / (2 ⁇ LC).
  • the capacitances of the capacitors C1 to C5 are 5C, and the inductances of the inductance components L1 to L5 are L / 5.
  • the inductance component of the loop-shaped conductor 11 is equally divided to form a plurality of LC series circuits 141 to 145 having the same resonance frequency as that of the LC series resonance circuit 14, thereby providing a plurality of inductance components L1 to L5 and a capacitor C1. It becomes easy to set the circuit constants of .about.C5.
  • the inverter circuit 13 converts the DC voltage input from the DC power supply 9 into an AC voltage.
  • the frequency of this AC voltage is the same as the resonance frequency of the LC series resonance circuit 14.
  • the AC voltage converted by the inverter circuit 13 is input to the loop conductor 11, and a current flows through the loop conductor 11. As a result, a magnetic field is generated in the loop-shaped conductor 11.
  • a protective film 10A that covers the loop conductor 11 and the capacitors C2 to C5 is provided on the surface of the substrate 10 so that the user does not touch the loop conductor 11 directly.
  • the substrate 10 and the protective film 10A correspond to a mouse pad body, and the power receiving device 100 that is a mouse is operated on the surface of the protective film 10A.
  • the protective film 10A is, for example, a low dielectric constant resin (for example, a dielectric constant of about 3) such as polyimide resin, epoxy resin, or acrylic resin.
  • a low dielectric constant resin such as polyimide resin, epoxy resin, or acrylic resin.
  • the power receiving device 100 includes a power receiving loop conductor 101, a capacitor 102, and a power receiving circuit 103.
  • the power receiving loop conductor 101 and the capacitor 102 form an LC resonance circuit (an external resonance circuit according to the present invention), and the resonance frequency is the drive frequency of the inverter circuit 13 and the resonance frequency of the LC series resonance circuit on the power feeding device side. be equivalent to.
  • the power receiving loop conductor 101 is interlinked with a magnetic flux generated by a current flowing through the loop conductor 11 formed on the substrate 10. Then, the loop-shaped conductor 11 and the power-receiving loop-shaped conductor 101 are coupled, so that power is fed from the power feeding device 1 to the power receiving device 100.
  • the drive frequency of the inverter 13, the resonance frequency of the LC series resonance circuit 14, and the resonance frequency of the LC resonance circuit of the power receiving apparatus 100 are “same”, but may not be completely the same. If it is within the range where the LC series resonance circuit 14 and the LC resonance circuit of the power receiving apparatus 100 are coupled, they are included in the “same”.
  • the LC series resonance circuit 14 is formed by a plurality of inductance components L1 to L5 and a plurality of capacitors C1 to C5. For this reason, compared with the case where the capacitance component of the LC series resonance circuit is formed by one capacitor, the capacitance per one of the capacitors C1 to C5 is large. As a result, even if stray capacitance occurs, the capacitance is relatively smaller than the capacitance of each of the capacitors C1 to C. As a result, fluctuations in the resonance characteristics of the LC series resonance circuit 14 can be suppressed.
  • FIG. 3 is a diagram showing a position where stray capacitance is formed in the LC series resonance circuit 14.
  • the position (A) is a preceding part of the inductance component L1 of the LC series circuit 141 (between the capacitor C1 and the inductance component L1), and the position (B) is a preceding part of the inductance component L3 of the LC series circuit 143.
  • the position (C) is an intermediate portion of the inductance component L3 of the LC series circuit 143.
  • the position (D) is a subsequent stage portion of the inductance component L3 of the LC series circuit 143.
  • the position (E) is a subsequent stage portion of the inductance component L5 of the LC series circuit 145.
  • FIG. 3 shows the stray capacitance Cp when the user touches the position (A) as an example.
  • FIG. 4A is a diagram showing resonance characteristics when stray capacitance is formed at the position shown in FIG.
  • FIG. 4B is a diagram showing resonance characteristics in the case where the capacitance component of the LC series resonance circuit is formed by one capacitor as a comparison with FIG. In the case of FIG. 4B, the capacitor is provided only at the position of the capacitor C1.
  • the vertical axis represents the impedance when the LC series resonance circuit 14 side is viewed from the inverter circuit 13
  • the horizontal axis represents the drive frequency of the inverter circuit 13.
  • the resonance characteristics change depending on the position where the stray capacitance Cp is formed, as shown in FIG. Specifically, as the position (E) moves from the position (A) to the position (A), the change in the resonance characteristics increases.
  • the stray capacitance Cp is formed anywhere in the positions (A) to (E).
  • the combined equivalent circuit of the LC series circuits 141 to 145 that is, the resonance characteristics of the LC series resonance circuit 14 does not substantially change.
  • positions (A) and (B) overlap with each other because they have substantially the same characteristics. Further, since the positions (D) and (E) have substantially the same characteristics, they overlap.
  • the LC series resonance circuit 14 is composed of a plurality of inductance components L1 to L5 and a plurality of capacitors C1 to C5, and the capacitance of the capacitors C1 to C5 is increased to form the stray capacitance Cp. Even so, the resonance characteristics of the LC series resonance circuit 14 can be prevented from changing. As a result, it is possible to prevent the power supply efficiency to the power receiving apparatus 100 from being lowered.
  • the self-resonance frequency of the inductance component of each loop conductor can be shifted to the high-frequency side, and the self-resonance frequency is driven.
  • the function as an inductor can be prevented from deteriorating.
  • the loop-shaped conductor 11 is formed on the surface of the substrate 10 and the protective film 10A is provided so as to cover the loop-shaped conductor 11, but the loop is formed on the inner side so as not to be exposed from the surface of the substrate 10.
  • the conductor 11 may be formed. In this case, it is not necessary to provide the protective film 10A. Further, the line width of the loop-shaped conductor 11 may be reduced in order to reduce the stray capacitance Cp.
  • the loop conductor 11 is equally divided into five to form the inductance components L1 to L5 and the capacitors C1 to C5 are provided, but the inductance components and the number of capacitors are not limited to this. Further, the inductance components L1 to L5 may be different from each other, and the capacitances of the capacitors C1 to C5 may be different from each other. Each of the plurality of capacitors only needs to have a capacitance larger than the assumed stray capacitance Cp.
  • FIG. 5 is a circuit diagram of another example of the power feeding device. As shown in FIG. 5, a configuration in which a series circuit of an inductance component L6 and a capacitor C6 is further connected in parallel to the inductance component L5 and the capacitor C5 connected in series may be used.

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Abstract

　電磁界共鳴結合を利用して受電装置へ給電する給電装置（１）は、入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ（１３）と、インバータ（１３）の出力側に接続され、受電装置が備える外部共振回路と同じ共振周波数の（ＬＣ）直列共振回路（１４）とを備える。ＬＣ直列共振回路（１４）は、複数のインダクタンス成分（Ｌ１～Ｌ５）及び複数のキャパシタ（Ｃ１～Ｃ５）が交互に直列に接続されている。これにより、給電効率を低下させない給電装置を提供する。

Description

給電装置
　本発明は、電磁界共鳴結合を利用して外部装置へ給電する給電装置に関する。
　給電システムには、送電装置及び受電装置それぞれに、コイルとコンデンサとからなる共振器を設け、それぞれの共振器を磁界共鳴させて、送電装置から受電装置へ給電するものがある。磁界共鳴を利用した場合、それぞれの共振器の周波数特性がずれると、伝送電力が低下するおそれがある。特許文献１には、共振用可変コンデンサを設け、その容量値を調整することで、送電装置及び受電装置それぞれのコイルの配置（距離）により共振器の周波数特性が変化しても、共振器の周波数特性のピークを高周波電力の周波数に合わせて、伝送電力が低下しないようにした電力伝送装置が開示されている。
特開２０１３－８５３５０号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のように、可変容量コンデンサを設けた場合、高コストとなり、かつ、回路が複雑化するといった問題がある。また、ユーザが送電装置に手を触れ、又はクリップ等の金属が送電装置に置かれた場合、送電装置のコイル等の配線パターンと、手又は金属との間に浮遊容量が発生し、共振周波数が変動する場合がある。一般的には、設計段階で通常動作時に、送電装置の共振器の共振周波数が、受電装置の共振器の共振周波数と一致するように回路定数を設定するため、前記のように、使用中に浮遊容量が発生した場合、共振周波数特性を調整できず、効率よく給電できない場合がある。
　そこで、本発明の目的は、給電効率を低下させない給電装置を提供することにある。
　本発明は、電磁界共鳴結合を利用して外部装置へ給電する給電装置において、入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力側に接続され、前記外部装置が備える外部共振回路と同じ共振周波数の給電用共振回路と、を備え、前記給電用共振回路は、複数のインダクタ及び複数のキャパシタが交互に直列に接続されたＬＣ直列共振回路であることを特徴とする。
　この構成では、複数のインダクタ及びキャパシタでＬＣ直列共振回路を形成しているため、一つのキャパシタでＬＣ直列共振回路を形成した場合と比べ、キャパシタ一つ当たりの容量は大きい。このため、ユーザが給電装置に手を触れることで浮遊容量が発生しても、その浮遊容量は、ＬＣ直列共振回路のキャパシタの容量に比べて相対的に小さい。その結果、給電用共振回路の共振周波数の変動を抑えることができ、給電効率が低下することを防止できる。
　本発明では、前記複数のインダクタそれぞれは、同じインダクタンスを有し、前記複数のキャパシタそれぞれは、同じキャパシタンスを有していることが好ましい。
　この構成では、複数のインダクタ及びキャパシタの回路定数設定が行いやすい。
　本発明では、前記インダクタは絶縁体基板の表面に形成された給電用のループ状導体であり、前記キャパシタは前記ループ状導体の途中に設けられ、前記ループ状導体を被覆するように前記絶縁体基板の表面に設けられた保護膜をさらに備えることが好ましい。
　この構成では、ユーザの手がループ状導体に近づくことで生じる浮遊容量を、保護膜によって小さくできる。
　本発明によれば、給電用共振回路の共振周波数の変動を抑えることができ、給電効率が低下することを防止できる。
本実施形態に係る給電装置の構成を示す図 本実施形態に係る給電装置の回路図 ＬＣ直列共振回路において浮遊容量が形成される位置を示す図 （Ａ）は、図３に示す位置に浮遊容量が形成された場合の共振特性を示す図、（Ｂ）は、（Ａ）との対比として、一つのキャパシタでＬＣ直列共振回路の容量成分を形成した場合の共振特性を示す図 給電装置の別の例の回路図
　図１は、本実施形態に係る給電装置１の構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る給電装置１の回路図である。
　給電装置１は、空間的に離れた場所にある受電装置１００に電磁界共鳴結合を利用して給電する装置である。本実施形態では、マウス及びマウスパッドを例に挙げ、受電装置１００はマウスとし、給電装置１は、そのマウスにワイヤレス給電を行うことができるマウスパッドとして説明する。
　給電装置１は、絶縁体からなる基板１０の表面に形成された給電用のループ状導体１１と、直流電圧を入力して交流電圧に変換するインバータ回路１３と、複数のキャパシタＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５とを備えている。ループ状導体１１はインダクタンス成分を有している。そして、このインダクタンス成分は、キャパシタＣ１～Ｃ５とでＬＣ直列共振回路１４を構成している。ＬＣ直列共振回路１４は、本発明に係る「給電用共振回路」に相当する。
　キャパシタＣ１～Ｃ５は同じキャパシタンスを有している。そして、キャパシタＣ１～Ｃ５は、ループ状導体１１のインダクタンス成分が等分割されるように設けられる。詳しくは、キャパシタＣ１はループ状導体１１の一端とインバータ回路１３の一端との間に接続されている。キャパシタＣ２～Ｃ５は、ループ状導体１１の途中に設けられている。以下、キャパシタＣ１～Ｃ５により分割されたループ状導体１１のインダクタンス成分をそれぞれＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５と言う。このように、ＬＣ直列共振回路１４は、インダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５と、キャパシタＣ１～Ｃ５とが交互に直列に接続された構成である。
　また、隣り合うインダクタンス成分とキャパシタとは、ＬＣ直列回路１４１，１４２，１４３，１４４，１４５を形成している。ＬＣ直列回路１４１は、インダクタンス成分Ｌ１とキャパシタＣ１とで形成されている。ＬＣ直列回路１４２は、インダクタンス成分Ｌ２とキャパシタＣ２とで形成されている。ＬＣ直列回路１４３は、インダクタンス成分Ｌ３とキャパシタＣ３とで形成されている。ＬＣ直列回路１４４は、インダクタンス成分Ｌ４とキャパシタＣ４とで形成されている。ＬＣ直列回路１４５は、インダクタンス成分Ｌ５とキャパシタＣ５とで形成されている。このように、ＬＣ直列共振回路１４は、複数のＬＣ直列回路１４１～１４５が直列接続された構成でもある。
　前記のように、キャパシタＣ１～Ｃ５は同じキャパシタンスを有し、インダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５も同じインダクタンスを有している。仮に、ＬＣ直列共振回路１４の共振周波数Ｆを、１／（２π√ＬＣ）とする。この場合、キャパシタＣ１～Ｃ５のキャパシタンスは５Ｃであり、インダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５のインダクタンスはＬ／５である。そうすると、ＬＣ直列回路１４１～１４５それぞれは、ｆ＝１／（２π√（Ｌ／ｎ・ｎＣ））＝１／（２π√ＬＣ）となり、ＬＣ直列共振回路１４と同じ共振周波数を有する。このように、ループ状導体１１のインダクタンス成分を等分割し、ＬＣ直列共振回路１４と共振周波数が同じ複数のＬＣ直列回路１４１～１４５を形成することで、複数のインダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５及びキャパシタＣ１～Ｃ５の回路定数設定が容易となる。
　インバータ回路１３は直流電源９から入力された直流電圧を交流電圧に変換する。この交流電圧の周波数は、ＬＣ直列共振回路１４の共振周波数と同じである。インバータ回路１３により変換された交流電圧はループ状導体１１に入力され、ループ状導体１１に電流が流れる。これによって、ループ状導体１１に磁界が発生する。
　基板１０の表面には、ユーザがループ状導体１１を直接触れないようにするために、ループ状導体１１及びキャパシタＣ２～Ｃ５を被覆する保護膜１０Ａが設けられている。基板１０及び保護膜１０Ａはマウスパッド本体に相当し、マウスである受電装置１００は保護膜１０Ａの表面上で操作される。
　保護膜１０Ａは、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の低誘電率樹脂（例えば、誘電率が３程度）である。低誘電率樹脂を用いることで、ユーザの手がループ状導体１１に近づいたときに生じる浮遊容量を小さくできる。浮遊容量が形成されると、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性が変動する場合があるが、浮遊容量を小さくすることで、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性に与える影響を抑えることができる。
　受電装置１００は、受電用ループ状導体１０１、キャパシタ１０２及び受電回路１０３で構成されている。受電用ループ状導体１０１とキャパシタ１０２とでＬＣ共振回路（本発明に係る外部共振回路）が構成され、その共振周波数はインバータ回路１３の駆動周波数、及び給電装置側のＬＣ直列共振回路の共振周波数に等しい。受電用ループ状導体１０１には、基板１０に形成されたループ状導体１１に電流が流れて生じる磁束が鎖交する。そして、ループ状導体１１と受電用ループ状導体１０１とが結合することで、給電装置１から受電装置１００へ給電される。
　なお、インバータ１３の駆動周波数、ＬＣ直列共振回路１４の共振周波数、及び受電装置１００のＬＣ共振回路の共振周波数は、それぞれ「同じ」としているが、完全一致でなくてもよい。ＬＣ直列共振回路１４と受電装置１００のＬＣ共振回路とが結合する範囲内であれば、前記の「同じ」に含まれる。
　このように構成された給電装置１において、保護膜１０Ａにユーザの手が触れ、又は、クリップ等の金属が置かれた場合、手（又は金属）とループ状導体１１との間に浮遊容量が生じる。この浮遊容量によって、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性に影響を及ぼすおそれがある。そこで、本実施形態では、ＬＣ直列共振回路１４は、複数のインダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５と、複数のキャパシタＣ１～Ｃ５とで形成されている。このため、一つのキャパシタでＬＣ直列共振回路の容量成分を形成する場合と比べて、キャパシタＣ１～Ｃ５の一つ当たりのキャパシタンスは大きい。これにより、浮遊容量が発生しても、その容量は、キャパシタＣ１～Ｃそれぞれのキャパシタンスに比べて相対的に小さい。その結果、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性の変動を抑えることができる。
　図３は、ＬＣ直列共振回路１４において浮遊容量が形成される位置を示す図である。位置（Ａ）は、ＬＣ直列回路１４１のインダクタンス成分Ｌ１の前段部分（キャパシタＣ１とインダクタンス成分Ｌ１との間）、位置（Ｂ）は、ＬＣ直列回路１４３のインダクタンス成分Ｌ３の前段部分である。位置（Ｃ）は、ＬＣ直列回路１４３のインダクタンス成分Ｌ３の中間部分である。位置（Ｄ）は、ＬＣ直列回路１４３のインダクタンス成分Ｌ３の後段部分である。位置（Ｅ）は、ＬＣ直列回路１４５のインダクタンス成分Ｌ５の後段部分である。なお、図３では、一例として、ユーザが位置（Ａ）に触れたときの浮遊容量Ｃｐを示している。
　図４（Ａ）は、図３に示す位置に浮遊容量が形成された場合の共振特性を示す図である。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）との対比として、一つのキャパシタでＬＣ直列共振回路の容量成分を形成した場合の共振特性を示す図である。図４（Ｂ）の場合、キャパシタは、キャパシタＣ１の位置にのみ設けられている。図４（Ａ）及び図４（Ｂ）の縦軸は、インバータ回路１３からＬＣ直列共振回路１４側を見たときのインピーダンスであり、横軸は、インバータ回路１３の駆動周波数である。
　一つのキャパシタでＬＣ直列共振回路の容量成分を形成した場合、図４（Ｂ）に示すように、浮遊容量Ｃｐが形成される位置によって、共振特性は変化する。詳しくは、位置（Ｅ）から位置（Ａ）に向かうに従い、共振特性の変化は大きい。
　これに対し、本実施形態のように、ＬＣ直列回路１４１～１４５を直列接続してＬＣ直列共振回路１４を形成した場合、位置（Ａ）～（Ｅ）のどこに浮遊容量Ｃｐが形成されても、ＬＣ直列回路１４１～１４５の合成等価回路、すなわち、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性は、図４（Ａ）に示すように、略変化しない。
　なお、図４（Ａ）において、位置（Ａ）、（Ｂ）は略同じ特性であるため、重なっている。また、位置（Ｄ）、（Ｅ）も略同じ特性であるため、重なっている。
　以上のように、ＬＣ直列共振回路１４を、複数のインダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５と、複数のキャパシタＣ１～Ｃ５とで構成して、キャパシタＣ１～Ｃ５のキャパシタンスを大きくすることで、浮遊容量Ｃｐが形成されても、ＬＣ直列共振回路１４の共振特性が変動しないようにできる。この結果、受電装置１００への給電効率を低下することを防止できる。
　また、給電装置の設計によるが、複数のインダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５に分割することで、それぞれのループ状導体が有するインダクタンス成分の自己共振周波数を高周波側にシフトさせることができ、自己共振周波数が駆動周波数と近付くことを防ぐことで、インダクタとしての機能が劣化することを防ぐことができる。
　なお、本実施形態では、基板１０の表面にループ状導体１１を形成し、ループ状導体１１を被覆するように保護膜１０Ａを設けているが、基板１０の表面から露出しないよう、内側にループ状導体１１を形成するようにしてもよい。この場合、保護膜１０Ａは設ける必要がない。また、浮遊容量Ｃｐを小さくするため、ループ状導体１１の線幅を細くしてもよい。
　本実施形態では、ループ状導体１１を５つに等分割してインダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５を形成し、キャパシタＣ１～Ｃ５を設けているが、インダクタンス成分及びキャパシタの数はこれに限定されない。また、インダクタンス成分Ｌ１～Ｌ５はそれぞれ異なっていてもよいし、キャパシタＣ１～Ｃ５のキャパシタンスもそれぞれ異なっていてもよい。複数のキャパシタはそれぞれ、想定される浮遊容量Ｃｐよりも大きなキャパシタンスを有していればよい。
　図５は、給電装置の別の例の回路図である。図５に示すように、直列接続されたインダクタンス成分Ｌ５及びキャパシタＣ５に対して、さらに、インダクタンス成分Ｌ６及びキャパシタＣ６の直列回路を、並列に接続した構成であってもよい。
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６…キャパシタ
Ｃｐ…浮遊容量
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６…インダクタンス成分
１…給電装置
９…直流電源
１０…基板
１０Ａ…保護膜
１１…ループ状導体
１３…インバータ回路
１４…ＬＣ直列共振回路（給電用共振回路）
１００…受電装置（外部装置）
１０１…受電用ループ状導体
１０２…キャパシタ
１４１，１４２，１４３，１４４，１４５…ＬＣ直列回路

Claims (3)

  1. 　電磁界共鳴結合を利用して外部装置へ給電する給電装置において、
    　入力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、
    　前記インバータの出力側に接続され、前記外部装置が備える外部共振回路と同じ共振周波数の給電用共振回路と、
    　を備え、
    　前記給電用共振回路は、
    　複数のインダクタ及び複数のキャパシタが交互に直列に接続されたＬＣ直列共振回路である、
    　給電装置。
  2. 　前記複数のインダクタそれぞれは、同じインダクタンスを有し、
    　前記複数のキャパシタそれぞれは、同じキャパシタンスを有している、
    　請求項１に記載の給電装置。
  3. 　前記インダクタは絶縁体基板の表面に形成された給電用のループ状導体であり、
    　前記キャパシタは前記ループ状導体の途中に設けられ、
    　前記ループ状導体を被覆するように前記絶縁体基板の表面に設けられた保護膜をさらに備える、
    　請求項１又は２に記載の給電装置。
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