本发明专利技术提供用于减少谐波发射的系统、方法和设备。本发明专利技术的一个方面提供一种发射器设备。所述发射器设备包含驱动器电路，所述驱动器电路的特征在于效率和功率输出电平。所述驱动器电路进一步一滤波器电路，所述滤波器电路电连接到所述驱动器电路且经配置以修改发射电路的阻抗，以在所述阻抗处于复数阻抗范围内时将所述驱动器电路的所述效率维持于所述驱动器电路的最大效率的20％内。所述滤波器电路进一步经配置以维持实质上恒定的功率输出电平，而不管所述复数阻抗范围内的电抗性变化。所述滤波器电路进一步经配置以维持所述功率输出电平与所述阻抗范围内的所述电阻性变化之间的实质上线性的关系。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体上涉及无线电力。更具体来说，本专利技术是针对改进驱动在大的电阻性 和电抗性范围上变化的负载的发射电路的效率和功率输出。
技术介绍
越来越多数目和种类的电子装置经由可再充电电池进行供电。此类装置包含移 动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、桌上型计算机、计算机外围装置、通信装置（例 如，蓝牙装置）、数码相机、助听器等。虽然电池技术已有所提高，但靠电池供电的电子装置 愈加需要和消耗更大量的电力。因此，这些装置一直需要再充电。可再充电装置常常经由 需要电缆或其它类似连接器（其物理地连接到电力供应器）的有线连接进行充电。电缆和 类似连接器可能有时不方便或较麻烦，且具有其它缺点。能够在自由空间中传递电力以用 于对可再充电电子装置进行充电的无线充电系统可克服有线充电解决方案的一些缺陷。因 此，需要有效地且安全地传送电力以用于对可充电电子装置进行充电的无线充电系统和方 法。
技术实现思路
处于所附权利要求的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方 面，且其中没有单个一者单独地负责本文中所描述的所需属性。在不限制所附权利要求书 的范围的情况下，在本文描述一些突出特征。 在附图和以下描述中陈述了本说明书中所描述的标的物的一个或一个以上实施 方案的细节。其它特征、方面及优势将从描述、附图以及权利要求书变得显而易见。应注意， 下图的相对尺寸可能未按比例绘制。 本专利技术中所描述的标的物的一个方面提供一种发射器设备。所述发射器设备包含 驱动器电路，所述驱动器电路的特征在于效率和功率输出电平。所述驱动器电路电连接到 具有阻抗的发射电路。所述发射电路的所述阻抗处于包含电阻性变化和电抗性变化的复数 阻抗范围内。所述复数阻抗范围是由最小实数阻抗值、最大实数阻抗、最小虚数阻抗值和最 大虚数阻抗值定义。所述最大实数阻抗值对所述最小实数阻抗值的比率为至少2:1。所述 最大虚数阻抗值与所述最小虚数阻抗值之间的差的量值为所述最小实数阻抗值与所述最 大实数阻抗值之间的差的量值的至少两倍。所述发射器设备进一步包含滤波器电路，所述 滤波器电路电连接到所述驱动器电路且经配置以修改所述发射电路的所述阻抗，以在所述 阻抗处于所述复数阻抗范围内时将所述驱动器电路的所述效率维持于所述驱动器电路的 最大效率的20%内。所述滤波器电路进一步经配置以维持实质上恒定的功率输出电平，而 不管所述复数阻抗范围内的所述电抗性变化。所述滤波器电路进一步经配置以维持所述功 率输出电平与所述复数阻抗范围内的所述电阻性变化之间的实质上线性的关系。 本专利技术中所描述的标的物的另一方面提供一种发射器设备。所述发射器设备包含 驱动器电路，所述驱动器电路包含开关放大器电路，所述开关放大器电路包括开关、开关分 路电容器和电连接到所述驱动器电路的输出的串联电感器。所述发射器设备进一步包含发 射电路，所述发射电路包含线圈，所述线圈具有串联地电连接到电容器以形成谐振电路的 电感。所述发射器电路进一步包含滤波器电路，所述滤波器电路电连接于所述驱动器电路 与所述发射电路之间，所述滤波器电路仅包括单一分路电容器网络。 本专利技术中所描述的标的物的又另一方面提供一种选择用于无线电力发射器装置 的滤波器电路的一或多个电抗性组件的组件值的方法。所述滤波器电路电连接于驱动器电 路与发射电路之间。所述方法包含确定使所述驱动器电路的效率高于阈值的第一复数阻抗 值集合。所述第一复数阻抗值集合实质上映射到沿着半圆路径的复数阻抗值。所述方法进 一步包含确定使所述驱动器电路的功率输出实质上恒定的第二复数阻抗值集合。所述第二 复数阻抗值集合实质上映射到沿着全圆路径的值，所述全圆路径正交于所述半圆且在最大 值处与所述半圆相交。所述方法进一步包含选择所述组件值以提供阻抗变换，所述阻抗变 换将所述发射电路的可变复数阻抗修改成从所述第一复数阻抗值集合和所述第二复数阻 抗值集合导出的复数阻抗值。 本专利技术中所描述的标的物的另一方面提供一种发射器设备。所述发射器设备包含 驱动器电路，所述驱动器电路的特征在于效率和功率输出电平。所述驱动器电路电连接到 具有阻抗的发射电路。所述发射电路的所述阻抗处于包含电阻性变化和电抗性变化的复数 阻抗范围内。所述发射器设备进一步包含滤波器电路，所述滤波器电路电连接到所述驱动 器电路且经配置以修改所述发射电路的所述阻抗。所述滤波器电路具有一或多个电抗性组 件，所述一或多个电抗性组件具有从第一值和第二值导出而选择的值。所述第一值Rd对应 于半圆的半径。所述半圆是由沿着所述半圆的周边的复数阻抗值集合来定义，所述复数阻 抗值集合对应于使所述驱动器电路的效率处于所述驱动器电路的最大效率的至少20%内 的值。所述第二值RO对应于所述滤波器电路的负载处的实数阻抗值，其导致在所述滤波器 电路的输入处等于Rd的所要经变换阻抗。【附图说明】 图1为根据本专利技术的示范性实施例的示范性无线电力传送系统的功能框图。 图2为根据本专利技术的各种示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的示 范性组件的功能框图。 图3为根据本专利技术的示范性实施例的包含发射或接收线圈的图2的发射电路或接 收电路的一部分的不意图。 图4为根据本专利技术的示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的发射器 的功能框图。 图5为根据本专利技术的示范性实施例的可用于图1的无线电力传送系统中的接收器 的功能框图。 图6为根据本专利技术的各种示范性实施例的如图2中的示范性无线电力传送系统的 功能框图，其中发射器可将电力无线地提供到多个接收器。 图7为根据本专利技术的示范性实施例的可用于图6的发射器中的驱动器电路的示意 图。 图8A为展示可在无线电力发射器的操作期间呈现给驱动器电路的复数阻抗的示 范性范围的图解。 图8B为展示作为图7的驱动器电路的负载的实数阻抗的函数的驱动器电路的效 率和输出功率的曲线图。 图9为展示作为呈现给如图7中的驱动器电路的负载阻抗的实数分量和虚数分量 的函数的所述驱动器电路的效率的等高线曲线图。 图IOA为展示作为呈现给如图7中的驱动器电路的负载阻抗的实数分量和虚数分 量的函数的所述驱动器电路的功率输出和最大效率等高线的等高线曲线图。 图IOB为展示作为呈现给如图7中的驱动器电路的负载阻抗的实数分量和虚数分 量的函数的所述驱动器电路的选定功率输出等高线和最大效率等高线的另一曲线图。 图1认、1川、12厶和128展示相比于图1(?的对应测定结果，图1(?展示作为呈现 给如图7中的驱动器电路的负载阻抗的实数分量和虚数分量的函数的所述驱动器电路的 功率输出和效率。 图13为根据本专利技术的示范性实施例的如包含滤波器电路的图7中的驱动器电路 的示意图。 图14为根据一实施例的图13的电路的示意图。 图15为展示由滤波器电路变换的阻抗相对于呈现给发射电路的如映射到高效率 等尚线的阻抗的曲线图。 图16为展示由滤波器电路在呈现给发射电路的大实数范围上变换的阻抗的曲线 图。 图17为展示作为呈现给驱动器电路的负载阻抗的实数分量和虚数分量的函数的 驱动器电路的最大效率的等高线曲线图。 图18为展示由叠加于所演算值上的滤波器电路变换的测定阻抗的曲线图，针对 所演算值功率实质上恒定且效率为最大值。 图19为展示当以复数阻抗范围呈现时由滤波器电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发射器设备，其包括：驱动器电路，其特征在于效率和功率输出电平，所述驱动器电路电连接到具有阻抗的发射电路，所述发射电路的所述阻抗在包含电阻性变化和电抗性变化的复数阻抗范围内，所述复数阻抗范围是由最小实数阻抗值、最大实数阻抗、最小虚数阻抗值和最大虚数阻抗值定义，所述最大实数阻抗值对所述最小实数阻抗值的比率为至少2:1，所述最大虚数阻抗值与所述最小虚数阻抗值之间的差的量值为所述最小实数阻抗值与所述最大实数阻抗值之间的差的量值的至少两倍；及滤波器电路，其电连接到所述驱动器电路且经配置以修改所述发射电路的所述阻抗，以在所述阻抗处于所述复数阻抗范围内时将所述驱动器电路的所述效率维持于所述驱动器电路的最大效率的20％内，所述滤波器电路进一步经配置以维持实质上恒定的功率输出电平，而不管所述复数阻抗范围内的所述电抗性变化，且所述滤波器电路进一步经配置以维持所述功率输出电平与所述复数阻抗范围内的所述电阻性变化之间的实质上线性的关系。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振宁，查尔斯·E·惠特利三世，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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