整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置制造方法及图纸

技术编号:27356890 阅读:24 留言:0更新日期:2021-02-19 13:37
一种整流天线控制器(20),与进行高频的受电并变换为直流电力的整流天线(10)连接,控制从整流天线(10)输入的直流电力,提供给负载(30),具备:输入端子(42),被输入用整流天线(10)变换的直流电力;输出端子(52),将控制的直流电力提供给负载;第1开关元件(Q1、Q3),设置于连结输入端子(42)和输出端子(52)的电流路径;以及控制部(70),控制第1开关元件(Q1、Q3),第1开关元件(Q1、Q3)在控制部(70)未动作时成为导通状态,使电流路径(P1)成为导通状态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置


[0001]本专利技术涉及整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置。

技术介绍

[0002]正在研究作为将来的无线供电系统以及宇宙太阳能发电系统的受电部,利用具有进行微波等高频的受电并变换为直流电力的整流天线(Rectenna:Rectifying Antenna)的整流天线装置。
[0003]整流天线装置通过整流天线进行微波等高频的受电并变换为直流电力,例如对蓄电池或者动力机等负载提供用整流天线发电的电力,根据蓄电池或者动力机等负载的电阻值的大小,整流天线装置中的从高频向直流的电力变换效率(RF-DC变换效率)变化。因此,整流天线装置为了不依赖于其负载的电阻值而维持高的电力变换效率,在整流天线与负载之间具备控制整流天线的输出电压的例如DC-DC转换器等整流天线控制器(参照专利文献1)。
[0004]另外,有在整流天线与整流天线控制器之间设置保护整流天线以免对整流天线施加过度的电压的例如齐纳二极管那样的过电压保护电路的整流天线装置(参照专利文献2)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2016-116325
[0008]专利文献2:日本特开2015-89239

技术实现思路

[0009]然而,在以往的整流天线装置中,例如在整流天线未进行发电的情况下,整流天线控制器成为断开状态,整流天线与负载之间成为开路状态。因此,在整流天线未进行发电时,在整流天线中进行微波的受电等被输入较大的电力的情况下,由于在整流天线控制器起动之前整流天线与负载之间是开路状态,所以存在施加到整流天线的电压急剧上升,超过整流天线的击穿电压,整流天线故障这样的问题。
[0010]另外,在整流天线与整流天线控制器之间设置如齐纳二极管那样的过电压保护电路的以往的整流天线装置中,能够限制整流天线受电并变换的DC电压,但是由于具有DC电压的2倍程度的振幅的RF电压急剧上升而施加到整流天线,所以存在整流天线加快劣化而整流天线故障这样的问题。
[0011]因此,本专利技术是为了解决这样的以往技术的问题而完成的,其目的在于提供一种能够防止施加到整流天线的电压的急剧上升并防止整流天线故障的整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置。
[0012]为了达成以上的目的,本专利技术的整流天线控制器与进行高频的受电并变换为直流电力的整流天线连接,控制从整流天线输入的直流电力,提供给负载,该整流天线控制器具
备:输入端子,被输入用整流天线变换的直流电力;输出端子,将控制的直流电力提供给负载;第1开关元件,设置于连结输入端子和输出端子的电流路径;以及控制部,控制第1开关元件,第1开关元件在控制部未动作时成为导通状态,使电流路径成为导通状态。
[0013]在如以上所述构成的本专利技术的整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置中,第1开关元件在控制部未动作时成为导通状态,使电流路径成为导通状态,从而可提供能够防止施加到整流天线的电压的急剧上升并防止整流天线故障的整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置。
附图说明
[0014]图1是示出作为本专利技术的实施方式1的整流天线装置的结构的框图。
[0015]图2是示出作为本专利技术的实施方式1的整流天线装置的详细的结构的电路图。
[0016]图3是示出作为本专利技术的实施方式1的整流天线控制器的一部分的结构的电路图。
[0017]图4是示出作为本专利技术的实施方式2的整流天线装置的结构的电路图。
[0018]图5是示出作为本专利技术的实施方式3的整流天线装置的结构的电路图。
[0019]图6是示出作为本专利技术的实施方式3的整流天线装置的其他结构的电路图。
[0020](附图标记说明)
[0021]10:整流天线;20、20a、20b、22a、22b:整流天线控制器;30:负载;40:输入部;50:输出部;60:电压控制部;70:控制部;Q1~Q5:开关元件;D1:二极管。
具体实施方式
[0022]首先,参照附图说明本专利技术的整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置的结构。此外,图是示意性的,概念性地说明功能或者构造。另外,本专利技术不限定于以下所示的实施方式。除了特别记载的情况以外,整流天线控制器以及具备该整流天线控制器的整流天线装置的基本结构在所有实施方式中是共同的。另外,附加同一符号的部分是相同或者与其相当的,这在说明书全文中是共同的。
[0023]在此,在以下的本专利技术的各实施方式中,作为通过整流天线进行受电的高频而使用微波进行说明,但未必限定于此。
[0024]实施方式1.
[0025]图1是示出作为本专利技术的实施方式1的整流天线装置的结构的框图。
[0026]如图1所示,作为本实施方式的整流天线装置1具备整流天线10和整流天线控制器20,整流天线控制器20例如与蓄电池、动力机或者电力系统等负载30连接。在整流天线装置1中,将整流天线10和整流天线控制器20作为一个单元,一维或者二维地阵列状地排列多个。
[0027]整流天线10例如是进行微波的受电并变换为直流电力的元件,如图1所示,具备受电天线12、输入滤波器14、整流器16、以及输出滤波器18。
[0028]受电天线12例如是进行微波的受电的构件,例如由偶极天线或者微带天线等构成。
[0029]作为从受电天线12受电的微波的频率,例如使用2.4~2.5GHz或者5.8GHz段的频率,但不限定于此,例如,也可以使用800MHz~2GHz段或者3GHz~30GHz段。
[0030]输入滤波器14是如图1所示,与受电天线12连接,使从受电天线12输入的微波透过,防止在整流器16对微波进行整流时发生的微波的高次谐波分量输入到受电天线12侧的滤波器。输入滤波器14为了切断该微波的高次谐波分量,例如,由带通滤波器或者低通滤波器等构成。
[0031]整流器16例如是整流二极管,对从受电天线12输入的微波进行整流并变换为直流电力,如图1所示,在输入滤波器14与输出滤波器18之间连接。
[0032]输出滤波器18是使通过整流器16整流并变换的直流电力透过,并且防止在整流器16对微波进行整流时发生的微波的高次谐波分量输出到整流天线控制器20侧的滤波器,如图1所示,与整流器16的输出侧连接。输出滤波器18为了切断该微波的高次谐波分量,例如,由带通滤波器或者低通滤波器等构成。在此,输出滤波器18也可以是将未由整流器16整流的微波的残留分量也与高次谐波分量同时切断的滤波器。
[0033]整流天线控制器20以使由整流器16进行的从微波到直流电力的电力变换效率(RF-DC变换效率)成为最大的方式,进行整流天线10与负载30之间的阻抗调整,由此进行整流器16的输出电压的电压控制,如图1所示,在输出滤波器18与负载30之间连接。
[0034]如上所本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种整流天线控制器,与进行高频的受电并变换为直流电力的整流天线连接,控制从所述整流天线输入的所述直流电力并提供给负载,所述整流天线控制器的特征在于,具备:输入端子,被输入利用所述整流天线变换的所述直流电力;输出端子,将被控制的所述直流电力提供给所述负载;第1开关元件,设置于连结所述输入端子和所述输出端子的电流路径;以及控制部,控制所述第1开关元件,所述第1开关元件在所述控制部未动作时为导通状态,使所述电流路径成为导通状态。2.根据权利要求1所述的整流天线控制器,其特征在于,所述第1开关元件是常通晶体管。3.根据权利要求2所述的整流天线控制器,其特征在于,所述常通晶体管具备与所述控制部连接的栅电极和与所述输入端子连接的源电极,所述整流天线控制器具备连接于所述栅电极与所述源电极之间的上拉电阻。4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的整流天线控制器,其特征在于,所述整流天线控制器具备二极管,该二极管的阴极与所述输入端子连接,阳极被接地。5.根据权利要求4所述的整流天线控...

【专利技术属性】
技术研发人员:森冈孝之屋敷保聪时冈秀忠田中俊行本间幸洋内海真帆津留正臣
申请(专利权)人:三菱电机株式会社
类型:发明
国别省市:

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