用于增强型无线接收器输出功率的硬件和方法技术

本公开的实施例涉及用于增强型无线接收器输出功率的硬件和方法。一种功率传输系统包括至少一个无线功率传输电路。第一无线功率接收电路包括第一电路，该第一电路将参考电压与表示从所接收的功率产生并且输送到输出节点的输出电压的反馈电压进行比较，并且调节供应第一整流电压的器件的第一控制端子直到反馈电压和参考电压相等。第二无线功率接收电路包括第二电路，该第二电路基于参考电流与表示从所接收的功率产生的第二整流电流的电流的比较来修改向输出节点源送第二整流电流的器件的控制端子。控制电路系统调节参考电流直到由第一无线功率接收电路生成的第一整流电压和由第二无线功率接收电路生成的第二整流电压相等。相等。相等。

【技术实现步骤摘要】
用于增强型无线接收器输出功率的硬件和方法


[0001]本公开涉及无线功率传输领域，并且具体地涉及用于增加在给定时间单位内经由无线功率传输可传输的功率的量的硬件、硬件的操作技术和方法。

技术介绍

[0002]诸如智能电话、智能手表、音频输出设备(耳塞、耳机)和可穿戴设备等便携式电子设备依靠电池供电，而不是来自通过有线传输线和配电系统向其传输的有线功率。用于这样的设备的电池通常是可充电的，并且因此需要一种为这样的电池充电的方法。
[0003]大多数便携式电子设备包括充电端口，该充电端口通常符合Micro USB或USB
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C标准，连接到电源的电源线可以插入该充电端口中以为其电池充电。然而，这样的充电端口可能难以提高电子设备的防水性，并且容易因重复使用而损坏。此外，一些较小的便携式电子设备(例如，耳塞和智能手表)缺乏用于充电端口的可用空间。此外，一些用户可能会发现将电源线插入电子设备的充电端口中以对该设备的电池充电很麻烦。
[0004]因此，为了解决这些问题，已经开发了无线功率传输。无线功率传输系统利用线圈传输器(初级)和线圈接收器(次级)，线圈传输器由来自电源(通常是有线连接，但在某些情况下是电池)的电力驱动，线圈传输器生成时变电场，时变电场在线圈接收器中感应出电流。接收器硬件提取传输到线圈接收器的功率，并且将其提供给负载，诸如合并有线圈接收器和接收器硬件的电子设备的电池。
[0005]已经制定了管理硬件以及传输器和接收器如何通信的标准，以允许在电子设备中轻松实现无线充电。然而，现有的无线传输标准只能输送有限量的功率，这在希望每单位时间传输增加量的功率的某些情况下可能是不足的或不合需要的。因此，尽管存在完善且运行良好的无线传输标准，但该领域仍需要进一步发展。

技术实现思路

[0006]本文中公开了一种无线功率传输系统，该无线功率传输系统包括至少一个无线功率传输电路、第一无线功率接收电路、第二无线功率接收电路和控制电路系统。注意，第一无线功率接收电路是主机，而第二无线功率接收电路是从机，并且可以有多个从机。然而，为简洁起见，在本摘要部分中，描述了仅一个第二无线功率接收电路(从机)。
[0007]第一无线功率接收电路具有第一放大器电路，该第一放大器电路被配置为将参考电压与反馈电压进行比较，该反馈电压表示根据从至少一个无线功率传输电路接收的功率产生的输出节点电压，并且调节供应第一整流电压的第一晶体管直到反馈电压等于参考电压，其中第一整流电流被输送到输出节点。
[0008]第二无线功率接收电路具有第二放大器电路，该第二放大器电路被配置为：基于参考电流与表示根据从至少一个无线功率传输电路接收的功率产生的第二整流电流的电流的比较，来修改源送第二整流电流的第二晶体管的栅极偏置，从而修改第二整流电流，其中第二整流电流被输送到输出节点。
[0009]控制电路系统被配置为调节参考电流直到由第一无线功率接收电路生成的第一整流电压和由第二无线功率接收电路生成的第二整流电压相等。
[0010]第一无线功率接收电路还可以包括第一电容器，第一整流电压跨第一电容器而形成，而第二无线功率接收电路还可以包括第二电容器，第二整流电压跨第二电容器而形成。
[0011]第一放大器电路还可以包括第一n沟道晶体管，该第一n沟道晶体管具有被耦合以接收第一整流电压的漏极、耦合到输出节点的源极、以及栅极。第一放大器电路还可以包括耦合在输出节点与地之间的分压器，并且第一放大器电路还可以包括第一放大器，该第一放大器具有耦合到参考电压的同相端子、耦合到分压器的抽头以接收反馈电压的反相端子、以及耦合到第一n沟道晶体管的栅极的输出。
[0012]第二放大器电路可以包括第二n沟道晶体管，该第二n沟道晶体管具有耦合到第二整流电压的漏极、耦合到输出节点的源极、以及栅极。第二放大器电路还可以包括第二放大器，该第二放大器具有被耦合以接收表示第二整流电流的电流的同相端子、被耦合以接收参考电流的反相端子、以及耦合到第二n沟道晶体管的栅极的输出。
[0013]当控制电路系统无法调节参考电流时，由控制电路系统控制的均衡器开关可以选择性地将第一整流电压耦合到第二整流电压直到反馈电压等于参考电压并且表示第二整流电流的电流等于参考电流。
[0014]第一放大器可以是低压差放大器。
[0015]控制电路系统可以通过以下方式调节参考电流直到第一整流电压和第二整流电压相等：请求至少一个功率传输电路向第一无线功率接收电路传输其能够传输的功率的一部分；以及调节参考电流直到达到第一整流电压和第二整流电压相等的第一平衡点。可以通过以下方式调节参考电流直到第一平衡点：如果第一整流电压大于输出节点处的输出电压并且如果输出电压大于第二整流电压，则请求至少一个功率传输电路增加其向第一无线功率接收电路传输的功率的一部分；如果第二整流电压大于第一整流电压并且第一整流电压大于输出电压，则增加参考电流的大小；以及如果第一整流电压大于第二整流电压并且第二整流电压大于输出电压，则降低参考电流的大小。
[0016]控制电路系统可以另外通过以下方式调节参考电流直到第一整流电压和第二整流电压相等：请求至少一个功率传输电路向第二无线功率接收电路传输其能够传输的功率的一部分；以及调节参考电流直到第一整流电压和第二整流电压相等的第二平衡点。
[0017]可以通过以下方式调节参考电流直到达到第二平衡点：如果第二整流电压大于第一整流电压并且第一整流电压大于输出电压，则增加参考电流的大小；以及如果第一整流电压大于第二整流电压并且第二整流电压大于输出电压，则降低参考电流的大小。
[0018]控制电路系统可以另外通过以下方式调节参考电流直到第一整流电压和第二整流电压相等：请求至少一个功率传输电路向第一无线功率接收电路和第二无线功率接收电路传输其能够传输的所有功率；以及调节参考电流直到第一整流电压和第二整流电压相等的第三平衡点。可以通过以下方式调节参考电流直到达到第三平衡点：如果第二整流电压大于第一整流电压并且第一整流电压大于输出电压，则增加参考电流的大小；以及如果第一整流电压大于第二整流电压并且第二整流电压大于输出电压，则降低参考电流的大小。
附图说明
[0019]图1是本文中公开的第一无线功率传输系统的示意图，其中两个传输器向并行操作的两个接收器传输功率；
[0020]图2A是示出图1的无线功率传输系统的操作的流程图；
[0021]图2B是示出图2A的步骤115的细节的流程图；
[0022]图2C是示出图2A的步骤124的细节的流程图；
[0023]图2D是示出用于执行图2A的步骤102的一种技术的细节的流程图；
[0024]图2E是示出用于执行图2A的步骤102的另一技术的细节的流程图；
[0025]图3是本文中公开的第二无线功率传输系统的示意图，其中单个传输器向并行操作的两个接收器传输功率。
具体实施方式
[0026]以下公开内容使得本领域技术人员能够制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线功率传输系统，包括：至少一个无线功率传输电路；第一无线功率接收电路，包括第一放大器电路，所述第一放大器电路被配置为将参考电压与表示输出节点处的根据从所述至少一个无线功率传输电路接收的功率产生的电压的反馈电压进行比较，并且调节源送第一整流电流的第一晶体管，直到所述反馈电压等于所述参考电压，其中所述第一整流电流被输送到输出节点；第二无线功率接收电路，包括第二放大器电路，所述第二放大器电路被配置为：基于参考电流与表示根据从所述至少一个无线功率传输电路接收的功率产生的第二整流电流的电流的比较，来修改源送所述第二整流电流的第二晶体管的栅极偏置，从而修改所述第二整流电流，其中所述第二整流电流被输送到所述输出节点；以及控制电路系统，被配置为调节所述参考电流直到由所述第一无线功率接收电路生成的第一整流电压和由所述第二无线功率接收电路生成的第二整流电压相等。2.根据权利要求1所述的无线功率传输系统，其中所述第一无线功率接收电路还包括第一电容器，所述第一整流电压跨所述第一电容器而形成；并且其中所述第二无线功率接收电路还包括第二电容器，所述第二整流电压跨所述第二电容器而形成。3.根据权利要求1所述的无线功率传输系统，其中所述第一放大器电路包括：第一n沟道晶体管，具有被耦合以接收所述第一整流电压的漏极、耦合到输出节点的源极、以及栅极；分压器，耦合在所述输出节点与地之间；以及第一放大器，具有耦合到所述参考电压的同相端子、耦合到所述分压器的抽头以接收所述反馈电压的反相端子、以及耦合到所述第一n沟道晶体管的所述栅极的输出。4.根据权利要求3所述的无线功率传输系统，其中所述第二放大器电路包括：第二n沟道晶体管，具有耦合到所述第二整流电压的漏极、耦合到所述输出节点的源极、以及栅极；以及第二放大器，具有被耦合以接收表示所述第二整流电流的所述电流的同相端子、被耦合以接收所述参考电流的反相端子、以及耦合到所述第二n沟道晶体管的所述栅极的输出。5.根据权利要求4所述的无线功率传输系统，还包括均衡器开关，所述均衡器开关由所述控制电路系统控制，以在所述控制电路系统无法调节所述参考电流时选择性地将所述第一整流电压耦合到所述第二整流电压，直到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等。6.根据权利要求1所述的无线功率传输系统，其中所述第一放大器电路包括低压差放大器。7.根据权利要求1所述的无线功率传输系统，其中所述控制电路系统通过以下方式调节所述参考电流直到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等：请求所述至少一个功率传输电路向所述第一无线功率接收电路传输所述至少一个功率传输电路能够传输的功率的一部分；以及通过以下方式调节所述参考电流直到达到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等的第一平衡点：如果所述第一整流电压大于所述输出节点处的输出电压并且如果所述输出电压大于所述第二整流电压，则请求所述至少一个功率传输电路增加所述至少一个功率传输电路向
所述第一无线功率接收电路传输的功率的所述一部分；如果所述第二整流电压大于所述第一整流电压并且所述第一整流电压大于所述输出电压，则增加所述参考电流的大小；以及如果所述第一整流电压大于所述第二整流电压并且所述第二整流电压大于所述输出电压，则降低所述参考电流的大小。8.根据权利要求7所述的无线功率传输系统，其中所述控制电路系统另外通过以下方式调节所述参考电流直到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等：请求所述至少一个功率传输电路向所述第二无线功率接收电路传输所述至少一个功率传输电路能够传输的功率的一部分；以及通过以下方式调节所述参考电流直到达到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等的第二平衡点：如果所述第二整流电压大于所述第一整流电压并且所述第一整流电压大于所述输出电压，则增加所述参考电流的大小；以及如果所述第一整流电压大于所述第二整流电压并且所述第二整流电压大于所述输出电压，则降低所述参考电流的大小。9.根据权利要求8所述的无线功率传输系统，其中所述控制电路系统另外通过以下方式调节所述参考电流直到所述第一整流电压和所述第二整流电压相等：请求所述至少一个功率传输电路向所述第一无线功率接收电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：意法半导体亚太私人有限公司，
类型：发明
国别省市：