提供了一种用于从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器。所述无线电力接收器包括谐振电路、整流电路和驱动电路。所述谐振电路包括第一线圈和第二线圈以及第一电容器。所述整流电路包括第一整流电路和第二整流电路。所述第一整流电路包括第一MOSFET至第四MOSFET。所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到其中所述第一线圈和所述第一电容器串联连接的谐振器的两端。所述第三MOSFET的源极和所述第四MOSFET的源极连接到接地。所述驱动电路连接到所述第一MOSFET至所述第四MOSFET的栅极。当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，在所述谐振器和所述第二线圈中感生出电流，并且所述谐振电路接收无线电力，并且在所述第二线圈中感生出的所述电流由所述第二整流电路整流。各种其他实施例是可能的。他实施例是可能的。他实施例是可能的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】以无线方式接收电力的电子设备
[0001]本公开总体上涉及一种接收无线电力的电子设备，更具体地，涉及一种具有双向开关的无线电力接收器。
技术介绍
[0002]已经在诸如智能电话的电子设备上利用了使用电磁感应方案或磁共振方案的无线充电技术。当电力发射单元(PTU)(例如，无线充电板)和电力接收单元(PRU)(例如，智能电话)彼此接触或者在一定距离内彼此接近时，PRU的电池可以通过PTU的发射线圈与PRU的接收线圈之间的电磁感应或电磁共振被充电。
[0003]图1是示出了执行无线充电的无线电力接收器的电路图。无线电力接收器100可以包括谐振电路110、第一整流电路130、第二整流电路140、电容器151、低压差(LDO)稳压器152、充电器153、电池154、开关电路170和控制器180。谐振电路110可以包括第一线圈111、第一电容器112、第二线圈113和双向开关120。第二线圈113可以是电感小于第一线圈111的电感的线圈。第一线圈111可以是与第一电容器112形成并联谐振的接收器(RX)谐振线圈，并且第二线圈113可以是连接到第二整流电路140的RX辅助线圈或馈电线圈。第一线圈111和第二线圈113可以彼此磁耦合，使得可以在第一线圈111与第二线圈113之间形成互感M
f
。由于所形成的互感M
f
，可以在第二线圈113中感生出在第一线圈111中感生出的通过谐振电路的品质因素Q增大了的电压。由于在第二线圈113中感生出的电压，电流然后可以流过第二整流电路140。
[0004]如将在下面参照图2a和图2b更详细地描述的，构成谐振电路110的第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113之间的连接状态可以因双向开关120的导通/关断状态而不同，并且由谐振电路110从无线电力发射器接收并向第二整流电路140和第一整流电路130发射的无线电力可以因第一线圈111、第一电容器112和第二线圈113之间的连接状态而不同。
[0005]双向开关120可以包括两个或更多个开关(例如，第一开关121和第二开关122)。第一开关121和第二开关122中的每一者可以是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且第一二极管123和第二二极管124可以分别是第一开关121的体二极管和第二开关122的体二极管。第一开关121和第二开关122可以通过使相应源极在节点127处串联连接而具有公共源极电压。在栅极驱动电路160的控制下，可以将以公共源极电压作为参考电压的公共栅极电压施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极。例如，可以基于高谐振频率(例如，6.78MHz)在第一线圈111中形成感生电压，使得可以依据高频率(例如，6.78MHz)使第一开关121和第二开关122的源极电压交变。通过对第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极施加以公共源极电压作为参考电压的栅极电压，可以稳定地控制第一开关121和第二开关122的导通/关断状态。施加栅极电压或者施加(或输出)驱动信号可以意指对第一开关121和第二开关122的栅极施加超过每个阈值电压的电压。不施加栅极电压或者不施加驱动信号可以意指对第一开关121和第二开关122的栅极施加不超过每个
阈值电压的电压。当栅极电压被施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极时，可以将第一开关121和第二开关122切换为“导通”状态，并且可以将双向开关120的两端电连接。当栅极电压未被施加到第一开关121和第二开关122中的每一者的栅极时，可以将第一开关121和第二开关122切换为“关断”状态，并且双向开关120的两端之间的电连接路径可以被切断。
[0006]第一整流电路130可以包括第三二极管131、第四二极管132和/或电容器133。当第一开关121和第二开关122被从“导通”状态切换为“关断”状态时，在对第一开关121和第二开关122的两端施加预定量值或更大的电压时，第三二极管131和第四二极管132可以工作来对感生电压进行整流，并且因此将整流后的电压作为电容器133的两端电压施加。电容器133可以用由第三二极管131和第四二极管132整流的电压充电。电容器133可以连接到第一开关121和第二开关122的节点127，并且可以在其一端处被施加有第一开关121和第二开关122的源极电压。
[0007]在电容器133用由第三二极管131和第四二极管132整流的电压或在第一开关121和第二开关122的两端处产生的电压尖峰充电之后，充电的能量可以通过并联连接到电容器133的至少一个电阻器被放电。
[0008]第二整流电路140可以包括四个二极管141、142、143和144，并且对感生电压进行整流以将整流后的电压作为电容器151的两端电压施加。
[0009]第一整流电路130可以形成对电容器133充电的能量收集电路。能量收集电路可以包括第一整流电路130、并联连接到电容器133的齐纳二极管D
z1
101、以及齐纳二极管D
z2 103。电容器133、齐纳二极管D
z1 101和齐纳二极管D
z2 103中的每一者的一端可以连接到作为第一开关121和第二开关122的公共源极的节点127。
[0010]齐纳二极管101可以将施加到电容器133的整流后的电压调节为预定电压(例如，齐纳二极管101的齐纳击穿电压)或更低电压。电阻器R
g 102可以是第一开关121和第二开关122的栅极电阻器，并且电容器C
gs 104可以是第一开关121和第二开关122的栅极
‑
源极电容器。能量收集电路还可以包括并联连接到第一开关121的栅极和源极和/或第二开关122的栅极和源极的齐纳二极管D
z2 103。齐纳二极管103可以将施加到电容器104的电压调节为预定电压(例如，齐纳二极管103的齐纳击穿电压)或更低电压。开关电路170可以包括光耦合器Q
C1 175和开关Q
C2 176。二极管177可以是开关176的体二极管。光耦合器175可以包括发光二极管(LED)171和光电二极管173。电阻器R
P 174可以是光电二极管173的内部电阻器。电阻器R
C 172可以是光耦合器175的LED 171的内部电阻器。
[0011]可以以施加到光耦合器175的开关176的电压V
con
的形式从控制器180为开关电路170提供第一控制信号。可以一直从电池154为控制器180供应用于施加电压V
con
的电力。控制器180可以在接收无线电力时基于LDO稳压器152被供应有用于施加电压V
con
的电力。
[0012]控制器180可以将第二整流电路140的输出端的整流后的电压V
rec
与阈值进行比较，并且基于比较结果来对开关176施加电压V
con
。控制器180可以在确定第二整流电路140的输出端处的整流后的电压V
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种从无线电力发射器接收无线电力的无线电力接收器，所述无线电力接收器包括：谐振电路，所述谐振电路被配置为接收无线电力，并且包括第一线圈、第二线圈和第一电容器；以及整流电路，所述整流电路连接到所述谐振电路，并且包括形成全桥结构的第一整流电路和第二整流电路；以及驱动电路，其中，所述第一整流电路包括第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、第二MOSFET、第三MOSFET和第四MOSFET，所述第一MOSFET的源极和所述第二MOSFET的源极连接到其中所述第一线圈和所述第一电容器串联连接的谐振器的两端，并且所述第三MOSFET的源极和所述第四MOSFET的源极连接到接地，其中，所述驱动电路连接到所述第一MOSFET的栅极、所述第二MOSFET的栅极、所述第三MOSFET的栅极和所述第四MOSFET的栅极，并且其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOSFET和所述第四MOSFET导通时，随着基于从所述无线电力发射器产生的第一磁场在所述谐振器中感生出第一电流并且基于在所述谐振器中产生的第二磁场在所述第二线圈中感生出第二电流，所述谐振电路接收无线电力，并且在所述第二线圈中感生出的所述第二电流由所述第二整流电路整流。2.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第二整流电路包括形成全桥结构的四个场效应晶体管(FET)或四个二极管。3.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，所述第二整流电路包括形成半桥结构的两个FET或两个二极管。4.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路同步地切换所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET时，随着基于从所述无线电力发射器产生的所述第一磁场感生出所述第一电流，所述谐振器接收无线电力，并且所接收到的无线电力由所述第一整流电路整流。5.根据权利要求1所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET、所述第二MOSFET、所述第三MOSFET和所述第四MOSFET关断时，随着基于从所述无线电力发射器产生的所述第一磁场感生出所述第一电流，所述谐振器接收无线电力，并且所接收到的无线电力由所述第一MOSFET的体二极管、所述第二MOSFET的体二极管、所述第三MOSFET的体二极管和所述第四MOSFET的体二极管整流。6.根据权利要求3所述的无线电力接收器，其中，当所述驱动电路使所述第一MOSFET和所述第二MOSFET关断并且使所述第三MOS...
【专利技术属性】
技术研发人员：具凡宇，朴在贤，李钟珉，崔辅焕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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