[發明專利]具有寬輸入電壓范圍的無線電力發射器及其操作方法

有效

• 申請號: 201310526862.3
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104426246B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 葉萬富;高翔;吳崇理
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02M7/5387
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦晨

1.一種電力發射器，用于對電子設備無線充電，所述電力發射器包括：

輸入端，被配置為接收DC輸入電壓；

逆變器，被耦合到所述輸入端以接收所述DC輸入電壓，所述逆變器被配置為生成具有占空因數的AC方波信號，占空因數被選擇以提供預定的等效電壓；

匹配網絡，被耦合到所述逆變器以接收所述AC方波信號，所述匹配網絡被配置為從所述AC方波信號生成充電信號，匹配網絡包括多個切換電容；

多個可選擇的初級線圈，被耦合到所述匹配網絡以接收所述充電信號，所述多個可選擇的初級線圈被配置為選擇性地發送電力傳輸信號到所述電子設備上的接收線圈，所述多個可選擇的初級線圈中的每個被選擇性地激活，以確定與所述電子設備上的所述接收線圈最有效耦合的線圈組合；以及

所述多個切換電容基于所述多個可選擇的初級線圈中有多少個被用于發送電力傳輸信號而被選擇性地切換，匹配網絡由選擇的線圈組合而在諧振頻率上諧振，諧振頻率與充電信號的基波頻率緊密匹配。

2.根據權利要求1的電力發射器，其中所述逆變器包括單級H橋拓撲結構。

3.根據權利要求1的電力發射器，其中所述逆變器被配置為以使用相移拓撲結構選擇的所述占空因數來生成所述AC方波信號。

4.根據權利要求1的電力發射器，其中所述逆變器包括功率晶體管對，并且其中所述逆變器被配置為基于所述DC輸入電壓的幅值來調節晶體管的死區時間。

5.根據權利要求1的電力發射器，其中所述逆變器被配置為以多個不同頻率生成所述AC方波信號，并且其中所述電力發射器被進一步配置為確定所述多個不同頻率中的哪個頻率導致對所述電子設備的有效電力傳輸。

6.根據權利要求5的電力發射器，其中所述電力發射器被配置為基于從所述電子設備接收的反饋來確定所述多個不同頻率中的哪個頻率導致對所述電子設備的有效電力傳輸。

7.根據權利要求1的電力發射器，其中所述匹配網絡進一步包括電感。

8.根據權利要求1的電力發射器，其中所述線圈組合基于從所述電子設備接收的反饋信號來確定。

9.根據權利要求1的電力發射器，進一步包括輸入電壓檢測器，被配置為確定所述DC輸入電壓的幅值。

10.根據權利要求9的電力發射器，其中所述逆變器被配置為通過利用相移技術來選擇所述占空因數，以基于所確定的所述DC輸入電壓的幅值來提供所述預定的等效電壓。

11.根據權利要求1的電力發射器，進一步包括被耦合到所述多個可選擇的初級線圈的感測電路，并且其中所述感測電路被配置為感測在所述多個可選擇的初級線圈中的至少一個上接收的信號以促進來自所述電子設備的通信，并控制到所述電子設備的電力傳輸量。

12.根據權利要求1的電力發射器，進一步包括微控制器，所述微控制器被配置為控制所述逆變器、所述匹配網絡和所述多個初級線圈的操作。