[實用新型]無線電力接收電路和電子設備

有效

• 申請號: 202022083987.1
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN213185645U
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: S·R·赫格德;張志榮
• 申請（專利權）人: 意法半導體亞太私人有限公司
• 主分類號: H02J50/12
• 分類號: H02J50/12;H02J7/02;H02J7/00;H02M1/32
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的實施例涉及電力接收電路和電子設備。根據本公開的一方面，提供了一種無線電力接收電路，包括：基于晶體管的整流器，被配置為接收AC輸入電壓；控制邏輯，被配置為接收過電壓信號、并且生成用于控制所述基于晶體管的整流器的晶體管的致動的控制信號，以便使所述基于晶體管的整流器從所述AC輸入電壓產生經整流的輸出電壓；比較器，被配置為將所述經整流的輸出電壓與參考電壓進行比較，并且如果所述經整流的輸出電壓大于所述參考電壓，則確立所述過電壓信號；以及其中所述控制邏輯響應于所述過電壓信號的確立而確立所述控制信號，以使所述基于晶體管的整流器的每個晶體管同時接通。利用本公開的實施例，實現了更魯棒的過電壓保護。

技術領域

本申請涉及無線電力發射領域，并且具體地涉及用于保護無線地接收電力的設備免受因接收到無線電力而引起的過電壓情況的電路和技術。

背景技術

在諸如圖1中所示出的典型無線充電系統10中，發射器系統12 利用交流電向初級線圈13供電，從而在初級線圈13處產生振蕩磁場。在接近于該初級線圈13放置的接收器18中的次級線圈19將由于在初級線圈13與次級線圈19之間的磁耦合而與場共振，從而根據法拉第感應定律而在次級線圈19中產生對應的交流電。通過使用在電力拾取單元20內的整流電路對在次級線圈19中的交流電進行整流，輸出電力DC電力可以被產生以用于向負載21供電。

這種典型無線充電系統10引起的問題是，如果輸出電力(例如輸出電壓)超過安全操作電壓，那么在接收器18內的設備可能會損壞。因此，監測輸出電壓并且采取動作以幫助確保電壓不超過安全操作電壓。

試圖確保輸出電壓不超過安全操作電壓的一種常規技術是，當輸出電壓超過安全操作電壓時停止對次級線圈中所感應的交流電的整流。該技術通過使整流電路的輸入對接地短路，從而改變接收器的阻抗來工作，其結果是整流器從接收器接收更少的電力。

雖然該技術在一些應用中按照預期工作，但這對于來自超過20W 的發射器的電力輸送的情況而言是不足的，這是因為通過使整流電路的輸入短路而提供的阻抗降低是不足的。具體地，在整流器處接收到的電力在用于使整流電路的輸入對接地短路的開關中被耗散，并且因此，接收器的阻抗修改是開關的開啟電阻的函數。由于在接收器中耗散的電量是在整流器的輸入處的阻抗的函數，因此在來自發射器的電力輸送超過20W的情況下由該技術提供的不足的阻抗修改會導致過高的設備操作溫度。該過高的設備操作溫度接著可以導致在接收器內的其他設備發生故障，并且因為接收器可以被包含在諸如智能電話、智能手表或無線耳塞系統的設備內，所以可以存在許多此類設備。

實用新型內容

本公開的目的是提供無線電力接收電路，以至少部分地解決傳統方案中存在的上述問題。

根據本公開的一方面，提供了一種無線電力接收電路，包括：基于晶體管的整流器，被配置為接收AC輸入電壓；控制邏輯，被配置為接收過電壓信號、并且生成用于控制所述基于晶體管的整流器的晶體管的致動的控制信號，以便使所述基于晶體管的整流器從所述AC 輸入電壓產生經整流的輸出電壓；比較器，被配置為將所述經整流的輸出電壓與參考電壓進行比較，并且如果所述經整流的輸出電壓大于所述參考電壓，則確立所述過電壓信號；以及其中所述控制邏輯響應于所述過電壓信號的確立而確立所述控制信號，以使所述基于晶體管的整流器的每個晶體管同時接通。

根據實施例，所述基于晶體管的整流器包括具有四個晶體管的基于晶體管的單相全波整流器；其中所述控制邏輯被配置為響應于所述過電壓信號的確立而確立所述控制信號，以接通所述基于晶體管的單相全波整流器的所述四個晶體管；以及其中所述控制邏輯被配置為確立所述控制信號中的兩個控制信號，以在不存在所述過電壓信號的確立的情況下，一次性切換地接通所述基于晶體管的單相全波整流器的所述四個晶體管中的兩個晶體管。