E类放大器过载检测和防止制造技术

本发明专利技术涉及E类放大器过载检测和防止。本发明专利技术揭示用于无线功率传送的放大器的系统、方法和设备。在一个方面中，提供一种用于控制例如E类放大器等放大器的操作的方法。所述方法可包含监视所述放大器的输出。所述方法可进一步包含基于所述放大器的输出调整所述放大器的启用开关的时序。

Overload detection and prevention of class E amplifier

The present invention relates to overload detection and prevention of class E amplifier. Systems, methods and apparatus for wireless power transmission amplifiers. In one aspect, a method for controlling the operation of an amplifier, such as a class E amplifier, is provided. The method may include monitoring the output of the amplifier. The method may further include timing of an enable switch of the amplifier based on the output of the amplifier.

【技术实现步骤摘要】
分案申请的相关信息本案是分案申请。该分案的母案是申请日为2012年8月13日、申请号为201280043269.7、专利技术名称为“E类放大器过载检测和防止”的专利技术专利申请案。
本专利技术大体上涉及无线功率。更确切地说，本专利技术是针对E类放大器和其用于驱动无线功率发射天线的使用。
技术介绍
越来越多的数目和种类的电子装置经由可再充电电池供电。此些装置包含移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如，蓝牙装置)、数码相机、助听器，和类似装置。在电池技术已改善的同时，电池供电的电子装置越来越需要且消耗较大量的功率。由此，这些装置不断地需要再充电。可再充电的装置常常经由有线连接通过物理地连接到功率供应器的电缆或其它类似连接器充电。电缆和类似连接器有时可能不方便或繁琐，且具有其它缺点。能够在有待为可再充电的电子装置充电或向电子装置提供功率的自由空间中传送功率的无线充电系统可以克服有线充电解决方案的一些不足。由此，向电子装置有效且安全地传送功率的无线功率传送系统和方法是合乎需要的。
技术实现思路
在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方面，其中的单个方面并不单独负责本文所述的合乎需要的属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述一些显要特征。在附图和下文描述中阐述本说明书中描述的主题的一个或一个以上实施方案的细节。其它特征、方面和优点将从描述、图式和权利要求书而变得显而易见。注意，下图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。本专利技术的一个方面提供一种控制放大器的操作的方法。所述方法包含监视所述放大器的启用开关的输出。所述方法进一步包含基于所述输出调整所述启用开关的时序。所述方法进一步包含当所述开关的所述输出下降到第一阈值以下零交越点以上时启用所述开关。本专利技术的另一方面提供一种操作放大器中的开关的方法。所述方法包含监视所述开关的输出。所述方法进一步包含基于所述开关的输出调整所述启用开关的偏置电压。本专利技术的另一方面提供一种用于控制放大器的操作的设备。所述设备包含用于监视所述放大器的启用开关的输出的装置。所述设备进一步包含用于基于所述输出调整启用开关的时序的装置。所述设备进一步包含用于当所述开关的所述输出下降到第一阈值以下零交越点以上时启用所述开关的装置。本专利技术的另一方面提供一种用于操作放大器中的开关的设备。所述设备进一步包含用于监视所述开关的输出的装置。所述设备进一步包含用于基于所述开关的输出调整所述启用开关的偏置电压的装置。本专利技术的另一方面提供一种非暂时计算机可读媒体。所述媒体包含在被执行时使设备监视放大器的启用开关的输出的代码。所述媒体进一步包含在被执行时使所述设备基于输出调整所述启用开关的时序的代码。所述媒体进一步包含在被执行时使所述设备在所述开关的输出下降到第一阈值以下零交越点以上时启用所述开关的代码。本专利技术的另一方面提供一种非暂时计算机可读媒体。所述媒体包含在被执行时使设备监视放大器的开关的输出的代码。所述媒体进一步包含在被执行时使所述设备基于所述开关的输出调整所述启用开关的偏置电压的代码。本专利技术的另一方面提供一种经配置以发射无线充电功率的设备。所述设备包含放大器，所述放大器包含电耦合到负载的启用开关。所述设备进一步包含监视电路，其经配置以监视启用开关的输出。所述设备进一步包含时序电路，其经配置以基于所述输出调整启用开关的时序。所述设备进一步包含驱动电路，其经配置以当所述开关的所述输出下降到第一阈值以下零交越点以上时启用所述开关。本专利技术的另一方面提供一种经配置以发射无线充电功率的设备。所述设备包含放大器，所述放大器包含电耦合到负载的启用开关。所述设备进一步包含监视电路，其经配置以监视启用开关的输出。所述设备进一步包含偏置电路，其经配置以基于所述开关的输出调整所述启用开关的偏置电压。附图说明图1是根据本专利技术的示范性实施例的示范性无线功率传送系统的功能框图。图2是根据本专利技术的各种示范性实施例的可用于图1的无线功率传送系统中的示范性组件的功能框图。图3是根据本专利技术的示范性实施例的图2的发射电路或接收电路的包含发射或接收线圈的部分的示意图。图4是根据本专利技术的示范性实施例的可用于图1的无线功率传送系统中的发射器的功能框图。图5是根据本专利技术的示范性实施例的可用于图1的无线功率传送系统中的接收器的功能框图。图6是可用于图4的发射电路中的发射电路的一部分的示意图。图7展示各种负载特性下跨越装置的电压值的曲线图。图8展示E类放大器的示范性波形。图9展示根据实施例的无线充电系统的示范性示意图。图10展示根据另一实施例的无线充电系统的示范性示意图。图11展示根据又一实施例的无线充电系统的示范性示意图。图12展示控制放大器的操作的示范性方法的流程图。图13是可以在图1的无线功率传送系统内采用的示范性无线装置的功能框图。图14展示控制放大器的操作的另一示范性方法的流程图。图15是可以在图1的无线功率传送系统内采用的另一示范性无线装置的功能框图。图式中图解说明的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见可以任意扩大或缩小各种特征的尺寸。此外，图式中的一些可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组件。最后，可在整个说明书和各图中使用相同的参考标号指代相同的特征。具体实施方式下文结合附图阐述的详细描述既定作为对本专利技术的示范性实施例的描述，且并不希望表示可实践本专利技术的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指“充当实例、例子或说明”，且未必应解释为比其它示范性实施例优选或有利。所述详细描述出于提供对本专利技术的示范性实施例的透彻理解的目的而包含特定细节。可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式来展示众所周知的结构和装置，以避免模糊本文中呈现的示范性实施例的新颖性。以无线方式传送功率可指代将与电场、磁场、电磁场或其它场相关联的任何形式的能量从发射器传送到接收器，而不使用物理电导体(例如，功率可通过自由空间来传送)。输出到无线场(例如，磁场)中的功率可由“接收线圈”接收、俘获或耦合以实现功率传送。图1是根据本专利技术的示范性实施例的示范性无线功率传送系统100的功能框图。输入功率102可从电源(未图示)提供到发射器104以用于产生用于提供能量传送的场105。接收器108可耦合到所述场105，且产生输出功率110供耦合到输出功率110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104与接收器108两者隔开距离112。在一个示范性实施例中，发射器104与接收器108是根据相互谐振关系而配置。当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率实质上相同或极为接近时，发射器104与接收器108之间的发射损失极小。由此，与可能需要大线圈的纯电感解决方案(需要线圈极接近(例如，几毫米))相比，可在较大距离上提供无线功率传送。谐振电感耦合技术因此可允许在各种距离上且利用多种电感线圈配置的改善的效率和功率传送。当接收器108位于发射器104产生的能量场105中时，接收器108可以接收功率。场105对应于其中通过发射器104输出的能量可以通过接收器105俘获的区域。在一些情况下，场105可以对应于发射器104的“近场”，如下文将进一步描述。发射器104可包含用于输出能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线功率传送设备，其包括：放大器电路，其操作性地耦合到线圈，所述线圈经配置以向接收器无线传输功率，所述放大器电路包含开关元件；以及监视电路，其经配置以：致使所述开关元件在第一相位期间处于断开位置；响应于确定指示跨越所述开关元件的电压的值下降到阈值以下，致使所述开关元件在第二相位期间处于闭合位置；以及致使所述开关元件在第三相位期间处于闭合位置。

【技术特征摘要】
2011.08.16 US 61/524,259;2012.03.30 US 13/436,6501.一种无线功率传送设备，其包括：放大器电路，其操作性地耦合到线圈，所述线圈经配置以向接收器无线传输功率，所述放大器电路包含开关元件；以及监视电路，其经配置以：致使所述开关元件在第一相位期间处于断开位置；响应于确定指示跨越所述开关元件的电压的值下降到阈值以下，致使所述开关元件在第二相位期间处于闭合位置；以及致使所述开关元件在第三相位期间处于闭合位置。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述监视电路进一步经配置以在启动阶段期间且在所述放大器电路处于稳定状态之前，如果跨越所述开关元件的电压大于所述阈值，则致使所述开关元件处于断开位置。3.根据权利要求1所述的设备，其中：所述放大器电路经配置以在所述第一相位期间不传导电流跨越所述开关元件，以及所述监视电路进一步经配置以：在所述第二相位期间基于跨越所述开关元件的电压而适应性地传导电流跨越所述开关元件，以及在第三相位期间传导电流跨越所述开关元件。4.根据权利要求1所述的设备，其中所述监视电路经配置以响应于确定所述开关元件在所述第二相位期间未闭合而致使所述开关元件在所述第三相位期间处于闭合位置。5.根据权利要求1所述的设备，其中所述开关元件包含栅极端子，且其中所述监视电路进一步经配置以通过使用第一栅极电压驱动所述栅极端子来传导电流跨越所述开关元件。6.根据权利要求5所述的设备，其中所述监视电路进一步经配置以：在所述第一相位期间使用第二栅极电压驱动所述栅极端子，在所述第二相位期间基于跨越所述开关元件的电压适应性地使用所述第一栅极电压驱动所述栅极端子，且在所述第三相位期间使用超过所述栅极电压阈值的所述第二电压驱动所述栅极端子。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述放大器电路进一步包含E类放大器以及所述开关元件包含场效晶体管，所述场效晶体管包含所述栅极端子。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述阈值大于零。9.根据权利要求1所述的设备，其中将所述阈值设置为一电平以致使所述开关元件在跨越所述开关元件的电压为负之前处于闭合位置。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一相位包含第一时间段，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：琳达·S·艾里什，斯坦利·S·通茨奇，威廉·H·范诺瓦克三世，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US