用于无线功率传送系统中的同步整流器和用于无线功率传送中的同步整流的方法技术方案

技术编号:38138567 阅读:18 留言:0更新日期:2023-07-08 09:51
一种在无线功率传送系统的接收器中使用的整流器,用于接收为无线功率传送系统的发送器传送的无线功率。整流器包括场效应晶体管(FET),场效应晶体管(FET)包括:源极端子,其电连接到地;漏极端子,其电连接到接收器的接收元件。接收元件用于从无线功率传送系统的发送器提取功率。FET还包括电连接到接收元件的栅极端子。栅极端子由与在接收元件处接收的输入信号同相的栅极信号驱动。信号同相的栅极信号驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于无线功率传送系统中的同步整流器和用于无线功率传送中的同步整流的方法


[0001]本公开总体上涉及无线功率传送,并且具体地,涉及用于无线功率传送系统中的同步整流器和用于无线功率传送中的同步整流的方法。

技术介绍

[0002]无线充电和无线功率传送系统正在成为实现下一代设备的越来越重要的技术。由该技术提供的潜在益处和优点通过在该技术中投资的制造商和公司的数量的增加而显而易见。
[0003]各种无线功率传送系统是已知的。典型的无线功率传送系统包括无线功率发送器和无线功率接收器,无线功率发送器包括电连接到发送元件的电源,无线功率接收器包括电连接到负载的接收元件。
[0004]例如,在磁感应系统中,发送元件包括感应线圈,其将电能从电源传送至接收元件的感应线圈。然后将所传送的电能施加到负载。由于发送元件和接收元件的感应线圈之间的磁场的耦合而发生功率传送。然而,这些磁感应系统的范围是有限的,并且发送元件和接收元件的感应线圈必须处于最佳对准以用于功率传送。还存在谐振磁系统,其由于发送元件和接收元件的感应线圈之间的磁场耦合而传送功率。在这些谐振磁系统中,发送元件和接收元件的感应线圈使用高品质因数(高Q)电容器来谐振。谐振磁系统中的功率传送范围比磁感应系统的功率传送范围增加,并且校正了对准问题。虽然电磁能量是在磁感应和谐振磁系统中产生的,但是大部分功率传送是经由磁场发生的。经由电感应或谐振电感应传送很少的功率(如果有的话)。
[0005]无线功率系统的另一示例是电场耦合系统,其中发送元件和接收元件具有电容性电极,并且由于发送元件和接收元件的电容性电极之间的电场的耦合而发生功率传送。还存在谐振电场系统,其中使用高品质因数(高Q)电感器使发送和接收元件的电容性电极谐振。类似于谐振磁系统,与非谐振电场系统相比,谐振电场系统具有增加的功率传送范围,并且校正了对准问题。虽然电磁能量在电感应和谐振电系统中产生,但是大部分功率传送经由电场发生。经由磁感应或谐振磁感应传送很少的功率(如果有的话)。
[0006]其他示例性无线功率系统可以使用射频(RF)波来传输功率。RF波的受控相长干涉在接收器处形成能量以无线地传送功率。
[0007]虽然无线功率传送系统、发送器、接收器和方法是已知的,但是需要改进。
[0008]本
技术介绍
仅用于设置场景,以允许本领域技术人员更好地理解以下描述。因此,上述讨论都不应被视为承认该讨论是现有技术的一部分或是公知常识。本公开的一个或多个方面/实施例可以解决或可以不解决一个或多个
技术介绍
问题。

技术实现思路

[0009]根据本公开的一方面,提供了一种在无线功率传送系统的接收器中使用的整流
器,该整流器用于接收从无线功率传送系统的发送器传送的无线功率,该整流器包括场效应晶体管(FET),场效应晶体管(FET)包括:源极端子,其电连接到地;漏极端子,其电连接到接收器的接收元件,接收元件用于从无线功率传送系统的发送器提取功率;以及栅极端子,其电连接到接收元件,栅极端子由与在接收元件处接收的输入信号同相的栅极信号驱动。
[0010]整流器还可以包括:触发电路,其电连接到接收元件和栅极驱动器,触发电路输出用于操作栅极驱动器的触发信号。
[0011]触发信号可以包括脉冲信号。
[0012]触发电路可以包括:用于对输入信号进行采样的采样电路。
[0013]采样电路可以是分压器。
[0014]触发电路还可以包括:延迟线,其用于对采样电路的输出进行延迟,使得栅极信号与在漏极元件处接收的输入信号同步。
[0015]触发电路还可以包括:比较器,其用于通过将由延迟线输出的延迟信号与直流(DC)电压电平进行比较来生成时钟信号。
[0016]触发电路可以包括:电阻器

电容器(RC)延迟电路,其用于对采样电路的输出进行延迟,使得栅极信号与在接收元件处接收的输入信号同步。
[0017]RC延迟电路可以包括电连接到至少一个电容器的至少一个电阻器。
[0018]触发电路可以包括:比较器,其用于通过将RC延迟电路输出的延迟信号与DC电压电平进行比较来生成时钟信号。
[0019]整流器还可以包括:栅极驱动器,其用于接收触发信号和产生栅极信号以输入到栅极端子中以控制整流器的操作。
[0020]整流器还可以包括:输入级,其用于以下中的至少一个:优化负载阻抗,确保输入到漏极端子的电流近似为正弦,以及减少谐波。
[0021]输入级可以包括双阻抗逆变器电路。
[0022]整流器还可以包括:转换器,其用于转换信号以为触发电路供电。
[0023]整流器可以是与负载无关的E类同步整流器。
[0024]根据本公开的另一方面,提供了一种用于从无线功率传送系统的发送器提取功率的接收器,该接收器包括:接收元件,其用于接收从发送器传送的无线功率;以及任何所描述的整流器,整流器电连接到接收元件。
[0025]接收元件可以用于经由电场耦合或磁场耦合来提取功率。
[0026]接收元件可以用于经由谐振和/或非谐振电场耦合或磁场耦合来提取功率。
[0027]在接收元件处接收的输入信号可以是交流(AC)信号。
[0028]接收器还可以包括:电连接到整流器的负载。
[0029]根据本公开的另一方面,提供了一种用于经由磁场耦合或电场耦合来传输功率的无线功率传送系统,该无线功率传送系统包括:发送器,其包括用于生成磁场或电场的发送元件;接收器,其包括:接收元件,用于分别经由磁场耦合或电场耦合从磁场或电场提取功率;以及任何所描述的整流器,整流器电连接到接收元件。
[0030]无线功率传送系统还可以包括:电连接到发送器的电源。
[0031]无线功率传送系统还可以包括:电连接到整流器的负载。
[0032]根据本公开的另一方面,提供了一种对在无线功率传送系统的接收器的接收元件
处接收的输入信号进行整流的方法,该接收器包括整流器,该整流器包括场效应晶体管(FET),场效应晶体管(FET)包括:源极端子,其电连接到地;漏极端子,其电连接到接收元件;以及栅极端子,其电连接到接收元件,该方法包括:通过与在接收元件处接收的输入信号同相的栅极信号来驱动栅极端子。
[0033]该方法还可以包括:驱动栅极驱动器以生成栅极信号。
[0034]该方法还可以包括:在触发电路处接收输入信号;以及经由由触发电路输出的触发信号来操作栅极驱动器。
[0035]触发信号可以包括脉冲信号。
[0036]该方法还可以包括:经由采样电路对输入信号进行采样。
[0037]该方法还可以包括:对采样电路的输出进行延迟,使得栅极信号与在接收元件处接收的输入信号同步。
[0038]对输出进行延迟可以包括经由延迟线或RC延迟电路对输出进行延迟。
[0039]该方法还可以包括以下中的至少一个:优化负载阻抗;确保输入到漏极端子的电流近似为正弦;以及减少谐波。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在无线功率传送系统的接收器中使用的整流器,所述整流器用于接收从所述无线功率传送系统的发送器传送的无线功率,所述整流器包括场效应晶体管(FET),所述场效应晶体管(FET)包括:源极端子,其电连接到地;漏极端子,其电连接到所述接收器的接收元件,所述接收元件用于从所述无线功率传送系统的所述发送器提取功率;以及栅极端子,其电连接到所述接收元件,所述栅极端子由与在所述接收元件处接收的输入信号同相的栅极信号驱动。2.根据权利要求1所述的整流器,还包括:触发电路,其电连接到所述接收元件和栅极驱动器,所述触发电路输出用于操作所述栅极驱动器的触发信号。3.根据权利要求2所述的整流器,其中所述触发信号包括脉冲信号。4.根据权利要求2或3所述的整流器,其中,所述触发电路包括:采样电路,其用于对所述输入信号进行采样。5.根据权利要求4所述的整流器,其中所述采样电路是分压器。6.根据权利要求5所述的整流器,其中所述触发电路包括:延迟线,其用于对所述采样电路的输出进行延迟,使得所述栅极信号与在所述漏极元件处接收的所述输入信号同步。7.根据权利要求6所述的整流器,其中所述触发电路包括:比较器,其用于通过将由所述延迟线输出的延迟信号与直流(DC)电压电平进行比较来生成时钟信号。8.根据权利要求5所述的整流器,其中所述触发电路包括:电阻器

电容器(RC)延迟电路,其用于对所述采样电路的输出进行延迟,使得所述栅极信号与在所述接收元件处接收的所述输入信号同步。9.根据权利要求8所述的整流器,其中所述RC延迟电路包括电连接到至少一个电容器的至少一个电阻器。10.根据权利要求8或9所述的整流器,其中所述触发电路包括:比较器,其用于通过将所述RC延迟电路输出的延迟信号与DC电压电平进行比较来生成时钟信号。11.根据权利要求2至10中任一项所述的整流器,还包括:所述栅极驱动器,其用于接收所述触发信号和产生所述栅极信号以输入到所述栅极端子中以控制所述整流器的操作。12.根据权利要求2至11中任一项所述的整流器,还包括:输入级,其用于以下中的至少一个:优化负载阻抗,确保输入到所述漏极端子的电流近似为正弦,以及减少谐波。13.根据权利要求12所述的整流器,其中所述输入级包括双阻抗逆变器电路。14.根据权利要求2至13中任一项所述的整流器,还包括:转换器,其用于转换信号以为所述触发电路供电。15.根据权利要求1至14中任一项所述的整流器,其中所述整流器是与负载无关的E类
同步整流器。16.一种用于从无线功率传送系统的发送器提取功率的接收器,所述接收器包...

【专利技术属性】
技术研发人员:C
申请(专利权)人:索雷斯能源公司
类型:发明
国别省市:

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