电子设备及其中使用的集成电路制造技术

本发明专利技术涉及电子设备及其中使用的集成电路。该设备包括集成功率接收电路、电池充电器、电池、处理模块、一个或多个输入／输出模块以及一个或多个电路模块。所述集成功率接收电路用于根据控制信号从接收的磁场生成ＤＣ电压。所述电池充电器用于将所述ＤＣ电压转换为电池充电电压。所述电池在第一模式与所述电池充电器相连且在第二模式连接来提供电源。所述处理模块用于：根据接收的磁场以及集成功率接收电路中的至少一个的期望的电磁特性生成所述控制信号；处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及处理输入信号以产生经处理的输入数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率传输，更具体地说，本专利技术涉及无线功率传输并支持其中的通信。
技术介绍
无线电源(即不通过电源线给设备供电)的概念已出现了一段时间并在最近开始 商业化。此外，正在进行两种标准的讨论(WPC-无线通信联盟和CEA-消费电子协会)以规 范无线电源系统。目前商业上可用的无线电源产品包括发射单元、接收单元和双向控制信道。在这 些产品中，功率传输的主要方法是感应耦合，但是一些低功耗应用可以包括太阳能传输、 热-电能量传输和/或电容能量传输。为了使用这些产品，接收单元是一个单独的单元，且 必须与将要被无线供电的设备耦合。因此，没有耦合接收单元的设备本身不能被无线供电。为了发展这些产品，已经针对感应功率传输、闭环系统和多负载支持做了很多努 力。在感应功率传输领域，已经针对优化调谐发射和接收电路(发射电路和接收电路各包 含一个电感)的共振、效率和/或散热问题、检测负载、关闭感应功率传输、线圈校准、磁校 准、降低幻象电源、带负载补偿的D类、E类功率发射器、天线设计以及线圈切换做了很多努 力。在多负载支持领域，已经针对功率共享和调谐、控制信道多接入以及冲突避免做了很多 努力。在闭环系统领域，已经针对调节发射功率、发射共振、校准以最大化安全性和/或 利用特定控制信道协议(例如，背向散射、IrDA或蓝牙)的功率传输做了很多努力。就这一 点而言，只要接收单元和发射单元来自同一供应商，其中控制信道使用同一通信协议，就可 以实现无线功率传输。尽管上述标准组织正试图建立关于控制信道协议的标准，但是目前 供应商们自由使用他们选择的各种协议，造成不同供应商的无线电源产品间的兼容问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种运行装置和方法，并在以下附图说明和具体实施方式部分以及权 利要求中给出进一步的描述。根据本专利技术的一个方面，提供一种设备，包括集成功率接收电路，用于根据控制信号从接收的磁场生成直流电压；电池充电器，用于将所述直流电压转换为电池充电电压；电池，在第一模式时与所述电池充电器连接，在第二模式时提供电源；处理模块，用于根据所述接收的磁场和所述集成功率接收电路中的至少一个的期望的电磁特性 生成所述控制信号；处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及处理输入数据以产生经处理的输入数据；一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件(peripheral output component)；以及将来自外设输入组件(peripheral input component)的所述输入数据传送给所 述处理模块；以及一个或多个电路模块，用于以下至少一项生成所述输出数据；以及对所述经处理的输入数据执行功能。优选地，所述处理模块进一步用于生成电池充电控制信号；以及将所述电池充电控制信号发送给所述电池充电器，其中所述电池充电器在所述设 备处于所述第一模式时根据所述电池充电控制信号给所述电池充电。优选地，所述设备进一步包括直流-直流转换器，用于与所述电池连接以生成一个或多个直流电源电压，其中 所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块中的至少一 个由所述一个或多个直流电源电压供电。优选地，所述设备进一步包括电源管理模块，用于控制所述设备的功耗；以及时钟生成模块，用于生成一个或多个时钟信号，所述一个或多个时钟信号至少部 分程度上由所述电源管理模块控制提供给所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块 以及所述一个或多个电路模块中的一个或多个。优选地，所述设备进一步包括所述接收的磁场的所述期望的电磁特性包括频率、干扰避免和磁耦合中的至少一 项；以及所述集成功率接收电路的所述期望的电磁特性包括调谐、质量因子、阻抗匹配和 功率电平中的至少一项。优选地，所述集成功率接收电路包括线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；阻抗匹配及整流电路(impedance matching & rectifying circuit)，用于从所述 交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述 控制信号进行调谐；以及调节(regulation)模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流 电压。优选地，所述设备进一步包括外壳，所述外壳内放置有所述集成功率接收电路、所述电池充电器、所述电池、所 述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块。优选地，所述集成功率接收电路包括线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；接收输入电磁调制信号；以及发射输出电磁调制信号；阻抗匹配及整流电路，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述 阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐；调节模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流电压；近场通信收发器，用于将输出数据转换为输出电磁调制信号；以及将输入电磁调制信号转换为输入数据。优选地，所述集成功率接收电路包括线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；阻抗匹配及整流电路，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述 阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐，其中在生成直流电压的初 始阶段(initial phase)所述处理模块由所述电池或应急直流电源电压供电；调节模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流电压；应急电源恢复模块，用于在所述电池不能给所述处理模块供电时生成所述应急直 流电源电压。优选地，所述设备进一步包括在所述生成直流电压的初始阶段之后，由所述直流电压给所述处理模块供电。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于设备中的集成电路包括处理模块，用于根据所接收的磁场和集成功率接收电路中至少一个的期望的电磁特性生成控制信号；发送所述控制信号给所述集成功率接收电路；根据电池的充电需求生成电池充电器控制信号；发送所述电池充电器控制信号给电池充电器组件；处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及处理输入数据以产生经处理的输入数据；以及一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件；以及将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块。优选地，所述处理模块进一步用于生成直流-直流转换器控制信号；以及发送所述直流-直流转换器控制信号给直流-直流转换器。优选地，所述集成电路进一步包括电源管理模块，用于控制所述设备的功耗；以及时钟生成模块，用于生成一个或多个时钟信号，所述一个或多个时钟信号至少部 分程度上由所述电源管理模块控制提供给所述处理设备、所述一个或多个输入/输出模块 以及所述一个或多个电路模块中的一个或多个。优选地，所述集成电路进一步包括所述接收的磁场的所述期望的电磁特性包括频率、干扰避免和磁耦合中的至少一项；以及所述集成功率接收电路的所述期望的电磁特性包括调谐、质量因子、阻抗匹配和 功率电平中的至少一项。优选地，所述集成电路进一步包括数据处理模块，用于处理输入和输出控制信道数据。根据本专利技术的又一方面，提供一种设备，包括线圈，用于将磁场转换为交流电压，其中所述磁场由无线功率发射单元生成；电容，与所述线圈相连；整流电路，用于将所述交流电压转换为直流幅值电压(DC rail voltage)；直流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，其特征在于，包括：集成功率接收电路，用于根据控制信号从接收的磁场生成直流电压；电池充电器，用于将所述直流电压转换为电池充电电压；电池，在第一模式时与所述电池充电器连接，在第二模式时提供电源；处理模块，用于：根据所述接收的磁场和所述集成功率接收电路中的至少一个的期望的电磁特性生成所述控制信号；处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及处理输入数据以产生经处理的输入数据；一个或多个输入／输出模块，用于以下至少一项：将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件；以及将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块；以及一个或多个电路模块，用于以下至少一项：生成所述输出数据；以及对所述经处理的输入数据执行功能。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约翰沃利，吉汉卡若古，阿玛德雷兹罗弗戈兰，纳拜瑞简塞亚爵，瑞利尔范德里，
申请(专利权)人：美国博通公司，
类型：发明
国别省市：US[]