CN108347102A - 无线电源发送电路及其控制电路与控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种无线电源发送电路,其包含一电力反用换流电路(power inverter circuit),一切换元件,用以转换一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;以及一控制电路,用以根据一电流参考讯号,以及一谐振电流相关的讯号的差值而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。此外,本发明还提出用于无线电源发送电路中的控制电路与控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线电源发送电路,特别是指一种可操作于恒定电流模式的无线电源发送电路。本发明也涉及用于无线电源发送电路中的控制电路与控制方法。
背景技术
无线电源发射电路一般而言需具有恒定电流(constant current)控制功能,然而传统的无线电源发射电路却因而需要较高的输入电压而导致许多问题。请参阅图1,图1显示一种现有技术的无线电源发送电路(无线电源发送电路1),无线电源发送电路1包括一降压转换电路,一电力反用换流电路(power inverter circuit),一谐振发送电路11,以及一谐振匹配电路12。其中谐振电流IRS根据电力反用换流电路的输入电压VS的位准而决定。
图1中所示的现有技术,其缺点在于需要很高的输入电压位准、很大的电压控制范围、以及很高分辨率的数字模拟转换器,才能达到谐振电流控制的需求。请参阅图2,图2显示无线电源发送电路1操作功率为16W时,其输入电压位准对应反射电阻的特性曲线图,图中显示全桥式D类反用换流电路需0-33V的输入电压范围,E类反用换流电路电力反用换流电路需0-42V的输入电压范围,半桥式D类反用换流电路则需0-66V的输入电压范围,而为了恒定电流控制的精准度,需要极高分辨率的数字模拟转换器,特别是在较低的反射电阻时。
本发明相较于图1的现有技术,其优点在于以模拟方式,以及较低的输入电压范围或固定的输入电压,而达成恒定电流控制模式,具有电路简约,快速响应,以及可降低成本等优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷,提出一种无线电源发送电路及其控制电路与控制方法,以模拟方式,以及较低的输入电压范围或固定的输入电压,而达成恒定电流控制模式,具有电路简约,快速响应,以及可降低成本等优点。
为达上述目的,就其中一个观点言,本发明提供了一种无线电源发送电路,包含:一电力反用换流电路(power inverter circuit),包括至少第一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;以及一控制电路,用以根据一电流参考讯号,以及一谐振电流相关的讯号的差值而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
在一较佳实施例中,该可变电容电路包含一可变电容器(varactor);其中该阻抗控制讯号为一模拟讯号且耦接于该可变电容器的控制端,用以模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗。
在一较佳实施例中,该控制电路包含:一峰值侦测电路,用以侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;一转导放大电路(transconductance amplifiercircuit),根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生一差值讯号;一积分滤波电路,将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及一缓冲放大电路,根据滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压(impedance control bias voltage),用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗;其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
在一较佳实施例中,该无线电源发送电路根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。
在一较佳实施例中,该可变电容电路包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关,该阻抗控制讯号控制该电容切换开关的切换,以控制该可变电容电路的阻抗。
在一较佳实施例中,该电力反用换流电路为一半桥式D类反用换流电路(half-bridge class D inverter circuit),或一全桥式D类反用换流电路(full-bridge classD inverter circuit),或一E类反用换流电路(class E inverter circuit)。
在一较佳实施例中,该第一切换元件的切换工作比(duty cycle)大致上为50%,且略小于50%。
在一较佳实施例中,该电力反用换流电路包含至少四切换元件,其中该四切换元件包括该第一切换元件;该控制电路产生一模式控制讯号,用以控制该四切换元件而使得该电力反用换流电路具有以下操作模式之一:(1)该四切换元件的一切换元件为恒导通,该四切换元件的另一切换元件为恒不导通,使得该电力反用换流电路具有半桥式D类反用换流电路的操作模式;(2)该四切换元件具有全桥式D类反用换流电路的操作模式。
在一较佳实施例中,该无线电源发送电路还包含一升压转换电路(boostconverter circuit);其中该控制电路产生一操作控制讯号,用以控制该升压转换电路转换一第二直流电源而产生该第一直流电源。
为达上述目的,就其中一个观点言,本发明提供了一种控制电路,用以控制一无线电源发送电路,其中该无线电源发送电路包含:一电力反用换流电路(power invertercircuit),包括至少一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;该控制电路包含:一电流讯号处理电路,用以根据一电流参考讯号以及一谐振电流相关的讯号而产生一差值讯号;以及一讯号转换电路,根据该差值讯号而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
在一较佳实施例中,该电流讯号处理电路包含:一峰值侦测电路,用以侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;以及一转导放大电路(transconductanceamplifier circuit),根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生该差值讯号;该讯号转换电路包含:一积分滤波电路,将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及一缓冲放大电路,根据该滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压(impedance control biasvoltage),用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗;其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
为达上述目的,就另一个观点言,本发明也提供了一种用以控制一无线电源发送电路的方法,其中该无线电源发送电路包含:一电力反用换流电路(power invertercircuit),包括至少一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;该方法包含:根据一谐振电流相关的讯号与一电流参考讯号而产生一差值讯号;以及根据该差值讯号而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
在一较佳实施例中,该可变电容电路包含一可变电容器(varactor);其中产生该差值讯号的步骤包括:侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;以及根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生该差值讯号;其中产生该阻抗控制讯号的步骤包括:将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及根据该滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压(impedance control bias voltage),用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准,其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
在一较佳实施例中,产生该谐振电流相关的讯号的步骤包括:根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。
在一较佳实施例中,该可变电容电路包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关,其中控制该可变电容电路的阻抗的步骤包括:以该阻抗控制讯号控制该电容切换开关的切换,而控制该可变电容电路的阻抗。
在一较佳实施例中,该电力反用换流电路包含至少四切换元件,其中该四切换元件包括该第一切换元件;其中该方法还产生一模式控制讯号,用以控制该四切换元件而使得该电力反用换流电路具有以下操作模式之一:(1)该四切换元件的一切换元件为恒导通,该四切换元件的另一切换元件为恒不导通,使得该电力反用换流电路具有半桥式D类反用换流电路的操作模式;(2)该四切换元件具有全桥式D类反用换流电路的操作模式。
在一较佳实施例中,该无线电源发送电路,还包含一升压转换电路(boostconverter circuit);该方法还产生一操作控制讯号,用以控制该升压转换电路转换一第二直流电源而产生该第一直流电源。
以下通过具体实施例详加说明,当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1显示一种现有技术的无线电源发送电路的示意图;
图2显示对应于图1现有技术的特性曲线图;
图3显示本发明的无线电源发送电路的一实施例的示意图;
图4A显示本发明的无线电源发送电路中,谐振电路的一实施例的示意图;
图4B显示本发明的无线电源发送电路中,控制电路的一实施例的示意图;
图5显示本发明的无线电源发送电路的一实施例的示意图;
图6显示本发明的无线电源发送电路的一实施例的示意图;
图7显示对应于图3实施例的模拟波形图;
图8A与图8B显示对应于图5实施例的模拟波形图。
具体实施方式
请参阅图3,图中所示为本发明的无线电源发送电路的一实施例(无线电源发送电路2)示意图,无线电源发送电路2包含一电力反用换流电路20(power inverter circuit)、一谐振发送电路30、以及一控制电路50。电力反用换流电路20,包括至少第一切换元件(例如图中的切换开关S1或S2),本实施例中,切换开关S1或S2以一操作频率(例如6.78MHz)切换,以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中第一直流电源包括一直流电压VS,交流输出电源包括一交流输出电流IAC;谐振发送电路30,包含一发送线圈L以及一可变电容电路31,将交流输出电源转换为一谐振无线电源,通过发送线圈发送,以达成无线电源传输,其中谐振无线电源包含一谐振电流IRS;本实施例中,谐振发送电路30包含互相串联的发送线圈L以及谐振电容C,需说明的是,谐振发送电路30并不限于本实施例的电路结构,其亦可以其他形式的谐振电路实施,例如但不限于并联式、或串联与并联组合的谐振电路。控制电路50根据一电流参考讯号IREF与一谐振电流相关的讯号ITX的差值而产生一阻抗控制讯号CTRL,用以控制该可变电容电路31的阻抗,以调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准。
其中所述“预设”的电流位准,可为一固定值,或为一可调整的可变动值,下同。此外需说明的是:因电路零件的本身或是零件间相互的匹配不一定为理想,因此,虽然欲使谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准,但实际产生的谐振电流IRS或该交流输出电流IAC可能并不是准确的该预设的电流位准,而仅是接近该预设的电流位准,此即前述的“大致上维持于”一预设的电流位准之意,下同。
本实施例中,如图3所示,谐振电流相关的讯号ITX可例如通过一电流侦测电路(未示出)侦测并转换第一切换元件(例如图中的切换开关S1或S2)的导通电流ISW而得;而在一实施例中,谐振电流相关的讯号ITX可例如通过一电流侦测电路(未示出)耦接于谐振电路,而侦测并转换谐振电流IRS而得。
请继续参阅图3,本实施例中,可变电容电路31包含一可变电容器(varactor)CVD,其中阻抗控制讯号CTRL为一模拟讯号且耦接于该可变电容器的控制端,用以模拟且连续地控制该可变电容器CVD的阻抗,以达成前述调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准;其中所述的可变电容器(varactor)可为一种电压控制可变电容(例如一电压控制可变电容二极管,varactor diode),通过对其施加不同的反向偏压(reverse bias voltage),可改变其电容值。需说明的是,本实施例中阻抗控制讯号CTRL通过一偏压电阻RB而耦接于该可变电容器的控制端,而在一实施例中,偏压电阻RB可以省略。
请参阅图4A,在一实施例中,谐振电路30’(例如对应于图3的谐振电路30)的可变电容电路31’可包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关(例如但不限于图4A中并联耦接的电容器CVS以及电容切换开关SV),在此情况下,阻抗控制讯号CTRL控制该电容切换开关SV的切换,以控制该可变电容电路31’以及谐振电路30’的阻抗,而如前述调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准。
请参阅图4B,在一实施例中,控制电路50’(例如对应于图3的控制电路50)包含一电流讯号处理电路51以及一讯号转换电路52;其中电流讯号处理电路51根据电流参考讯号IREF以及谐振电流相关的讯号ITX而产生一差值讯号VDF;讯号转换电路52则根据差值讯号VDF而产生阻抗控制讯号CTRL,用以控制可变电容电路31的阻抗,以调节该谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准。其中电流讯号处理电路51及讯号转换电路52的细节将详述如后。
请继续参阅图4B,在一实施例中,电流讯号处理电路51包括一峰值侦测电路511以及一转导放大电路512(transconductance amplifier circuit);峰值侦测电路511侦测谐振电流相关的讯号ITX的峰值而产生一电流峰值讯号VP;转导放大电路512根据该电流峰值讯号VP以及参考电流讯号IREF而产生差值讯号VDF;讯号转换电路52则包括一积分滤波电路521以及一缓冲放大电路522;其中积分滤波电路521将差值讯号VDF积分滤波而产生一滤波电流讯号VF;缓冲放大电路522则将滤波电流讯号VF缓冲放大而产生阻抗控制讯号CTRL,在本实施例中,阻抗控制讯号CTRL可为一阻抗控制偏压(impedance control biasvoltage),用以通过控制例如前述的可变电容器CVD的控制端而模拟且连续地控制可变电容器CVD的阻抗,并进而控制可变电容电路31的阻抗,以达成前述调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准。
值得注意的是,根据本发明的无线电源发送电路架构(例如图3的实施例),通过控制谐振电路的阻抗,而调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准,而非如现有技术中以PWM方式调控电力反用换流电路中切换元件的切换工作比(dutycycle)而达成恒定电流模式,因此本发明的无线电源发送电路中,电力反用换流电路(例如图3的电力反用换流电路20)的切换元件(例如但不限于图3中的切换开关S1或S2)的切换工作比(duty cycle)可大致上为50%,因而使得本发明无线电源发送电路的谐振电流IRS可具有较低的谐波失真(harmonic distortion),亦即,在高次谐波的能量较现有技术低,因而不致会造成其他通讯***(例如但不限于NFC)或操作于其他频率的无线电源***的损坏。需说明的是,由于电力反用换流电路的切换元件之间(例如但不限于图3中的切换开关S1或S2)需避免同时导通而造成短路电流,因此,前述的切换工作比一般而言稍微小于50%。
需说明的是,图3中的电力反用换流电路20,为一半桥式D类反用换流电路(half-bridge class D inverter circuit),然根据本发明的精神并不限于此,本发明的无线电源发送电路中,电力反用换流电路亦可为一全桥式D类反用换流电路(full-bridge classD inverter circuit),或一E类反用换流电路(class E inverter circuit)。举例而言,请参阅图5,图中显示本发明的无线电源发送电路的一实施例(无线电源发送电路3)的示意图,无线电源发送电路3的电力反用换流电路为一全桥式D类反用换流电路(反用换流电路20’),其包括四切换元件(例如图中的切换开关S1、S2、S3以及S4),以一操作频率(例如6.78MHz)切换,以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,类似地,控制电路50根据一电流参考讯号IREF与一谐振电流相关的讯号ITX的差值而产生一阻抗控制讯号CTRL,用以控制该可变电容电路31的阻抗,以调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准。其操作精神与图3的实施例类似,在此不予赘述。
此外,在一实施例中,本发明的无线电源发送电路中,电力反用换流电路可为一可选式(selectable)电力反用换流电路,举例而言,请继续参阅图5,在一实施例中,例如在相对较低功率的应用时,可控制反用换流电路20’的切换开关S4为恒导通,而控制切换开关S3为恒不导通,使反用换流电路20’具有于半桥式D类反用换流电路的操作模式(亦即,仅S1与S2持续以操作频率切换),如此可节省功率损耗。请同时参阅图6,图中所示为本发明的无线电源发送电路的一实施例(无线电源发送电路4)示意图,其中控制电路50”还产生一模式控制讯号MCT,用以控制D类反用换流电路20”于前述的半桥式D类反用换流电路模式或全桥式D类反用换流电路模式的中择一操作。
请参阅图7,图中显示对应于图3实施例的模拟波形图,其中输入电压VS为12V,操作频率为6.78MHz,而谐振电路的反射电阻为3奥姆,其中反射电阻为如图3中谐振发送电路30的反射阻抗Zeq的实部;图7显示,切换开关S2的导通电流ISW(对应于谐振电流相关的讯号ITX)显示具有落后相位(phase lagging),而由于本发明的控制,使得谐振电流IRS调节于800mA,图7并显示控制该可变电容器CVD的阻抗的控制讯号CTRL,以及可变电容器CVD的跨压VCVD的波形。
请参阅图8A与图8B,图中显示对应于图5实施例的模拟波形图,图8A与图8B分别对应于谐振发送电路的反射电阻值为10奥姆及3奥姆时的模拟波形图,其中输入电压VS为12V,操作频率为6.78MHz;图8A与图8B中,切换开关S4的导通电流ISW(对应于谐振电流相关的讯号ITX)显示在反射电阻值为10奥姆及3奥姆时分别具有不同的落后相位(phaselagging),而由于本发明的控制,使得谐振电流IRS皆可调节于800mA,图8A与图8B并分别显示控制该可变电容器CVD的阻抗的控制讯号CTRL,以及可变电容器CVD的跨压VCVD的波形。
需说明的是,图7以及图8A与图8B的模拟波形图亦代表着,以半桥式D类反用换流电路(无线电源发送电路2)或全桥式D类反用换流电路(无线电源发送电路3),皆可通过本发明提供的方法,控制可变电容电路的阻抗,而达成前述调节谐振电流IRS或该交流输出电流IAC大致上维持于一预设的电流位准(e.g.800mA)。
值得注意的是,本发明的无线电源发送电路,通过控制可变电容电路的阻抗而调节谐振电流于一恒定电流模式,因此使得本发明相较于现有技术而言,电力反用换流电路的输入电压可为固定或相对较低。而从另一观点而言,本发明的无线电源发送电路相对于现有技术,可在相同的输入电压下,采用较低成本的电力反用换流电路架构,举例而言,现有技术的无线电源发送电路1,在反射电阻相对较高的情况下,可能需要全桥式D类反用换流电路才能达到需求,然而在相同的输入电压与反射电阻的情况下,本发明的无线电源发送电路则可采用半桥式D类反用换流电路,因而可节省成本。
如前所述,本发明的无线电源发送电路,其电力反用换流电路可为固定或相对较低的输入电压而仍可于不同反射电阻情况下达成恒定电流控制,然而,本发明的无线电源发送电路,在较高功率的情况下,亦可于电力反用换流电路之前,设置一电压转换电路,以提供例如但不限于较高的直流电压以供应电力反用换流电路,进行较大功率的无线电源传输;请继续参阅图6,在一实施例中,无线电源发送电路4包含一升压转换电路60,其耦接于电力反用换流电路20,用以转换第二直流电源而产生前述的第一直流电源,以供应电力反用换流电路20较高的电压,而进行如前述的电源转换。
以上已针对较佳实施例来说明本发明,以上所述,仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容,并非用来限定本发明的权利范围。所说明的各个实施例,并不限于单独应用,亦可以组合应用;举其中一例,“可变电容器(varactor)”和“电容器与电容切换开关”可以并用于可变电容电路中,使无线电源发送电路可同时具有此二种不同模式的优点;又如,“升压转换电路”和单独的“全桥式D类反用换流电路”、“半桥式D类反用换流电路”或“E类反用换流电路”亦可以并用,使无线电源发送电路于不同需求下,以不同的组合而达成前述的需求;在上述并用的情况下,面板驱动电路可包含前述实施例的具体电路,以实现上述模式的组合。此外,在本发明的相同精神下,本领域技术人员可以思及各种等效变化以及各种组合,举例而言,前述如图3的实施例中,以电流式电路(例如但不限于电流讯号处理电路51与讯号转换电路52等)为例,然根据本发明的精神,亦可采用电压式电路而实现相同的功能。又例如,本发明所称“根据某讯号进行处理或运算或产生某输出结果”,不限于根据该讯号的本身,亦包含于必要时,将该讯号进行电压电流转换、电流电压转换、及/或比例转换等,之后根据转换后的讯号进行处理或运算产生某输出结果。由此可知,在本发明的相同精神下,本领域技术人员可以思及各种等效变化以及各种组合,其组合方式甚多,在此不一一列举说明。因此,本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。
Claims (22)
1.一种无线电源发送电路,其特征在于,该无线电源发送电路包含:
一电力反用换流电路,包括至少第一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;
一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;以及
一控制电路,用以根据一电流参考讯号,以及一谐振电流相关的讯号的差值而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
2.如权利要求1所述的无线电源发送电路,其中,该可变电容电路包含一可变电容器;
其中,该阻抗控制讯号为一模拟讯号且耦接于该可变电容器的控制端,用以模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗。
3.如权利要求2所述的无线电源发送电路,其中,该控制电路包含:
一峰值侦测电路,用以侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;
一转导放大电路,根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生一差值讯号;
一积分滤波电路,将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及
一缓冲放大电路,根据滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压,用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗;
其中,该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
4.如权利要求1所述的无线电源发送电路,根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。
5.如权利要求1所述的无线电源发送电路,其中,该可变电容电路包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关,该阻抗控制讯号控制该电容切换开关的切换,以控制该可变电容电路的阻抗。
6.如权利要求1所述的无线电源发送电路,其中,该电力反用换流电路为一半桥式D类反用换流电路,或一全桥式D类反用换流电路,或一E类反用换流电路。
7.如权利要求1所述的无线电源发送电路,其中,该第一切换元件的切换工作比大致上为50%,且略小于50%。
8.如权利要求1所述的无线电源发送电路,其中,该电力反用换流电路包含至少四切换元件,其中该四切换元件包括该第一切换元件;该控制电路产生一模式控制讯号,用以控制该四切换元件而使得该电力反用换流电路具有以下操作模式之一:
(1)该四切换元件的一切换元件为恒导通,该四切换元件的另一切换元件为恒不导通,使得该电力反用换流电路具有半桥式D类反用换流电路的操作模式;
(2)该四切换元件具有全桥式D类反用换流电路的操作模式。
9.如权利要求1所述的无线电源发送电路,还包含一升压转换电路;其中该控制电路产生一操作控制讯号,用以控制该升压转换电路转换一第二直流电源而产生该第一直流电源。
10.一种控制电路,用以控制一无线电源发送电路,其中该无线电源发送电路包含:一电力反用换流电路,包括至少一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;其特征在于,该控制电路包含:
一电流讯号处理电路,用以根据一电流参考讯号以及一谐振电流相关的讯号而产生一差值讯号;以及
一讯号转换电路,根据该差值讯号而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
11.如权利要求10所述的控制电路,其中,该可变电容电路包含一可变电容器;
其中该阻抗控制讯号为一模拟讯号且耦接于该可变电容器的控制端,用以模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗。
12.如权利要求11所述的控制电路,其中,
该电流讯号处理电路包含:
一峰值侦测电路,用以侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;以及
一转导放大电路,根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生该差值讯号;
该讯号转换电路包含:
一积分滤波电路,将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及
一缓冲放大电路,根据该滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压,用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗;
其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
13.如权利要求10所述的控制电路,还包含一电流感测单元,用以根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。
14.如权利要求10所述的控制电路,其中,该可变电容电路包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关,该阻抗控制讯号控制该电容切换开关的切换,以控制该可变电容电路的阻抗。
15.如权利要求10所述的控制电路,其中,该电力反用换流电路包含至少四切换元件,其中该四切换元件包括该第一切换元件;该控制电路产生一模式控制讯号,用以控制该四切换元件而使得该电力反用换流电路具有以下操作模式之一:
(1)该四切换元件的一切换元件为恒导通,该四切换元件的另一切换元件为恒不导通,使得该电力反用换流电路具有半桥式D类反用换流电路的操作模式;
(2)该四切换元件具有全桥式D类反用换流电路的操作模式。
16.如权利要求10所述的控制电路,其中,该无线电源发送电路,还包含一升压转换电路;其中该控制电路产生一操作控制讯号,用以控制该升压转换电路转换一第二直流电源而产生该第一直流电源。
17.一种用以控制一无线电源发送电路的方法,其中该无线电源发送电路包含:一电力反用换流电路,包括至少一切换元件,用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源,其中该交流输出电源包括一交流输出电流;一谐振发送电路,包含一发送线圈以及一可变电容电路,将该交流输出电源转换为一谐振无线电源,其中该谐振无线电源包含一谐振电流;其特征在于,该方法包含:
根据一谐振电流相关的讯号与一电流参考讯号而产生一差值讯号;以及
根据该差值讯号而产生一阻抗控制讯号,用以控制该可变电容电路的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。
18.如权利要求17所述的方法,其中,该可变电容电路包含一可变电容器;
其中产生该差值讯号的步骤包括:
侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号;以及
根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生该差值讯号;
其中产生该阻抗控制讯号的步骤包括:
将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号;以及
根据该滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压,用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗,以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准,其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。
19.如权利要求17所述的方法,其中,产生该谐振电流相关的讯号的步骤包括:根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。
20.如权利要求17所述的方法,其中,该可变电容电路包括互相耦接的一电容器以及一电容切换开关,其中控制该可变电容电路的阻抗的步骤包括:以该阻抗控制讯号控制该电容切换开关的切换,而控制该可变电容电路的阻抗。
21.如权利要求17所述的方法,其中,该电力反用换流电路包含至少四切换元件,其中该四切换元件包括该第一切换元件;
其中该方法还产生一模式控制讯号,用以控制该四切换元件而使得该电力反用换流电路具有以下操作模式的一:
(1)该四切换元件的一切换元件为恒导通,该四切换元件的另一切换元件为恒不导通,使得该电力反用换流电路具有半桥式D类反用换流电路的操作模式;
(2)该四切换元件具有全桥式D类反用换流电路的操作模式。
22.如权利要求17所述的方法,其中,该无线电源发送电路,还包含一升压转换电路;该方法还产生一操作控制讯号,用以控制该升压转换电路转换一第二直流电源而产生该第一直流电源。
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