CN216751320U - 电子设备以及无线充电器 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及电子设备以及无线充电器。本公开涉及一种电子设备，其特征在于，包括：电感元件和第一电容元件，串联连接在第一节点与第二节点之间；第一金属氧化物半导体MOS晶体管，连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间，第二节点直接或经由第二MOS晶体管耦合至第三节点；第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，互连节点位于第一电容元件与电感元件之间；电流生成器，被配置为将交流AC电流提供给第四节点；以及开关，连接在第四节点与第三节点之间。利用本公开的实施例可以有利地减少或抑制电路对质量因子的估计产生的影响。

Description

电子设备以及无线充电器
技术领域
本公开大体上涉及电子设备和方法，且更具体地涉及用于通过使用无线链路将电力供应至其他设备的电子设备和方法，即，用于向另一设备提供无线电源的设备和方法。
背景技术
适用于将无线电源提供给另一设备的电子设备是已知的。在此类设备中，交流信号被提供给设备的天线，然后该天线发射磁场。磁场由要被无线供电的设备接收，该设备使用由将被供电的磁场携载的电力来供电。
实用新型内容
本公开的目的是提供电子设备以及无线充电器，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
本公开的一方面提供了一种电子设备，包括：电感元件和第一电容元件，串联连接在第一节点与第二节点之间；第一金属氧化物半导体MOS晶体管，连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间，第二节点直接或经由第二MOS晶体管耦合至第三节点；第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，互连节点位于第一电容元件与电感元件之间；电流生成器，被配置为将交流AC电流提供给第四节点；以及开关，连接在第四节点与第三节点之间。
根据一个或多个实施例，其中第一电容元件的第一电容比第二电容元件的第二电容高至少100倍。
根据一个或多个实施例，其中电流生成器被连接在第四节点与被配置为接收电源电压的第五节点之间。
根据一个或多个实施例，其中第一MOS晶体管是半桥的一部分，半桥连接在第三节点与被配置为接收第二电源电压的第六节点之间。
根据一个或多个实施例，其中第二MOS晶体管是另一半桥的一部分，另一半桥连接第三节点和第六节点。
根据一个或多个实施例，其中电流生成器的频率是可控的。
根据一个或多个实施例，电子设备还包括电路，电路被配置为控制电流生成器的频率，以使得电流生成器的频率等于互连节点的电压的频率。
根据一个或多个实施例，电子设备还包括第二电路，第二电路被配置为测量互连节点的电压的频率。
根据一个或多个实施例，其中电路包括检测器，检测器被配置为提供二进制信号、并且每当互连节点的电压越过参考电位时就切换二进制信号，并且其中电流生成器被配置为在二进制信号的每次切换时在高电平与低电平之间切换AC电流。
根据一个或多个实施例，电子设备还包括第二电路，第二电路被配置为测量互连节点的电压的频率，其中第二电路包括被配置为测量二进制信号的频率的计数器。
根据一个或多个实施例，电子设备还包括电路，电路被配置为测量互连节点的电压。
根据一个或多个实施例，电子设备还包括控制电路，控制电路被配置为将第一节点和第二节点耦合至第三节点，并且控制电路被配置为在电感元件的质量因子的估计阶段期间断开开关、以及在其他情况下闭合开关。
本公开的另一方面提供了一种无线充电器，包括：天线，包括串联连接在第一节点与第二节点之间的电感元件和第一电容元件；以及电子设备，包括：第一金属氧化物半导体MOS晶体管，连接在第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间，第二节点直接或经由第二MOS晶体管被耦合至第三节点；第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，互连节点位于第一电容元件与电感元件之间；电流生成器，被配置为将交流AC电流提供给第四节点；以及开关，连接在第四节点与第三节点之间。
利用本公开的实施例可以有利地减少或抑制电路对质量因子的估计产生的影响。
附图说明
前述特征和优点以及其他特征和优点将在以下通过说明方式而非限制方式给出的具体实施例的描述中参考附图进行详细描述，在该附图中：
图1以示意性方式图示了向另一设备提供无线电源的设备；
图2图示了适用于向另一设备提供无线电源的设备的实施例；
图3图示了图2的设备的备选实施例；以及
图4更详细地图示了图2的设备的示例实施例。
具体实施方式
相似特征已利用各个图中的相似附图标记进行表示。具体地，在各种实施例之间共有的结构和/或功能特征可以具有相同附图标记并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。
出于清楚起见，仅详细地说明和描述了对理解本文中所描述的实施例有用的操作和元件。
除非另外指示，否则当提及连接在一起的两个元件时，这表示不具有除导体以外的任何中间元件的直接连接；且当提及耦合在一起的两个元件时，这表示这两个元件可以连接或其可以经由一个或多个其他元件耦合。此外，当组件(诸如晶体管、开关、电感元件或电容元件)的第一导电端子耦合(优选地连接)至两个节点中的第一节点并且该组件的第二导电端子耦合(优选地连接)至这两个节点中的第二节点时，该组件被称为连接在这两个节点之间。
在以下公开中，除非另有说明，否则该元件的电感元件(相应地，电容元件)以及电感值(相应地，电容值)将由相同的附图标记表示。
在以下公开中，除非另有说明，否则当提及绝对位置限定词(诸如术语“前”、“后”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”等)或相对位置限定词(诸如术语“上方”、“下方”、“较高”、“较低”等)或定向限定词(诸如“水平”、“垂直”等)时，参考图中所示出的定向。
除非另外指示，否则表述“约”、“大致”、“基本上”和“大约”表示在10％内，且优选地在5％内。
图1以示意性方式图示了将无线电源2提供给另一设备3的设备1，无线电源由图1中的箭头2表示。
设备1(块TX)适用于提供无线电源2。设备1是例如无线充电器。
设备1包括串联连接在两个节点100与102之间的电感元件L(通常为电感器，诸如线圈或绕组)和电容元件C(通常为电容器)。节点100被配置为接收交流(AC)信号，通常为AC电压。节点102被配置为接收参考电位，通常为接地(GND)，由节点100接收到的AC电压例如以参考电位GND为参考。元件C和L形成设备1的天线103。
设备3包括天线300，该天线300包括电感元件L’，通常为电感器，诸如线圈或绕组。
当将AC信号以等于或大约为天线103的谐振频率的频率提供给节点100时，无线电源2由天线103在磁场形式下发射。当设备1和3彼此足够接近时，电感元件L'接收磁场2，或换言之，电感元件L和L'耦合在一起并且形成低耦合变压器。因此，电流正流过电感元件L'并且跨电感元件L'存在电压，这允许对设备3供电。
当设备1正在发射无线电源2时，因为所发射的磁场在导电物体内部感应傅科(Foucault)电流，所以设置在由设备1发射的磁场中的任何外来导电物体(即，不是配置为要被无线电源2无线供电的设备3的任何导电物体)将发热。导电物体的温度然后可以高于80℃，例如高于100℃。针对此类温度，导电物体可能会伤害设备1的用户或可能会使设备1劣化。例如，当设备1包括塑料外壳时，塑料可能会由于导电物体的高温而熔化，尤其是在导电物体被搁置在设备1的外壳上的情况下。作为示例，导电物体可以是金属硬币或金属钥匙。
为了避免前一段中所描述的问题，设备1可以被配置为在提供无线电源2之前检测设置在其发射磁场中的物体是为要被无线供电的设备还是为外来导电物体。如果设备1检测到其磁场中的物体是外来导电物体，那么设备1不提供无线电源2。
设备1可以检测到外来导电物体在其发射磁场中的一种方式是通过确定或评估电感元件L的质量因子QfL。实际上，质量因子QfL表示电感元件L保存在该电感元件L内部的能量的能力。当外来导电元件因为由设备1发射的磁场而发热时，由外来导电物体从电感元件L提取能量，这导致质量因子QfL的降低。
作为示例，由无线电力联盟(WPC)开发的Qi规范要求这种检测磁场2中的外来导电物体的存在的方式。
元件L和C形成谐振LC滤波器。当施加在与互连节点104(即，图1中的节点100)相对的电感端子上的激励电压处于LC滤波器的谐振频率f0下时，LC滤波器的质量因子QfLC然后等于位于组件L与C之间的互连节点104的电压的振荡幅度与等于该激励电压的幅度之间的比率。
LC滤波器的电感元件L在谐振频率f0处的质量因子QfL(f0)实际上等于LC滤波器的质量因子QfLC。
然而，可能需要确定电感元件L在给定频率f处的质量因子QfL(f)，该给定频率f可以与LC滤波器的谐振频率f0不同。例如，Qi规范要求在等于100KHz的频率f处确定电感元件L的质量因子QfL(f)。
进一步地，当评估电感元件L的质量因子QfL(f)时，互连节点104上的电压的幅度可以高到足以唤醒或激活设备3。应避免使用在评估质量因子QfL(f)时对设备3的这种唤醒。实际上，一旦设备3被激活，其就会从电感元件L汲取能量来被无线供电，这导致质量因子QfL(f)的降低。检测到这种降低的设备1将认为外来导电物体在其发射磁场中，然后将不会将无线电源2提供给设备3。因此，设备3将不会被无线供电。
作为示例，在Qi规范中，为了不唤醒要被无线供电的设备，节点104上的电压的峰到峰幅度不应超过1V。
尽管这在图1中未示出，但设备1包括用于在设备1对设备3无线供电时将AC电压提供给节点100的电路，该电路为例如半桥，该半桥包括串联连接在节点102与配置为接收电源电压的节点之间的两个金属氧化物半导体(MOS)晶体管。然而，在质量因子QfL(f)的评估阶段期间，需要减少或抑制该电路对质量因子QfL(f)的估计产生的影响。
进一步地，为了缩短设备3进入由设备1发射的磁场的瞬间与由设备1有效地将无线电源提供给设备3的瞬间之间的持续时间，需要尽可能缩短估计质量因子QfL(f)的阶段的持续时间。例如，Qi规范要求该最终持续时间不超过3秒，这要求元件L的质量因子QfL(f)的估计在小于3秒内完成，例如在小于1秒内完成。这种持续时间例如与将通过如下操作来完成质量因子QfL(f)的评估的方法不兼容：交换施加在节点100上的AC电压的频率并且测量节点104上的对应电压，直到所测量的电压是最大值以使得所施加的电压的频率是天线103的谐振频率为止。
图2图示了设备1'的实施例，该设备1'适用于将无线电源提供给另一设备，例如将无线电源2提供给图1的设备3。
如图1的设备1，设备1'包括形成设备1'的天线103的电感元件L和电容元件C。元件L和C串联连接在节点200与节点202之间。
MOS晶体管T2连接在节点200与配置为接收参考电位(例如接地GND)的节点204之间。
优选地，晶体管T2是半桥206的一部分。半桥206被配置为在设备1'将无线电源提供给另一设备时将AC信号提供给节点200。半桥206连接在节点204与配置为接收电源电压Vdd_bridge的节点208之间，电源电压Vdd_bridge为例如相对于电位GND参考的正DC电压。作为示例，电源电压Vdd_bridge处于从1V到24V或更高的范围内。在图2的示例中，半桥包括串联连接在节点204与208之间的晶体管T2和MOS晶体管Tl，晶体管Tl连接在节点200与208之间。
在图2的实施例中，节点202直接耦合(即，连接)至节点204。
电容元件Cl(例如电容器)连接在节点210与互连节点212之间，该互连节点212位于元件L与C之间。
电流生成器214连接至节点210。更具体地，生成器214连接在节点210与配置为接收电源电压Vdd的节点209之间，电源电压Vdd为例如相对于电位GND参考的正DC电压。作为示例，电源电压Vdd处于从1.8V到5V的范围内。生成器214被配置为将AC电流I提供给节点210。AC电流I的频率是可控的，即，生成器214的频率是可控的。
开关IT连接在节点210与204之间。
现在将描述由设备1'实施的估计质量因子QfL(f)的阶段。
在该阶段开始时，设备1'被配置为断开开关IT。开关IT在估计质量因子QfL(f)的所有阶段期间维持断开。设备1'包括例如控制电路，诸如配置为控制开关IT的微控制器。
进一步地，在估计质量因子QfL(f)的阶段开始时，设备1'被配置为控制晶体管T2，以使得晶体管T2切换至其接通状态。当晶体管T2接通时，晶体管T1被控制为关断。因此，参考电位GND被施加在节点200上。设备1'例如包括配置为控制晶体管T1和T2的控制电路，例如与控制开关IT的控制电路相同的控制电路。
由于将相同参考电位GND施加至节点200和202两者，因此由元件L和C形成的LC滤波器的谐振增益将为最大值。
然后，生成器214将电流I提供给节点212。当生成器214将AC电流I提供给节点210时，基于电流I的极性来对节点210(且因此电容元件C1)进行充电和放电。因此，节点212的电压V振荡。电容元件C1的充电和放电对质量因子QfL(f)不产生影响。
电容元件Cl允许生成器214由正电压Vdd供电，而节点212上的电压V围绕参考电位GND振荡。换言之，电容元件C1是DC阻断电容元件。
作为示例，当电压V在+0.5V与-0.5V之间振荡并且节点210上相对于电位GND参考的电压在2.2V与0.8V之间振荡时，等于3V的电压Vdd的值足以对生成器214供电。
生成器214由设备1'的控制电路控制，使得电压V的频率等于由元件L和C形成的LC滤波器的谐振频率f0。因此，在频率f0处，由节点212观察到的阻抗的阻抗模块由以下关系给出：
[数学式1]
Figure BDA0003239305990000081
其中Zfo是节点212在谐振频率f0处的复阻抗，并且R是LC滤波器的等效串联电阻器，元件L的固有电阻RL被包括在等效电阻器R内。
进一步地，元件L在给定频率f处的质量因子QfL(f)可以由以下关系表达：[数学式2]
Figure BDA0003239305990000082
其中w是与该给定频率f对应的脉冲，脉冲w等于2.Π.f。
因此，基于关系数学式1和数学式2，在谐振频率f0处的质量因子QfL(f0)可以由以下关系表达：
[数学式3]
Figure BDA0003239305990000083
其中i是电流I的幅度，v是电压V的幅度且w0是在谐振频率f0下的脉冲。
由于在LC滤波器谐振频率f0处的脉冲w0可以由以下关系表达：
[数学式4]
Figure BDA0003239305990000084
因此在谐振频率f0处的质量因子QfL(f0)可以由以下关系表达：
[数学式5]
Figure BDA0003239305990000091
设备1'包括配置为测量电压V的、并且更具体地测量电压V的幅度v的电路(图2中未示出)。
设备1'还包括配置为测量节点212上的电压V的脉冲w的电路(图2中未示出)，该电路允许设备1'知道脉冲w0的值。
因此，设备1'能够确定在谐振频率f0处的值w0和v。进一步地，元件C的值和值i为常数并且为设备1'已知。因此，设备1'能够用以上关系数学式5来确定电感元件L在谐振频率处的质量因子QfL(f0)的值。
根据实施例，设备1'还被配置为通过使用以下关系来确定针对给定频率f的质量因子QfL(f)：
[数学式6]
Figure BDA0003239305990000092
换言之，设备1'被配置为基于在LC滤波器的谐振频率f0处的所测量的电压V、所测量的频率f0、电流I的已知值以及元件C的已知值来确定电感元件L在任何频率f处的质量因子QfL(f)的值。
作为示例，设备1'包括处理单元(图2中未示出)，诸如微控制器，该微控制器配置为用以上关系数学式5和数学式6基于在LC滤波器的谐振频率f0处的所测量的电压V、所测量的频率f0、电流I的已知值以及元件C的已知值来确定质量因子QfL(f)的值。
已经描述了设备1'在电感元件L的质量因子QfL(f)的评估阶段期间的操作。现在将描述设备1'的正常操作，即，在没有实施质量因子QfL(f)的评估阶段时，例如在设备1'正在提供无线电源时。
在正常操作期间，设备1'被配置为闭合开关IT并且将开关IT维持为闭合。因此，由于节点210处于参考电位GND，因此即使电压V的幅度v相对于生成器214可以支持的最大电压为高的，这也不会影响生成器214。换言之，当设备1'对另一设备无线供电时，闭合的开关IT保护生成器214免受高压V的影响。
可以注意到，当开关IT闭合时，电容元件C和C1并联连接在节点212与204之间。
根据一个实施例，电容元件C1的值比电容元件C的值低至少100倍，使得在正常操作中，元件C1在等效电容器中的贡献可以忽略不计，该等效电容器由元件C1和C在节点212与节点204之间并联连接而形成。
根据备选实施例，元件C1的值被选择为使得由元件C1和C在节点212与204之间并联连接而形成的等效电容器具有目标值，例如由在正常操作期间施加在节点200上的AC电压的频率确定的目标值。
在设备1′中，生成器214优选地提供具有正弦波形形状的电流I。然而，生成器也可以提供具有方形波形的电流I。在最后一种情况下，电流I的谐波由元件L和C所形成的LC滤波器进行滤波。
在设备1′中，根据一个实施例，为了确保在评估电感元件L的质量因子QfL(f0)时，电流I处于LC滤波器的谐振频率f0，设备1′被配置为交换生成器214的频率，直到节点212上的电压V的幅度为最大值为止，这指示电压V(因此电流I)具有等于LC滤波器的谐振频率f0的频率。
根据一个实施例，LC滤波器的质量因子QfLC在其谐振频率处可以采取的最大值Qfmax是已知的，该值Qfmax例如借助于模拟或计算工具来确定。因此，在质量因子QfL(f)的估计阶段期间，可以由在谐振频率f0处的电压V采取的最大幅度vmax可以由以下关系表达：
[数学式7]
vmax＝i.L.w0.(1+Qfmax)
因此，为了确保值vmax不超过目标值vtarget(例如在Qi规范中等于1V峰到峰)，电流I的峰到峰幅度i应低于值imax，这可以由以下关系表达：
[数学式8]
imax＜vtar get/(L.w0.(1+Qfmax)
例如，当组件L具有10μH的电感值、频率f0大约为100KHz、目标值vtarget等于1V的峰到峰并且最大质量因子Qfmax等于100时，值imax大约为1.6mA。
因此，设备1′的电流I的幅度优选地被选择为使得电压V的幅度不超过目标值vtarget，值vtarget低到足以不唤醒要被无线供电的设备，该设备设置在由设备1′发射的磁场中。
在以上描述中，在考虑到等效串联电阻R的情况下完成对由设备1′实施的质量因子QfL(f)的估计，该等效串联电阻R实际上等于晶体管T2的接通状态电阻RT2加上元件L的固有电阻RL。
根据一个实施例，设备1′(例如设备1’的配置为在给定频率f下确定质量因子QfL(f)的处理单元)还被配置为提供质量因子QfL(f)的校正值QfLc(f)，该校正值QfLc(f)考虑了接通状态电阻RT2。校正值QfLc(f)可以由以下关系确定：
[数学式9]
Figure BDA0003239305990000111
根据另一实施例，由于电阻RT2实际上比电阻RL低至少5倍或甚至低至少10倍，因此接通状态电阻RT2在对质量因子QfL(f)的确定中产生的影响被视为可以忽略不计。
图3图示了图2的设备1′的备选实施例。
图3的设备1′与图2的设备1′的不同之处仅在于节点202不直接耦合至节点204，而是经由MOS晶体管T3耦合至节点204。换言之，晶体管T3连接在节点202与204之间。
优选地，晶体管T3是半桥300的一部分。半桥300连同半桥206一起被配置为在设备1′将无线电源提供给另一设备时将AC信号提供给天线103。半桥300连接在节点204与208之间。在图3的示例中，半桥300包括串联连接在节点204与208之间的晶体管T3和MOS晶体管T4，晶体管T4连接在节点202与208之间。
除了图3的设备1'还被配置为在质量因子QfL(f)的估计阶段开始时将晶体管T3切换至接通状态并且在该阶段的所有持续时间期间将晶体管T3维持在接通状态下之外，图3的设备1'在质量因子QfL(f)的估计阶段期间的操作与图2的设备1'的操作相同。因此，在质量因子QfL(f)的估计阶段期间，将参考电位GND施加至节点200和202二者。
本领域的技术人员应能够将关于图2进行的设备1'的描述的其他方面适用于图3的设备1'。例如，本领域的技术人员应能够调试关系数学式9以在计算校正值QfLc(f)时考虑晶体管T3的接通状态电阻RT3。
图4更详细地图示了图2的设备1’的示例实施例。
在该实施例中，设备1'包括连接至节点212的电路或检测器400(块ZCD)。电路400被配置为提供二进制信号cmd(即，在两个值之间切换的信号cmd)或电平，称为高电平和低电平。电路400还被配置为每当电压V越过电位GND时切换信号cmd。换言之，电路400被配置为每当电压V越过零值时在其低电平与高电平之间转换二进制信号cmd。换言之，电路400是过零检测器。作为示例，电路400由比较器实施，该比较器具有接收电压V的输入端、接收电位GND(即，零位电压)的另一输入端以及提供信号cmd的输出端。
将信号cmd用作生成器214的控制信号，并且更具体地，用作生成器214的频率的控制信号。换言之，在该实施例中，电路400是生成器214的控制电路，并且更准确地说，是生成器214的频率的控制电路。
在该实施例中，生成器214被配置为提供方形电流I。换言之，电流I可以采取高电平或值以及低电平或值，电流I在其低电平与高电平之间切换。例如，电流I的高值和低值在绝对值上相等，但具有相反的极性。
在该实施例中，生成器214还被配置为在信号cmd的每次切换时在其低值与高值之间切换电流I。
因此，在估计质量因子QfL(f)的阶段期间，在稳态下，电流I的频率等于LC滤波器的谐振频率f0。
优选地，在质量因子QfL(f)的估计阶段的每次开始之后，电路400被配置为实施启动功能以确保电压V开始振荡。
作为示例，为了实施该启动功能，即使电压V并未越过参考电位GND，电路400也被配置为在延时持续时间结束时切换信号cmd的状态，该延时持续时间在质量因子QfL(f)的估计阶段的每次开始时开始。
作为一个其他示例，为了实施该启动功能，即使电压V并未越过参考电位GND，电路400也被配置为在延时持续时间结束时将电流噪声注入在节点212上，该延时持续时间在质量因子QfL(f)的估计阶段的每次开始时开始。
在该实施例中，为了确保电流I的频率等于LC滤波器的谐振频率f0，而不是交换生成器214的频率，直到所测量的电压V是最大值为止，基于电压V为零的检测来控制生成器214。因此，在稳态下，电压V的频率等于谐振频率f0，这允许与生成器214的频率在所测量的电压V是最大值为止一直被交换的设备1’相比，在图4的设备1'中质量因子QfL(f)的估计阶段的持续时间更短。
图4的设备1'的优点在于，在质量因子QfL(f)的估计阶段的稳态处，信号cmd的频率等于LC滤波器的谐振频率f0。
根据实施例，设备1’包括配置为测量信号cmd的频率的电路402。由于信号cmd是二进制信号，因此电路402为例如计数器或计时器，该计数器或计时器配置为测量信号cmd的每个低电平的持续时间、信号cmd的每个高电平的持续时间、信号cmd的上升沿之间的持续时间以及信号的两个下降沿之间的持续时间，然后基于所测量的持续时间来确定频率f0。
需要克服配置为提供无线电源的已知设备的缺点中的至少一些缺点。
例如，需要一种电子设备，其中可以估计设备的天线的电感元件的质量因子，这解决了适用于提供无线电源的已知设备的缺点中的至少一些缺点。
例如，需要克服用于估计天线的电感元件的质量因子的已知方法的缺点中的至少一些缺点，尤其是在此类方法由包括该天线的设备实施时。
一个实施例解决了配置为提供无线电源的已知设备的已知缺点中的全部缺点或一些缺点。
一个实施例提供一种设备，包括：电感元件和第一电容元件(C)，串联连接在第一节点与第二节点之间；第一金属氧化物半导体(MOS)晶体管，连接在第一节点与配置为接收参考电位的第三节点之间，第二节点直接、或经由第二MOS晶体管被耦合至第三节点；第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，该互连节点位于第一电容元件与电感元件之间；电流生成器，配置为将交流(AC)电流提供给第四节点；以及开关，连接在第四节点与第三节点之间。
根据实施例，第一电容元件的值比第二电容元件的值高至少100倍。
根据实施例，电流生成器被连接在第四节点与配置为接收电源电压的第五节点之间。
根据实施例，第一晶体管是半桥的一部分，该半桥连接在第三节点与配置为接收电源电压的第六节点之间。
根据实施例，第二晶体管是连接第三节点与第六节点的另一半桥的一部分。
根据实施例，生成器的频率是可控的。
根据实施例，该设备包括配置为控制生成器的频率以使得生成器的频率等于互连节点的电压的频率的电路。
根据实施例，电路包括检测器，该检测器配置为提供二进制信号并且每当互连节点的电压越过参考电位时切换二进制信号，并且其中生成器被配置为在二进制信号的每次切换时在高电平与低电平之间切换AC电流。
根据实施例，该设备包括配置为测量互连节点的电压的频率的电路。
根据实施例，配置为测量互连节点的电压的频率的电路包括配置为测量二进制信号的频率的电路，例如计数器。
根据实施例，该设备包括配置为测量互连节点的电压的电路。
根据实施例，该设备包括控制电路，该控制电路配置为将第一节点和第二节点耦合至第三节点并且在电感元件的质量因子的估计阶段期间断开开关，否则闭合开关。
一个实施例提供一种无线充电器，包括所公开的设备，其中电感元件和第一电容元件形成无线充电器的天线。
一个实施例公开了一种用设备或无线充电器实施的方法，包括：将第一节点和第二节点耦合至第三节点、并且在电感元件的质量因子的估计阶段开始时断开开关；在实施该阶段期间，当AC电流具有等于电感元件和第一电容元件的串联关联件的谐振频率的频率时，测量互连节点的电压；测量谐振频率；以及在该阶段结束时闭合开关。
根据实施例，该方法还包括基于所测量的电压、第一电容元件的电容值、AC电流的值以及所测量的谐振频率，来对电感元件进行的质量因子的估计。
本公开的一方面提供了一种操作电子设备的方法，电子设备包括：电感元件和第一电容元件，串联连接在第一节点与第二节点之间；第一金属氧化物半导体MOS晶体管，连接在第一节点与耦合至参考电位的第三节点之间，第二节点直接或经由第二MOS晶体管被耦合至第三节点；第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，互连节点位于第一电容元件与电感元件之间；以及开关，连接在第四节点与第三节点之间，方法包括：由电流生成器将交流AC电流提供给第四节点；将第一节点和第二节点耦合至第三节点，并且在电感元件的质量因子的估计阶段开始时断开开关；在估计阶段期间，响应于AC电流具有等于串联连接的电感元件和第一电容元件的谐振频率的频率而测量互连节点的电压；测量谐振频率；以及在估计阶段结束时闭合开关。
根据一个或多个实施例，方法还包括基于所测量的电压、第一电容元件的电容值、AC电流的值以及所测量的谐振频率来估计电感元件的质量因子。
根据一个或多个实施例，其中第一电容元件的第一电容比第二电容元件的第二电容高至少100倍。
根据一个或多个实施例，方法还包括由电路控制电流生成器的频率，使得电流生成器的频率等于互连节点的电压的频率。
根据一个或多个实施例，方法还包括：由第一电路控制电流生成器的频率；以及由第二电路测量互连节点的电压的频率。
根据一个或多个实施例，方法还包括：由第一电路控制电流生成器的频率；由第一电路的检测器提供二进制信号；每当互连节点的电压越过参考电位时，由检测器切换二进制信号；以及由电流生成器在二进制信号的每次切换时在高电平与低电平之间切换AC电流。
根据一个或多个实施例，方法还包括：由第二电路测量互连节点的电压的频率；以及由第二电路中的计数器测量二进制信号的频率。
已经描述了各种实施例和变型。本领域的技术人员应理解，这些实施例的某些特征可以组合，并且本领域的技术人员将会很容易想到其他变型。具体地，本领域的技术人员应能够将图4的示例实施例适用于图3的设备1'。进一步地，尽管已经描述了节点209的与节点208的电压Vdd不同的电源电压Vdd_bridge，但这两个电压可为相等的。
最后，基于以上提供的功能描述，本文中所描述的实施例和变型的实际实施在本领域的技术人员的能力范围内。

Claims (13)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
电感元件和第一电容元件，串联连接在第一节点与第二节点之间；
第一金属氧化物半导体晶体管，连接在所述第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间，所述第二节点直接或经由第二金属氧化物半导体晶体管耦合至所述第三节点；
第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，所述互连节点位于所述第一电容元件与所述电感元件之间；
电流生成器，被配置为将交流电流提供给所述第四节点；以及
开关，连接在所述第四节点与所述第三节点之间。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一电容元件的第一电容比所述第二电容元件的第二电容高至少100倍。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电流生成器被连接在所述第四节点与被配置为接收电源电压的第五节点之间。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一金属氧化物半导体晶体管是半桥的一部分，所述半桥连接在所述第三节点与被配置为接收第二电源电压的第六节点之间。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第二金属氧化物半导体晶体管是另一半桥的一部分，所述另一半桥连接所述第三节点和所述第六节点。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电流生成器的频率是可控的。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，还包括电路，所述电路被配置为控制所述电流生成器的频率，以使得所述电流生成器的频率等于所述互连节点的电压的频率。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，还包括第二电路，所述第二电路被配置为测量所述互连节点的所述电压的频率。
9.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述电路包括检测器，所述检测器被配置为提供二进制信号、并且每当所述互连节点的所述电压越过所述参考电位时就切换所述二进制信号，并且其中所述电流生成器被配置为在所述二进制信号的每次切换时在高电平与低电平之间切换所述交流电流。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，还包括第二电路，所述第二电路被配置为测量所述互连节点的所述电压的频率，其中所述第二电路包括被配置为测量所述二进制信号的频率的计数器。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括电路，所述电路被配置为测量所述互连节点的电压。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括控制电路，所述控制电路被配置为将所述第一节点和所述第二节点耦合至所述第三节点，并且所述控制电路被配置为在所述电感元件的质量因子的估计阶段期间断开所述开关、以及在其他情况下闭合所述开关。
13.一种无线充电器，其特征在于，包括：
天线，包括串联连接在第一节点与第二节点之间的电感元件和第一电容元件；以及
电子设备，包括：
第一金属氧化物半导体晶体管，连接在所述第一节点与被配置为接收参考电位的第三节点之间，所述第二节点直接或经由第二金属氧化物半导体晶体管被耦合至所述第三节点；
第二电容元件，连接在第四节点与互连节点之间，所述互连节点位于所述第一电容元件与所述电感元件之间；
电流生成器，被配置为将交流电流提供给所述第四节点；以及
开关，连接在所述第四节点与所述第三节点之间。
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