JP5597145B2 - 電力伝送装置 - Google Patents
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Description
本発明の他のアスペクト(側面)に係る電力伝送装置は、送信回路と受信回路との間に共振器を備え、前記送信回路は発振器を有し、前記発振器からの電力を前記受信回路に伝送する非接触型の電力伝送装置において、前記発振器は、インダクタとキャパシタの直列接続で構成される送信回路側共振器をさらに備え、前記送信回路は、前記発振器からの基準タイミング信号を、出力ノードを介し、前記送信回路側共振器に出力し、所望の期間の間、前記出力ノードをハイインピーダンスとする駆動回路と、前記所望の期間の間、前記送信回路側共振器から出力される信号の位相と前記基準タイミング信号の位相を比較する位相比較器と、前記位相比較器における比較結果に基づき、前記送信回路側共振器のキャパシタの値を変化させ、前記送信回路側共振器の共振周波数と前記発振器の周波数を一致させる制御回路と、を送信回路側に備える。
を満足するαを、0.001≦α≦0.05、βを、0.9≦β≦1.1の範囲になるように定める。
を満足するαを、0.001≦α≦0.05、βを、0.9≦β≦1.1の範囲になるように定める。
を満足するαを、0.001≦α≦0.05、βを、0.9≦β≦1.1の範囲になるように定める。すなわち、L2を0.1%〜5%程度大きくする(α=0.001〜0.05)のが実験的に好ましい。L2を元のL1から微増させてL2=(1+α)L1とした場合、並列容量はCP=C1/α=C2/αが目安となる。
12 位相比較器
13 位相差電圧変換回路
14 電圧制御発振器
14a 発振器
15、15a、15b 変調器
20、20a、20b、20c 送信側チップ
21 電力送信回路
22、32 制御マイコン
22a マイコン
23、33 データ送受信回路
25、35 変復調器
26 制御チップ
30、30a、30b 受信側チップ
31 電力受信回路
34 フラッシュメモリ
C1、C2、Cp キャパシタ
C1a 可変容量キャパシタ
D1、D2 ダイオード
L1、L2 インダクタ
Mn NMOSトランジスタ
Mp PMOSトランジスタ
RL 負荷抵抗
V1 電圧源
Claims (10)
- 送信回路と受信回路との間に共振器を備え、前記送信回路は発振器を有し、前記発振器からの電力を前記受信回路に伝送する非接触型の電力伝送装置において、
前記発振器は、
インダクタとキャパシタの直列接続で構成される送信回路側共振器をさらに備え、
前記送信回路は、
前記発振器からの基準タイミング信号を、出力ノードを介し、前記送信回路側共振器に出力し、所望の期間の間、前記出力ノードをハイインピーダンスとする駆動回路と、
前記所望の期間の間、前記送信回路側共振器から出力される信号の位相と前記基準タイミング信号の位相を比較する位相比較器と、
前記位相比較器における比較結果に基づき、前記発振器の周波数を変化させ、前記送信回路側共振器の共振周波数と前記発振器の周波数を一致させる制御回路と、
を送信回路側に備えることを特徴とする電力伝送装置。 - 送信回路と受信回路との間に共振器を備え、前記送信回路は発振器を有し、前記発振器からの電力を前記受信回路に伝送する非接触型の電力伝送装置において、
前記発振器は、
インダクタとキャパシタの直列接続で構成される送信回路側共振器をさらに備え、
前記送信回路は、
前記発振器からの基準タイミング信号を、出力ノードを介し、前記送信回路側共振器に出力し、所望の期間の間、前記出力ノードをハイインピーダンスとする駆動回路と、
前記所望の期間の間、前記送信回路側共振器から出力される信号の位相と前記基準タイミング信号の位相を比較する位相比較器と、
前記位相比較器における比較結果に基づき、前記送信回路側共振器のキャパシタの値を変化させ、前記送信回路側共振器の共振周波数と前記発振器の周波数を一致させる制御回路と、
を送信回路側に備えることを特徴とする電力伝送装置。 - 前記駆動回路は、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの縦続接続からなるCMOS回路で構成され、前記所望の期間の間、前記NMOSトランジスタと前記PMOSトランジスタとが同時にオフ状態となることにより、前記出力ノードをハイインピーダンスとすることを特徴とする請求項1又は2に記載の電力伝送装置。
- 前記駆動回路は、前記送信回路側共振器の一端を駆動する駆動電流が0レベルをよぎる時点の前後の所定期間を前記オフ状態となる時間とすることを特徴とする請求項3記載の電力伝送装置。
- 前記駆動回路は、間欠的に前記オフ状態となる時間を設定することを特徴とする請求項3記載の電力伝送装置。
- 送信回路と受信回路との間に共振器を備え、前記送信回路は発振器を有し、前記発振器からの電力を前記受信回路に伝送する非接触型の電力伝送装置において、
第1のインダクタと第1のキャパシタの直列接続で構成される送信回路側共振器をさらに備え、
前記発振器からの基準タイミング信号を出力ノードを介し、前記送信回路側共振器に出力し、所望の期間の間、前記出力ノードをハイインピーダンスとする駆動回路と、
第2のインダクタと第2のキャパシタと第3のキャパシタとの直列接続で構成される受信回路側共振器と、
前記第3のキャパシタに並列接続される負荷抵抗と、
を備え、
前記第1および第2のインダクタの値をそれぞれL1、L2とし、
前記第1、第2および第3のキャパシタの値をそれぞれC1、C2、Cpとし、
前記送信回路側および受信回路側共振回路の共振周波数をω/2πとするとき、
を満足するαを、0.001≦α≦0.05、βを、0.9≦β≦1.1の範囲になるように定めることを特徴とする電力伝送装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一に記載の電力伝送装置における送信回路側共振器の一端を駆動する信号がデータ信号によって変調された信号であることを特徴とする電力伝送装置。
- 前記基準タイミング信号を前記データ信号によって周波数変調または位相変調する電圧制御発振器を備えることを特徴とする請求項7記載の電力伝送装置。
- 前記駆動回路と前記送信回路側共振器の一端との間に前記データ信号によって前記駆動回路の出力信号を振幅変調する変調器を備えることを特徴とする請求項7記載の電力伝送装置。
- 請求項1乃至9のいずれか一に記載の電力伝送装置を備える半導体集積回路装置。
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