JP6177351B2 - 高周波電源用自動整合回路 - Google Patents
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Description
また、従来構成では、送信アンテナの入力インピーダンスが変化する場合を想定していない。そのため、ワイヤレス電力伝送システムにおける送信アンテナと受信アンテナとの距離が変動するような移動体に対しては、有効なインピーダンス整合を図れないという課題がある。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る高周波電源用自動整合回路の構成を示す図である。
高周波電源用自動整合回路は、高周波電源10の出力インピーダンスと共振型送信アンテナ(電力伝送用送信アンテナ)11の入力インピーダンス(負荷インピーダンス)との間の2MHz以上の高周波数のインピーダンス整合を自動で調整するものである。この高周波電源用自動整合回路は、図1に示すように、可変型インダクタL1、可変型コンデンサC1,C2及び可変制御回路1から構成されている。
図2は、継続的な接点切替えを含む接点切替えを電気的に行う電子部品としてモータ制御回路22を用い、このモータ制御回路22によりコイル21の磁路長を自動で可変させるタイプの可変型インダクタL1である。この構成では、可変制御回路1により、モータ制御回路22を駆動させてコイル21の磁路長を物理的に可変させることで、インダクタンス値を可変させる。なお図2(a),(b)において、コイル21のターン数は同じである。
図5は、継続的な接点切替えを含む接点切替えを電気的に行う電子部品としてFET32を用い、このFET32によりコンデンサ31の並列接続数を自動で可変するタイプの可変型コンデンサC1,C2である。この構成では、並列接続された各コンデンサ31にFET32を接続し、可変制御回路1により各FET32のON/OFFを切替えて、又はパルス幅変調(PWM)等を切替えて、コンデンサ31の並列接続数を可変させることで、容量値を可変させる。なおFET32は、Si−MOSFET、SiC−MOSFET、GaN−FET、RF用FETなどの素子、又は、これらの素子を直列接続してボディダイオードをOFF型に構成したものである。
また、機械的接点を持たない素子による回路構成のため、素子内部の機械的磨耗が発生せず、従来のような運用寿命の制限がなくなる。また、高速での定数切替えができ、システム立ち上げが速くなる。また、通電状態での定数切替えが可能で、その際の素子内部の放電などが発生しないため、部品故障を誘発することがなくなる。
Claims (4)
- 高周波電源の出力インピーダンスと電力伝送用送信アンテナの入力インピーダンスとの間の2MHz以上の高周波数のインピーダンス整合を行うための、継続的な接点切替えを含む接点切替えを電気的に行う第1の電子部品によりインダクタンス値を可変とする可変型インダクタと、
前記インピーダンス整合を行うための、継続的な接点切替えを含む接点切替えを電気的に行う第2の電子部品により容量値を可変とする可変型コンデンサと、
前記インピーダンス整合を行うように前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品を制御する可変制御回路とを備え、
前記第1の電子部品は、前記可変型インダクタのコイルの磁路長を可変させるモータ制御回路又はボディダイオードがOFF型に構成された電界効果トランジスタであり、
前記第2の電子部品は、ボディダイオードがOFF型に構成された電界効果トランジスタである
ことを特徴とする高周波電源用自動整合回路。 - 前記可変制御回路は、磁界共鳴による前記電力伝送用送信アンテナの共振条件を可変とする
ことを特徴とする請求項1記載の高周波電源用自動整合回路。 - 前記可変制御回路は、電界共鳴による前記電力伝送用送信アンテナの共振条件を可変とする
ことを特徴とする請求項1記載の高周波電源用自動整合回路。 - 前記可変制御回路は、電磁誘導による前記電力伝送用送信アンテナの共振条件を可変とする
ことを特徴とする請求項1記載の高周波電源用自動整合回路。
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