TW201444264A - 電子零件、供電裝置及供電系統 - Google Patents
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Abstract
〔課題〕不需要回饋線圈可進行無線供電。〔解決手段〕電子零件(30)具備:與具有對受電線圈(21)供電的供電線圈(11)、及與供電線圈(11)共振之共振電容器(12)之共振電路(10)串聯連接的驅動電晶體(31);和控制驅動電晶體(31)之驅動控制部(40),驅動控制部(40)具備ON訊號生成部(50),其係用以生成驅動電晶體(31)之兩端間之電位差在既定之臨界值範圍內之時,使事先設定之第1期間、驅動電晶體(31)成為導通狀態之後,使驅動電晶體(31)成為非導通狀態的控制訊號。
Description
本發明係關於電子零件、供電裝置及供電系統。
近年來,所知的有為了藉由供電線圈和受電線圈之電磁感應或電磁耦合,對例如行動電話終端或PDA(Personal Digital Assistant)等之裝置所具備之電池進行充電,以無線供給電力的供電系統。在如此之供電系統中,供電側之供電裝置具備供電線圈和振盪電路和反饋線圈(例如,參照專利文獻1)。在專利文獻1所記載之供電系統中,因應供電線圈之驅動電壓而在回饋線圈激起逆相的電壓,振盪電路係以藉由回饋線圈被驅動的電晶體之放大段而構成。
[專利文獻1]日本特開2012-152049號公報
但是,在專利文獻1所記載之供電系統中,
供電裝置為了進行振盪,必須要有供電線圈和回饋線圈的兩個線圈。藉此,在專利文獻1所記載之供電系統中,例如必須調整供電線圈和回饋線圈之線圈間的接合程度來穩定振盪,此成為成本增大之主要原因。因此,期待著可以不用回饋線圈僅以供電線圈可以進行振盪的供電裝置。
本發明係為了解決上述問題而創作出,其目的在於提供不需要回饋線圈可以進行無線供電的電子零件、供電裝置及供電系統。
為了解決上述問題,本發明之一態樣為電子零件,具備:開關元件,其係被串聯連接於具有供電至受電線圈的供電線圈,及與上述供電線圈共振之共振電容器的共振電路;和驅動控制部,其係用以控制上述開關元件,上述驅動控制部具備第1訊號生成部,其係用以生成於上述開關元件之兩端間之電位差成為既定之臨界值範圍內之時,在事先設定的第1期間,使上述開關元件成為導通狀態之後,使上述開關元件成為非導通狀態的控制訊號。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件
中,上述驅動控制部具備第2訊號生成部,其係用以生成於上述開關元件之兩端間之電位差偏離上述既定臨界值範圍內之時,於經過事先設定之第2期間後,使上述開關元件成為導通狀態的控制訊號。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件中,上述第2期間被設定成較上述開關元件之兩端間之電位差從藉由上述共振電路變化成上述既定臨界值範圍外後再次返回上述既定臨界值範圍內的第3期間長。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件中,上述第2期間係考慮因應被連接於上述受電線圈之負載變動的上述第3期間之變動量而設定。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件中,上述第2期間係考慮因應藉由上述供電線圈和上述受電線圈之結合所導致的電感變動的上述第3期間之變動量而設定。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件中,上述第1期間及上述第2期間係根據上述共振電路之共振頻率而設定。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件中,上述第1訊號生成部及上述第2訊號生成部分別具備上述電阻及電容器,上述第1訊號生成部及上述第2訊號生成部根據各自所具備的上述電阻及上述電容器之時間常數生成上述第1期間及上述第2期間。
再者,本發明之一態樣係在上述電子零件
中,上述驅動控制部具備:判定部,其係判定上述開關元件成為非導通狀態之第4期間是否為事先設定之既定臨界值期間以下;和第3訊號生成部,其係生成藉由上述判定部,於判定上述第4期間為上述既定臨界值期間以下之時,在事先設定之第5期間,使上述開關元件成為非導通狀態的控制訊號。
再者,本發明之一態樣為供電裝置,其具備上述電子零件和具有上述供電線圈及上述共振電容器之上述共振電路。
再者,本發明之一態樣為供電系統,其具備上述供電裝置,和具備有被配置成與上述供電線圈相向的上述受電線圈的受電裝置。
若藉由本發明時,不需要回饋線圈可進行無線供電。
1、1a、1b、1c‧‧‧供電裝置
2‧‧‧受電裝置
10‧‧‧共振電路
11‧‧‧供電線圈
12、22‧‧‧共振電容器
21‧‧‧受電線圈
23、52、62‧‧‧二極體
24‧‧‧電池
30、30a、30b、30c‧‧‧電子零件
31‧‧‧驅動電晶體
40、40a、40b、40c‧‧‧驅動控制部
41、42、53、56、63‧‧‧電阻
43‧‧‧AND電路
50、50a‧‧‧ON訊號生成部
51、51a‧‧‧反相器
54、64‧‧‧電容器
55‧‧‧開路集極輸出反相器
55a‧‧‧反相器
57‧‧‧控制電晶體
58‧‧‧選擇開關部
60、60a‧‧‧OFF訊號生成部
44、61、61a‧‧‧緩衝器
65‧‧‧開路集極輸出緩衝器
65a‧‧‧緩衝器
70、70a‧‧‧發熱防止部
71‧‧‧OFF期間判定部
72‧‧‧長週期計時器部
73‧‧‧緩衝器
100、100a、100b、100c‧‧‧供電系統
圖1為表示依據第1實施形態的供電系統之一例的概略方塊圖。
圖2為表示第1實施形態中之供電裝置之動作之一例的時序圖。
圖3為表示依據第2實施形態的供電系統之一例的概
略方塊圖。
圖4為表示第2實施形態中之供電裝置之動作之一例的時序圖。
圖5為表示第2實施形態中之供電裝置之動作之另一例的時序圖。
圖6為表示依據第3實施形態的供電系統之一例的概略方塊圖。
圖7為表示第3實施形態中之供電裝置之動作之一例的時序圖。
圖8為表示依據第4實施形態的供電系統之一例的概略方塊圖。
圖9為表示第4實施形態中之供電裝置之動作之一例的時序圖。
圖10為表示第4實施形態中之供電裝置之動作之另一例的時序圖。
以下,針對依據本發明之一實施形態的供電系統,參照圖面予以說明。
圖1為表示依據本發明之第1實施形態的供電系統100之一例的概略方塊圖。
在該圖中,供電系統100具備供電裝置1和受電裝置
2。
供電系統100為藉由無線(非接觸)從供電裝置1對受電裝置2供給電力的系統,例如從供電裝置1對受電裝置2供給用以對受電裝置2所具備之電池24進行充電的電力。受電裝置2為例如行動電話終端或PDA等之電子機器,供電裝置1為例如與受電裝置2對應的充電器。
供電裝置1具備供電線圈11、共振電容器12及電子零件30。
供電線圈11係第1端子被連接於電源VCC,第2端子被連接於節點N1。供電線圈11係藉由例如電磁感應或電磁耦合,對受電裝置2所具備之受電線圈21供給電力的線圈。供電線圈11係於對電池24之充電之時,與受電線圈21相向而被配置,藉由電磁感應而對受電線圈21供電。
共振電容器12係與供電線圈11並聯連接,與供電線圈11共振之電容器。在此,供電線圈11和共振電容器12構成共振電路10。共振電路10係藉由供電線圈11之電感值與共振電容器12之電容值而決定之既定共振頻率(例如,100kHz(千赫))而共振。
電子零件30為例如IC(Integrated Circuit:積體電路)等之零件。並且,電子零件30即使為具備IC等之複數零件的模組等亦可。電子零件30具備驅動電晶體31,和驅動控制部40。
驅動電晶體31(開關元件)為例如FET電晶
體(場效電晶體),與共振電路10串聯連接。在本實施形態中,就以一例而言,針對驅動電晶體31為N型通道MOS(Metal Oxide Semiconductor)FET之時予以說明。並且,在以下之說明中,有將MOSFET稱為MOS電晶體,將N型通道MOS電晶體稱為NMOS電晶體之情形。
具體而言,驅動電晶體31係源極端源被連接於電源GND,閘極端子被連接於驅動控制部40之輸出訊號線(節點N5),汲極端子被連接於節點N1。驅動電晶體31係藉由驅動控制部40之控制,週期性地重複接通狀態(導通狀態)和斷開狀態(非導通狀態)。即是,藉由驅動電晶體31之開關動作,在共振電路10重複電力之供給和開放。依此,在供電線圈11產生週期性之訊號,從供電線圈11藉由電磁感應供電至受電線圈21。
驅動控制部40係週期性地控制例如驅動電晶體31之接通/斷開狀態。驅動控制部40具備電阻41、電阻42及ON訊號生成部50。
電阻41及電阻42被串聯連接於供電線圈11之第2端子的節點N1,和電源GND之間。即是,電阻41被連接於節點N1和節點N2之間,電阻42被連接於節點N2和電源GND之間。電阻41及電阻42當作使節點N1之電壓下降至後段所連接之電路元件之耐壓之範圍的電阻分壓而發揮電阻分壓。電阻41及電阻42之電阻值係因應後段所連接之電路元件之耐壓而設定。
ON訊號生成部50(第1訊號生成部)具備反
相器51、二極體52、電阻53、電容器54、開路集極輸出反相器55、電阻56及控制電晶體57。
反相器51為例如輸出輸入訊號之邏輯反轉的訊號的反轉輸出電路,輸入端子被連接於節點N2,輸出端子被連接於節點N3。
二極體52在反相器51和開路集極輸出反相器55之間,與電阻53並聯連接,陽極端子被連接於節點N4,陰極端子被連接於節點N3。二極體52藉由反相器51之輸入之邏輯狀態成為H狀態(High狀態),其輸出成為L狀態(Low狀態)之時,對被儲存於節點N4之電荷(被充電至電容器54之電荷)進行放電,使節點N4立即成為L狀態。
電阻53係與二極體52並聯地連接於節點N3和節點N4之間。再者,電容器54被連接於節點N4和電源GND之間。該電阻53及電容器54構成RC電路,藉由電阻53及電容器54之時間常數,設定後述之開啟期間(ton期間)。
開路集極輸出反相器55為對輸入訊號進行反轉的開路集極輸出的反轉輸出電路,輸入端子被連接於節點N4,輸出端子被連接於節點N5。開路集極輸出反相器55於例如輸入端子(節點N4)為H狀態之時,對輸出端子(節點N5),輸出L狀態以作為輸出訊號(訊號Q1)。再者,開路集極輸出反相器55於例如輸入端子(節點N4)為L狀態之時,對輸出端子(節點N5),輸
出開啟狀態(高阻抗狀態)以作為輸出訊號(訊號Q1)。
電阻56被連接於電源VCC和節點N5之間,於被連接於節點N5之開路集極輸出反相器55之輸出端子,及控制電晶體57之汲極端子為開啟狀態之時,作為將節點N5保持在H狀態之上拉電阻而發揮功能。
控制電晶體57為例如NMOS電晶體,源極端子(S)被連接於電源GND,汲極端子(D)被連接於節點N5。再者,控制電晶體57係閘極端子(G)被連接於節點N2。
控制電晶體57於藉由電阻41及電阻42將供電線圈11端(節點N1)之電壓予以分壓的節點N2之電壓,控制電晶體57之臨界電壓以上之時,成為接通狀態,對汲極端子輸出L狀態。再者,控制電晶體57係於節點N2之電壓未滿控制電晶體57之臨界電壓之時,成為斷開狀態,對汲極輸出開啟狀態。
ON訊號生成部50係藉由檢測出供電線圈11端(節點N1)之電壓之下降,控制電晶體57成為斷開狀態,並且開路集極輸出反相器55在ton期間(第1期間),輸出開啟狀態。然後,開路集極輸出反相器55係於藉由RC電路,電容器54被充電,節點N4成為H狀態之時(相當於經過ton期間之後),輸出L狀態。依此,ON訊號生成部50係從供電線圈11端(節點N1)之電壓下降至ton期間(第1期間),對驅動電晶體31之閘極
端子輸出H狀態。
如此一來,ON訊號生成部50係於驅動電晶體31之兩端間之電位差(節點N1之電壓)成為既定之臨界值範圍內(例如,未滿控制電晶體57之臨界電壓的範圍)之時,在事先設定之ton期間,使驅動電晶體31成為接通狀態之後,生成使驅動電晶體31成為斷開狀態的控制訊號。
受電裝置2具備受電線圈21、共振電容器22、二極體23及電池24。
受電線圈21係藉由例如電磁感應或電磁耦合,從供電裝置1所具備之供電線圈11供給電力的線圈。受電線圈21係於對電池24之充電之時,與供電線圈11相向而被配置,藉由電磁感應從供電線圈11供電。
共振電容器22係與受電線圈21並聯連接,與受電線圈21共振之電容器。在此,受電線圈21和共振電容器22構成共振電路,藉由由受電線圈21之電感值和共振電容器22之電容值而決定的既定共振頻率(例如,100kHz)進行共振。並且,在本實施形態中,受電裝置2之共振頻率和供電裝置1之共振頻率相等,例如為100kHz。
二極體23為例如整流用之二極體,將在受電線圈21兩端之交流電力(交流電壓)轉換成直流電力(直流電壓),對電池24供給用以充電之電力。
電池24為例如蓄電池或二次電池,藉由以二極體23
被整流之直流電壓被充電。
接著,針對本實施形態中之供電系統100之動作予以說明。
首先,針對供電系統100所具備之供電裝置1之動作,參照圖2予以說明。
圖2為表示本實施形態中之供電裝置1之動作之一例的時序圖。
在該圖中,波形W1~W5係從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50之訊號Q1,(d)控制電晶體57之狀態,及(e)控制電晶體57之汲極電壓之波形。並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(d)表示導通(ON)/非導通(OFF)之狀態,(b)、(c)及(e)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50動作之臨界電壓。
並且,在該圖中,從時刻T1至時刻T3之期間,及從時刻T5至時刻T6為止之期間對應於ton期間。再者,從時刻T3至時刻T5為止之期間對應於開啟期間(toff期間)。ton期間及toff期間被設定成ton期間和toff期間的合計期間在例如共振頻率之100kHz之週期10μs(微秒)之間。即是,ton期間及toff期間係根據共振電路10之共振頻率而設定。
首先,在時刻T1中,當供電線圈11之端電
壓下降至未滿臨界電壓Vth時,ON訊號生成部50對訊號Q1輸出開啟狀態(Open狀態)。即是,供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth之時,反相器51輸出H狀態,透過電阻53開始對電容器54充電。依此,節點N4之電壓開始上升,在時刻T1中,節點N4還是L狀態。因此,開路集極輸出反相器55對輸出訊號Q1輸出開路狀態(參照波形W3)。並且,在本說明書中,供電線圈11之端面壓表示節點N1之電壓。
再者,另一方面,當供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth時,如波形W4所示般,控制電晶體57成為斷開狀態,其結果,如波形W5所示般,控制電晶體57之汲極電壓(汲極端子(D)之電壓)成為開啟狀態。依此,在節點N5經電阻56被供給著電源VCC,如波形W2所示般,因驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,故驅動電晶體31成為接通狀態。
接著,進行電容器54之充電,在時刻T2中,當節點N4成為H狀態時,開路集極輸出反相器55對輸出訊號Q1輸出L狀態(參照波形W3)。
其結果,在時刻T3中,節點N5從H狀態遷移至L狀態,驅動電晶體31成為斷開狀態。依此,被蓄積於共振電路10之供電線圈11的電力被開放,共振電路10使供電線圈11之端電壓上升。
如此一來,ON訊號生成部50於供電線圈11之端電壓下降,成為未滿臨界電壓Vth之時,對ton期間
(第1期間)、驅動電晶體31之閘極電壓輸出H狀態。依此,驅動電晶體31成為接通狀態,ton期間、供電線圈11之端電壓被維持在0V。然後,當經過ton期間時,因ON訊號生成部50對驅動電晶體31之閘極電壓輸出L狀態,故驅動電晶體31成為斷開狀態。其結果,藉由供電線圈11和共振電容器12之共振電路10,在供電線圈11之第2端子(節點N1)產生描畫出週期性之弧形的高電壓。
接著,在時刻T4中,當供電線圈11之端電壓成為臨界電壓Vth以上時,ON訊號生成部50對訊號Q1再次輸出開啟狀態(Open狀態)。即是,供電線圈11之端電壓上升至臨界電壓Vth以上之時,反相器51輸出L狀態,透過二極體52開始對被充電至電容器54之電荷放電。依此,因節點N4之電壓再次成為L狀態,故開路集極輸出反相器55對輸出訊號Q1輸出開啟狀態(參照波形W3)。
再者,另一方面,當供電線圈11之端電壓上升至臨界電壓Vth以上之時,如波形W4所示般,控制電晶體57成為接通狀態,其結果,如波形W5所示般,因控制電晶體57輸出L狀態當作汲極電壓,驅動電晶體31之閘極電壓成為L狀態,故驅動電晶體31維持斷開狀態。
接著,在時刻T5中,當供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth時,則與上述時刻T1相同,ON訊號生成部50對訊號Q1輸出開啟狀態,控制電晶體
57成為斷開狀態。其結果,因驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,故驅動電晶體31再次成為接通狀態。
在此,從時刻T3至時刻T5之toff期間,係供電線圈11之端電壓藉由共振電路10變化至既定之臨界值範圍外(0V~臨界電壓Vth之範圍外)後再次返回至既定之臨界值範圍內的期間。
接著之時刻T6中之供電裝置1之動作係與上述時刻T3中之供電裝置1之動作相同。
即是,藉由驅動控制部40與供電線圈11之端電壓之下降同步,而開關驅動電晶體31,持續著如波形W1所示之振盪。
如此一來,供電裝置1藉由使供電線圈11產生如波形W1所示之電壓波形,以非接觸對受電裝置2之受電線圈21供給交流電力。
在受電裝置2中,二極體23將從供電裝置1之供電線圈11被供給至受電圈21之交流電力整流(變換)成直流電力而供給至電池24,其結果,電池24被充電。
如上述說明般,在本實施形態中之電子零件30具備與共振電路10串聯連接之驅動電晶體31,和控制驅動電晶體31之驅動控制部40。並且,共振電路10具有對受電線圈21供電之供電線圈11,及與供電線圈11共振的共振電容器12。然後,驅動控制部40具備ON訊號生成部50。ON訊號生成部50係於驅動電晶體31之兩端間之電位差(節點N1之電壓)成為既定之臨界值範圍
內(例如,0V~臨界電壓Vth的範圍內)之時,在事先設定之ton期間(第1期間),使驅動電晶體31成為接通狀態(導通狀態)之後,生成使驅動電晶體31成為斷開狀態(非導通狀態)的控制訊號。
依此,本實施形態中之電子零件30可對供電裝置1之供電線圈11進行如波形W1所示之振盪。因此,本實施形態中之電子零件30不需要回饋線圈,可進行無線供電。再者,因不用回饋線圈,可僅以供電線圈11進行振盪,故本實施形態中之電子零件30可以簡化供電裝置1之構成,並可以進行使空間化(小型化)及輕量化。再者,本實施形態中之電子零件30不需要進行調整供電線圈11和回饋線圈之線圈間之接合程度等來穩定振盪。依此,本實施形態中之電子零件30可以降低供電裝置1之製造所需的成本。
再者,ON訊號生成部50係在供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓)為0V附近,進行驅動電晶體31之開關。即是,驅動電晶體31之兩端間(源極端子-汲極端子間)之電位差在0V附近之時,進行驅動電晶體31之開關。依此,於開關之時,因驅動電晶體31之兩端間(源極端子-汲極端子間)之電位變化小,故本實施形態中之電子零件30可以降低供電線圈11及驅動電晶體31之發熱。
再者,本實施形態中之供電裝置1具備有電子零件30和具有供電線圈11及共振電容器11的共振電
路10。再者,本實施形態中之供電系統100具備供電裝置1,和具備被配置成與供電線圈11相向之受電線圈21的受電裝置2。
依此,本實施形態中之供電裝置1及供電系統100與上述電子零件30相同,不需要回饋線圈,可以進行無線供電。然後,本實施形態中之供電裝置1及供電系統100可以降低供電裝置1之製造所需的成本。
接著,針對本發明所涉及之第2實施形態,參照圖面予以說明。
圖3為依據本發明之第2實施形態的供電系統100a之一例的概略方塊圖。並且,在該圖中,針對圖1相同之構成賦予相同符號,省略其說明。
在圖3中,供電系統100a具備供電裝置1a和受電裝置2。
供電系統100a為藉由無線(非接觸)從供電裝置1a對受電裝置2供給電力的系統,例如從供電裝置1a對受電裝置2供給用以對受電裝置2所具備之電池24進行充電的電力。
供電裝置1a具備有供電線圈11、共振電容器12及電子零件30a,電子零件30a具備有驅動電晶體31,和驅動控制部40a。再者,驅動控制部40a具備有電阻41、電阻42、ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60。
並且,在本實施形態中,具備OFF訊號生成部60之點,與第1實施形態不同,以下針對OFF訊號生成部60之構成予以說明。
OFF訊號生成部60(第2訊號生成部)於驅動電晶體31之兩端間之電位差(節點N1之電壓)從既定之臨界值範圍內(例如,0V~臨界電壓Vth之範圍內)偏離之時,經過事先設定的toffMAX期間(第2期間)之後,生成使驅動電晶體31成為接通狀態之控制訊號。
在此,toffMAX期間表示上述toff期間之上限值,例如被設定成較驅動電晶體31之端電壓(節點N1之電壓)藉由共振電路10從0V上升再次返回0V之toff期間(第3期間)長。即是,toffMAX期間被設定成較驅動電晶體31之兩端間之電位差藉由共振電路10變化成既定之臨界值範圍(例如,0V~臨界電壓Vth之範圍)外後再次返回既定之臨界值範圍內之期間長。
並且,toff期間係因應受電裝置2之負載變動(被連接於受電線圈21之負載變動)或供電線圈11和受電線圈21之結合所導致的電感變動而變動。toffMAX期間係考慮因應受電裝置2之負載變動或供電線圈11和受電線圈21之結合所導致之電感變動的toff期間之變動量,而被設定成較toff期間長。
例如,toffMAX期間藉由下式(1)算出。
toffMAX期間=標準之toff期間+△TL+△Tk+α...(1)
在此,標準之toff期間係根據共振電路10之共振頻率而被算出。再者,變動量△TL表示受電裝置2之負載變動量,變動量△Tk表示電感之變動量。變數α表示既定之範圍量。
再者,OFF訊號生成部60具備緩衝器61、二極體62、電阻63、電容器64及開路集極輸出緩衝器65。
緩衝器61為例如輸出與輸入訊號相等之邏輯訊號的輸出電路,輸入端子被連接於節點N2,輸出端子被連接於節點N6。
二極體62在緩衝器61和開路集極輸出反相器65之間,與電阻63並聯連接,陽極端子被連接於節點N7,陰極端子被連接於節點N6。二極體62係緩衝器61之輸出成為L狀態之時,對被蓄積於節點N7之電荷(被充電至電容器64之電荷)進行放電,使節點N7立即成為L狀態。
電阻63係與二極體62並聯地連接於節點N6和節點N7之間。再者,電容器64被連接於節點N7和電源GND之間。該電阻63及電容器64構成RC電路,藉由電阻63及電容器64之時間常數,設定toffMAX期間。
開路集極輸出緩衝器65係對輸入訊號進行開路集極輸出的輸出電路,輸入端子被連接於節點N7,輸出端子被連接於控制電晶體57之源極端子(S)。開路集
極輸出反相器65於例如輸入端子(節點N7)為H狀態之時,對輸出端子輸出開啟狀態(高阻抗狀態)以作為輸出訊號(訊號Q2)。再者,開路集極輸出反相器65於例如輸入端子(節點N7)為L狀態之時,對輸出端子輸出L狀態以作為輸出訊號(訊號Q2)。
接著,針對本實施形態中之供電系統100a之動作予以說明。
首先,針對供電系統100a所具備之供電裝置1a之動作,參照圖4及圖5予以說明。
圖4為表示本實施形態中之供電裝置1a之動作之一例的時序圖。並且,圖4所示之時序圖係表示在受電裝置2中不產生急劇之負載變動之時的供電裝置1a之動作之一例。
在該圖中,波形W1~W16係從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50之訊號Q1,(d)OFF訊號生成部60之輸出Q2,(e)控制電晶體57之狀態,及(f)控制電晶體57之汲極電壓之波形。並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(e)表示導通(ON)/非導通(OFF)之狀態,(b)~(d)及(f)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60動作之臨界電壓。
並且,在該圖中,從時刻T11至時刻T13之期間,及
從時刻T15至時刻T16為止之期間對應於ton期間。再者,從時刻T13至時刻T15為止之期間對應於toff期間。
在該圖中,從時刻T11至時刻T16,係對應於圖2中之時刻T1至時刻T6。再者,波形W11~W13、波形W15及波形W16係對應於圖2中之波形W1~W15,因與第1實施形態相同之動作,故在此省略說明。並且,在本實施形態中,追加藉由OFF訊號生成部60所產生之動作,因係在受電裝置2中不產生急劇的負載電動之時的動作,故於toff期間到達至toffMAX期間之前移行至ton期間。因此,OFF訊號生成部60係將輸出Q2維持至L狀態,不會輸出H狀態。因此,供電裝置1a於在受電裝置2中不產生急劇之負載變動之時,進行與第1實施形態相同之操作。
在圖4所示之時,OFF訊號生成部60係藉由時刻T14之供電線圈11之端電壓(波形W11)之上升,緩衝器61輸出H狀態,透過電阻63開始對電容器64進行充電。依此,節點N7之電壓緩緩地上升。接著,藉由在時刻T15中供電線圈11之端電壓下降,緩衝器61再次輸出L狀態,透過二極體62對電容器64進行放電,使節點N7返回至0V之狀態。如此一來,此時,因在toffMAX期間以上之間,供電線圈11之端電壓不維持臨界電壓Vth以上之狀態,故OFF訊號生成部60將輸出Q2維持在L狀態。
另一方面,供電線圈11之端電壓超越臨界電壓Vth之期間,控制電晶體57維持接通狀態。因此,驅動電晶體31之閘極電壓在toff期間(例如,從時刻T13至時刻T15之期間),維持L狀態。
圖5為表示本實施形態中之供電裝置1a之動作之另一例的時序圖。並且,圖5所示之時序圖係表示在受電裝置2中不產生急劇之負載變動之時的供電裝置1a之動作之一例。
在該圖中,波形W21~W26從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50之訊號Q1,(d)OFF訊號生成部60之輸出Q2,(e)控制電晶體57之狀態,及(f)控制電晶體57之汲極電壓之波形。再者,為了比較,波形W20表示不具備OFF訊號生成部60之時的供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓)之波形。
並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(e)表示導通(ON)/非導通(OFF)之狀態,(b)~(d)及(f)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60動作之臨界電壓。
並且,在該圖中,從時刻T21至時刻T23之期間,及從時刻T26至時刻T28為止之期間對應於ton期間。再者,從時刻T28至時刻T29為止之期間對應於toff期
間。
如圖5所示般,首先在時刻T21中,當供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth時,ON訊號生成部50對訊號Q1輸出開啟狀態。即是,供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth之時,反相器51輸出H狀態,透過電阻53開始對電容器54充電。依此,節點N4之電壓開始上升,在時刻T21中,節點N4還是L狀態。因此,開路集極輸出反相器55對輸出訊號Q1輸出開路狀態(參照波形W23)。
再者,另一方面,當供電線圈11之端電壓下降至未滿臨界電壓Vth時,如波形W25所示般,控制電晶體57成為斷開狀態,其結果,如波形W26所示般,控制電晶體57之汲極電壓(汲極端子(D)之電壓)成為開啟狀態。依此,在節點N5經電阻56被供給著電源VCC,如波形W22所示般,因驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,故驅動電晶體31成為接通狀態。
接著,進行電容器54之充電,在時刻T22中,當節點N4成為H狀態時,開路集極輸出反相器55對輸出訊號Q1輸出L狀態(參照波形W23)。
其結果,在時刻T23中,節點N5從H狀態遷移至L狀態,驅動電晶體31成為斷開狀態。依此,被蓄積於共振電路10之供電線圈11的電力被開放,共振電路10使供電線圈11之端電壓上升。即是,藉由供電線圈11和共振電容器12之共振電路10,在供電線圈11之第
2端子(節點N1)產生描畫出週期性之弧形的高電壓。
接著,在供電線圈11之端電壓超越臨界電壓Vth之時刻T24中,控制電晶體57從斷開狀態遷移至接通狀態。再者,OFF訊號生成部60之緩衝器61輸出H狀態,透過電阻63而對電容器64開始進行充電。
在此,若在受電裝置2中不產生急劇之負載變動之通常時,在供電線圈11之第2端子(節點N1),以描畫出弧形之方式,再次下降至0V附近,在受電裝置2中產生急劇之負載變動之時,供電線圈11之端電壓成為波形W20所示之電壓波形。此係由於在受電裝置2中產生急劇之負載變動,所以供電線圈11之磁性能量之消費變動之故,其結果,供電線圈11之端電壓無法下降至0V,接近至電源VCC之電壓Vcc。
但是,本實施形態中之供電裝置1a因具備OFF訊號生成部60,故在經過toffMAX期間之時刻T25,OFF訊號生成部60之節點N7之電壓藉由電容器64之充電成為H狀態,其結果,開路集極輸出緩衝器65對輸出Q2輸出開路狀態。即是,OFF訊號生成部60對輸出Q2輸出開啟狀態。在此,因ON訊號生成部50之訊號Q1也為開啟狀態,故節點N5透過電阻56藉由透過電阻56而從電源VCC被供給之電壓成為H狀態。
依此,因驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,故在時刻T26中,驅動電晶體31成為接通狀態。
然後,因供電線圈11之端電壓下降至未滿臨
界電壓Vth,故在時刻T27中,ON訊號生成部50再次開始ton期間。即是,ON訊號生成部50係在從時刻T27至時刻T28之間,對驅動電晶體31之閘極端子輸出使驅動電晶體31成為接通狀態之控制訊號。
如上述說明般,本實施形態中之驅動控制部40a具備OFF訊號生成部60,其係生成於驅動電晶體31之兩端間之電位差從既定之臨界值範圍偏離時,經過事先設定之toffMAX期間(第2期間)後,使驅動電晶體31成為接通狀態之控制訊號。
依此,本實施形態中之電子零件30a達到與第1實施形態相同之效果,例如即使在受電裝置2中產生急劇之負載變動之時,亦可以穩定地進行振盪。
再者,在本實施形態中,toffMAX期間被設定成較驅動電晶體31之兩端間之電位差藉由共振電路10變化成既定之臨界值範圍外(例如,0V~臨界電壓Vth之範圍外)後再次返回既定之臨界值範圍內之toff期間長。
依此,本實施形態中之電子零件30a係在受電裝置2中不產生急劇之負載變動等之通常動作中,供電線圈11之端電壓成為0V附近之前,可以防止OFF訊號生成部60動作。本實施形態中之電子零件30a因在通常之動作中,於供電線圈11之端電壓為0V附近之時,可以進行驅動電晶體31之開關,故可以效率佳地供電至受電裝置2,並且可以降低供電線圈11及驅動電晶體31之發熱。
再者,在本實施形態中,toffMAX期間係考
慮因應被連接於受電線圈21之負載變動的toff期間的變動量而被設定。
依此,本實施形態中之電子零件30a即使為受電裝置2之負載變動之時,亦可以效率佳地供電至受電裝置2,應且可以降低供電線圈11及驅動電晶體31之發熱。
再者,在本實施形態中,toffMAX期間係考慮因應供電線圈11和受電線圈21之結合所導致之電感變動的toff期間的變動量而設定。
依此,本實施形態中之電子零件30a即使在供電線圈11和受電線圈21之位置關係變動時,亦可以效率佳地供電至受電裝置2,並且可以降低供電線圈11及驅動電晶體31之發熱。
再者,在本實施形態中,ton期間及toffMAX期間係根據共振電路10之共振頻率而設定。本實施形態中之電子零件30a係根據共振電路10之共振頻率,適當地設定ton期間及toffMAX期間,依此可以使振盪之頻率接近於共振頻率。因此,本實施形態中之電子零件30a可以藉由簡易之手段,提供從供電裝置1a朝受電裝置2的供電效率。
再者,在本實施形態中,ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60分別具備電阻(53、63)及電容器(54、64)。ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60根據分別所具備之電阻(53、63)及電容器(54、64)之時間常數,生成ton期間及toffMAX期間。
依此,本實施形態中之電子零件30a可以藉由簡易構成穩定地進行振盪。
再者,本實施形態中之供電裝置1a及供電系統100a與電子零件30a相同,例如即使在受電裝置2中產生急劇之負載變動之時,亦可以穩定地進行振盪。
接著,針對本發明所涉及之第3實施形態,參照圖面予以說明。
圖6為表示依據本發明之第3實施形態的供電系統100b之一例的概略方塊圖。並且,在該圖中,針對圖1及圖3相同之構成賦予相同符號,省略其說明。
在圖6中,供電系統100b具備供電裝置1b和受電裝置2。
供電系統100b為藉由無線(非接觸)從供電裝置1b對受電裝置2供給電力的系統,例如從供電裝置1b對受電裝置2供給用以對受電裝置2所具備之電池24進行充電的電力。
供電裝置1b具備有供電線圈11、共振電容器12及電子零件30b,電子零件30b具備有驅動電晶體31,和驅動控制部40b。再者,驅動控制部40b具備有電阻41、電阻42、AND電路43、ON訊號生成部50、OFF訊號生成部60及發熱防止部70。
並且,在本實施形態中,具備發熱防止部70和AND
電路43之點與第2實施形態不同,以下,針對發熱防止部70及AND電路43之構成予以說明。
發熱防止部70係於toff期間(在此,相當於第4期間)為事先設定之toffMIN期間以下之時,在事先設定之振盪停止期間(第5期間),使驅動電晶體31成為斷開狀態。發熱防止部70具備OFF期間判定部71和長週期計時器部72。
OFF期間判定部71(判定部)判定供電線圈11之端電壓從0V上升,再次返回至0V之期間,是否為事先設定之既定的臨界值期間(例如toffMIN期間)以下。即是,OFF期間判定部71檢測出供電線圈11之端電壓從0V上升,再次返回至0V之期間(第4期間),並判定所檢測出之該期間是否為例如toffMIN期間以下。並且,供電線圈11之端電壓從0V上升,再次返回至0V之期間係對應於驅動電晶體31被設為斷開狀態的toff期間。OFF期間判定部71之判定結果,於toff期間為toffMIN期間以下之時,例如輸出L狀態,以作為輸出訊號。再者,OFF期間判定部71之判定結果,於toff期間較toffMIN期間長時,例如輸出H狀態,以作為輸出訊號。
長週期計時器部72(第3訊號生成部)藉由OFF期間判定部71,判定成off期間為toffMIN期間以下之時,在事先設定之振盪停止期間,生成使驅動電晶體31成為斷開狀態之控制訊號。長週期計時器部72在振盪
停止期間,輸出成為L狀態之控制訊號,以作為輸出Q3。並且,長週期計時器部72與例如上述ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60相同,具備有電阻(無圖示)及電容器(無圖示)。該電阻及電容器構成RC電路,藉由電阻及電容器之時間常數,決定振盪停止期間。
AND電路43為對兩個輸入訊號進行AND邏輯運算(邏輯積運算)的運算電路。AND電路43係第1輸入端子被連接於節點N5,第2輸入端子連接有長週期計時器部72之輸出Q3之訊號線。再者,AND電路43之輸出端子與驅動電晶體31之閘極端子連接。因AND電路43在上述振盪停止期間輸出Q3成為L狀態,故對驅動電晶體31之閘極端子輸出L狀態。其結果,驅動電晶體31成為斷開狀態以使toff期間延長事先設定之振盪停止期間量。
接著,針對本實施形態中之供電系統100b之動作予以說明。
首先,針對供電系統100b所具備之供電裝置1b之動作,參照圖7予以說明。
圖7為表示本實施形態中之供電裝置1b之動作之一例的時序圖。並且,在受電裝置2中產生急劇之負載變動之時的供電裝置1b之動作,因與圖5所示之第2實施形態相同,故在此省略說明。
在圖7中,波形W31~W37從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)
驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50之訊號Q1,(d)OFF訊號生成部60之輸出Q2,(e)控制電晶體57之狀態,及(f)控制電晶體57之汲極電壓,及(g)長週期計時器部72之輸出Q3之波形。並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(e)表示導通(ON)/非導通(OFF)之狀態,(b)~(d)、(f)及(g)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50及OFF訊號生成部60動作之臨界電壓。
並且,在該圖中,從時刻T31至時刻T33之期間,及從時刻T33至時刻T34為止之期間,及時刻T38至時刻T39為止之期間對應於ton期間。再者,從時刻T32至時刻T34之期間,時刻T37以後之期間對應於toff期間。
首先,在時刻T31中,ON訊號生成部50係使驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,在時刻T32使驅動電晶體31之閘極電壓成為L狀態。即是,在從時刻T31至時刻T32之期間(ton)中,ON訊號生成部50如波形W32所示般,於使驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態之後,成為L狀態。依此,驅動電晶體31在時刻T31至時刻T32的期間,成為接通狀態之後,成為斷開狀態。
接著,在時刻T33中,如波形W33所示般,藉由供電線圈11之端電壓之下降,ON訊號生成部50再
次動作,使驅動電晶體31之閘極電壓成為H狀態,驅動電晶體31成為接通狀態。然後,ON訊號生成部50與從時刻T31至時刻T32的期間相同,在從時刻T33至時刻T34之期間,使驅動電晶體31成為接通狀態之後,成為斷開狀態。
在此,例如供電系統100b之使用者誤在供電線圈11上放置硬幣等之金屬異物之時,有在金屬異物產生渦電流,且發熱之情形。此時,如從時刻T34至時刻T35之期間般,供電線圈11之端電壓在短時間下降。
在本實施形態中,於時刻T35,發熱防止部70之OFF期間判定部71判定驅動電晶體31成為斷開狀態之toff期間是否為例如toffMIN期間以下。在此,OFF期間判定部71之判定結果,於toff期間為toffMIN期間以下之時,例如輸出L狀態,以作為輸出訊號。然後,發熱防止部70之長週期計時器部72根據OFF期間判定部71輸出的輸出訊號(H狀態),在振盪停止期間,使輸出Q3成為L狀態。依此,AND電路43對驅動電晶體31之閘極端子輸出L狀態,使振盪停止。
接著,在時刻T37中從供電線圈11之端電壓之上升成為toffMAX期間以上,因OFF訊號生成部60對輸出Q2輸出H狀態,長週期計時器部72輸出L狀態,故驅動電晶體31之閘極電壓維持L狀態。其結果,驅動電晶體31成為斷開狀態以使toff期間延長事先設定之振盪停止期間量。並且,在振盪停止之期間,供電線圈11
之端電壓收斂在電源VCC之電壓Vcc。
然後,在時刻T38中,長週期計時器部72到達至振盪停止期間,使輸出Q3成為H狀態。依此,AND電路43對驅動電晶體31之閘極端子輸出H狀態,使振盪(tof期間)再次開始。即是,OFF訊號生成部60因對輸出Q2輸出H狀態,故AND電路43對驅動電晶體31之閘極端子輸出H狀態,並開始從時刻T38至時刻T39之ton期間。
如此一來,本實施形態中之供電裝置1b在供電線圈11之上放置硬幣等之金屬異物之時,發熱防止部70在既定期間(振盪停止期間),停止振盪,進行間歇振盪。
如上述說明般,本實施形態中之電子零件30b具備驅動控制部40b,驅動控制部40b具備有OFF期間判定部71,和長週期計時器部72。OFF期間判定部71判定驅動電晶體31藉由ON訊號生成部50成為斷開狀態之toff期間(第4期間)是否為事先設定之既定的臨界值期間(toffMIN期間)以下。長週期計時器部72藉由OFF期間判定部71,判定成off期間為toffMIN期間以下之時,在事先設定之振盪停止期間(第5期間),生成使驅動電晶體31成為斷開狀態之控制訊號。
依此,本實施形態中之電子零件30b例如在供電線圈11上放置硬幣等之金屬異物之時,因進行間歇振盪,故可以降低發熱。再者,本實施形態中之電子零件30b因在
事先設定之振盪停止期間,僅停止振盪,於振盪停止期間後再次開始振盪,故於去除金屬異物之時,可以立即對受電裝置2進行供電。
再者,本實施形態中之供電裝置1b及供電系統100b與電子零件30b相同,例如在供電線圈11上放置硬幣等之金屬異物之時,因進行間歇振盪,故可以降低發熱。
接著,針對本發明所涉及之第4實施形態,參照圖面予以說明。
圖8為表示依據本發明之第4實施形態的供電系統100c之一例的概略方塊圖。並且,在該圖中,針對圖6相同之構成賦予相同符號,省略其說明。
在圖8中,供電系統100c具備供電裝置1c和受電裝置2。供電系統100c為藉由無線(非接觸)從供電裝置1c對受電裝置2供給電力的系統,例如從供電裝置1c對受電裝置2供給用以對受電裝置2所具備之電池24進行充電的電力。
供電裝置1c具備有供電線圈11、共振電容器12及電子零件30c,電子零件30c具備有驅動電晶體31,和驅動控制部40c。再者,驅動控制部40c具備有AND電路43、緩衝器44、ON訊號生成部50a、OFF訊號生成部60a及發熱防止部70a。
並且,在本實施形態中,ON訊號生成部50a及OFF訊號生成部60a使用H狀態或L狀態之邏輯狀態的輸出以取***路集極輸出之點,和在第1實施形態中ON訊號生成部50a、OFF訊號生成部60a及發熱防止部70a含有電阻41及電阻42所產生的位準偏移器機能之點,與第3實施形態不同。以下,針對與第2實施形態不同之構成,予以說明。
ON訊號生成部50a具備反相器51a、二極體52、電阻53、電容器54、反相器55a及選擇開關部58,除了反相器51a、反相器55a及選擇開關部58不同之點外,與第3實施形態之ON訊號生成部50相同。
反相器51a在內部具備藉由電阻分壓所產生的位準偏移器機能,為輸出輸入訊號之邏輯反轉的訊號的反轉輸出電路,輸入端子被連接於節點N1,輸出端子被連接於節點N3。
反相器55a為輸出輸入訊號之邏輯反轉的訊號的反轉輸出電路,輸入端子被連接於節點N4,輸出端子被連接於選擇開關部58之A端子。
選擇開關部58係例如根據控制訊號選擇A端子之輸入和B端子之輸入而予以輸出的選擇器電路。選擇開關部58係經具備位準偏移器功能之緩衝器44而輸入供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓)以作為控制訊號,對AND電路43輸出A端子之輸入或B端子之輸入。選擇開關部58係於緩衝器44之輸出為H狀態之時,選擇並
輸出B端子之輸入訊號(訊號Q2)。再者,選擇開關部58係於緩衝器44之輸出為L狀態之時,選擇並輸出A端子之輸入訊號(訊號Q1)。
OFF訊號生成部60a具備緩衝器61a、二極體62及電阻63、電容器64及緩衝器65a,除了緩衝器61a及緩衝器61a不同之點外,其他與第3實施形態之OFF訊號生成部60相同。
緩衝器61a在內部具備藉由電阻分壓所產生的位準偏移器機能,為輸出與輸入訊號相等之邏輯訊號的輸出電路,輸入端子被連接於節點N1,輸出端子被連接於節點N6。
緩衝器65a為輸出與輸入訊號相等之邏輯訊號的輸出電路,輸入端子被連接於節點N7,輸出端子被連接於選擇開關部58之B端子。
發熱防止部70a具備緩衝器73、OFF期間判定部71、長週期計時器部72,除了具備有緩衝器73之點外,其他與第3實施形態之發熱防止部70相同。在此,緩衝器73為具備位準偏移器機能的緩衝器電路。
接著,針對本實施形態中之供電系統100c之動作予以說明。
首先,針對供電系統100c所具備之供電裝置1c之動作,參照圖9及圖10予以說明。
圖9為表示本實施形態中之供電裝置1c之動作之另一例的時序圖。並且,圖9所示之時序圖係表示在
受電裝置2中產生急劇之負載變動之時的供電裝置1c之動作之一例。
在該圖中,波形W41~W45從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50a之訊號Q1,(d)OFF訊號生成部60a之輸出Q2及(e)選擇開關部58之狀態之波形。再者,為了比較,波形W40表示不具備OFF訊號生成部60a之時的供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓)之波形。
並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(e)表示A端子側(Q1)/B端子側(Q2)之狀態,(b)~(d)及(f)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50a及OFF訊號生成部60a動作之臨界電壓。
圖9所示之供電裝置1c之動作除了控制電晶體57之狀態置換成選擇開關部58之狀態之點外,因與圖5所示之供電裝置1a之動作相同,故在此省略說明。在此,時刻T41~T49對應於圖5中之時刻T21~T29。
圖10為表示本實施形態中之供電裝置1c之動作之另一例的時序圖。在此,圖10所示之時序圖與圖7相同,供電系統100c之使用者誤在供電線圈11上放置硬幣等之金屬異物之時的供電裝置1c之動作之一例。
在圖10中,波形W51~W56從上依序分別表示(a)供電線圈11之端電壓(節點N1之電壓),(b)
驅動電晶體31之閘極電壓,(c)ON訊號生成部50a之訊號Q1,(d)OFF訊號生成部60a之輸出Q2、(e)選擇開關部58之狀態及(f)長週期計時器部72之輸出Q3之波形。並且,各波形之縱軸之(a)表示電壓,(e)表示A端子側(Q1)/B端子側(Q2)之狀態,(b)~(d)及(f)表示邏輯狀態。再者,橫軸表示時間。再者,電壓Vth為用以使ON訊號生成部50a及OFF訊號生成部60a動作之臨界電壓。
並且,在該圖中,從時刻T51至時刻T53之期間,及從時刻T53至時刻T54為止之期間,及時刻T58至時刻T59為止之期間對應於ton期間。再者,從時刻T52至時刻T54之期間,時刻T57以後之期間對應於toff期間。
圖10所示之供電裝置1c之動作除了控制電晶體57之狀態置換成選擇開關部58之狀態之點外,因與圖7所示之供電裝置1b之動作相同,故在此省略說明。在此,時刻T51~T59對應於圖7中之時刻T31~T39。
如上述說明般,本實施形態中之電子零件30c、供電裝置1c及供電系統100c具備選擇開關部58,藉由以通常之邏輯輸出所產生的連接,取代第3實施形態中以開路集極輸出所產生的連接,進行驅動電晶體31之控制。依此,本實施形態中之電子零件30c、供電裝置1c及供電系統100c,因可以進行與第3實施形態相同之動作,故可以與第3實施形態相同之效果。
並且,本發明並不限定於上述各實施形態,只要在不脫離本發明之主旨的範圍下可做變更。
例如,在上述各實施形態中,驅動電晶體31使用NMOS電晶體之時予以說明,但是即使使用PMOS電晶體(P型通道MOS電晶體)亦可。此時,PMOS電晶體串聯地連接於共振電路10之電源VCC側,驅動控制部40(40a~40c)被構成進行使邏輯反轉的控制。
再者,在上述第4實施形態中,雖然使用以通常之邏輯輸出所產生之連接,以取得針對第3實施形態以開路集極輸出所產生之連接而予以說明,但是即使對第1及第2實施形態,亦同樣適用。
再者,在上述第1~第3實施形態中,即使使用藉由開路集極輸出所產生的連接,以取代藉由開路集極輸出所產生的連接亦可。
再者,在上述各實施形態中,針對輸入供電線圈11之端電壓的各構成使用位準偏移器機能之時予以說明,但是於電路元件之耐壓高於供電線圈11之端電壓之時,即使不具備位準偏移器機能的構成亦可。
再者,在上述各實施形態中,雖然針對ON訊號生成部50(50a)、OFF訊號生成部60(60a)及發熱防止部70(70a)使用電阻及電容器之時間常數,生成各控制之時序訊號(Q1、Q2、Q3)之情形予以說明,但並不限定於此。例如,ON訊號生成部50(50a)、OFF訊號生成部60(60a)及發熱防止部70(70a)即使使用採
用既定之邏輯訊號的計時器電路,生成各控制之時序訊號(Q1、Q2、Q3)亦可。
再者,在上述第1~第3實施形態中,雖然說明ON訊號生成部50包含控制電晶體57之形態,但是即使為ON訊號生成部不包含控制電晶體57之形態亦可。
再者,在上述各實施形態中,雖然說明電子零件30(30a~30c)不包含驅動電晶體31之形態,但是即使電子零件30(30a~30c)包含驅動電晶體31亦可。
再者,在上述各實施形態中,就以供電系統100(100a~100c)之一例而言,針對供給用以對受電裝置2之電池24進行充電之電力的情形予以說明,但並不限定於此。例如,供電系統100(100a~100c)即使供給用以使受電裝置2或連接於受電裝置2之裝置動作的電力亦可。
再者,電子零件30(30a~30c)或電子零件30(30a~30c)所具備之各構成即使為藉由專用之硬碟而被實現者亦可。再者,電子零件30(30a~30c)或電子零件30(30a~30c)所具備之各構成,即使為藉由記憶體及CPU所構成,藉由在記憶體載入用以實現電子零件30(30a~30c)或電子零件30(30a~30c)所具備之各構成的程式而實行,使實現其機能者亦可。
1‧‧‧供電裝置
2‧‧‧受電裝置
10‧‧‧共振電路
11‧‧‧供電線圈
12、22‧‧‧共振電容器
21‧‧‧受電線圈
23、52‧‧‧二極體
24‧‧‧電池
30‧‧‧電子零件
31‧‧‧驅動電晶體
40‧‧‧驅動控制部
41、42、53、56‧‧‧電阻
50‧‧‧ON訊號生成部
51‧‧‧反相器
54‧‧‧電容器
55‧‧‧開路集極輸出反相器
57‧‧‧控制電晶體
100‧‧‧供電系統
Claims (10)
- 一種電子零件,其特徵為具備:開關元件,其係被串聯連接於具有供電至受電線圈的供電線圈,及與上述供電線圈共振之共振電容器的共振電路;和驅動控制部,其係用以控制上述開關元件,上述驅動控制部具備第1訊號生成部,其係用以生成於上述開關元件之兩端間之電位差成為既定之臨界值範圍內之時,在事先設定的第1期間,使上述開關元件成為導通狀態之後,使上述開關元件成為非導通狀態的控制訊號。
- 如申請專利範圍第1項所記載之電子零件,其中上述驅動控制部具備第2訊號生成部,其係用以生成於上述開關元件之兩端間之電位差偏離上述既定臨界值範圍內之時,於經過事先設定之第2期間後,使上述開關元件成為導通狀態的控制訊號。
- 如申請專利範圍第2項所記載之電子零件,其中上述第2期間被設定成較上述開關元件之兩端間之電位差從藉由上述共振電路變化成上述既定臨界值範圍外後再次返回上述既定臨界值範圍內的第3期間長。
- 如申請專利範圍第3項所記載之電子零件,其中上述第2期間係考慮因應被連接於上述受電線圈之負載變動的上述第3期間之變動量而設定。
- 如申請專利範圍第3或4項所記載之電子零件,其 中上述第2期間係考慮因應藉由上述供電線圈和上述受電線圈之結合所產生的電感變動的上述第3期間之變動量而設定。
- 如申請專利範圍第2至5項中之任一項所記載之電子零件,其中上述第1期間及上述第2期間係根據上述共振電路之共振頻率而設定。
- 如申請專利範圍第2至6項中之任一項所記載之電子零件,其中上述第1訊號生成部及上述第2訊號生成部分別具備電阻及電容器,上述第1訊號生成部及上述第2訊號生成部根據各自所具備的上述電阻及上述電容器之時間常數生成上述第1期間及上述第2期間。
- 如申請專利範圍第1至7項中之任一項所記載之電子零件,其中上述驅動控制部具備:判定部,其係判定上述開關元件成為非導通狀態之第4期間是否為事先設定之既定臨界值期間以下;和第3訊號生成部,其係生成藉由上述判定部,於判定上述第4期間為上述既定臨界值期間以下之時,在事先設定之第5期間,使上述開關元件成為非導通狀態的控制訊號。
- 一種供電裝置,其特徵為具備:如申請專利範圍第1項所記載之電子零件;和具有供電線圈及共振電容器之共振電路。
- 一種供電系統,其特徵為具備:如申請專利範圍第9項所記載之供電裝置;和具備有被配置成與供電線圈相向之受電線圈的受電裝置。
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