專利名稱：用于無線功率發(fā)射的無源接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上涉及無線充電，且更具體地說，涉及與便攜式無線充電系統(tǒng)有關(guān)的 裝置、系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
通常，例如無線電子裝置等每種被供電的裝置均需要其自身的有線充電器和電 源，所述電源通常為交流電(AC)電源插座。當(dāng)許多裝置需要充電時，此有線配置變得不便 操作。正在開發(fā)使用發(fā)射器與耦合到待充電電子裝置的接收器之間的空中或無線功率發(fā)射 的方法。接收天線收集輻射的功率，并將其調(diào)整為用于為所述裝置供電或為所述裝置的電 池充電的可用功率。無線能量發(fā)射可基于發(fā)射天線、接收天線以及嵌入待供電或充電的主 機電子裝置中的整流電路之間的耦合。當(dāng)主機電子裝置中的無線功率接收器電路所經(jīng)歷的負(fù)載電阻因(例如)展現(xiàn)較低充電電阻的電池技術(shù)或幾何形狀而較小時，會出現(xiàn)不足之處。 此低充電電阻會降低充電效率。因此，需要改進對展現(xiàn)低充電電阻的電子裝置的無線功率 傳送的充電效率。


圖1說明無線功率發(fā)射系統(tǒng)的簡化框圖。圖2說明無線功率發(fā)射系統(tǒng)的簡化示意圖。圖3說明根據(jù)示范性實施例的環(huán)形天線的示意圖。圖4說明根據(jù)示范性實施例的無線功率發(fā)射系統(tǒng)的功能框圖。圖5說明根據(jù)示范性實施例的無線功率接收器的整流器電路變體的電路圖。圖6說明根據(jù)示范性實施例的圖5的接收器變體的天線部分的布局實現(xiàn)。圖7說明根據(jù)示范性實施例的無線功率接收器的另一整流器電路變體的電路圖。圖8為根據(jù)示范性實施例的圖7的接收器變體的天線部分的布局實現(xiàn)。圖9為根據(jù)示范性實施例的圖7的接收器變體的天線部分的另一布局實現(xiàn)。圖10為根據(jù)示范性實施例的圖7的接收器變體的天線部分的又一布局實現(xiàn)。圖11說明根據(jù)示范性實施例的無線功率接收器的又一整流器電路變體的電路 圖。圖12為根據(jù)示范性實施例的圖11的接收器變體的天線部分的布局實現(xiàn)。圖13為根據(jù)示范性實施例的圖11的接收器變體的天線部分的又一布局實現(xiàn)。圖14說明根據(jù)示范性實施例的使用具有一對一阻抗變換比率的整流器電路以集 成到迷你裝置中的接收器的天線部分的布局實現(xiàn)。圖15A說明根據(jù)示范性實施例的經(jīng)配置以阻塞整流器電路的端子處的諧波的整 流器電路的實施方案的布局。圖15B說明根據(jù)示范性實施例的配置有屏蔽以提供對諧波的抑制的經(jīng)封裝整流 器電路的透視圖。圖16說明根據(jù)示范性實施例的用于接收無線功率的方法的流程圖。
具體實施例方式詞語“示范性的”在本文中意味著“充當(dāng)實例、例子或說明”。本文中被描述為“示 范性的”任何實施例不一定要被理解為比其它實施例優(yōu)選或有利。希望下文結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述是對本發(fā)明的示范性實施例的描述，且并不希 望表示可實踐本發(fā)明的僅有實施例。貫穿此描述所使用的術(shù)語“示范性”意味著“充當(dāng)實例、 例子或說明”，且應(yīng)不一定將其解釋為比其它示范性實施例優(yōu)選或有利。出于提供對本發(fā)明 的示范性實施例的透徹理解的目的，詳細(xì)描述包括特定細(xì)節(jié)。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而 易見，可在無這些特定細(xì)節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性實施例。在一些情況下，以框圖形 式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)及裝置以避免使本文中所呈現(xiàn)的示范性實施例的新穎性模糊不清。本文使用術(shù)語“無線功率”來表示在不使用物理電磁導(dǎo)體的情況下從發(fā)射器發(fā)射 到接收器的與電場、磁場、電磁場或其它相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量。本文中描述系統(tǒng)中的功 率轉(zhuǎn)換以用無線方式為包含(例如)移動電話、無繩電話、iPod、MP3播放器、頭戴耳機等的裝置充電。一般來說，無線能量傳送的一個基本原理包含使用例如30MHz以下的頻率的磁 性耦合諧振(即，諧振電感)。然而，可采用各種頻率，包含準(zhǔn)許相對高輻射電平下的免許可 (license-exempt)操作的頻率，例如135kHz (LF)以下或13. 56MHz (HF)。在通常由射頻識 別(RFID)系統(tǒng)使用的這些頻率下，系統(tǒng)必須遵守例如歐洲EN300330或美國FCC第15部分 規(guī)范等干擾和安全標(biāo)準(zhǔn)。作為說明而非限制，本文使用縮寫詞LF和HF，其中“LF”指代f； =135kHz 且 “HF” 指代 f0 = 13. 56MHz。圖1說明根據(jù)各種示范性實施例的無線功率發(fā)射系統(tǒng)100。將輸入功率102提供 到發(fā)射器104，以用于產(chǎn)生磁場106，用于提供能量傳送。接收器108耦合到磁場106并產(chǎn) 生輸出功率110供耦合到輸出功率110的裝置(未圖示)儲存或消耗。發(fā)射器104與接收 器108兩者分開距離112。在一個示范性實施例中，發(fā)射器104和接收器108根據(jù)相互諧振 關(guān)系而配置，且當(dāng)接收器108的諧振頻率與發(fā)射器104的諧振頻率匹配時，當(dāng)接收器108位 于磁場106的“近場”時，發(fā)射器104與接收器108之間的發(fā)射損耗極小。發(fā)射器104進一步包含用于提供用于能量發(fā)射的裝置的發(fā)射天線114，且接收器 108進一步包含用于提供用于能量接收或耦合的裝置的接收天線118。發(fā)射天線和接收天 線的大小根據(jù)應(yīng)用和待與之相關(guān)聯(lián)的裝置來確定。如所陳述，通過將發(fā)射天線的近場中的 能量的大部分耦合到接收天線而不是將電磁波中的大部分能量傳播到遠場而發(fā)生有效能 量傳送。在此近場中，可在發(fā)射天線114與接收天線118之間建立耦合。天線114和118 周圍的可能發(fā)生此近場耦合的區(qū)域在本文中稱為耦合模式區(qū)。圖2展示無線功率發(fā)射系統(tǒng)的簡化示意圖。由輸入功率102驅(qū)動的發(fā)射器104包 含振蕩器122、功率放大器或功率級IM和濾波器及匹配電路126。振蕩器經(jīng)配置以產(chǎn)生所 需頻率，所述所需頻率可響應(yīng)于調(diào)節(jié)信號123來調(diào)節(jié)。振蕩器信號可由功率放大器IM用 響應(yīng)于控制信號125的放大量放大?？砂瑸V波器及匹配電路126以濾除諧波或其它不想 要的頻率，且使發(fā)射器104的阻抗與發(fā)射天線114匹配。電子裝置120包含接收器108，接收器108可包含匹配電路132和整流器及開關(guān) 電路134以產(chǎn)生DC功率輸出，用來為如圖2所示的電池136充電或為耦合到接收器的裝置 (未圖示)供電?？砂ヅ潆娐?32以使接收器108的阻抗與接收天線118匹配。如圖3中說明，示范性實施例中使用的天線可配置為“環(huán)形”天線150，其在本文中 也可稱為“磁性”、“諧振”或“磁諧振”天線。環(huán)形天線可經(jīng)配置以包含空氣磁心或例如鐵 氧體磁心等物理磁心。此外，空氣磁心環(huán)形天線允許將其它組件放置在磁心區(qū)域內(nèi)。另外， 空氣磁心環(huán)可容易實現(xiàn)將接收天線118(圖2)放置在發(fā)射天線114(圖2)的耦合模式區(qū)可 更有效的發(fā)射天線114(圖2)的平面內(nèi)。如所陳述，發(fā)射器104與接收器108之間的能量的有效傳送在發(fā)射器104與接收 器108之間的匹配或近乎匹配的諧振期間發(fā)生。然而，即使當(dāng)發(fā)射器104與接收器108之 間的諧振不匹配時，能量也可在較低效率下傳送。通過將來自發(fā)射天線的近場的能量耦合 到駐留在建立此近場的短距離處的接收天線而不是將來自發(fā)射天線的能量傳播到自由空 間中而發(fā)生能量的傳送。環(huán)形天線的諧振頻率是基于電感和電容。環(huán)形天線中的電感通常為環(huán)所形成的電 感，而電容通常被添加到環(huán)形天線的電感以在所需諧振頻率下形成諧振結(jié)構(gòu)。作為一非限 制性實例，可將電容器152和電容器巧4添加到天線以形成產(chǎn)生正弦或準(zhǔn)正弦信號156的諧振電路。因此，對于較大直徑的環(huán)形天線，引發(fā)諧振所需的電容大小隨環(huán)的直徑或電感的 增加而減小。此外，隨著環(huán)形天線的直徑增加，近場的有效能量傳送區(qū)域針對“短距離”耦 合裝置增加。當(dāng)然，其它諧振電路也是可能的。作為另一非限制性實例，電容器可并聯(lián)放置 在環(huán)形天線的兩個端子之間。另外，所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將認(rèn)識到，對于發(fā)射天線，諧 振信號156可為對環(huán)形天線150的輸入。本發(fā)明的示范性實施例包含處于彼此的近場的兩個天線之間的耦合功率。如所陳 述，近場是天線周圍存在電磁場但電磁場可能不會從天線傳播或輻射出去的區(qū)域。其通常 限于接近天線的物理體積的體積。在本發(fā)明的示范性實施例中，例如單匝或多匝環(huán)形天線 等天線用于發(fā)射(Tx)和接收(Rx)天線系統(tǒng)兩者，因為可能圍繞天線的環(huán)境大部分為電介 質(zhì)且因此對磁場的影響比對電場小。此外，還預(yù)期主要配置為“電”天線(例如，偶極和單 極)或磁性天線與電天線的組合的天線。Tx天線可在足夠低的頻率下操作，且其天線大小足夠大以實現(xiàn)在比早先提及的遠 場和電感方法所允許的顯著更大的距離處到小Rx天線的良好耦合效率(例如，> 10% )。 如果正確地確定了 Tx天線的大小，則可在主機裝置上的Rx天線放置在被驅(qū)動的Tx環(huán)形天 線的耦合模式區(qū)(即，在近場或強耦合體系中)內(nèi)時實現(xiàn)高耦合效率(例如，30% )。本文揭示的各種示范性實施例指明基于不同功率轉(zhuǎn)換方法以及包含裝置定位靈 活性的發(fā)射范圍的不同耦合變體(例如，用于在幾乎零距離處的充電墊解決方案的接近 “超短距離”耦合，或用于短程無線功率解決方案的“短距離”耦合)。接近超短距離耦合應(yīng) 用(即，強耦合體系，耦合因數(shù)通常為k > 0. 1)依據(jù)天線大小提供通常大約數(shù)毫米或數(shù)厘 米的短或極短距離上的能量傳送。短距離耦合應(yīng)用(即，松散耦合體系，耦合因數(shù)通常為k < 0. 1)依據(jù)天線大小提供通常IOcm到ail范圍內(nèi)的距離上的相對低效率的能量傳送。如本文所描述，“超短距離”耦合和“短距離”耦合可能需要不同的匹配方法，以使 電源/功率吸收器(power sink)適應(yīng)天線/耦合網(wǎng)絡(luò)。此外，各種示范性實施例提供針對 LF和HF應(yīng)用兩者以及針對發(fā)射器和接收器的系統(tǒng)參數(shù)、設(shè)計目標(biāo)、實施方案變體和規(guī)范。 這些參數(shù)和規(guī)范中的一些可例如視需要變化以較好地與特定功率轉(zhuǎn)換方法匹配。系統(tǒng)設(shè)計 參數(shù)可包含各種優(yōu)先考慮和折衷。特定來說，發(fā)射器和接收器子系統(tǒng)考慮因素可包含電路 的高發(fā)射效率、低復(fù)雜性，從而產(chǎn)生低成本實施方案。圖4說明根據(jù)示范性實施例的經(jīng)配置以用于發(fā)射器與接收器之間的直接場耦合 的無線功率發(fā)射系統(tǒng)的功能框圖。無線功率發(fā)射系統(tǒng)200包含發(fā)射器204和接收器208。 將輸入功率Pmn提供給發(fā)射器204，用于產(chǎn)生具有直接場耦合k的主要非輻射的場206，以 用于提供能量傳送。接收器208直接耦合到非輻射場206，且產(chǎn)生輸出功率PKX。ut，用于供耦 合到輸出端口 210的電池或負(fù)載236儲存或消耗。發(fā)射器204和接收器208兩者隔開某一 距離。在一個示范性實施例中，發(fā)射器204和接收器208根據(jù)相互諧振關(guān)系而配置，且當(dāng)接 收器208的諧振頻率&與發(fā)射器204的諧振頻率匹配時，在接收器208位于發(fā)射器204所 產(chǎn)生的輻射場的“近場”中時，發(fā)射器204與接收器208之間的發(fā)射損耗極小。發(fā)射器204進一步包含發(fā)射天線214，用于提供用于能量發(fā)射的裝置，且接收器 208進一步包含接收天線218，用于提供用于能量接收的裝置。發(fā)射器204進一步包含發(fā)射 功率轉(zhuǎn)換單元220，其至少部分地充當(dāng)AC/AC轉(zhuǎn)換器。接收器208進一步包含接收功率轉(zhuǎn)換 單元222，其至少部分地充當(dāng)AC/DC轉(zhuǎn)換器。
本文描述各種接收天線配置，其使用形成諧振結(jié)構(gòu)的電容性負(fù)載的線環(huán)或多匝線 圈，所述諧振結(jié)構(gòu)能夠在發(fā)射天線214和接收天線218兩者均調(diào)諧到共用諧振頻率的情況 下，經(jīng)由磁場將來自發(fā)射天線214的能量高效地耦合到接收天線218。因此，描述在強耦合 體系中對電子裝置(例如移動電話)的高效無線充電，其中發(fā)射天線214和接收天線218 非?？拷?，從而產(chǎn)生通常高于30%的耦合因數(shù)。因此，本文描述由線環(huán)/線圈天線以及充分 匹配的無源二極管整流器電路組成的各種接收器概念。許多以Li離子電池供電的電子裝置(例如移動電話)在3. 7V下操作，且以至多 達IA(例如移動電話)的電流充電。在最大充電電流下，電池因此可向接收器呈現(xiàn)大約4 歐姆的負(fù)載電阻。這通常使與強耦合諧振電感系統(tǒng)的匹配非常困難，因為在這些狀況下通 常需要較高的負(fù)載電阻來實現(xiàn)最大效率。最佳負(fù)載電阻為次級裝置的L-C比率(天線電感與電容的比率)的函數(shù)。然而， 可顯示，通常在依據(jù)頻率、所要天線形狀因數(shù)和Q因數(shù)選擇L-C比率方面存在限制。因此， 可能并不總是能設(shè)計與如裝置的電池所呈現(xiàn)的負(fù)載電阻充分匹配的諧振接收天線。有源或無源變換網(wǎng)絡(luò)(例如接收功率轉(zhuǎn)換單元222)可用于負(fù)載阻抗調(diào)節(jié)，然而， 有源變換網(wǎng)絡(luò)可能會消耗功率或增加無線功率接收器的損耗和復(fù)雜性，且因此被視為不當(dāng) 的解決方案。在本文所描述的各種示范性實施例中，接收功率轉(zhuǎn)換單元222包含二極管整 流器電路，其展現(xiàn)出大于負(fù)載236的負(fù)載阻抗&的基頻下的輸入阻抗。此些整流器電路結(jié) 合低L-C諧振接收天線218可提供合乎需要的(即，接近最佳的)解決方案。通常，在較高操作頻率(例如高于1MHz，且明確地說在13. 56MHz)下，因二極管恢 復(fù)時間(即，二極管電容)而導(dǎo)致的損耗效應(yīng)變得顯著。因此，包含展現(xiàn)具有低dv/dt的二 極管電壓波形的二極管的電路是合乎需要的。舉例來說，這些電路通常在輸入端處需要分 路電容器，其充當(dāng)補償天線電感因此使傳送效率最大化所需的抗反應(yīng)器。因此，包含并聯(lián)諧 振接收天線的接收器拓?fù)涫呛线m的。使傳送效率最大化所需的分路電容是耦合因數(shù)和電池負(fù)載電阻兩者的函數(shù)，且倘 若這些參數(shù)中的一者改變則將需要自動適應(yīng)(重新調(diào)諧)。假定強耦合體系的耦合因數(shù)在 受限范圍內(nèi)改變且僅在最高功率下具有最大效率，然而，可找到合理的折衷，而無需自動調(diào) 諧。基于磁電感原理的無線功率發(fā)射的另一設(shè)計因數(shù)是整流器電路所產(chǎn)生的諧波。接 收天線電流中且因此接收天線周圍的磁場中的諧波含量可能超過可容許的等級。因此，接 收器/整流器電路理想地對所感應(yīng)的接收天線電流產(chǎn)生最小失真。圖5到圖14說明包含各種電路實現(xiàn)的各種接收器配置，所述電路實現(xiàn)包含各種 二極管和接收天線配置，用于向接收天線提供大于負(fù)載336的固有充電阻抗&的阻抗。對 于所描述的接收器配置，假定串聯(lián)配置的發(fā)射天線314 (包含電感環(huán)L1 302和電容器C1 304)具有額外的諧波濾波，使得發(fā)射天線電流本質(zhì)上為正弦的。舉例來說，假定耦合因數(shù)> 50%,發(fā)射天線314和接收天線318的空載Q因數(shù)分別為80和60，這些電路在13. 56MHz下 可提供接近90%的傳送效率(發(fā)射天線輸入對接收器輸出)。圖5說明根據(jù)示范性實施例的基于無源雙二極管半波整流器電路300的無線功率 接收器308的變體A的電路圖，所述變體A包含諧振接收天線318，其包含電感環(huán)L2 332和 電容器C2 334。整流器電路300包含二極管D21 3 和二極管D22 330。整流器電路300進一步包含高頻(HF)扼流器LHFe 3 和高頻(HF)阻塞電容器(block capacitor) Chfb 326。 DC路徑經(jīng)由天線環(huán)而閉合。HF扼流器3M充當(dāng)電流吸收器，且具有50%的二極管導(dǎo)電周期 D，變換因數(shù)M為0.5。此外，在基頻下端子A2、A2'處所經(jīng)歷的輸入阻抗大約為負(fù)載電阻& 的4倍。圖6說明經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線318的13. 56MHz示范性 實施例的接收器308的變體A的低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器308的變體A的所述實現(xiàn)，接收 天線318僅需要到整流器電路300的單點連接。此外，鑒于負(fù)載336的低充電阻抗&，可使 用單匝環(huán)形接收天線318來實施諧振接收天線318的電感環(huán)L2 332。圖7說明根據(jù)示范性實施例的基于無源雙二極管半波整流器電路350的無線功率 接收器358的變體B的電路圖，所述變體B包含諧振接收天線368，其包含電感環(huán)L2 382和 電容器C2 384。將整流器電路350實施為圖5和圖6的整流器電路300的對稱版本。整流 器電路350包含二極管D21 378和二極管D21,380。整流器電路350進一步包含高頻(HF)扼 流器Lhfc 374和高頻(HF)阻塞電容器Chfb 376。HF扼流器374充當(dāng)電流吸收器，且其尺寸 經(jīng)最佳設(shè)計以使HF與DC損耗折衷。在二極管導(dǎo)電周期D為50%的情況下，整流器的輸出 /輸入電壓變換因數(shù)M為0.5。此外，在基頻下端子A2、A2’處所經(jīng)歷的輸入阻抗大約為負(fù)載 電阻&的4倍。通過電感環(huán)L2 382在點390處的DC分接以閉合經(jīng)過二極管D21 378和二極管 D22380的DC環(huán)來實施整流器電路350。如圖7所示，點390處的此分接頭可接地。處于對 稱原因，可選擇電感環(huán)L2 382對稱點390用于DC分接。或者，也可使用HF扼流器392 (圖 8)在沿電感環(huán)L2 382的任一點處執(zhí)行此DC分接。圖8說明經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線368的13. 56MHz示范性 實施例的接收器358的變體B的低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器358的變體B的圖8實現(xiàn)，鑒于 負(fù)載336的低充電阻抗&，可使用單匝環(huán)形接收天線368來實施接收天線368的電感環(huán)L2 382。如上文關(guān)于圖7所陳述，可通過電感環(huán)L2 382在點390處的DC分接來實施整流器電 路350。然而，如果HF扼流器(LHFe22) 392連接于電感環(huán)L2 382的對稱點390處，那么預(yù)期 從非理想HF扼流器(Llirc22) 392的最小Q因數(shù)降級或去諧(即使存在非對稱模式也如此)。 此外，由于HF扼流器374和392兩者載運相同的DC電流，因此可將負(fù)載336移動到電感環(huán) L2 382的DC接地連接中，且將二極管直接連接到接地。圖9說明經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線368的13. 56MHz示范性 實施例的接收器358的變體B的另一低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器358的變體B的圖9實現(xiàn)， 鑒于負(fù)載336的低充電阻抗&，可使用單匝環(huán)形接收天線368來實施接收天線368的電感 環(huán)1^2 382。使用單個HF扼流器374以及直接接地的二極管378和380來實施圖9的實現(xiàn) 變體。圖10說明經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線368的13. 56MHz示范性 實施例的接收器358的變體B的另一低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器358的變體B的圖10實現(xiàn)， 鑒于負(fù)載336的低充電阻抗&，可使用單匝環(huán)形接收天線368來實施接收天線368的電感 環(huán)L2 382。使用一對對稱的HF扼流器374和375以及直接接地的二極管378和380來實 施圖10的實現(xiàn)變體。圖11說明根據(jù)示范性實施例的基于無源四二極管全波整流器電路400的無線功率接收器408的變體C的電路圖，所述變體C包含接收天線418，其包含電感環(huán)L2 432和電 容器C2 434。整流器電路400被實施為用以進一步增加接收天線418所經(jīng)歷的整流器400 的輸入。整流器電路400通過將負(fù)載電流為兩個相等部分來增加輸入阻抗。整流器 電路400包含二極管D21 4 、二極管D21, 4 、二極管D22430和二極管D22, 431。整流器電 路400進一步包含一對對稱的HF扼流器(Lhfc21)似4和(Lhfc21, ) 425，以及高頻(HF)阻塞電 容器Chfb426。通過電感環(huán)L2 432在點490處的DC分接以閉合穿過二極管D21 428、二極管 D21,似9、二極管D22 430和二極管D22,431的DC環(huán)來實施整流器電路400。如圖11所示，點 490處的此分接頭可接地。HF扼流器似4和425充當(dāng)電流吸收器，且變換因數(shù)M為0. 25。 此外，在基頻下端子A2、A2’處所經(jīng)歷的輸入阻抗大約為負(fù)載電阻&的16倍。因此，電路與 具有實際的較高L-C比率的諧振天線匹配，或所述電路可用于在需要時使低L-C比率天線 與更加低的負(fù)載電阻匹配。圖12說明經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線418的13. 56MHz示范性 實施例的接收器408的變體C的低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器408的變體C的圖11實現(xiàn)，鑒于 負(fù)載336的低充電阻抗&，可使用單匝環(huán)形接收天線408來實施接收天線418的電感環(huán)L2 432。如上文關(guān)于圖11所陳述，可通過電感環(huán)L2 432在點490處的DC分接來實施整流器電 路400。然而，如果HF扼流器(Lhfc22) 492連接在電感環(huán)L2 432的對稱點490處，那么從非 理想HF扼流器(Lhfc22) 492發(fā)生最小Q因數(shù)降級或去諧(即使存在非對稱模式也如此)。此 外，由于HF扼流器424、425 (組合)和492載運相同的DC電流，因此可省略HF扼流器492， 而是在存在零電壓電位的對稱點處使電感環(huán)接地。圖13說明經(jīng)配置以(例如)用于使用雙匝環(huán)形接收天線418，的13. 56MHz示范 性實施例的接收器408’的變體C的另一低L/C實現(xiàn)。根據(jù)接收器408的變體C的圖13實 現(xiàn)，鑒于負(fù)載336的低充電阻抗1^，可使用雙匝環(huán)形接收天線418’來實施接收天線418的 電感環(huán)L2 432’。使用雙HF扼流器4M和425以及在存在零電壓電位的對稱點處接地的電 感環(huán)來實施圖13的實現(xiàn)變體。圖14說明具有提供一對一變換比率的整流器500的接收器508的另一低L/C實 現(xiàn)。根據(jù)示范性實施例，經(jīng)配置以(例如)用于使用單匝環(huán)形接收天線518的13. 56MHz示 范性實施例的此電路可能適合集成到充電電阻通常較高的較小裝置中。在本示范性實施例 中，本文描述例如MP3播放器和音頻頭戴耳機等小型裝置的無線充電。接收器508經(jīng)配置 以用于超短距離充電(例如，在尺寸經(jīng)設(shè)計以用于移動電話的單裝置充電墊(SDCP)上)。 舉例來說，發(fā)射天線(圖15中未圖示)與接收天線518(包含電感環(huán)L2532和電容器(2534) 之間的耦合因數(shù)可通常為約10%或低于10%，其可通常被視為中等耦合(例如短距離)體 系。舉例來說，例如音頻頭戴耳機等一些“迷你裝置”使用3. 7V Li聚合物可再充電電池， 且以范圍從0. IA到0. 2A的電流充電。在最大充電電流下，電池可呈現(xiàn)在20歐姆與40歐 姆之間的負(fù)載電阻。簡化的接收天線實施方案使用(例如)由鍍銀銅線或銅帶(例如，沿裝置殼的內(nèi) 周長纏繞)合適形成的單匝線環(huán)。環(huán)大小可通常為約30mm χ 15mm或小于30mm χ 15mm, 但理想的是盡量大。HF下(例如，13. 56MHz下)的諧振借助芯片電容器或提供總電容(例 如，在從2nF到3nF的范圍內(nèi))的芯片電容器與低等效串聯(lián)電阻(ESR)(高Q因數(shù))的組合 來實現(xiàn)，且可(例如)為NPO或邁卡(Mica)電容器。頭戴耳機集成諧振單匝環(huán)上的實際測量結(jié)果已顯示在13. 56MHz下可實現(xiàn)高于80的空載Q因數(shù)。如所陳述，合意的接收器拓?fù)浒⒙?lián)諧振接收天線518和整流器電路500，其在 并聯(lián)連接到諧振電感環(huán)L2 532的電容器(2 534時呈現(xiàn)最佳等效負(fù)載電阻。整流器電路500 包含二極管D21 5 和二極管D21, 530。整流器電路500進一步包含高頻(HF)扼流器Lhfc 5M和高頻(HF)阻塞電容器Chfb 5沈。依據(jù)電感環(huán)L2 532的實際大小和耦合因數(shù)(即，互 感)，最佳天線負(fù)載可在從40歐姆到100歐姆的范圍內(nèi)。如果負(fù)載(例如電池)336的阻抗&相對較低，那么近似執(zhí)行2 1電壓變換 (4 1阻抗)的(例如)圖10的步減整流器電路可為合適選擇。對于較高的電阻阻抗&， 圖15的1 1變換示范性實施例可提供改進的性能。舉例來說，如果最佳并聯(lián)負(fù)載電阻高于100歐姆，那么諧振環(huán)形接收天線518可借 助第二非諧振線環(huán)結(jié)構(gòu)(未圖示)(即，所謂的耦合環(huán))以電感方式耦合。此方法在集成到 頭戴耳機中方面可為有利的，因為整流器電路與接收天線之間不再存在流電連接。因此，耦 合環(huán)L2 532和整流器電路可集成在印刷電路板上，而諧振電感環(huán)L2 532可為頭戴耳機殼的 一體式部分。作為例如藍牙頭戴耳機等并入有RF模塊的迷你裝置中的實施方案，根據(jù)還考慮 無線功率發(fā)射(即充電)期間可發(fā)生的高HF電流的特殊設(shè)計來組合RF天線(例如2. 4GHz) 與13. 56MHz諧振電感環(huán)L2 532理論上是可能的。圖15A和圖15B說明根據(jù)本文所描述的各種示范性實施例的各種實際實施技術(shù)。 根據(jù)本文所描述的各種示范性實施例，無線功率發(fā)射接收天線使用形成諧振結(jié)構(gòu)的電容性 負(fù)載的(C2)線環(huán)或多匝線圈(L2),所述諧振結(jié)構(gòu)能夠在發(fā)射天線和接收天線兩者調(diào)諧到 共用諧振頻率的情況下，經(jīng)由磁場高效地將來自發(fā)射天線314的能量耦合到接收天線318、 368,418ο作為實例而非限制，參考圖15Α和圖15Β而參照諧振器電路(圖7的諧振器電路 350，且更具體地說圖10的實現(xiàn))的變體B，以描述如本文參考各種示范性實施例而描述的 無源低dV/dt 二極管整流器電路的實施和布局。無源低dV/dt 二極管整流器電路展現(xiàn)近似 矩形的電流波形，因此有時被稱為方波整流器。圖15A說明根據(jù)示范性實施例的經(jīng)配置以阻塞整流器電路的端子處的諧波的整 流器電路450的實施方案的布局。作為實施方案，通過硬電流切換且還通過二極管的前向 恢復(fù)效應(yīng)產(chǎn)生的振鈴和諧波是方波整流器在高頻下的實際問題。可在二極管電壓和電流波 形上觀察到因寄生諧振在諧波頻率下的激勵而導(dǎo)致的這些振鈴效應(yīng)。參看圖10，由電容器(2 384、二極管D21 378和二極管D21, 380形成的電路中的寄 生反應(yīng)元件形成具有相對較高Q且通常較高諧振頻率的串聯(lián)諧振電路。HF等效電路由若 干寄生電感以及二極管的結(jié)電容組成。反向偏壓的二極管主要決定有效串聯(lián)電容。二極管 電容(在反向偏壓模式下)和寄生電感越低，振鈴頻率越高。較快的低電容肖特基二極管 (例如IA電流類)通常在遠在UHF(幾百兆赫)中的頻率下顯示振鈴，這也取決于電路布局 以及分路電容器(2384的特性。只要電壓振鈴不迫使二極管在前向和反向偏壓之間交換，振 鈴就對整流器電路的效率不具有不利影響。盡管如此，一些振蕩能量被吸收在二極管和HF 扼流器中。舉例來說，可通過電路布局和組件C2、D21，、D21的放置來控制振鈴振幅和頻率。作為實施方案，低電感布局以及低電感電容器的選擇可提供改進的實施結(jié)果。舉例來說，在 HF(例如，13. 56MHz)下，電容器C2384可通常在毫微法拉范圍內(nèi)，且展現(xiàn)相當(dāng)大的自電感。可用最小尺寸布局來實現(xiàn)低電感電路，其中組件緊密壓縮，且通過(例如)展現(xiàn)非 常低電感的兩個并聯(lián)芯片電容器(例如在毫微法拉范圍內(nèi)的大電容器，以及在IOOpF范圍 內(nèi)的另一較小電容器)來實現(xiàn)電容器C2。還可通過建構(gòu)混合電路來實現(xiàn)另一實施解決方 案，其中未經(jīng)封裝的二極管與微芯片電容器一起安裝在提供具有最小寄生電感的電路的共 用襯底上。使用在UHF下相當(dāng)良好工作的寬帶HF扼流器，還可有助于提高整流器電路的效 率。與實施方案有關(guān)的另一問題涉及不需要的諧波，其可在敏感RF功能(例如在移動 電話的情況下)中導(dǎo)致干擾，在高頻下操作的整流器電路尤其是這樣。二極管寄生諧振可 另外放大諧振頻率周圍的諧波含量。為防止諧波傳播到裝置RF電路中且導(dǎo)致干擾，應(yīng)充分 地對包含環(huán)形天線和DC/接地連接的所有整流器電路端子進行濾波。圖15B說明根據(jù)示范性實施例的配置有屏蔽以提供對諧波的抑制的經(jīng)封裝整流 器電路450的透視圖。對電路的額外屏蔽可使此濾波變得更有效。阻塞電路端子處的諧波 含量的合適方法可使用HF屏蔽、UHF鐵氧體磁珠和饋通電容器(例如在皮法拉范圍內(nèi))。 為阻塞環(huán)形天線端子處的諧波，濾波器組件的尺寸應(yīng)經(jīng)設(shè)計以使得環(huán)形天線的性能不明顯 地降級，這意味著額外使用的組件在基礎(chǔ)操作頻率下為透明。已描述了強耦合(即超短距離)發(fā)射器到接收器配置的各種示范性實施例。本文 所揭示的技術(shù)針對其中發(fā)射器和接收器非常靠近(耦合因數(shù)通常高于10%)的強耦合(即 超短距離)體系中的電子裝置(例如移動電話)的高效無線充電而優(yōu)化。已描述了所揭示 的示范性實施例，其取消了接收器中的作為用于阻抗變換的裝置的DC/DC轉(zhuǎn)換器，而是揭 示了利用使得復(fù)雜性和組件計數(shù)減少的整流器電路的各種示范性實施例。已揭示了接收器中的合適整流器電路，其(1)平滑電壓變化(低dV/dt)以減少因 二極管電容的充電/放電而導(dǎo)致的損耗，( 通過一次僅有一個二極管導(dǎo)電以減少因前向 偏壓降而導(dǎo)致的損耗來使電壓降損耗最小化，以及(3)低負(fù)載電阻(例如電池充電電阻，例 如4V/0. 8A = 5歐姆)到顯著較高電阻(例如高4倍)的阻抗變換。在其中發(fā)射器和接收 器(例如)未對準(zhǔn)的較弱(例如短距離)耦合系統(tǒng)中，耦合因數(shù)減小，因為充電電流下降導(dǎo) 致負(fù)載阻抗&增加。在假定并聯(lián)諧振電路的情況下，增加的負(fù)載阻抗在較弱耦合條件下又 將增加傳送效率。此結(jié)果被稱為“固有負(fù)載自適應(yīng)”。作為實例且返回參看圖10，接收器358提供滿足上述要求的示范性接收器。接收 器358包含并聯(lián)諧振接收天線368，其由低電感磁環(huán)天線(例如單匝)電感器L2 382和在 所要頻率下使接收天線368諧振的電容器C2 384(抗反應(yīng)器)組成；以及整流器電路350’， 其將分路負(fù)載強加于電容器C2 384，使得整流器電路350’中的二極管結(jié)電容可被視為合并 到抗反應(yīng)器中，從而產(chǎn)生較低的二極管切換損耗。此外，接收器358(例如)趨向于在耦合因數(shù)因系統(tǒng)未試圖通過增加發(fā)射功率來補 償充電電流的減小的情況下充電電流下降(固有負(fù)載自適應(yīng))時的裝置未對準(zhǔn)而減小時， 維持高效率。保守或“綠色”未對準(zhǔn)方法試圖維持高效率而不是恒定充電電流。然而，如果 要以最大速度執(zhí)行充電，那么此策略需要在充電區(qū)域中正確放置裝置的接收器(在一些容 限內(nèi))。
如所陳述，充電電流在負(fù)載(例如電池)處的下降導(dǎo)致增加的充電(負(fù)載)電阻 或阻抗&。增加的負(fù)載電阻&又對傳送效率施加積極影響，因為并聯(lián)負(fù)載的Q增加，其在 較弱耦合條件下是有益的?？墒褂秒娐贩治鰜盹@示和量化此效率增加。舉例來說，在串聯(lián)負(fù)載的諧振接收天線(未圖示)中，負(fù)載電阻&在耦合變?nèi)鯐r 增加會適得其反。因此，如果目標(biāo)是最大鏈路效率，那么應(yīng)減小負(fù)載電阻&。在弱耦合條件 (例如約10%的耦合因數(shù))下，并聯(lián)諧振接收天線顯得比串聯(lián)諧振接收天線更合適，鏈路效 率增加多達10%。因此，串聯(lián)諧振接收天線被視為對接近超短距離耦合系統(tǒng)來說不大合適。作為實施方案，在存在給定負(fù)載阻抗&的情況下，確定接收天線(包含電感環(huán)L2 382和電容器C2 384)的所要或最佳參數(shù)以使無線功率發(fā)射效率最大化。可使用根據(jù)各種 發(fā)射條件選擇的整流器電路和本文所描述的電路以及因發(fā)射器與接收器之間的未對準(zhǔn)而 導(dǎo)致的任何耦合因數(shù)變化來變換負(fù)載阻抗&。一般來說，近似大小為裝置的周長的單匝矩形環(huán)在集成到裝置中時提供合適的電 感。單匝環(huán)是最簡單的天線結(jié)構(gòu)，且可能制造成本最低。各種實現(xiàn)是可能的，例如銅線、銅 帶(從銅片中切出)、PCB等。根據(jù)各種示范性實施例的接收器包含與整流器電路的各種二 極管并聯(lián)的諧振接收天線，所述整流器電路大體上與接收天線的電容(抗反應(yīng)器)并聯(lián)，使 得二極管結(jié)電容可被視為合并到抗反應(yīng)器電容中。如所陳述，根據(jù)本文所述的各種示范性實施例的接收器還趨向于在發(fā)射器到接收 器耦合因數(shù)因(例如)導(dǎo)致負(fù)載(例如電池)阻抗&增加的未對準(zhǔn)而減小時維持高效率。 增加的負(fù)載(例如電池)阻抗&施加積極影響，因為并聯(lián)負(fù)載的Q增加，其在弱耦合條件 下維持高效率。如所陳述，可將此效應(yīng)描述為“固有負(fù)載自適應(yīng)”。如果電池管理切斷充電開關(guān)(完全空載的情況)，那么存在并聯(lián)槽電路的去諧效 應(yīng)，其降低對整流器二極管以及保護電池充電輸入且保持在裝置電荷控制器所接受的電壓 窗中所需的電路過電壓保護(齊納二極管)的開路電壓松弛要求。此固有去諧效應(yīng)是使用 并聯(lián)諧振天線電路的另一優(yōu)點。圖16說明根據(jù)示范性實施例的用于接收無線功率的方法的流程圖。用于接收無 線功率的方法600由本文所描述的各種結(jié)構(gòu)和電路支持。方法600包含步驟602，用于變換 對無線功率接收器諧振器的負(fù)載阻抗，以改進無線功率發(fā)射的效率。方法600進一步包含 步驟604，用于響應(yīng)于磁近場在接收器諧振器處諧振。方法600更進一步包含步驟606，用 于對從諧振的接收器諧振器提取的功率進行整流。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可使用多種不同技術(shù)和技法中的任一者來表示控制 信息和信號。舉例來說，可由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任何組 合來表示貫穿以上描述而參考的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將進一步了解，結(jié)合本文中所揭示的實施例而描述的各種說 明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可實施為電子硬件，且由計算機軟件控制，或上述兩者 的組合。為清楚說明硬件與軟件的這種可互換性，上文已大致關(guān)于其功能性而描述了各種 說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。將此功能性作為硬件還是軟件來實施和控制取決于特 定應(yīng)用以及強加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對每一特定應(yīng)用以不同 方式實施所描述的功能性，但此些實施決策不應(yīng)被解釋為會導(dǎo)致脫離本發(fā)明的示范性實施 例的范圍。
結(jié)合本文所揭示的實施例而描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路可用經(jīng)設(shè)計以 執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場 可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其任 何組合來控制。通用處理器可為微處理器，但在替代方案中，處理器可為任何常規(guī)的處理 器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可實施為計算裝置的組合，例如，DSP與微處理器 的組合、多個微處理器、一個或一個以上微處理器與DSP核心的聯(lián)合，或任何其它此配置。結(jié)合本文中所揭示的實施例而描述的方法或算法的控制步驟可直接體現(xiàn)于硬 件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中或所述兩者的組合中。軟件模塊可駐存在隨機存取 存儲器(RAM)、快閃存儲器、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM(EPROM)、電可擦除可編程 ROM(EEPROM)、寄存器、硬磁盤、可裝卸磁盤、CD-ROM或此項技術(shù)中已知的任何其它形式的存 儲媒體中。將示范性存儲媒體耦合到處理器，使得所述處理器可從存儲媒體讀取信息和將 信息寫入到存儲媒體。在替代方案中，存儲媒體可與處理器成一體式。處理器和存儲媒體 可駐存在ASIC中。ASIC可駐存在用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離 散組件駐存在用戶終端中。在一個或一個以上示范性實施例中，所描述的控制功能可實施于硬件、軟件、固件 或其任一組合中。如果實施于軟件中，那么可將功能作為一個或一個以上指令或代碼而在 計算機可讀媒體上存儲或經(jīng)由計算機可讀媒體傳輸。計算機可讀媒體包括計算機存儲媒體 與包括促進計算機程序從一處傳遞到另一處的任何媒體的通信媒體兩者。存儲媒體可為可 由計算機存取的任何可用媒體。以實例方式(且并非限制)，所述計算機可讀媒體可包括 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用 于載送或存儲呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的所要程序代碼且可由計算機存取的任何其它媒 體。同樣，可恰當(dāng)?shù)貙⑷魏芜B接稱作計算機可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖 電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或例如紅外線、無線電和微波等無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器 或其它遠程源傳輸軟件，那么同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、DSL或例如紅外線、無線電及微 波等無線技術(shù)包括于媒體的定義中。本文中所使用的磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光 光盤、光學(xué)光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟磁盤和藍光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn) 數(shù)據(jù)，而光盤使用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)包括在計算機可讀媒體的范 圍內(nèi)。提供對所揭示的示范性實施例的先前描述是為了使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制 作或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于了解對這些示范性實施例的各種修改，且在 不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本文中界定的一般原理可應(yīng)用于其它實施例。因此， 本發(fā)明無意限于本文中所展示的實施例，而是將被賦予與本文所揭示的原理和新穎特征一 致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線功率發(fā)射接收器，其包括接收天線，其包含并聯(lián)諧振器，所述并聯(lián)諧振器經(jīng)配置以響應(yīng)于磁近場而諧振且耦合 來自所述磁近場的無線功率；以及無源整流器電路，其耦合到所述并聯(lián)諧振器，所述無源整流器電路經(jīng)配置以變換對所 述并聯(lián)諧振器的負(fù)載阻抗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述無源整流器電路配置為雙二極管全波整流 器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述無源整流器電路經(jīng)配置以通過使在所述并 聯(lián)諧振器處經(jīng)歷的所述負(fù)載阻抗步升近似4比1來變換所述負(fù)載阻抗。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，且所述電感環(huán)在 其環(huán)端子中的一者處DC接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，且所述電感環(huán)使 用高頻扼流器DC接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述無源整流器電路經(jīng)配置以通過使在所述并 聯(lián)諧振器處經(jīng)歷的所述負(fù)載阻抗步升近似4比1來變換所述負(fù)載阻抗。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，且所述電感環(huán)DC 接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的接收器，其中所述無源整流器電路包含高頻扼流器，且所述 并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，所述高頻扼流器耦合到所述電感環(huán)以使所述電感環(huán)DC接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述無源整流器電路包含至少一個二極管，且 所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，所述至少一個二極管耦合到所述電感環(huán)以使所述電感環(huán)DC 接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接收器，其中所述無源整流器電路包含第一和第二二極管， 且所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，所述第一和第二二極管耦合到所述電感環(huán)以DC接地，所述 整流器電路進一步包含分別與所述第一和第二二極管電串聯(lián)耦合的第一和第二高頻扼流器ο
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述無源整流器電路配置為對稱的四二極管 全波整流器電路，其中所述電感環(huán)在其對稱點處DC接地。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中所述無源整流器電路經(jīng)配置以通過使在所述 并聯(lián)諧振器處經(jīng)歷的所述負(fù)載阻抗步升近似16比1來變換所述負(fù)載阻抗。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含電感環(huán)，且所述電感環(huán) 使用高頻扼流器DC接地。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中所述無源整流器電路包含高頻扼流器，且所 述并聯(lián)諧振器包含環(huán)形電感器，所述高頻扼流器耦合到所述環(huán)形電感器以使所述環(huán)形電感 器DC接地。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含雙匝電感環(huán)，且所述雙 匝電感環(huán)在其對稱點處DC接地。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述無源整流器電路經(jīng)配置以使在所述并聯(lián) 諧振器處經(jīng)歷的所述負(fù)載阻抗變換近似1比1。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收器，其中所述并聯(lián)諧振器包含電容器，且所述無源整流 器電路包含與所述電容器電并聯(lián)的至少第一和第二二極管。
18.一種電子裝置，其包括無線功率發(fā)射接收器，所述無線功率發(fā)射接收器包含接收天線，其包含并聯(lián)諧振器，所述并聯(lián)諧振器經(jīng)配置以響應(yīng)于磁近場而諧振且耦合 來自所述磁近場的無線功率；以及無源整流器電路，其耦合到所述并聯(lián)諧振器，所述無源整流器電路經(jīng)配置以變換對所 述并聯(lián)諧振器的負(fù)載阻抗。
19.一種用于接收無線功率的方法，其包括變換對無線功率接收器諧振器的負(fù)載阻抗以改進無線功率發(fā)射的效率；響應(yīng)于磁近場而在所述接收器諧振器處諧振；以及對從所述諧振的接收器諧振器提取的功率進行整流。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中在同一整流電路中執(zhí)行所述變換負(fù)載阻抗和所 述對功率進行整流。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述整流使用配置為雙二極管全波整流器電路 的無源整流器電路。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述整流使用配置為對稱四二極管全波整流器 電路的無源整流器電路。
23.一種無線功率發(fā)射接收器，其包括用于變換對無線功率接收器諧振器的負(fù)載阻抗以改進無線功率發(fā)射的效率的裝置；用于響應(yīng)于磁近場而在所述接收器諧振器處諧振的裝置；以及用于對從所述諧振的接收器諧振器提取的功率進行整流的裝置。
全文摘要
示范性實施例是針對無線功率傳送。無線功率發(fā)射接收器包含接收天線，所述接收天線包含經(jīng)配置以響應(yīng)于磁近場而諧振并耦合來自磁近場的無線功率的并聯(lián)諧振器。所述接收器進一步包含耦合到所述并聯(lián)諧振器的無源整流器電路。所述無源整流器電路經(jīng)配置以變換對所述并聯(lián)諧振器的負(fù)載阻抗。
文檔編號G06K19/07GK102132292SQ200980132967
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月25日
發(fā)明者盧卡斯·西貝爾, 奈杰爾·P·庫克, 漢斯彼得·威德默 申請人:高通股份有限公司