供電系統(tǒng)、供電裝置及供電方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)、供電裝置及供電方法。供電系統(tǒng)（100）具備供電裝置（1）和受電裝置（2）。受電裝置（2）具備具有受電線圈（21）、與受電線圈（21）進行諧振的諧振電容器（22）以及變更諧振電容器（22）的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的諧振控制晶體管（23）的諧振電路（20）。供電裝置（1）具備：與供電線圈（11）串聯(lián)連接的驅動晶體管（13）；生成驅動供電線圈（11）的驅動信號的驅動信號生成部（30）；峰值變動檢測部（40），檢測由供電線圈（11）激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為諧振電路（20）的諧振狀態(tài)的變更；以及驅動控制部（50），基于峰值變動檢測部（40）檢測的周期性的波形變動，判定是否是能夠向受電裝置（2）供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向驅動晶體管（13）繼續(xù)供給驅動信號的控制。從而抑制金屬異物造成的發(fā)熱。
【專利說明】供電系統(tǒng)、供電裝置及供電方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)、供電裝置及供電方法。

【背景技術】
[0002]近年來，利用供電線圈與受電線圈的電磁感應或者電磁耦合，來無線供給電力的供電系統(tǒng)為人所知(例如，參照專利文獻I)。這樣的供電系統(tǒng)被用于例如對便攜電話終端或PDA (Personal Digital Assistant:個人數(shù)字助理)等的裝置所具備的電池進行充電。
[0003]現(xiàn)有技術文獻專利文獻
專利文獻1:日本特開2006 - 60909號公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的課題
此外，金屬異物放置于供電線圈的情況下的發(fā)熱成為問題，上述供電系統(tǒng)中，為了抑制該金屬異物造成的發(fā)熱，例如，基于供電線圈的電壓的峰值電壓的大小來檢測金屬異物。然而，上述供電系統(tǒng)中，例如，由于金屬異物的材質或厚度而難以正確地檢測金屬異物，因此期望能夠合適地抑制金屬異物造成的發(fā)熱的供電系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于，提供能夠抑制金屬異物造成的發(fā)熱的供電系統(tǒng)、供電裝置及供電方法。
[0006]用于解決課題的方案
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個方式是具備具有供電線圈的供電裝置和具有受電線圈的受電裝置，利用電磁感應從所述供電裝置向所述受電裝置提供電力的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述受電裝置具備諧振電路，所述諧振電路具有:由所述供電線圈供電的所述受電線圈；與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器；以及變更所述諧振電容器的連接狀態(tài)以控制諧振狀態(tài)的第I開關元件，所述供電裝置具備:與所述供電線圈串聯(lián)連接的第2開關元件；驅動信號生成部，變更所述第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號；變動檢測部，檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與所述諧振電容器的連接狀態(tài)相應的所述諧振電路的諧振狀態(tài)的變更；驅動控制部，基于所述變動檢測部檢測的所述周期性的波形變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制。
[0007]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，驅動控制部在預定的第I期間向所述第2開關元件供給所述驅動信號，使所述變動檢測部檢測所述周期性的波形變動，并且在所述第I期間判定為能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)的情況下，在所述第I期間后的預定的第2期間繼續(xù)向所述第2開關元件供給所述驅動信號，連續(xù)地驅動所述供電線圈，在所述第I期間判定為不能向所述受電裝置供電的狀態(tài)的情況下，在所述第2期間停止向所述第2開關元件供給所述驅動信號，間歇地驅動所述供電線圈。
[0008]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，所述驅動控制部具備交替且定期地生成所述第I期間與所述第2期間的定時生成部。
[0009]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，關于所述第I期間與所述第2期間，比所述第I期間更長地規(guī)定所述第2期間，使得在所述供電線圈與異物電磁耦合的情況下的發(fā)熱造成的所述異物的上升溫度為既定溫度以下。
[0010]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，在所述周期性的波形變動中包含所述激勵電壓的峰值電壓的變動，所述變動檢測部檢測所述峰值電壓的變動，作為所述諧振電容器的電連接狀態(tài)的變更，所述驅動控制部基于所述變動檢測部檢測的所述峰值電壓的變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)。
[0011]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，所述變動檢測部具備:保持所述激勵電壓的峰值電壓的峰值保持電路；以及檢測電路，基于所述峰值保持電路保持的保持電壓和所述激勵電壓的峰值電壓，來檢測所述峰值電壓的變動。
[0012]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，所述周期性的波形變動中包含所述激勵電壓的脈沖寬度的變動，所述變動檢測部檢測所述脈沖寬度的變動，作為所述諧振電容器的電連接狀態(tài)的變更，所述驅動控制部基于所述變動檢測部檢測的所述脈沖寬度的變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)。
[0013]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，所述受電裝置具備諧振控制部，該諧振控制部通過控制所述第I開關元件來控制所述諧振電路的諧振狀態(tài)，與流入由對所述受電線圈接受的電力進行整流而得的直流電力來充電的電池的電流相應地控制所述第I開關元件。
[0014]另外，本發(fā)明的一個方式特征在于，在上述供電系統(tǒng)中，所述驅動信號生成部具備:第I信號生成部，在所述激勵電壓成為既定閾值范圍內(nèi)的情況下，在預定的第3期間、使所述第2開關元件成為導通狀態(tài)后，生成使所述第2開關元件成為非導通狀態(tài)的所述驅動信號；以及第2信號生成部，在所述激勵電壓從所述既定閾值范圍內(nèi)偏離的情況下，在經(jīng)過預定的第4期間后，生成使所述第2開關元件成為導通狀態(tài)的所述驅動信號。
[0015]另外，本發(fā)明的一個方式是一種供電裝置，是利用電磁感應向受電裝置提供電力的供電系統(tǒng)的供電裝置，所述受電裝置具備諧振電路，所述諧振電路具有由供電裝置具有的供電線圈供電的受電線圈、與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器、以及變更所述諧振電容器的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的第I開關元件，所述供電裝置特征在于，具備:與所述供電線圈串聯(lián)連接的第2開關元件；驅動信號生成部，變更所述第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號；變動檢測部，檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與所述諧振電容器的連接狀態(tài)相應的所述諧振電路的諧振狀態(tài)的變更；以及驅動控制部，基于所述變動檢測部檢測的所述周期性的波形變動，判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制。
[0016]另外，本發(fā)明的一個方式是一種供電方法，是利用電磁感應從具有供電線圈的供電裝置向具有受電線圈的受電裝置提供電力的供電系統(tǒng)的供電方法，其特征在于，包括:所述供電裝置的驅動信號生成部變更與所述供電線圈串聯(lián)連接的第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號的驅動信號生成步驟；所述受電裝置使具有由所述供電線圈供電的所述受電線圈、與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器、以及變更所述諧振電容器的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的第I開關元件的諧振電路的諧振狀態(tài)變動的變動步驟；所述供電裝置的變動檢測部檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與所述諧振電容器的連接狀態(tài)相應的所述諧振電路的諧振狀態(tài)的變更的變動檢測步驟；以及所述供電裝置的驅動控制部基于通過所述變動檢測步驟檢測的所述周期性的波形變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制的驅動控制步驟。
[0017]發(fā)明的效果
依據(jù)本發(fā)明，能夠抑制金屬異物造成的發(fā)熱。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出依據(jù)第I實施方式的供電系統(tǒng)的一個例子的框圖。
[0019]圖2是示出第I實施方式中的峰值變動檢測部及間歇控制部的一個例子的框圖。
[0020]圖3是示出第I實施方式中的受電裝置的動作的一個例子的流程圖。
[0021]圖4是示出能夠向受電裝置供電的情況下的供電線圈的電壓及峰值變動檢測部的檢測信號的一個例子的圖。
[0022]圖5是示出是不能向受電裝置供電的狀態(tài)的情況下的供電線圈的電壓及峰值變動檢測部的檢測信號的一個例子的圖。
[0023]圖6是示出第I實施方式中的供電裝置的動作的一個例子的流程圖。
[0024]圖7是示出能夠向受電裝置供電的情況下的供電裝置的動作的一個例子的第I時序圖。
[0025]圖8是示出是不能向受電裝置供電的狀態(tài)的情況下的供電裝置的動作的一個例子的第I時序圖。
[0026]圖9是示出能夠向受電裝置供電的情況下的驅動控制部的動作的一個例子的時序圖。
[0027]圖10是能夠向受電裝置供電的情況下的供電裝置的動作的一個例子的第2時序圖。
[0028]圖11是示出是不能向受電裝置供電的狀態(tài)的情況下的驅動控制部的動作的一個例子的時序圖。
[0029]圖12是示出是不能向受電裝置供電的狀態(tài)的情況下的供電裝置的動作的一個例子的第2時序圖。
[0030]圖13是示出將金屬異物放置于供電線圈的情況下的激勵電壓的波形的一個例子的波形圖。
[0031]圖14是示出依據(jù)第2實施方式發(fā)供電系統(tǒng)的一個例子的框圖。
[0032]圖15是示出依據(jù)第2實施方式的驅動信號生成部的動作的一個例子的時序圖。
[0033]圖16是示出依據(jù)第2實施方式的驅動信號生成部的動作的另一個例子的時序圖。
[0034]圖17是示出依據(jù)第3實施方式的供電系統(tǒng)的一個例子的框圖。
[0035]圖18是示出第3實施方式中的脈沖寬度變動檢測部的一個例子的框圖。
[0036]圖19是示出能夠向受電裝置供電的情況下的供電線圈的電壓及脈沖寬度變動檢測部的檢測信號的一個例子的圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，關于依據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的供電系統(tǒng)，參照附圖進行說明。
[0038][第I實施方式]
圖1是示出依據(jù)本發(fā)明所涉及的第I實施方式的供電系統(tǒng)100的一個例子的框圖。
[0039]該圖中，供電系統(tǒng)100具備供電裝置I和受電裝置2。
[0040]供電系統(tǒng)100是從供電裝置I向受電裝置2通過無線(非接觸)供給電力的系統(tǒng)，例如，從供電裝置I向受電裝置2供給用于對受電裝置2具備的電池26進行充電的電力。受電裝置2例如是便攜電話終端或PDA等的電子設備，供電裝置I例如是與受電裝置2對應的充電器。
[0041]<供電裝置I的結構>
供電裝置I具備:供電線圈11、諧振電容器12、驅動晶體管13、緩沖器14、驅動信號生成部30、峰值變動檢測部40以及驅動控制部50。
[0042]供電線圈11的第I端子與電源VCC連接，第2端子與節(jié)點NI連接。供電線圈11是例如利用電磁感應或電磁耦合，向受電裝置2具備的受電線圈21供給電力的線圈。供電線圈11在進行電池26的充電時，與受電線圈21對置配置，利用電磁感應向受電線圈21供電。
[0043]諧振電容器12與供電線圈11并聯(lián)連接，是與供電線圈11進行諧振的電容器。在此，供電線圈11和諧振電容器12構成諧振電路10。諧振電路10按照由供電線圈11的電感值和諧振電容器12的電容值決定的既定諧振頻率(例如，10kHz (千赫))進行諧振。
[0044]驅動晶體管13(第2開關元件)是例如FET晶體管(場效應晶體管)，與諧振電路10串聯(lián)連接。在本實施方式中，作為一個例子，對驅動晶體管13是N溝道MOS (Metal OxideSemiconductor:金屬氧化物半導體)FET的情況進行說明。此外，以下的說明中，存在將MOSFET稱作MOS晶體管、將N溝道MOS晶體管稱作NMOS晶體管的情況。
[0045]具體而言，驅動晶體管13的源極端子與電源GND連接，柵極端子與驅動控制部50的輸出信號線連接，漏極端子與節(jié)點NI連接。驅動晶體管13根據(jù)驅動控制部50的控制周期性地反復導通狀態(tài)(0N狀態(tài))與截止狀態(tài)(OFF狀態(tài)、非導通狀態(tài))。S卩，根據(jù)驅動晶體管13的開關動作，對諧振電路10反復進行電力的供給與開路。由此，在供電線圈11產(chǎn)生周期性的信號，利用電磁感應從供電線圈11向受電線圈21供電。
[0046]驅動信號生成部30生成驅動供電線圈11的驅動信號DRV。在此，驅動信號DRV是周期性地變更驅動晶體管13的導通狀態(tài)(0N狀態(tài))與截止狀態(tài)(OFF狀態(tài)、非導通狀態(tài))的信號。即，驅動信號生成部30生成周期性地控制驅動晶體管13的導通狀態(tài)/截止狀態(tài)的驅動信號DRV。
[0047]緩沖器14是輸出與輸入信號相等的電壓信號的輸出電路，例如是電壓跟隨器電路。緩沖器14的輸入端子與節(jié)點NI連接，輸出端子與節(jié)點N3連接。S卩，緩沖器14將供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的供電線圈11端的電壓)輸出至峰值變動檢測部40。
[0048]峰值變動檢測部40 (變動檢測部)檢測由供電線圈11激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與后述的受電裝置2的諧振電容器22的連接狀態(tài)相應的受電裝置2的諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更。此外，周期性的波形變動中包含激勵電壓的峰值電壓的變動，在本實施方式中，對峰值變動檢測部40檢測由供電線圈11激勵的激勵電壓的峰值電壓的變動，作為受電裝置2的諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更的情況進行說明。
[0049]另外，會在后面詳細敘述，受電裝置2為了在進行電池26的充電時利用恒流來進行充電，進行將受電裝置2的諧振電路20切換為諧振狀態(tài)與非諧振狀態(tài)的控制。根據(jù)受電裝置2的諧振電路20是否為諧振狀態(tài)，由供電線圈11激勵的激勵電壓的周期性的波形發(fā)生變動，因此峰值變動檢測部40檢測與從緩沖器14輸出的供電線圈11的電壓(激勵電壓)相當?shù)碾妷翰ㄐ蔚姆逯惦妷旱淖兓?變動)，將檢測結果作為檢測信號C輸出至節(jié)點N4。峰值變動檢測部40在例如檢測到供電線圈11的電壓的峰值電壓的變動的情況下，輸出輸出H狀態(tài)(高電平狀態(tài))的脈沖信號。另外，峰值變動檢測部40在例如未檢測到供電線圈11的電壓的峰值電壓的變動的情況下，不輸出脈沖信號，維持L狀態(tài)(低電平狀態(tài))。此外,關于峰值變動檢測部40的詳細的結構，參照圖2在后面敘述。
[0050]驅動控制部50進行將驅動信號生成部30生成的驅動信號DRV向驅動晶體管13供給的控制。驅動控制部50基于峰值變動檢測部40檢測的峰值電壓的變動，判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向驅動晶體管13繼續(xù)供給驅動信號DRV的控制。驅動控制部50在例如判定為能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，繼續(xù)驅動信號DRV的供給，進行連續(xù)驅動供電線圈11的連續(xù)驅動。另外，驅動控制部50在例如判定為不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，停止向驅動信號DRV的供給，進行間歇地(間斷地)驅動供電線圈11的間歇驅動。此外，所謂不能向受電裝置2供電的狀態(tài)(不能供電的狀態(tài))，例如是沒有受電裝置2的情況(也包含供電線圈11與受電線圈21的位置不適當?shù)那闆r)或者金屬異物放置在供電線圈11之上的情況等。
[0051]具體而言，驅動控制部50例如在預定的檢測期間(第I期間)將驅動信號DRV供給至驅動晶體管13，使峰值變動檢測部40檢測峰值電壓的變動。而且，驅動控制部50在該檢測期間判定為能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，在檢測期間后的預定的供電期間(第2期間)繼續(xù)向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，連續(xù)地驅動供電線圈11。驅動控制部50在檢測期間判定為不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，在檢測期間后的供電期間停止向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，間歇地驅動供電線圈11。
[0052]另外，驅動控制部50具備間歇控制部51、定時生成部52、AND電路53及切換部54。
[0053]間歇控制部51基于作為定時生成部52生成的定時信號的信號A及信號B以及峰值變動檢測部40的檢測信號C，進行切換上述的供電線圈11的連續(xù)驅動與供電線圈11的間歇驅動的控制。間歇控制部51例如在是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，使輸出信號D為H狀態(tài)，向驅動晶體管13繼續(xù)供給驅動信號DRV。另外，間歇控制部51例如在是不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，使輸出信號D為L狀態(tài)，停止向驅動晶體管13的驅動信號DRV的供給。
[0054]定時生成部52交替且定期地生成上述的檢測期間(第I期間)和供電期間(第2期間)。具體而言，生成作為用于生成檢測期間及供電期間的定時信號的信號A及信號B，向間歇控制部51及切換部54輸出。此外，關于信號A及信號B的細節(jié)，在后面敘述。
[0055]AND (與)電路53是對兩個輸入信號進行AND邏輯運算(邏輯積運算)的運算電路，基于間歇控制部51的輸出信號D (驅動控制信號)，經(jīng)由切換部54，進行是否向驅動晶體管13供給驅動信號DRV的控制。
[0056]切換部54是例如基于控制信號來選擇A端子的輸入與B端子的輸入而輸出的選擇器電路。切換部54基于從定時生成部52輸出的信號A，向驅動晶體管13的柵極端子輸出A端子的輸入(驅動信號DRV)或B端子的輸入(AND電路53的輸出)。
[0057]切換部54例如在信號A為L狀態(tài)的情況下，向驅動晶體管13的柵極端子輸出A端子的輸入(驅動信號DRV)，在信號A為H狀態(tài)的情況下，向驅動晶體管13的柵極端子輸出B端子的輸入(AND電路53的輸出)。
[0058]<受電裝置2的結構>
受電裝置2具備受電線圈21、諧振電容器22、諧振控制晶體管23、整流二極管24、平滑電容器25、電池26及諧振控制部60。
[0059]受電線圈21的第I端子與節(jié)點N5連接，第2端子與電源GNDl連接。受電線圈21是例如利用電磁感應或電磁耦合，從供電裝置I具備的供電線圈11被供給電力的線圈。受電線圈21在進行電池26的充電時，與供電線圈11對置配置。
[0060]諧振電容器22與受電線圈21并聯(lián)連接，是與受電線圈21進行諧振的電容器。諧振電容器22連接在節(jié)點N5與節(jié)點N6之間。在此，受電線圈21和諧振電容器22構成諧振電路20。諧振電路20按照由受電線圈21的電感值和諧振電容器22的電容值決定的既定諧振頻率(例如，10kHz)進行諧振。此外，在本實施方式中，受電裝置2的諧振頻率與供電裝置I的諧振頻率相等，例如為100kHz。
[0061]諧振控制晶體管23 (第I開關元件)是與諧振電路20連接的開關元件，和諧振電容器22 —起與受電線圈21并聯(lián)連接，并且與諧振電容器22串聯(lián)連接。諧振控制晶體管23例如是NMOS晶體管，源極端子與電源GNDl連接，漏極端子與節(jié)點N6連接。另外，諧振控制晶體管23的柵極端子與來自后述的諧振控制部60的輸出信號線連接。通過諧振控制晶體管23由諧振控制部60設為導通狀態(tài)，從而諧振電容器22發(fā)揮功能，使諧振電路20發(fā)生諧振。另外，通過諧振控制晶體管23由諧振控制部60設為截止狀態(tài)，從而諧振電容器22被電切斷，使諧振電路20的諧振停止。
[0062]整流二極管24 (整流部)的陽極端子與作為受電線圈21的一端的節(jié)點N5連接，陰極端子與作為平滑電容器25的一端的節(jié)點N7連接。整流二極管24對受電線圈21接收的電力進行整流，轉換為直流電力。即，整流二極管24將在受電線圈21產(chǎn)生的交流電力(交流電壓)轉換為直流電力(直流電壓)，向電池26供給用于充電的電力。
[0063]平滑電容器25對整流二極管24轉換的直流電力進行平滑化。
[0064]電池26例如是蓄電池或二次電池，利用由整流二極管24整流的直流電壓來充電。即，電池26利用將受電線圈21接收的電力整流而得的直流電力來充電。電池26與電阻27串聯(lián)連接，陽極端子(+ (正)端子)與節(jié)點N7連接，陰極端子(一端子)與節(jié)點NS連接。
[0065]電阻27連接在與電池26的陰極端子(一(負)端子)連接的節(jié)點N8和電源GNDl之間，與將充電電流轉換為電壓的電壓轉換部對應。電阻27將電池26的充電電流的變化作為電壓的變化向節(jié)點N8輸出。
[0066]諧振控制部60是通過控制諧振控制晶體管23，來控制諧振電路20的諧振狀態(tài)的諧振控制部60，與流入利用將受電線圈21接收的電力整流而得的直流電力來充電的電池26的電流(充電電流)相應地，控制諧振控制晶體管23。諧振控制部60具備運算放大器61、電阻(62、63)、比較器64及基準電源65。
[0067]運算放大器61的+輸入端子與節(jié)點N8連接，一輸入端子與節(jié)點N9連接。另外，運算放大器61的輸出端子與節(jié)點NlO連接。
[0068]另外，電阻62連接在節(jié)點N9與電源GNDl之間，電阻63連接在節(jié)點N9與節(jié)點NlO之間。
[0069]此外，運算放大器61及電阻(62、63)構成放大電路。該放大電路將通過電阻27從充電電流轉換的電壓放大，供給至比較器64。由此，能夠降低電阻27的電阻值，因此諧振控制部60能夠使充電電流的檢測精度提高。
[0070]比較器64比較由電阻27轉換的電壓與基準電源65的輸出電壓，在所轉換的電壓為基準電源65的輸出電壓以上的情況下，使諧振控制晶體管23為截止狀態(tài)。比較器64的+輸入端子與基準電源65連接，一輸入端子與節(jié)點NlO連接。在此，節(jié)點NlO的電壓與電池26的充電電流對應。
[0071]另外，基準電源65是輸出與既定閾值電流對應的既定閾值電壓的恒壓源。
[0072]具體而言，比較器64在由電阻27轉換的電壓比既定閾值電壓低的情況下，將H狀態(tài)輸出至輸出端子。另外，比較器64在由電阻27轉換的電壓為既定閾值電壓以上的情況下，將L狀態(tài)輸出至輸出端子。
[0073]這樣，諧振控制部60與電池26的充電電流相應地控制諧振控制晶體管23，使諧振電路20的諧振狀態(tài)發(fā)生變化。
[0074]接著，參照圖2，對本實施方式中的峰值變動檢測部40及間歇控制部51的結構進行說明。
[0075]圖2是示出本實施方式中的峰值變動檢測部40及間歇控制部51的一個例子的框圖。
[0076]<峰值變動檢測部40的結構>
該圖中，峰值變動檢測部40具備電阻(41A、41B)、運算放大器42、峰值保持電路401及變動檢測電路402。
[0077]電阻(41A、41B)根據(jù)電阻41A與電阻41B的電阻值的比率，將對節(jié)點N3的電壓進行電阻分壓而降壓的電壓輸出至節(jié)點Nil。
[0078]運算放大器42構成電壓跟隨器電路，將與節(jié)點Nll的電壓相等的電壓輸出至節(jié)點N12。
[0079]峰值保持電路401保持所輸入的電壓信號的峰值電壓，并輸出保持的峰值電壓。在此，峰值保持電路401保持由電阻(41A、41B)進行電阻分壓的供電線圈11上的激勵電壓的峰值電壓。
[0080]峰值保持電路401具備二極管43、電容器44、電阻45及運算放大器46。
[0081]二極管43的陽極端子與節(jié)點Nll連接，陰極端子與作為電容器44的一端的節(jié)點NI3連接。在從節(jié)點NI2輸入比所保持的峰值電壓還低的電壓的情況下，二極管43防止電流逆流。
[0082]電容器44的第I端子與節(jié)點N13連接，第2端子與電源GND連接。電容器44保持輸入至峰值保持電路401的電壓信號的峰值電壓。
[0083]電阻45的第I端子與節(jié)點N13連接，第2端子與電源GND連接。電阻45將所保持的峰值電壓放電，對峰值保持電路401進行初始化。
[0084]運算放大器46構成電壓跟隨器電路，將與節(jié)點N13的電壓相等的電壓輸出至節(jié)點N14。
[0085]變動檢測電路402 (檢測電路)基于峰值保持電路401保持的保持電壓和激勵電壓的峰值電壓，來檢測峰值電壓的變動。具體而言，變動檢測電路402比較將峰值保持電路401的輸出電壓根據(jù)既定電阻比進行電阻分壓而降壓的電壓與峰值保持電路401的輸入電壓，將比較結果作為檢測信號C輸出至節(jié)點N4。
[0086]變動檢測電路402具備電阻(47A、47B)和比較器48。
[0087]電阻(47A、47B)根據(jù)電阻47A與電阻47B的電阻值的比率將峰值保持電路401的輸出電壓(節(jié)點N14的電壓)進行電阻分壓而降壓的電壓輸出至節(jié)點N15。
[0088]比較器48的十輸入端子與節(jié)點N12連接，一輸入端子與節(jié)點N15連接，比較節(jié)點N15的電壓與峰值保持電路401的輸入電壓，將比較結果作為檢測信號C輸出至節(jié)點N4。在此，節(jié)點N15的電壓是通過電阻(47A、47B)將峰值電壓以既定比率降壓的電壓，在沒有峰值電壓的變動的情況下，由于相比節(jié)點N15的電壓節(jié)點N12的電壓更高，因此比較器48向檢測信號C輸出H狀態(tài)。另外，比較器48在存在峰值電壓的變動的情況下，由于相比節(jié)點N15的電壓節(jié)點N12的電壓下降，因此比較器48向檢測信號C輸出L狀態(tài)。
[0089]<間歇控制部51的結構>
間歇控制部51具備反相器70、OR (或)電路(71、75)、AND電路72、NAND (與非)電路73 及 D-F/F (D 觸發(fā)器)(74、76)。
[0090]反相器70是例如輸出將輸入信號的邏輯反相的信號的反相輸出電路,輸入端子與信號A的信號線連接，輸出端子與AND電路72及NAND電路73的輸入端子連接。此外，反相器70輸出信號A的反相信號。
[0091]OR電路71是例如對兩個輸入信號進行OR邏輯運算(邏輯和運算)的運算電路，基于信號A與信號B，生成D-F/F 76的復位信號。
[0092]AND電路72是例如對兩個輸入信號進行AND邏輯運算的運算電路，基于信號A的反相信號和驅動信號DRV，輸出D-F/F (74,76)的時鐘信號。在此，將驅動信號DRV作為時鐘信號輸入D-F/F (74、76)。
[0093]NAND電路73是例如對兩個輸入信號進行NAND邏輯運算的運算電路，基于信號A的反相信號和峰值變動檢測部40的檢測信號C，輸出D-F/F74的復位信號。
[0094]D-F/F74的D端子與電源VCC連接，將輸出信號DFFQl輸出至OR電路75。
[0095]OR電路75將D-F/F74的輸出信號DFFQl與D-F/F76的輸出信號D進行邏輯和而得的輸出信號輸出至D-F/F76的D端子。
[0096]D-F/F76的D端子與OR電路75的輸出信號線連接，作為輸出信號將驅動控制信號D輸出至AND電路53及OR電路75。
[0097]接著，對本實施方式中的供電系統(tǒng)100的動作參照附圖進行說明。
[0098]首先，在此，對受電裝置2的動作進行說明。
[0099]圖3是示出本實施方式中的受電裝置2的動作的一個例子的流程圖。
[0100]該圖中，對與受電裝置2的諧振電路20的諧振狀態(tài)的控制相關的動作進行說明。
[0101]首先，關于受電裝置2，使電路電源為ON狀態(tài)(電源導通狀態(tài))(步驟S101)。例如，從供電裝置I的供電線圈11向受電裝置2的受電線圈21通過無線(非接觸)供給電力，對電池26供給電力。
[0102]接著，受電裝置2判定充電電流是否為既定閾值以上(步驟S102)。具體而言，諧振控制部60將電池26的充電電流轉換為電壓，根據(jù)轉換的電壓是否為既定閾值電壓以上，來判定充電電流是否為既定閾值以上。
[0103]諧振控制部60在充電電流為不到既定閾值的情況下(步驟S102:否)，使諧振控制晶體管23為導通狀態(tài)(步驟S103)。S卩，諧振控制部60將H狀態(tài)輸出至諧振控制晶體管23的柵極端子。由此，諧振控制晶體管23成為導通狀態(tài)，諧振電容器22與諧振電路20電連接。
[0104]另外，諧振控制部60在充電電流為既定閾值以上的情況下(步驟S102:是)，使諧振控制晶體管23為截止狀態(tài)(步驟S104)。S卩，諧振控制部60將L狀態(tài)輸出至諧振控制晶體管23的柵極端子。由此，諧振控制晶體管23成為截止狀態(tài)，諧振電容器22從諧振電路20電切斷。
[0105]步驟S103或步驟S104的處理之后，返回步驟S102的處理，反復步驟S102至步驟S104的處理。
[0106]這樣，諧振控制部60以充電電流不超過既定閾值的方式，進行切換諧振電路20的諧振狀態(tài)的控制。即，諧振控制部60以充電電流不超過既定閾值的方式，對諧振電路20進行間斷地切換諧振狀態(tài)與非諧振狀態(tài)的控制。由此，觀測到供電裝置I的供電線圈11的電壓如圖4所示周期性的變動。
[0107]圖4是示出能夠向受電裝置2供電的情況下的供電線圈11的電壓及峰值變動檢測部40的檢測信號C的一個例子的圖。
[0108]該圖中，波形Wl及波形W2從上開始順序分別示出(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)及(b)峰值變動檢測部40的檢測信號C的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)表不電壓，(b)表不邏輯狀態(tài)。另外,橫軸表不時間。
[0109]該圖所示的例是能夠向受電裝置2供電的情況，受電裝置2的諧振電路20被切換為諧振狀態(tài)與非諧振狀態(tài)，因此如波形Wl所示，供電線圈11的電壓的峰值電壓發(fā)生變動。
[0110]另外，這樣，在峰值電壓低的位置(參照波形W2的點P1)，峰值變動檢測部40如波形W2所示，不向檢測信號C輸出脈沖信號。
[0111]此外，受電裝置2根據(jù)負載的狀態(tài)(例如，充電電流或充電電壓)，諧振電路20的諧振狀態(tài)的切換頻度發(fā)生變化，但輕負載的情況下諧振狀態(tài)的切換頻度變少，因此峰值電壓的變動減小為供電線圈的反復驅動次數(shù)的數(shù)十次至數(shù)百次才變動一次。其結果是，輸出檢測信號C的頻度，減少為數(shù)十次至數(shù)百次才一次。
[0112]這樣受電裝置2的諧振電路20所造成的峰值變動檢測部40的峰值電壓的變動，并不限于每周期連續(xù)發(fā)生。因此，間歇控制部51具備保持峰值電壓的變動的有無的功能，使得即便是數(shù)十次、數(shù)百次才變動一次也能夠能夠捕捉。
[0113]另外，圖5是示出是不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下的供電線圈11的電壓及峰值變動檢測部40的檢測信號C的一個例子的圖。
[0114]該圖中，波形W3及波形W4從上開始順序分別示出(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)及(b)峰值變動檢測部40的檢測信號C的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)表不電壓，(b)表不邏輯狀態(tài)。另外,橫軸表不時間。
[0115]該圖所示的例是例如金屬異物被放置在供電線圈11之上的情況或是不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況，關于受電裝置2的諧振電路20，諧振狀態(tài)不被切換，因此如波形W3所示，供電線圈11的電壓的峰值電壓不發(fā)生變動。
[0116]因此，如波形W4所示，峰值變動檢測部40始終向檢測信號C輸出脈沖信號。
[0117]這樣，本實施方式中的供電裝置1，能夠基于供電線圈11的電壓的峰值電壓的變動來判定受電裝置2是否能夠受電，基于該判定結果，進行是連續(xù)驅動還是間歇驅動供電線圈11的切換。
[0118]此外，本實施方式中的供電系統(tǒng)100，檢測供電線圈的電壓的變動來判定受電裝置2是否能夠受電，因此不需要設置例如用于從受電側向供電側通知及接收用于異物檢測的信號的大規(guī)模的專用發(fā)送部及專用接收部。另外，供電系統(tǒng)100不需要設置通知用線圈及接收用線圈等的用于通知/接收的專用的路徑。
[0119]圖6是示出本實施方式中的供電裝置I的動作的一個例子的流程圖。
[0120]該圖中，供電裝置I的驅動控制部50首先向驅動晶體管13供給驅動信號DRV(步驟S201)。具體而言，驅動控制部50的定時生成部52使信號A及信號B輸出L狀態(tài)，切換部54被切換為A端子側。由此，驅動信號DRV從驅動信號生成部30供給至驅動晶體管13的柵極端子。
[0121]接著，驅動控制部50使間歇控制部51的驅動控制信號D復位(初始化)(步驟S202)。即，通過定時生成部52使信號A及信號B輸出L狀態(tài)，間歇控制部51的D-F/F76的驅動控制信號D被復位。
[0122]接著，供電裝置I的峰值變動檢測部40檢測供電線圈11的電壓的峰值電壓的變動(步驟S203)。
[0123]接著，間歇控制部51判定是否存在峰值電壓的變動(步驟S204)。S卩，定時生成部52使信號B為H狀態(tài)而移行至檢測期間，間歇控制部51基于峰值變動檢測部40的檢測信號C，判定是否存在峰值電壓的變動。
[0124]間歇控制部51在存在峰值電壓的變動的情況下(步驟S204:是)，繼續(xù)向驅動晶體管13的驅動信號DRV的供給(步驟S205)。即，間歇控制部51使驅動控制信號D為H狀態(tài)，AND電路53向切換部54的B端子側供給驅動信號DRV。而且，定時生成部52使信號A為H狀態(tài)，開始供電期間，將切換部54的輸入切換為B端子側。由此，驅動信號DRV經(jīng)由AND電路53，供給至驅動晶體管13的柵極端子。該步驟S205的處理后，經(jīng)過供電期間后，返回步驟S201，供電裝置I如圖7所示，連續(xù)驅動供電線圈11。
[0125]另外，間歇控制部51在沒有峰值電壓的變動的情況下(步驟S204:否)，停止向驅動晶體管13的驅動信號DRV的供給(步驟S206)。S卩，間歇控制部51使驅動控制信號D為L狀態(tài)，AND電路53對于切換部54的B端子側停止驅動信號DRV的供給。而且，定時生成部52使信號A為H狀態(tài)，開始供電期間，將切換部54的輸入切換為B端子側。由此，驅動信號DRV被AND電路53停止，供電線圈11的驅動被停止。該步驟S206的處理后，經(jīng)過供電期間后，返回步驟S201，供電裝置I如圖8所示，間歇驅動供電線圈11。
[0126]圖7是示出在能夠向受電裝置2供電的情況下的供電裝置I的動作的一個例子的第I時序圖。
[0127]該圖中，波形W5?W8從上開始順序分別示出(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)、(b)信號A、(c)信號B及(d)驅動控制信號D的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)表不電壓，(b)?(d)表不邏輯狀態(tài)。另外，橫軸表不時間。
[0128]在該圖的時刻Tl，定時生成部52使信號A為L狀態(tài)。由此，在切換部54輸入成為A端子側，并且作為間歇控制部51的輸出信號的驅動控制信號D被復位。
[0129]接著，在時刻T2，定時生成部52使信號B為H狀態(tài)。由此，檢測期間TR2開始，間歇控制部51基于峰值變動檢測部40的檢測信號C，判定是否存在峰值電壓的變動。
[0130]另外，在時刻T3，定時生成部52使信號A為H狀態(tài)，并且使信號B為L狀態(tài)。由此，供電期間TR3開始，在切換部54輸入成為B端子側。
[0131]圖7所示的例中，是能夠向受電裝置2供電的情況，因此如波形W8所示，從切換部54的B端子側繼續(xù)驅動信號DRV的供給，作為結果，如波形W5所示，供電裝置I成為連續(xù)驅動。在該情況下，供電裝置I對于受電裝置2，能夠供給電池26的充電所需要的充分的電力。
[0132]此外，時刻T4?時刻T6的動作與時刻Tl?時刻T3的動作相同。在此，期間TRl表示信號A的L狀態(tài)的期間，期間TR2表示信號B的H狀態(tài)的期間。另外，從時刻T3至時刻T4的期間表示供電期間TR3，從時刻Tl至時刻T4的期間TR4成為定時生成部52的I個周期，從時刻Tl至時刻T2的期間成為復位期間TR5。
[0133]另外，圖8是示出不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下的供電裝置I的動作的一個例子的第I時序圖。
[0134]該圖中，波形W9?W12從上開始順序分別示出(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)、(b)信號A、(c)信號B及(d)驅動控制信號D的波形。此外，關于各波形的縱軸，Ca)表不電壓，(b)?(d)表不邏輯狀態(tài)。另外，橫軸表不時間。
[0135]該圖中的時刻Tl?時刻T6及期間TRl?TR5與圖7相同。
[0136]圖8所示的例中，是不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況，因此如波形W12所示，驅動控制信號D成為L狀態(tài)，因此從切換部54的B端子側停止驅動信號DRV的供給，作為結果，如波形W9所示，供電裝置I成為間歇驅動。此外，在驅動信號DRV的供給被停止期間，供電線圈11的電壓成為電源VCC的電壓Vcc。在該情況下，供電裝置I僅在期間TRl的期間驅動供電線圈11，因此能夠抑制金屬異物被放置在供電線圈11之上的情況下的發(fā)熱。另夕卜，供電裝置I能夠降低待機電力。
[0137]此外，關于檢測期間TR2 (第I期間)和供電期間TR3 (第2期間)，例如比檢測期間TR2更長地規(guī)定供電期間TR3，使得在供電線圈11與金屬異物電磁耦合的情況下的發(fā)熱導致的金屬異物的上升溫度為既定溫度以下。在此，所謂既定溫度，例如是供電裝置I的動作得到保障的溫度等。
[0138]接著，參照圖9?圖12，對供電裝置I的動作詳細進行說明。
[0139]圖9是示出能夠向受電裝置2供電的情況下的驅動控制部50的動作的一個例子的時序圖。
[0140]另外，圖10是示出能夠向受電裝置2供電的情況下的供電裝置I的動作的一個例子的第2時序圖。
[0141]在圖9中，波形121?126從上開始順序分別示出(&)信號4、(13)信號8、((3)驅動信號DRV、(d)檢測信號C，(e)D-F/F74的輸出信號DFFQl及(f)驅動控制信號D的波形。此外，各波形的縱軸表示邏輯狀態(tài)。另外，橫軸表示時間。
[0142]另外，從時刻Tll至時刻T12的期間表示復位期間TR5，從時刻T12至時刻T13的期間表示檢測期間TR2，從時刻Tll至時刻T13的期間表示信號A的L狀態(tài)的期間TR1。
[0143]如圖9所不，由于檢測信號C的上升，D-F/F74的輸出信號DFFQl被復位，由于驅動信號DRV的上升，該輸出信號DFFQl成為H狀態(tài)。另外，在輸出信號DFFQl為H狀態(tài)的情況下，驅動控制信號D由于驅動信號DRV的上升而成為H狀態(tài)。因此，在檢測期間TR2，在檢測信號C檢測到峰值電壓的變動的情況下(不輸出脈沖信號的情況下)，關于間歇控制部51，D-F/F74的輸出信號DFFQl未被復位，H狀態(tài)得以維持，由于驅動信號DRV的上升，作為D-F/F76的輸出信號的驅動控制信號D成為H狀態(tài)。由此，由于D-F/F76的輸出信號持續(xù)保持H信號，因此驅動信號DRV在時刻T13以后仍繼續(xù)被供給至驅動晶體管13。
[0144]這樣，間歇控制部51具備如下功能:例如即使在上述的峰值電壓的變動減小為供電線圈11的反復驅動次數(shù)的數(shù)十次至數(shù)百次才變動一次的情況下，也可保持峰值電壓的變動的有無的結果。間歇控制部51按驅動信號DRV的每個周期監(jiān)視峰值電壓的變動，因此即使在諧振狀態(tài)的切換頻度少的情況下，也能夠可靠地捕捉峰值電壓的變動的有無。
[0145]另外，在圖10中，波形W27?W29從上開始順序分別示出(a)信號A、(b)驅動信號DRV及(c)供電線圈11的電壓的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)及(b)表示邏輯狀態(tài)，(C)表不電壓。另外，橫軸表不時間。
[0146]如圖10所示，驅動控制部50在從時刻T14至時刻T15的供電期間TR3，繼續(xù)將驅動信號DRV供給至驅動晶體管13，連續(xù)驅動供電線圈11 (參照波形W28及波形W29)。
[0147]接著，參照圖11及圖12，對不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下的動作的細節(jié)進行說明。
[0148]圖11是示出不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下的驅動控制部50的動作的一個例子的時序圖。
[0149]另外，圖12是示出不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下的供電裝置I的動作的一個例子的第2時序圖。
[0150]在圖11中，波形W31?W36從上開始順序分別表示(a)信號A、(b)信號B、(c)驅動信號DRV、(d)檢測信號C、(e)D-F/F74的輸出信號DFFQl及(f)驅動控制信號D的波形。此外，各波形的縱軸表示邏輯狀態(tài)。另外，橫軸表示時間。
[0151]另外，從時刻Tll至時刻T12的期間表示復位期間TR5，從時刻T12至時刻T13的期間表示檢測期間TR2，從時刻Tll至時刻T13的期間表示信號A的L狀態(tài)的期間TR1。
[0152]圖11所示的例中，是不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況，因此峰值變動檢測部40不檢測峰值電壓的變動。因此，由于檢測信號C的上升，D-F/F74的輸出信號DFFQl始終被復位，間歇控制部51將驅動控制信號D維持在L狀態(tài)。由此，驅動信號DRV向驅動晶體管13的供給，在時刻T13以后被停止。
[0153]另外，在圖12中，波形W37?W39從上開始順序分別表示(a)信號A、(b)驅動信號DRV及(c)供電線圈11的電壓的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)及(b)表示邏輯狀態(tài)，(C)表不電壓。另外，橫軸表不時間。
[0154]如圖12所示，驅動控制部50在從時刻T14至時刻T15的供電期間TR3，停止驅動信號DRV，間歇驅動供電線圈11 (參照波形W38及波形W39)。
[0155]如以上說明的那樣，本實施方式中的供電系統(tǒng)100具備具有供電線圈11的供電裝置I和具有受電線圈21的受電裝置2，利用電磁感應從供電裝置I向受電裝置2提供電力。受電裝置2具備諧振電路20，該諧振電路20具有:由供電線圈11供電的受電線圈21 ;與受電線圈21進行諧振的諧振電容器22 ;以及變更諧振電容器22的連接狀態(tài)以控制諧振狀態(tài)的諧振控制晶體管23 (第I開關元件)。供電裝置I具備驅動晶體管13 (第2開關元件)、驅動信號生成部30、峰值變動檢測部40 (變動檢測部)以及驅動控制部50。驅動晶體管13與供電線圈11串聯(lián)連接，驅動信號生成部30間斷地變更驅動晶體管13的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動供電線圈11的驅動信號DRV。峰值變動檢測部40檢測由供電線圈11激勵的激勵電壓的周期性的波形變動(例如，峰值電壓的變動)，作為與諧振電容器22的連接狀態(tài)相應的諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更。驅動控制部50基于峰值變動檢測部40檢測的周期性的波形變動，判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向驅動晶體管13繼續(xù)供給驅動信號DRV的控制。
[0156]此外，上述周期性的波形變動中包含激勵電壓的峰值電壓的變動，峰值變動檢測部40檢測峰值電壓的變動，作為諧振電容器22的電連接狀態(tài)的變更，驅動控制部50基于峰值變動檢測部40檢測的峰值電壓的變動，判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0157]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。例如，在取代受電裝置2而將金屬異物放置于供電線圈11之上的情況下，關于本實施方式中的供電系統(tǒng)100，由于金屬異物的話不產(chǎn)生如上所述的峰值電壓的變動而為恒定，因此能夠正確判定為不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。此外，例如即使是金屬異物的材質或厚度發(fā)生變化，若是金屬異物的話，對不產(chǎn)生峰值電壓的變動而為恒定的情況沒有影響，因此本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠不依賴于金屬異物的材質或厚度，正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0158]本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，因此能夠例如在能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，向驅動晶體管13繼續(xù)供給驅動信號DRV，在不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，停止驅動信號DRV。因此，例如在供電線圈11之上放置有金屬異物的情況下，本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠適當?shù)赝Ｖ瓜蝌寗泳w管13供給驅動信號DRV，能夠抑制金屬異物造成的發(fā)熱。另外，本實施方式中的供電系統(tǒng)100中，即使在沒有受電裝置2的情況下，也同樣地能夠停止向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，因此能夠降低供電裝置I的待機電力。
[0159]此外，在此，對供電線圈11之上放置有金屬異物的情況下的供電線圈11的電壓波形，參照圖13進行說明。
[0160]圖13是示出在供電線圈11放置有金屬異物的情況下的激勵電壓的波形的一個例子的波形圖。
[0161]圖13 (a)及(b)中，縱軸表不供電線圈11的激勵電壓，橫軸表不時間。
[0162]另外，圖13 Ca)中，波形W13表示沒有金屬異物(什么也沒有放置的情況下)的激勵電壓，波形W14表示在供電線圈11放置有鋁制硬幣的情況下的激勵電壓。另外，波形W15表示在供電線圈11放置有青銅制硬幣的情況下的激勵電壓，波形W16表示在供電線圈11放置有白銅制硬幣的情況下的激勵電壓。另外，圖13 (b)中，波形W17表示在供電線圈11放置有鋁帶的情況下的激勵電壓。
[0163]如圖13 (a)及(b)所示，金屬異物的材質或厚度不同、激勵電壓的峰值(峰值電壓)及脈沖寬度發(fā)生變化。此外，波形W13?波形W17是激勵電壓的I個周期的波形，作為周期性的波形，在放置有金屬異物的情況下，或者什么也沒有放置的情況下，波形W13?波形W17的各自的波形得以反復。即，在放置有金屬異物的情況下，成為如圖5的波形W3的波形，不發(fā)生周期性的波形變動(峰值電壓的變動或脈沖寬度的變動)。
[0164]這樣，在供電線圈11放置有金屬異物的情況下，根據(jù)金屬異物的材質或厚度，激勵電壓的峰值(峰值電壓)及脈沖寬度發(fā)生變化。因此，如現(xiàn)有的供電系統(tǒng)那樣例如以通過閾值來判定峰值電壓的大小的方式判定放置有金屬異物的情況中，難以正確判定是否放置有金屬異物。
[0165]相對于此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100如上所述基于供電線圈11的激勵電壓的周期性的波形變動(例如，峰值電壓的變動)來判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，因此如上所述能夠不依賴于金屬異物的材質或厚度，正確檢測在供電線圈11未放置金屬異物的情況。
[0166]另外，在本實施方式中，驅動控制部50在預定的檢測期間TR2 (第I期間)將驅動信號DRV供給至驅動晶體管13，使峰值變動檢測部40檢測峰值電壓的變動。驅動控制部50在檢測期間TR2判定為能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，在檢測期間TR2后的預定的供電期間TR3 (第2期間)繼續(xù)向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，連續(xù)地驅動供電線圈11。驅動控制部50在檢測期間TR2判定為不能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，在第2期間停止向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，間歇地驅動供電線圈11。
[0167]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100在例如在供電線圈11之上放置有金屬異物的情況下，間歇地驅動供電線圈11，因此能夠適當?shù)匾种平饘佼愇镌斐傻陌l(fā)熱。
[0168]另外，在本實施方式中，驅動控制部50具備交替且定期地生成檢測期間TR2與供電期間TR3的定時生成部52。
[0169]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100在例如金屬異物放置于供電線圈11之上的情況下，在即使偶然發(fā)生峰值電壓的變動的情況下，也定期地反復判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，因此能夠降低誤判定。
[0170]另外，在本實施方式中，關于檢測期間TR2和供電期間TR3，例如比檢測期間TR2更長地規(guī)定供電期間TR3，使得供電線圈11與金屬異物電磁耦合的情況下的發(fā)熱導致的金屬異物的上升溫度成為既定溫度以下。
[0171]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠適當?shù)匾种平饘佼愇镌斐傻陌l(fā)熱。
[0172]另外，在本實施方式中，峰值變動檢測部40具備:保持激勵電壓的峰值電壓的峰值保持電路401 ;以及基于峰值保持電路401保持的保持電壓和激勵電壓的峰值電壓，來檢測峰值電壓的變動的變動檢測電路402 (檢測電路)。
[0173]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠通過簡易的電路單元來檢測峰值電壓的變動。
[0174]另外，在本實施方式中，受電裝置2具備諧振控制部60，其中諧振控制部60通過控制諧振控制晶體管23來控制諧振電路20的諧振狀態(tài)，與流入利用將受電線圈21接收的電力整流而得到直流電力來充電的電池26電流相應地，控制諧振控制晶體管23。
[0175]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠在對電池26充電時，抑制在充電電流產(chǎn)生過電流。另外，由于產(chǎn)生諧振電路20的諧振狀態(tài)的切換(變更)，因此供電裝置I能夠正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0176]此外，根據(jù)本實施方式的供電方法，包含變動步驟、變動檢測步驟和驅動控制步驟。在變動步驟，受電裝置2使具有由供電線圈11供電的受電線圈21、與受電線圈21進行諧振的諧振電容器22以及變更諧振電容器22的連接狀態(tài)以控制諧振狀態(tài)是諧振控制晶體管23的諧振電路20的諧振狀態(tài)發(fā)生變動。在變動檢測步驟，供電裝置I檢測由供電線圈11激勵的激勵電壓的峰值電壓的變動，作為與諧振電容器22的連接狀態(tài)相應的諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更。而且，在驅動控制步驟，供電裝置I基于通過變動檢測步驟檢測的峰值電壓的變動，來判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否繼續(xù)向驅動晶體管13供給驅動信號DRV的控制。
[0177]由此，根據(jù)本實施方式供電方法，能夠正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)，因此能夠抑制例如金屬異物造成的發(fā)熱。另外，本實施方式中的供電方法中，在沒有受電裝置2的情況下，也同樣能夠停止向驅動晶體管13供給驅動信號DRV，因此能夠降低供電裝置I的待機電力。
[0178]此外，現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，受電側有時在諧振電路的輸出的整流后具備調節(jié)器。這樣的現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，調節(jié)器通過在平滑電容器和開關調節(jié)器的降壓線圈儲蓄能量并釋放出，從而輸出穩(wěn)定的直流電壓。因此，現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，存在受電側的負載電流的變化減少的傾向。這樣，現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，在受電側不進行諧振狀態(tài)的切換，進而，負載電流的變化變少，因此難以在供電側一邊對電池進行充電，一邊通過供電線圈的激勵電壓的周期性的波形變動(峰值電壓的變動)來檢測受電側。
[0179]相對于此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100中，受電裝置2具備具有受電線圈21、與受電線圈21進行諧振的諧振電容器22以及變更諧振電容器22的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的諧振控制晶體管23的諧振電路20。通過該結構，受電裝置2使受電線圈21的兩端的電壓的峰值不斷地動態(tài)變動，因此本實施方式中的供電系統(tǒng)100中，能夠一邊對電池26進行充電，一邊檢測供電線圈11的激勵電壓的峰值電壓的大的變動，作為諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更。由此,本實施方式中的供電系統(tǒng)100中，能夠通過如上述的峰值變動檢測部40的簡易的檢測電路，來檢測峰值電壓的變動。
[0180]另外，作為現(xiàn)有的供電系統(tǒng)，存在具備從受電側進行借助負載變動的調制，向供電側要求供電電力的增減的認證功能的部分(例如，Qi規(guī)格等的方法)。這樣的現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，通過由受電側與供電側進行通信，將適當?shù)碾娏ο蚴茈妭裙╇?。然而，這樣的現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，在供電側需要解調電路和指令控制電路，在受電側需要進行借助負載變動的調制的負載調制電路等。為了實現(xiàn)這些，一般在供電側及受電側加入微控制器等來實現(xiàn)，電路規(guī)模大成為裝置的緊湊化、低成本化的障礙，微控制器的程序開發(fā)、微機IP的門極陣列的開發(fā)等的費用變得巨大。這樣的現(xiàn)有的供電系統(tǒng)中，隨著電路規(guī)模增大，功耗也增大，由于進行負載調制而進一步存在功耗增大的傾向。為了補充該功耗的增大而增大受電線圈的尺寸，或者為了受電線圈的發(fā)熱對策而設置散熱部件等，裝置的大小和成本成為增大的結果O
[0181]相對于此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100，不像上述現(xiàn)有的供電系統(tǒng)那樣需要借助負載調制的通信功能，受電裝置2以充電電流不超過既定閾值的方式進行切換諧振電路20的諧振狀態(tài)的控制，因此不會在充電電流以上進一步消耗進行負載調制的額外的電力。由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100與上述現(xiàn)有的供電系統(tǒng)相比，能夠通過不需要用于實現(xiàn)通信功能的微控制器的簡易的電路結構來實現(xiàn)，并且能夠降低功耗。進而，由于本實施方式中的供電系統(tǒng)100能夠降低功耗，因此能夠適當?shù)販p少受電線圈21的尺寸，抑制受電線圈21的額外的發(fā)熱，結果，總得來說能夠減少裝置的電路所需要的容積。因此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100，能夠實現(xiàn)緊湊的供電裝置I及受電裝置2。
[0182]接著，對本發(fā)明所涉及的第2實施方式參照附圖進行說明。
[0183][第2實施方式]
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明所涉及的第2實施方式的供電系統(tǒng)10a的一個例子的框圖。
[0184]該圖中，供電系統(tǒng)10a具備供電裝置Ia和受電裝置2。
[0185]供電裝置Ia具備供電線圈11、諧振電容器12、驅動晶體管13、緩沖器14、驅動信號生成部30a、峰值變動檢測部40及驅動控制部50。
[0186]此外，該圖中，關于與圖1相同的結構賦予相同的標號，省略其說明。
[0187]在本實施方式中，驅動信號生成部30a的結構與第I實施方式不同。以下，對與該第I實施方式不同的結構進行說明。
[0188]<驅動信號生成部30a的結構>
驅動信號生成部30a具備電阻31、電阻32、ON信號生成部80及OFF信號生成部90。
[0189]電阻31及電阻32在作為供電線圈11的第2端子的節(jié)點NI與電源GND之間串聯(lián)連接。S卩，電阻31連接在節(jié)點NI與節(jié)點N16之間，電阻32連接在節(jié)點N16與電源GND之間。電阻31及電阻32作為使節(jié)點NI的電壓下降至在后段連接的電路元件的耐壓的范圍的電阻分壓而發(fā)揮功能。
[0190]ON信號生成部80 (第I信號生成部)具備反相器81、二極管82、電阻83、電容器84、集電極開路輸出反相器85、電阻86及控制晶體管87。
[0191]反相器81的輸入端子與節(jié)點N16連接，輸出端子與節(jié)點N17連接。
[0192]二極管82在反相器81與集電極開路輸出反相器85之間同電阻83并聯(lián)連接，陽極端子與節(jié)點N18連接，陰極端子與節(jié)點N17連接。二極管82在反相器81的輸入的邏輯狀態(tài)成為H狀態(tài)從而其輸出成為L狀態(tài)的情況下，使蓄積在節(jié)點N18的電荷(在電容器84充電的電荷)放電，使節(jié)點N18立即成為L狀態(tài)。
[0193]電阻83同二極管82并聯(lián)連接在節(jié)點N17與節(jié)點N18之間。另外，電容器84連接在節(jié)點N18與電源GND之間。該電阻83及電容器84構成RC電路，通過電阻83及電容器84的時間常數(shù)，規(guī)定后述的打開期間(ton期間)。
[0194]集電極開路輸出反相器85是進行將輸入信號反相的集電極開路輸出的反相輸出電路，輸入端子與節(jié)點N18連接，輸出端子與節(jié)點N2連接。集電極開路輸出反相器85在例如輸入端子(節(jié)點N18)為H狀態(tài)的情況下，在輸出端子(節(jié)點N2)作為輸出信號(信號Ql)輸出L狀態(tài)。另外，集電極開路輸出反相器85在例如輸入端子(節(jié)點N18)為L狀態(tài)的情況下，在輸出端子(節(jié)點N2)作為輸出信號(信號Ql)輸出開路狀態(tài)(高阻抗狀態(tài))。
[0195]電阻86連接在電源VCC與節(jié)點N2之間，與節(jié)點N2連接的集電極開路輸出反相器85的輸出端子及控制晶體管87的漏極端子為開路狀態(tài)的情況下，作為將節(jié)點N2保持為H狀態(tài)的上拉電阻發(fā)揮功能。
[0196]控制晶體管87例如是NMOS晶體管，源極端子(S)與電源GND連接，漏極端子(D)與節(jié)點N2連接。另外，控制晶體管87的柵極端子(G)與節(jié)點N16連接。
[0197]例如在將供電線圈11 (節(jié)點NI)的電壓利用電阻31及電阻32進行分壓而得的節(jié)點N16的電壓為控制晶體管87的閾值電壓以上的情況下，控制晶體管87成為導通狀態(tài)，在漏極端子輸出L狀態(tài)。另外，在節(jié)點N16的電壓為不到控制晶體管87的閾值電壓的情況下，控制晶體管87成為截止狀態(tài)，在漏極端子輸出開路狀態(tài)。
[0198]ON信號生成部80，通過檢測供電線圈11的電壓的下降沿，控制晶體管87成為截止狀態(tài)，并且集電極開路輸出反相器85在ton期間(第3期間)輸出開路狀態(tài)。而且，集電極開路輸出反相器85，在通過RC電路對電容器84充電而節(jié)點N18成為H狀態(tài)的情況下(相當于經(jīng)過ton期間后)，輸出L狀態(tài)。由此，ON信號生成部80，在供電線圈11的電壓的下降沿至ton期間(第3期間)，在驅動晶體管13的柵極端子輸出H狀態(tài)。
[0199]這樣，ON信號生成部80，在驅動晶體管13的兩端間的電位差(供電線圈11的激勵電壓)成為既定閾值范圍內(nèi)(例如，不到控制晶體管87的閾值電壓的范圍)的情況下，在預定的ton期間，使驅動晶體管13為導通狀態(tài)后，生成使驅動晶體管13為截止狀態(tài)驅動信號DRV。
[0200]OFF信號生成部90 (第2信號生成部)，在驅動晶體管13的兩端間的電位差(供電線圈11的激勵電壓)為從既定閾值范圍內(nèi)(例如，OV?閾值電壓Vth的范圍內(nèi))偏離的情況下，在經(jīng)過預定的toffMAX期間(第4期間)后，生成使驅動晶體管13為導通狀態(tài)的控制信號。
[0201]在此，toffMAX期間表示上述的toff期間的上限值，例如比驅動晶體管13的電壓(節(jié)點NI的電壓)通過諧振電路10從OV上升至再次返回OV的toff期間更長地規(guī)定。即，toffMAX期間，比驅動晶體管13的兩端間的電位差通過諧振電路10而變化到既定閾值范圍(例如，OV?閾值電壓Vth的范圍)外至再次返回既定閾值范圍內(nèi)的期間更長地規(guī)定。
[0202]另外，OFF信號生成部90具備緩沖器91、二極管92、電阻93、電容器94及集電極開路輸出緩沖器95。
[0203]緩沖器91的輸入端子與節(jié)點N16連接，輸出端子與節(jié)點N19連接。
[0204]二極管92同電阻93并聯(lián)連接在緩沖器91與集電極開路輸出緩沖器95之間，陽極端子與節(jié)點N20連接，陰極端子與節(jié)點N19連接。二極管92在緩沖器91的輸出成為L狀態(tài)的情況下，使蓄積在節(jié)點N20的電荷(電容器94所充電的電荷)放電，使節(jié)點N20立即成為L狀態(tài)。
[0205]電阻93同二極管92并聯(lián)連接在節(jié)點N19與節(jié)點N20之間。另外，電容器94連接在節(jié)點N20與電源GND之間。該電阻93及電容器94構成RC電路，根據(jù)電阻93及電容器94的時間常數(shù)，規(guī)定toffMAX期間。
[0206]集電極開路輸出緩沖器95是將輸入信號進行集電極開路輸出的輸出電路，輸入端子與節(jié)點N20連接，輸出端子與控制晶體管87的源極端子(S)連接。集電極開路輸出緩沖器95例如在輸入端子(節(jié)點N20)為H狀態(tài)的情況下，在輸出端子作為輸出信號(信號Q2)輸出開路狀態(tài)(高阻抗狀態(tài))。另外，集電極開路輸出緩沖器95例如在輸入端子(節(jié)點N20)為L狀態(tài)的情況下,在輸出端子作為輸出信號(信號Q2)輸出L狀態(tài)。
[0207]接著，對本實施方式中的供電系統(tǒng)10a的動作進行說明。
[0208]首先，對供電系統(tǒng)10a具備的供電裝置Ia的動作，參照圖15及圖16進行說明。
[0209]圖15是示出本實施方式中的供電裝置Ia的動作的一個例子的時序圖。此外，圖15所示的時序圖示出在受電裝置2不發(fā)生急劇的負載變動的情況下的供電裝置Ia的動作的一個例子。
[0210]該圖中，波形W41?W46從上開始順序分別表示(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)、(b)驅動信號DRV、(c) ON信號生成部80的輸出信號Ql、(d) OFF信號生成部90的輸出信號Q2、(e)控制晶體管87的狀態(tài)及(f)控制晶體管87的漏極電壓的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)表示電壓，(e)表示導通(ON)/非導通(OFF)的狀態(tài)，(b)?(d)及(f)表示邏輯狀態(tài)。另外，橫軸表示時間。另外，電壓Vth是用于使ON信號生成部80及OFF信號生成部90動作的閾值電壓。
[0211]此外，該圖中，從時刻T21至時刻T23的期間及從時刻T25至時刻T26的期間，與ton期間對應。另外，從時刻T23至時刻T25的期間與toff期間對應。
[0212]首先，在時刻T21，當供電線圈11的電壓下降至不到閾值電壓Vth，0N信號生成部80在輸出信號Ql輸出開路狀態(tài)(Open狀態(tài))輸出(參照波形W43)。
[0213]另外，另一方面，當供電線圈11的電壓下降至不到閾值電壓Vth，如波形W45所示，控制晶體管87成為截止狀態(tài)，其結果是，如波形W46所示，控制晶體管87的漏極電壓(漏極端子(D)的電壓)成為開路狀態(tài)。由此，在節(jié)點N2經(jīng)由電阻86供給電源VCC，如波形W42所示，驅動信號DRV成為H狀態(tài),因此驅動晶體管13成為導通狀態(tài)。
[0214]接著，電容器84的充電繼續(xù)，在時刻T22，當節(jié)點N18成為H狀態(tài)，集電極開路輸出反相器85在輸出信號Ql輸出L狀態(tài)(參照波形W43)。
[0215]其結果是，在時刻T23，節(jié)點N2從H狀態(tài)遷移至L狀態(tài)，驅動晶體管13成為截止狀態(tài)。由此，蓄積于諧振電路10的供電線圈11的電力被開放，諧振電路10使供電線圈11的電壓上升。
[0216]接著，在時刻T24，當供電線圈11的電壓成為閾值電壓Vth以上，ON信號生成部80在輸出信號Ql再次輸出開路狀態(tài)(Open狀態(tài))(參照波形W43)。
[0217]另外，另一方面，當供電線圈11的電壓上升至閾值電壓Vth以上，如波形W45所示，控制晶體管87成為導通狀態(tài)，其結果是，如波形W46所示，控制晶體管87作為漏極電壓輸出L狀態(tài)，驅動晶體管13的柵極電壓成為L狀態(tài)，因此驅動晶體管13維持截止狀態(tài)。
[0218]接著，在時刻T25，當供電線圈11的電壓下降至不到閾值電壓Vth，與上述的時刻T21相同，ON信號生成部80在輸出信號Ql輸出開路狀態(tài)，控制晶體管87成為截止狀態(tài)。其結果是，驅動晶體管13的柵極電壓成為H狀態(tài)，因此驅動晶體管13再次成為導通狀態(tài)。
[0219]下一時刻T26的供電裝置Ia的動作與上述的時刻T23的動作相同。
[0220]此外，圖15所示的例中，例如是在受電裝置2不發(fā)生急劇的負載變動的情況下的動作，因此toff期間在達到toffMAX期間前移行至ton期間。因此，OFF信號生成部90將輸出信號Q2維持在L狀態(tài)，不會輸出H狀態(tài)。
[0221]圖16是示出本實施方式中的供電裝置Ia的動作的另一個例子的時序圖。此外，圖16所示的時序圖示出在受電裝置2發(fā)生了急劇的負載變動的情況下的供電裝置Ia的動作的一個例子。
[0222]該圖中，波形W51?W56從上開始順序分別表示(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)、(b)驅動信號DRV、(c) ON信號生成部80的輸出信號Ql、(d) OFF信號生成部90的輸出信號Q2、(e)控制晶體管87的狀態(tài)及(f)控制晶體管87的漏極電壓的波形。另外，為了比較，波形W50表示不具備OFF信號生成部90的情況下的供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)的波形。
[0223]此外，關于各波形的縱軸，Ca)表示電壓，Ce)表示導通(ON) /非導通(OFF)的狀態(tài)，(b)?(d)及(f)表不邏輯狀態(tài)。另外,橫軸表不時間。另外，電壓Vth是用于使ON信號生成部80及OFF信號生成部90動作的閾值電壓。
[0224]另外，該圖中，從時刻T31至時刻T33的期間及從時刻T36至時刻T38的期間，與ton期間對應。另外，從時刻T38至時刻T39的期間，與toff期間對應。
[0225]另外，從時刻T31至時刻T34的動作，與圖15的從時刻T21至時刻T24的動作相同。
[0226]在時刻T34至時刻T35之間的期間，在受電裝置2發(fā)生了急劇的負載變動的情況下，供電線圈11的電壓成為如波形W50所示的電壓波形。這是由于在受電裝置2發(fā)生了急劇的負載變動，從而供電線圈11的磁能量的消耗發(fā)生變動，其結果是，供電線圈11的電壓不能下降至0V，成為與電源VCC的電壓Vcc接近。
[0227]然而，由于本實施方式中的供電裝置Ia具備OFF信號生成部90，所以在經(jīng)過了toffMAX期間的時刻T35，0FF信號生成部90的節(jié)點N20的電壓通過電容器94的充電而成為H狀態(tài)，其結果是，集電極開路輸出緩沖器95在輸出信號Q2輸出開路狀態(tài)。在此，ON信號生成部80的輸出信號Ql也是開路狀態(tài)，因此節(jié)點N2由于經(jīng)由電阻86由電源VCC供給的電壓而成為H狀態(tài)。
[0228]由此，驅動晶體管13的柵極電壓成為H狀態(tài)，因此在時刻T36，驅動晶體管13成為導通狀態(tài)。
[0229]而且，由于供電線圈11的電壓下降至不到閾值電壓Vth，因此在時刻T37，0N信號生成部80再次開始ton期間。S卩，ON信號生成部80在時刻T37至時刻T38之間，將使驅動晶體管13成為導通狀態(tài)的控制信號輸出至驅動晶體管13的柵極端子。
[0230]由此，驅動信號生成部30a與供電線圈11的電壓的下降沿同步，通過開關驅動晶體管13，如波形W51所示的振蕩得以繼續(xù)。
[0231 ] 如以上說明的那樣，本實施方式中的供電系統(tǒng)10a中，供電裝置Ia的驅動信號生成部30a具備ON信號生成部80 (第I信號生成部)和OFF信號生成部90 (第2信號生成部)。ON信號生成部80在供電線圈11的激勵電壓成為既定閾值范圍內(nèi)的情況下，在預定的ton期間(第3期間)、使驅動晶體管13成為導通狀態(tài)后，生成使驅動晶體管13成為非導通狀態(tài)的驅動信號DRV。而且，OFF信號生成部90在激勵電壓從既定閾值范圍內(nèi)偏離的情況下，在經(jīng)過預定的toffMAX期間(第4期間)后，生成使驅動晶體管13成為導通狀態(tài)的驅動信號DRV。
[0232]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)100a能夠不使用反饋線圈，而僅以供電線圈11來進行振蕩，因此能夠簡化供電裝置Ia的結構，能夠省空間化(緊湊化)及重量輕化。
[0233]另外，本實施方式中的供電系統(tǒng)10a具備OFF信號生成部90，因此在例如在受電裝置2發(fā)生了急劇的負載變動的情況下，或通過間歇驅動使供電線圈11的驅動停止的情況下，也能夠穩(wěn)定地重新開始振蕩。
[0234]另外，本實施方式中的供電系統(tǒng)10a在驅動晶體管13的兩端間(源極端子一漏極端子間)的電位差為OV附近的情況下進行驅動晶體管13的開關。由此，在開關時驅動晶體管13的兩端間(源極端子一漏極端子間)的電位變化小，因此本實施方式中的供電系統(tǒng)10a能夠降低供電線圈11及驅動晶體管13的發(fā)熱。
[0235]接著，對本發(fā)明所涉及的第3實施方式參照附圖進行說明。
[0236]供電線圈11的激勵電壓的周期性的波形變動中，包含激勵電壓的峰值電壓的變動。因此，在本實施方式中，對檢測激勵電壓的脈沖寬度的變動，作為供電線圈11的激勵電壓的周期性的波形變動的情況的一個例子進行說明。
[0237][第3實施方式]
圖17是示出根據(jù)本發(fā)明所涉及的第3實施方式的供電系統(tǒng)10b的一個例子的框圖。
[0238]該圖中，供電系統(tǒng)10b具備供電裝置Ib和受電裝置2。
[0239]供電裝置Ib具備供電線圈11、諧振電容器12、驅動晶體管13、緩沖器14、驅動信號生成部30、脈沖寬度變動檢測部40a及驅動控制部50。
[0240]此外，該圖中，對與圖1相同的結構賦予相同的標號，省略其說明。
[0241]在本實施方式中，供電裝置Ib取代峰值變動檢測部40而具備脈沖寬度變動檢測部40a這一點與第I實施方式不同。以下，對與該第I實施方式不同的結構進行說明。
[0242]<脈沖寬度變動檢測部40a的結構>
脈沖寬度變動檢測部40a (變動檢測部)檢測由供電線圈11激勵的激勵電壓的脈沖寬度的變動，作為與受電裝置2的諧振電容器22的連接狀態(tài)相應的受電裝置2的諧振電路20的諧振狀態(tài)的變更。此外，本實施方式中的驅動控制部50基于脈沖寬度變動檢測部40a檢測的脈沖寬度的變動，來判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0243]圖18是示出本實施方式中的脈沖寬度變動檢測部40a的一個例子的框圖。
[0244]該圖中，脈沖寬度變動檢測部40a具備電阻(41A、41B)、運算放大器42、脈沖寬度電壓轉換電路410、峰值保持電路401及變動檢測電路402。
[0245]此外，該圖中，對與圖2相同的結構賦予相同的標號，省略其說明。
[0246]脈沖寬度變動檢測部40a追加有脈沖寬度電壓轉換電路410這一點，與波圖2所示的峰值變動檢測部40不同。
[0247]脈沖寬度電壓轉換電路410配置在節(jié)點Nll與運算放大器42的+輸入端子之間，將由供電線圈11激勵的激勵電壓的周期性的波形的脈沖寬度的變動轉換為電壓的變動。脈沖寬度電壓轉換電路410具備反相器411、NMOS晶體管412、恒流源413及電容器414。
[0248]反相器411的輸入端子與節(jié)點Nll連接，輸出端子與NMOS晶體管412的柵極端子連接。反相器411將對節(jié)點Nll的電壓進行了邏輯反相的信號輸出至節(jié)點N21。反相器411在節(jié)點Nll為H狀態(tài)的情況下，使NMOS晶體管412為截止狀態(tài)(非導通狀態(tài))，在節(jié)點Nll為L狀態(tài)的情況下,使NMOS晶體管412為導通狀態(tài)(導通狀態(tài))。S卩，反相器411在節(jié)點Nll為H狀態(tài)的期間，使NMOS晶體管412為截止狀態(tài)。
[0249]NMOS晶體管412的源極端子與電源GND連接，柵極端子與反相器411的輸出信號線連接，漏極端子與節(jié)點N21連接。NMOS晶體管412控制利用恒流源413的向電容器414的充電及放電。
[0250]恒流源413連接在節(jié)點N21與電源VCC之間，從電源VCC向節(jié)點N21供給既定恒流。
[0251]電容器414連接在節(jié)點N21與電源GND之間，通過利用來自恒流源413的既定恒流的充電，將節(jié)點Nll為H狀態(tài)的期間轉換為節(jié)點N21的電壓。
[0252]另外，節(jié)點N21與運算放大器42連接，后段的峰值保持電路401及變動檢測電路402是與峰值變動檢測部40相同的峰值變動檢測電路。
[0253]這樣，脈沖寬度變動檢測部40a具備將節(jié)點Nll成為H狀態(tài)的期間(節(jié)點Nll的脈沖寬度)轉換為電壓值的脈沖寬度電壓轉換電路410，利用該脈沖寬度電壓轉換電路410的輸出作為由后段的峰值保持電路401及變動檢測電路402構成的峰值變動檢測電路的輸入。
[0254]接著，對本實施方式中的供電系統(tǒng)10b的動作參照附圖進行說明。
[0255]在本實施方式中，受電裝置2的動作與第I實施方式相同，因此在此省略其說明。
[0256]在此，參照圖19對脈沖寬度變動檢測部40a的動作進行說明。
[0257]圖19示出在能夠向受電裝置2供電的情況下的供電線圈11的電壓及脈沖寬度變動檢測部40a的檢測信號C的一個例子的圖。
[0258]該圖中，波形W61?波形W63從上開始順序分別表示(a)供電線圈11的電壓(節(jié)點NI的電壓)、(b)脈沖寬度轉換電壓(節(jié)點N21的電壓)及(c)脈沖寬度變動檢測部40a的檢測信號C的波形。此外，關于各波形的縱軸，(a)及(b)表示電壓，(C)表示邏輯狀態(tài)。另夕卜，橫軸表不時間。
[0259]該圖所示的例是能夠向受電裝置2供電的情況，由于受電裝置2的諧振電路20被切換為諧振狀態(tài)與非諧振狀態(tài)，如波形W61所示，供電線圈11的電壓的峰值電壓發(fā)生變動并且脈沖寬度發(fā)生變動。
[0260]例如，在波形W61，峰值電壓的低的位置，脈沖寬度變寬，因此在波形W62，在峰值電壓的低的脈沖與后段的脈沖之間，產(chǎn)生峰值電壓的變動(峰值電壓差AV的變化)。其結果是，脈沖寬度變動檢測部40a如波形W63所示，由于脈沖寬度的變動而在點P2不在檢測信號C輸出脈沖信號。
[0261]另外，在不能向受電裝置2供電的狀態(tài)的情況下，供電線圈11的周期性的電壓波形中，不發(fā)生脈沖寬度的變動，因此脈沖寬度變動檢測部40a，不會成為如上述波形W63的點P2那樣的不在檢測信號C輸出脈沖信號的狀態(tài)，而連續(xù)在檢測信號C輸出脈沖信號。
[0262]這樣，本實施方式中的供電裝置Ib能夠基于供電線圈11的電壓的周期性的波形的脈沖寬度的變動來判定受電裝置2是否能夠受電，基于該判定結果，進行連續(xù)驅動還是間歇驅動供電線圈11的切換。
[0263]另外，本實施方式中的供電裝置Ib的動作與圖6所示的第I實施方式相同。但是，在本實施方式中，在圖6的步驟S204，取代峰值電壓的變動，間歇控制部51判定是否存在脈沖寬度的變動。
[0264]如以上說明的那樣，本實施方式中的供電裝置Ib具備脈沖寬度變動檢測部40a(變動檢測部)。此外，供電線圈11的激勵電壓的周期性的波形變動中，包含激勵電壓的脈沖寬度的變動，脈沖寬度變動檢測部40a檢測脈沖寬度的變動，作為諧振電容器22的電連接狀態(tài)的變更。而且，驅動控制部50基于脈沖寬度變動檢測部40a檢測脈沖寬度的變動，來判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0265]由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)10b與第I及第2實施方式相同，能夠正確判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。由此，本實施方式中的供電系統(tǒng)10b達到與第I及第2實施方式相同的效果。
[0266]此外，本發(fā)明并不限定于上述各實施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進行變更。
[0267]例如，上述各實施方式中，關于供電系統(tǒng)100 (100a、100b)，作為一個例子，對供給用于對受電裝置2的電池26充電的電力的情況進行了說明，但不限于此。例如，供電系統(tǒng)100 (10aUOOb)也可以供給用于使受電裝置2或與受電裝置2連接的裝置動作的電力。
[0268]另外，上述各實施方式中，對單獨實施上述各實施方式的情況下進行了說明，但組合實施各實施方式也可以。
[0269]另外，上述各實施方式中，對供電線圈11的激勵電壓的周期性的波形變動中包含激勵電壓的峰值電壓的變動和激勵電壓的脈沖寬度的變動的情況進行了說明，但也可以包含例如激勵電壓的波形的頻率的變動、激勵電壓的波形的周期的變動等。即，也可以是變動檢測部檢測激勵電壓的波形的頻率的變動或激勵電壓的波形的周期的變動，作為諧振電容器22的電連接狀態(tài)的變更，驅動控制部50基于變動檢測部檢測的激勵電壓的波形的頻率的變動或激勵電壓的波形的周期的變動，判定是否是能夠向受電裝置2供電的狀態(tài)。
[0270]另外，上述各實施方式中，對諧振控制部60與電池26的充電電流相應地控制諧振狀態(tài)的情況進行了說明，但不限于此。例如，諧振控制部60與電池26的充電電壓相應地控制諧振狀態(tài)也可以。
[0271]另外，供電系統(tǒng)100 (100a、100b)具備的各構成，也可以通過專用的硬件來實現(xiàn)。另外，供電系統(tǒng)100 (100a、100b)具備的各構成，也可以由存儲器及CPU構成，通過將用于實現(xiàn)供電系統(tǒng)100 (10aUOOb)具備的各結構的程序載入存儲器來執(zhí)行來實現(xiàn)其功能。
[0272][標號說明]
UlaUb供電裝置；2受電裝置；10、20諧振電路；11供電線圈；12、22諧振電容器；13驅動晶體管；14、91緩沖器；21受電線圈；23諧振控制晶體管；24整流二極管；25平滑電容器；26 電池；27、62、63、31、32、41A、41B、45、47A、47B、83、86、93 電阻；30、30a 驅動信號生成部；40峰值變動檢測部；40a脈沖寬度變動檢測部；42、46、61運算放大器；43、82,92 二極管;44、84、94、414電容器;48、64比較器；50驅動控制部；51間歇控制部；52定時生成部；53、72 AND電路；54切換部；60諧振控制部；65基準電源；70、81、411反相器；71、75 OR電路；73 NAND電路；74、76 D-F/F ；80 ON信號生成部；85集電極開路輸出反相器；87控制晶體管；90 OFF信號生成部；95集電極開路輸出緩沖器；100、100a、10b供電系統(tǒng)；401峰值保持電路；402變動檢測電路；410脈沖寬度電壓轉換電路；412 NMOS晶體管；413恒流源。
【權利要求】
1.一種供電系統(tǒng)，具備具有供電線圈的供電裝置、和具有受電線圈的受電裝置，利用電磁感應從所述供電裝置向所述受電裝置提供電力，所述供電系統(tǒng)特征在于， 所述受電裝置具備: 諧振電路，具有由所述供電線圈供電的所述受電線圈、與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器、以及變更所述諧振電容器的電連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的第I開關元件， 所述供電裝置具備: 第2開關元件，與所述供電線圈串聯(lián)連接； 驅動信號生成部，變更所述第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號； 變動檢測部，檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為所述諧振電容器的電連接狀態(tài)的變更；以及 驅動控制部，基于所述變動檢測部檢測的所述周期性的波形變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制。
2.如權利要求1所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動控制部， 在預定的第I期間向所述第2開關元件供給所述驅動信號，使所述變動檢測部檢測所述周期性的波形變動，并且在所述第I期間判定為能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)的情況下，在所述第I期間后的預定的第2期間繼續(xù)向所述第2開關元件供給所述驅動信號，連續(xù)地驅動所述供電線圈， 在所述第I期間判定為不能向所述受電裝置供電的狀態(tài)的情況下，在所述第2期間停止向所述第2開關元件供給所述驅動信號，間歇地驅動所述供電線圈。
3.如權利要求2所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動控制部具備: 定時生成部，交替且定期地生成所述第I期間與所述第2期間。
4.如權利要求2或3所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 關于所述第I期間與所述第2期間，比所述第I期間更長地規(guī)定所述第2期間，使得在所述供電線圈與異物電磁耦合的情況下的發(fā)熱導致的所述異物的上升溫度為既定溫度以下。
5.如權利要求1至權利要求4的任一項所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述周期性的波形變動中，包含所述激勵電壓的峰值電壓的變動， 所述變動檢測部檢測所述峰值電壓的變動，作為所述諧振電容器的電連接狀態(tài)的變更， 所述驅動控制部基于所述變動檢測部檢測的所述峰值電壓的變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)。
6.如權利要求5所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述變動檢測部具備: 峰值保持電路，保持所述激勵電壓的峰值電壓；以及 檢測電路，基于所述峰值保持電路保持的保持電壓和所述激勵電壓的峰值電壓，來檢測所述峰值電壓的變動。
7.如權利要求1至權利要求6的任一項所述的供電系統(tǒng)，其特征在于， 所述周期性的波形變動中，包含所述激勵電壓的脈沖寬度的變動， 所述變動檢測部檢測所述脈沖寬度的變動，作為所述諧振電容器的電連接狀態(tài)的變更， 所述驅動控制部基于所述變動檢測部檢測的所述脈沖寬度的變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)。
8.如權利要求1至權利要求7的任一項所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述受電裝置具備: 諧振控制部，是通過控制所述第I開關元件來控制所述諧振電路的諧振狀態(tài)的諧振控制部，與流入通過將所述受電線圈接收的電力整流而得的直流電力來充電的電池的電流相應地，控制所述第I開關元件。
9.如權利要求1至權利要求8的任一項所述的供電系統(tǒng)，其特征在于，所述驅動信號生成部具備: 第I信號生成部，在所述激勵電壓成為既定閾值范圍內(nèi)的情況下，在預定的第3期間、使所述第2開關元件成為導通狀態(tài)后，生成使所述第2開關元件成為非導通狀態(tài)的所述驅動信號；以及 第2信號生成部，在所述激勵電壓從所述既定閾值范圍內(nèi)偏離的情況下，在經(jīng)過預定的第4期間后，生成使所述第2開關元件成為導通狀態(tài)的所述驅動信號。
10.一種供電裝置，是利用電磁感應向受電裝置提供電力的供電系統(tǒng)的供電裝置，所述受電裝置具備諧振電路，所述諧振電路具有由所述供電裝置具有的供電線圈供電的受電線圈、與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器、以及變更所述諧振電容器的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的第I開關元件，所述供電裝置特征在于，具備: 第2開關元件，與所述供電線圈串聯(lián)連接； 驅動信號生成部，變更所述第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號； 變動檢測部，檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與所述諧振電容器的連接狀態(tài)相應的所述諧振電路的諧振狀態(tài)的變更；以及 驅動控制部，基于所述變動檢測部檢測的所述周期性的波形變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行是否向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制。
11.一種供電方法，是利用電磁感應從供電裝置向具有受電線圈的受電裝置提供電力的供電系統(tǒng)的供電方法，所述供電裝置具有供電線圈以及驅動信號生成部，所述驅動信號生成部變更與所述供電線圈串聯(lián)連接的第2開關元件的導通狀態(tài)與非導通狀態(tài)，生成驅動所述供電線圈的驅動信號，所述供電方法特征在于，包含以下步驟: 變動步驟，所述受電裝置使諧振電路的諧振狀態(tài)發(fā)生變動，其中所述諧振電路具有由所述供電線圈供電的所述受電線圈、與所述受電線圈進行諧振的諧振電容器、以及變更所述諧振電容器的連接狀態(tài)來控制諧振狀態(tài)的第I開關元件； 變動檢測步驟，所述供電裝置檢測由所述供電線圈激勵的激勵電壓的周期性的波形變動，作為與所述諧振電容器的連接狀態(tài)相應的所述諧振電路的諧振狀態(tài)的變更；以及 驅動控制步驟，所述供電裝置基于由所述變動檢測步驟檢測的所述周期性的波形變動，來判定是否是能夠向所述受電裝置供電的狀態(tài)，基于該判定結果，進行向所述第2開關元件繼續(xù)供給所述驅動信號的控制。
【文檔編號】H02J17/00GK104518574SQ201410501124
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】岡崎則啟 申請人:精工電子有限公司