[发明专利]用于高效率可变电力发送的设备和方法

说明书

技术领域

以下描述涉及使用无线电力的可变电力传输。

背景技术

由于针对便携式电子装置的需求得到迅速增加，所以对于这些装置来说使用有线电力供应已经变得越来越不方便。已经进行了关于无线电力传输的研究以克服有线电力供应的不便性以及传统电池的有限容量。一种传统的无线电力传输技术使用射频（RF）装置的谐振特性。

使用RF装置的谐振特性的无线电力传输系统可包括发送电力的源以及接收被发送的电力的目标。此外，无线电力传输系统可包括将来自源的电力进行放大以满足目标所需要的电力电平的功率放大器。当目标所需要的电力电平变化时，功率放大器可能需要对来自源的电力进行放大以满足需要的电力电平。

发明内容

技术方案

根据一个总的方面，一种高效率可变电力发送设备包括：可变电力产生单元，被构造为通过接通和断开具有恒定振幅的高频信号来相对于时间轴调制所述高频信号以输出可变电力；功率放大器（PA），被构造为基于具有预定电平的电源电压放大可变电力以满足目标装置所需要的电力电平；电源，被构造为将从电力源接收的交流（AC）电压转换为直流（DC）电压，基于DC电压产生具有预定电平的电源电压，并将具有预定电平的电源电压提供给PA。

高效率可变电力发送设备还可包括发送单元，所述发送单元被构造为通过发送线圈或天线将放大后的可变电力发送到目标装置。

可变电力产生单元可包括：高频信号产生单元，被构造为产生具有恒定振幅的高频信号；调制信号产生单元，被构造为产生具有根据目标装置所需要的电力电平的占空比的低频调制信号；开关控制器，被构造为基于低频调制信号控制开关的接通和断开状态来调制高频信号以产生可变电力。

可变电力产生单元可包括：高频信号产生单元，被构造为产生具有恒定振幅的高频信号；调制信号产生单元，被构造为产生具有根据目标装置所需要的电力电平的占空比的低频调制信号；数字逻辑处理单元，被构造为基于低频调制信号执行逻辑运算来调制高频信号以产生可变电力。

可变电力产生单元可包括：高频信号产生单元，被构造为产生具有恒定振幅的高频信号；调制信号产生单元，被构造为产生具有根据目标装置所需要的电力电平的占空比的低频调制信号；控制器，被构造为基于低频调制信号控制高频信号产生单元的操作来产生可变电力。

调制信号产生单元可通过执行德尔塔-西格玛调制来产生低频调制信号。

电源可包括：整流单元，被构造为对AC电压进行整流来产生DC电压。

电源可包括：变换单元，被构造为将从电力源接收的AC电压变换为具有与PA的额定电压相对应的电平的AC电压；整流单元，被构造为对具有与PA的额定电压相对应的电平的AC电压进行整流来产生DC电压。

PA可被构造为以开关模式或饱和模式操作为具有从由D类、E类、F类、E/F类、逆D类、逆E类和逆F类构成的组中选择的类的放大器。

PA可包括从由氮化镓（GaN）电力装置、碳化硅（SiC）电力装置、横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）电力装置以及金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）构成的组中选择的至少一个电力装置。

根据一个总的方面，一种高效率可变电力发送设备包括：高频信号产生单元，被构造为产生具有恒定振幅的高频信号；功率放大器（PA），被构造为基于可变电源电压放大高频信号以满足目标装置所需要的电力电平；可变电源，被构造为将从电力源接收的交流（AC）电压转换为直流（DC）电压，通过接通和断开DC电压来相对于时间轴调制DC电压以产生可变电源电压，并将可变电源电压提供给PA。

可变电源可包括：整流单元，被构造为对AC电压进行整流来产生DC电压；调制信号产生单元，被构造为产生具有根据目标装置所需要的电力电平的占空比的低频调制信号；开关控制器，被构造为基于低频调制信号控制开关的接通和断开状态来调制DC电压以产生可变电源电压。

调制信号产生单元可通过执行德尔塔-西格玛调制来产生低频调制信号。

根据一个总的方面，一种高效率可变电力发送方法包括：将从电力源接收的交流（AC）电压转换为直流（DC）电压；基于DC电压产生具有预定电平的电源电压；将具有预定电平的电源电压提供给功率放大器（PA）；通过接通和断开具有恒定振幅的高频信号来相对于时间轴调制所述高频信号以输出可变电力；使用PA基于具有预定电平的电源电压放大可变电力来满足目标装置所需要的电力电平。