[发明专利]具有宽输入电压范围的无线电力发射器及其操作方法

权利要求书

1.一种电力发射器，用于对电子设备无线充电，所述电力发射器包括：

输入端，被配置为接收DC输入电压；

逆变器，被耦合到所述输入端以接收所述DC输入电压，所述逆变器被配置为生成具有占空因数的AC方波信号，占空因数被选择以提供预定的等效电压；

匹配网络，被耦合到所述逆变器以接收所述AC方波信号，所述匹配网络被配置为从所述AC方波信号生成充电信号，匹配网络包括多个切换电容；

多个可选择的初级线圈，被耦合到所述匹配网络以接收所述充电信号，所述多个可选择的初级线圈被配置为选择性地发送电力传输信号到所述电子设备上的接收线圈，所述多个可选择的初级线圈中的每个被选择性地激活，以确定与所述电子设备上的所述接收线圈最有效耦合的线圈组合；以及

所述多个切换电容基于所述多个可选择的初级线圈中有多少个被用于发送电力传输信号而被选择性地切换，匹配网络由选择的线圈组合而在谐振频率上谐振，谐振频率与充电信号的基波频率紧密匹配。

2.根据权利要求1的电力发射器，其中所述逆变器包括单级H桥拓扑结构。

3.根据权利要求1的电力发射器，其中所述逆变器被配置为以使用相移拓扑结构选择的所述占空因数来生成所述AC方波信号。

4.根据权利要求1的电力发射器，其中所述逆变器包括功率晶体管对，并且其中所述逆变器被配置为基于所述DC输入电压的幅值来调节晶体管的死区时间。

5.根据权利要求1的电力发射器，其中所述逆变器被配置为以多个不同频率生成所述AC方波信号，并且其中所述电力发射器被进一步配置为确定所述多个不同频率中的哪个频率导致对所述电子设备的有效电力传输。

6.根据权利要求5的电力发射器，其中所述电力发射器被配置为基于从所述电子设备接收的反馈来确定所述多个不同频率中的哪个频率导致对所述电子设备的有效电力传输。

7.根据权利要求1的电力发射器，其中所述匹配网络进一步包括电感。

8.根据权利要求1的电力发射器，其中所述线圈组合基于从所述电子设备接收的反馈信号来确定。

9.根据权利要求1的电力发射器，进一步包括输入电压检测器，被配置为确定所述DC输入电压的幅值。

10.根据权利要求9的电力发射器，其中所述逆变器被配置为通过利用相移技术来选择所述占空因数，以基于所确定的所述DC输入电压的幅值来提供所述预定的等效电压。

11.根据权利要求1的电力发射器，进一步包括被耦合到所述多个可选择的初级线圈的感测电路，并且其中所述感测电路被配置为感测在所述多个可选择的初级线圈中的至少一个上接收的信号以促进来自所述电子设备的通信，并控制到所述电子设备的电力传输量。

12.根据权利要求1的电力发射器，进一步包括微控制器，所述微控制器被配置为控制所述逆变器、所述匹配网络和所述多个初级线圈的操作。