[发明专利]无线电源发送电路及其控制电路与控制方法

说明书

本发明提出一种无线电源发送电路，其包含一电力反用换流电路(power inverter circuit)，一切换元件，用以转换一直流电源而产生一交流输出电源，其中该交流输出电源包括一交流输出电流；一谐振发送电路将该交流输出电源转换为一谐振无线电源，其中该谐振无线电源包含一谐振电流；以及一控制电路，用以根据一电流参考讯号，以及一谐振电流相关的讯号的差值而产生一阻抗控制讯号，用以控制该可变电容电路的阻抗，以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。此外，本发明还提出用于无线电源发送电路中的控制电路与控制方法。

技术领域

本发明涉及一种无线电源发送电路，特别是指一种可操作于恒定电流模式的无线电源发送电路。本发明也涉及用于无线电源发送电路中的控制电路与控制方法。

背景技术

无线电源发射电路一般而言需具有恒定电流(constant current)控制功能，然而传统的无线电源发射电路却因而需要较高的输入电压而导致许多问题。请参阅图1，图1显示一种现有技术的无线电源发送电路(无线电源发送电路1)，无线电源发送电路1包括一降压转换电路，一电力反用换流电路(power inverter circuit)，一谐振发送电路11，以及一谐振匹配电路12。其中谐振电流IRS根据电力反用换流电路的输入电压VS的位准而决定。

图1中所示的现有技术，其缺点在于需要很高的输入电压位准、很大的电压控制范围、以及很高分辨率的数字模拟转换器，才能达到谐振电流控制的需求。请参阅图2，图2显示无线电源发送电路1操作功率为16W时，其输入电压位准对应反射电阻的特性曲线图，图中显示全桥式D类反用换流电路需0-33V的输入电压范围，E类反用换流电路电力反用换流电路需0-42V的输入电压范围，半桥式D类反用换流电路则需0-66V的输入电压范围，而为了恒定电流控制的精准度，需要极高分辨率的数字模拟转换器，特别是在较低的反射电阻时。

本发明相较于图1的现有技术，其优点在于以模拟方式，以及较低的输入电压范围或固定的输入电压，而达成恒定电流控制模式，具有电路简约，快速响应，以及可降低成本等优点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种无线电源发送电路及其控制电路与控制方法，以模拟方式，以及较低的输入电压范围或固定的输入电压，而达成恒定电流控制模式，具有电路简约，快速响应，以及可降低成本等优点。

为达上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种无线电源发送电路，包含：一电力反用换流电路(power inverter circuit)，包括至少第一切换元件，用以转换第一直流电源而产生一交流输出电源，其中该交流输出电源包括一交流输出电流；一谐振发送电路，包含一发送线圈以及一可变电容电路，将该交流输出电源转换为一谐振无线电源，其中该谐振无线电源包含一谐振电流；以及一控制电路，用以根据一电流参考讯号，以及一谐振电流相关的讯号的差值而产生一阻抗控制讯号，用以控制该可变电容电路的阻抗，以调节该谐振电流或该交流输出电流大致上维持于一预设的电流位准。

在一较佳实施例中，该可变电容电路包含一可变电容器(varactor)；其中该阻抗控制讯号为一模拟讯号且耦接于该可变电容器的控制端，用以模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗。

在一较佳实施例中，该控制电路包含：一峰值侦测电路，用以侦测该谐振电流相关的讯号的峰值而产生一电流峰值讯号；一转导放大电路(transconductance amplifiercircuit)，根据该电流峰值讯号以及一参考电流讯号而产生一差值讯号；一积分滤波电路，将该差值讯号积分滤波而产生一滤波电流讯号；以及一缓冲放大电路，根据滤波电流讯号而产生一阻抗控制偏压(impedance control bias voltage)，用以通过控制该可变电容器的控制端而模拟且连续地控制该可变电容器的阻抗；其中该阻抗控制讯号包含该阻抗控制偏压。

在一较佳实施例中，该无线电源发送电路根据该切换元件的一导通电流而产生该谐振电流相关的讯号。