[发明专利]无线电源发送电路及其控制方法

说明书

本发明提出一种无线电源发送电路及其控制方法。无线电源发送电路包含电源转换电路、一电力逆变器电路、电感电容电路、谐振发送电路、以及控制电路。其中，电感电容电路，包括电感与电容，其中电感电容电路的电抗大致上为零。电感电容电路用以将交流输出电流转换为线圈电流。谐振发送电路包含至少一发送线圈与可变电容电路，其中线圈电流流经至少一发送线圈，用以将电感电容电源转换为谐振无线电源。控制电路，用以产生电容调整信号，以调节可变电容电路的阻抗，使谐振发送电路大致上操作于阻抗匹配状况。

技术领域

本发明涉及一种无线电源发送电路，特别是指一种可使其中的谐振发送电路大致上操作于阻抗匹配(impedance matched)状况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的控制方法。

背景技术

无线电源发射电路一般而言用于无线充电应用，需具有恒定电流(constantcurrent)控制功能，而在功率输入或输出过高时，又需转换为恒定功率(constant power)控制模式，以避免损坏无线电源发射电路或是后级电路。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、一电力逆变器电路(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根据电力逆变器电路的输入电压VS的位准而决定。电源发送电路1用以产生谐振无线电源Pwlrs，以供应充电电源予充电电路13。

图1中所示的现有技术，其缺点在于需要相对较高的输入电压位准、相对较大的电压控制范围、以及很高分辨率的数字模拟转换器(未示出，用以控制降压转换电路与电力逆变器电路)，才能达到谐振电流IRS控制于恒定电流或是谐振无线电源Pwlrs控制于恒定功率的需求。谐振发送电路11包含电感Lp与电容Cp，以及反射阻抗Zeq。其中，反射阻抗Zeq为谐振发送电路11中的一个等效阻抗，其也受到接收端的充电电路13置放位置的影响而改变，此为本领域技术人员所熟知，在此不予赘述。

图1中所示的现有技术，其缺点在于，由于谐振发送电路11将该交流输出电源转换为谐振无线电源Pwlrs以实现无线电源发送，以对接收端的充电电路13(例如充电电池或手机)充电。由于在实际的应用上，充电电路13与谐振发送电路11的相对位置不同时，谐振发送电路11的反射阻抗Zeq会因而不同，这造成了功率损失。如图2所示，反射阻抗Zeq包含实部的反射电阻Req与虚部的反射电抗Xeq。图2显示，当接收端的充电设备与谐振发送电路11的相对位置不同时，会改变反射阻抗Zeq。其中，反射阻抗Zeq包含了反射电阻Req与反射电抗Xeq。反射电抗Xeq越大，谐振发送电路11阻抗不匹配的情况越严重，谐振无线电源Pwlrs的功率损失越大。如果要维持恒定电流或恒定功率，需要输入更高的电压与更高的功率。如图3所示，当反射阻抗Zeq的虚部反射电抗Xeq越大，其所需要的电感Lp上的压降越高，才能达到相同的电感电流。

本有鉴于此，本发明的目的在于，针对上述现有技术的缺点与不足，提出一种无线电源发送电路及其控制方法，可以解决前述现有技术的问题，减少谐振无线电源的功率损失，而实现恒定电流模式或恒定功率模式。

发明内容