[发明专利]操作无线电源发射器的反相器的方法及相应的装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及无线电源输送技术领域，尤其涉及操作无线电源发射器的反相器的方法、无线电源发射器及非易失性计算机可读介质。

【背景技术】

作为不使用电线或连接器传输电源(power)的简便方式，无线电源传输系统(Wireless Power Transfer Systems，WPTS)变得越来越受欢迎。当前在产业中发展的WPTS可分为两种主要的类型：磁感应(Magnetic Induction，MI)系统和磁谐振(Magnetic Resonance，MR)系统。这两种类型的系统均包括无线电源发射器和无线电源接收器。这两种类型的系统可被用于为处于其他应用中的移动设备(例如，智能电话)供电或充电。

感应式WPTS系统通常操作在指定的几百赫兹的频率范围，其使用频率变化作为电源控制机制。磁谐振WPTS系统通常操作在单谐振频率，其使用输入电压调节(regulation)来控制输出电源。在典型的应用中，磁谐振WPTS系统操作在6.78MHz的频率。

许多产业委员会均已致力于为基于无线电源传输的消费产品推进国际标准。当前，由于操作频率的不同，不同类型的WPTS系统无法互操作。

E类放大器为基于开关模式的放大器，其使用电感电容网络(LC网络)的谐振来实现软切换(soft switching)以获得较高的效率。射频应用中常使用E类放大器。

【发明内容】

本发明提供操作无线电源发射器的反相器的方法、无线电源发射器及非易失性计算机可读介质，可通过调整切换反相器的时间来提高效率。

本发明提供的一种操作无线电源发射器的反相器的方法，包括：测量所述无线电源发射器能看到的负载的特征指示；根据所述特征指示确定所述反相器的占空比；以及使用所述确定的占空比切换所述反相器；其中，所述反相器的电压根据谐振网络而改变。

本发明提供的一种无线电源发射器，可包括：反相器，所述反相器的电压根据谐振网络而改变；以及控制电路，用于测量所述无线电源发射器能看到的负载的特征指示，根据所述特征指示确定所述反相器的占空比，以及使用所述确定的占空比切换所述反相器。

本发明提供的一种非易失性计算机可读介质，包括存储在其中的指令，当处理器执行所述指令时，将执行本发明中操作无线电源发射器的反相器的方法，其中，所述反相器的电压根据谐振网络而改变。

由上可知，本发明所提供的所有技术方案中，根据测量的无线电源发射器能看到的负载的特征指示确定反相器的占空比，并使用所述确定的占空比切换所述反相器，由此，本发明实施例可通过调整切换反相器的时间来提高效率。

【附图说明】

图1A示出硬切换的情形时电压与时间变化的关系图。

图1B示出零电压切换情形时电压与时间的关系图。

图1C示出二极管导电情形时电压与时间的关系图。

图2示出无线电源系统100的框图。

图3示出E类放大器30的一个实施例。

图4根据本发明的一些实施例示出操作无线电源发射器的方法。

图5示出阻抗Xref的范围的一个实施例。

图6根据本发明的一个仿真示例示出对应不同阻抗情形的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的功率损耗的图示。

【具体实施方式】

在WPTS系统中，无线电源发射器和无线电源接收器可彼此电感耦合。由于彼此之间的间隙、线圈几何形状和/或布局位置的影响，无线电源发射器和无线电源接收器彼此松散地(loosely)耦合，也即，耦合系数(coefficient)相对较低。因为所述间隙、所述无线电源接收器的布局位置、所述无线电源接收器能看到的负载中的至少一个至少在耦合时改变，因此，所述无线电源发射器能看到的负载阻抗可能在较大范围内变化。例如，当多个接收器靠近所述发射器设置时，所述无线电源发射器能看到的负载阻抗可能变化，或者，当有外部的金属物体放置在所述发射器附近，所述无线电源发射器能看到的负载阻抗可能变化。当所述无线电源发射器包括使用电感电容谐振的反相器时，例如，E类放大器，所述无线电源发射器能看到的负载阻抗的变化将改变所述反相器(inverter)的调谐。当所述调谐被改变，所述反相器中的电流波或电压波的周期(timing)也将发生变化。因此，如图1A-1C所示，硬切换(hard switching)或二极管导电(diode conduction)将导致效率的降低。