本申請(qǐng)整體涉及無線功率發(fā)射機(jī)的測(cè)試，并且更具體地涉及用于調(diào)諧無線功率發(fā)射機(jī)測(cè)試單元的電阻和/或電抗的方法和裝置。

背景技術(shù)：

無線功率發(fā)射機(jī)被配置為在一定范圍的負(fù)載條件下規(guī)定的參數(shù)內(nèi)操作。為了確保無線功率發(fā)射機(jī)在所規(guī)定的參數(shù)內(nèi)操作，測(cè)試設(shè)備可以使發(fā)射機(jī)承受包括各種負(fù)載阻抗的多個(gè)負(fù)載條件。為了確保測(cè)試設(shè)備正確地重新創(chuàng)建所需的負(fù)載阻抗，需要用于調(diào)諧無線功率發(fā)射機(jī)測(cè)試單元的電阻和電抗的方法和裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，提供了用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置。裝置包括可配置為連接到功率源的可調(diào)阻抗電路。裝置包括耦合到可調(diào)阻抗電路的變壓器。裝置包括感測(cè)電路，感測(cè)電路被配置為感測(cè)指示可調(diào)阻抗電路的寄生阻抗的參數(shù)。裝置包括驅(qū)動(dòng)器電路，驅(qū)動(dòng)器電路被配置為利用基于所感測(cè)的參數(shù)的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)變壓器，該信號(hào)使得變壓器向可調(diào)阻抗電路施加第一電壓。第一電壓具有與由寄生阻抗引起的電壓降基本相同的幅度。第一電壓與電壓降異相。

在一些其他實(shí)現(xiàn)中，提供了用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的方法。方法包括感測(cè)指示可配置為連接到功率源的可調(diào)阻抗電路的寄生阻抗的參數(shù)。方法還包括利用基于所感測(cè)的參數(shù)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)耦合到可調(diào)阻抗電路的變壓器，該信號(hào)使得變壓器向可調(diào)阻抗電路施加第一電壓。第一電壓具有與由寄生阻抗引起的電壓降基本相同的振幅。第一電壓與電壓降異相。

在另外一些實(shí)現(xiàn)中，提供了用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置。裝置包括用于向功率源提供可調(diào)阻抗的部件。裝置包括用于感測(cè)指示用于提供可調(diào)阻抗的部件的寄生阻抗的參數(shù)的部件。裝置包括用于將第一電壓施加到用于基于所感測(cè)的參數(shù)提供可調(diào)阻抗的部件的部件。第一電壓具有與由寄生阻抗引起的電壓降基本相同的振幅。第一電壓與電壓降異相。

附圖說明

現(xiàn)在將參考附圖、結(jié)合各種實(shí)現(xiàn)來描述本技術(shù)的上述方面以及其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。然而，所示出的實(shí)現(xiàn)僅僅是示例，而不旨在限制。貫穿附圖，除非另有說明，否則相似的附圖標(biāo)記通常標(biāo)識(shí)相似的組件。請(qǐng)注意，以下圖形的相對(duì)尺寸可能未按比例繪制。

圖1是根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的無線功率傳輸系統(tǒng)的功能框圖。

圖2是根據(jù)一些其他示例性實(shí)現(xiàn)的無線功率傳輸系統(tǒng)的功能框圖。

圖3是根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的包括發(fā)射或接收耦合器的圖2的發(fā)射電路系統(tǒng)或接收電路系統(tǒng)的一部分的示意圖。

圖4示出了根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置的混合示意圖/功能框圖。

圖5示出了根據(jù)一些其他示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置的另一功能框圖。

圖6是描繪根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的方法的流程圖。

圖7是根據(jù)一些其他示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置的功能框圖。

具體實(shí)施方式

在下面的詳細(xì)描述中，參考形成本公開的一部分的附圖。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的示例性實(shí)現(xiàn)并不意味著限制。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題的精神或范圍的情況下，可以利用其他實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行其他改變。將容易理解，如本文中整體描述并且在圖中示出的，本公開的各方面可以以各種各樣的不同配置進(jìn)行布置、取代、組合和設(shè)計(jì)，所有這些配置都被明確地預(yù)期并形成本公開的一部分。

無線功率傳輸可以指在不使用物理電導(dǎo)體的情況下，將與電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)或其他方式相關(guān)聯(lián)的任何形式的能量從發(fā)射機(jī)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)(例如，功率可以通過自由空間傳輸)?？梢酝ㄟ^“接收耦合器”接收、捕獲或耦合無線場(chǎng)(例如，磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))中的功率輸出，以實(shí)現(xiàn)功率傳輸。

本文使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)現(xiàn)的目的，并不旨在限制本公開。應(yīng)當(dāng)理解，如果想要一個(gè)特定數(shù)量的權(quán)利要求要素，這種意圖將在權(quán)利要求中被明確地記載，并且在沒有這種記載的情況下，不存在這樣的意圖。例如，除非上下文另有明確指出，否則如本文所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”也旨在包括復(fù)數(shù)形式。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括所關(guān)聯(lián)列出的項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合和所有組合。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包括”、“包含”時(shí)，指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。諸如“至少一個(gè)”的表達(dá)在元素列表之前時(shí)，修改整個(gè)元素列表，并且不修改列表的各個(gè)元素。

圖1是根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的無線功率傳輸系統(tǒng)100的功能框圖?？梢詮墓β试?未示出)向發(fā)射機(jī)104提供輸入功率102，以經(jīng)由用于執(zhí)行能量傳輸?shù)陌l(fā)射耦合器114生成無線(例如，磁或電磁)場(chǎng)105。當(dāng)接收機(jī)108位于由發(fā)射機(jī)104產(chǎn)生的無線場(chǎng)105中時(shí)，接收機(jī)108可以接收功率。無線場(chǎng)105對(duì)應(yīng)于由發(fā)射機(jī)104輸出的能量可由接收機(jī)108捕獲的區(qū)域。接收機(jī)108可以耦合到無線場(chǎng)105并且生成輸出功率110，用于由耦合到輸出功率110的設(shè)備(圖中未示出)存儲(chǔ)或消耗。發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108兩者被隔開距離112。

在一個(gè)示例實(shí)現(xiàn)中，經(jīng)由由發(fā)射耦合器114生成的時(shí)變磁場(chǎng)來感應(yīng)地傳輸功率。發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108可以進(jìn)一步根據(jù)相互諧振關(guān)系來配置。當(dāng)接收機(jī)108的諧振頻率和發(fā)射機(jī)104的諧振頻率基本上相同或非常接近時(shí)，發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108之間的傳輸損耗最小。然而，即使發(fā)射機(jī)104和接收機(jī)108之間的諧振不匹配，但也可以傳輸能量，但是可能降低效率。例如，當(dāng)諧振不匹配時(shí)，效率可能較低。通過將能量從發(fā)射耦合器114的無線場(chǎng)105耦合到駐留在無線場(chǎng)105附近的接收耦合器118，而不是將能量從發(fā)射耦合器114傳播到自由空間中，發(fā)生能量的傳輸。因此，諧振感應(yīng)耦合技術(shù)可以允許在各種距離上以及利用各種感應(yīng)耦合器配置來改善效率和功率傳輸。

在一些實(shí)現(xiàn)中，無線場(chǎng)105對(duì)應(yīng)于發(fā)射機(jī)104的“近場(chǎng)”。近場(chǎng)可對(duì)應(yīng)于存在由發(fā)射耦合器114中的電流和電荷產(chǎn)生的強(qiáng)電抗場(chǎng)的區(qū)域，其最小程度地從發(fā)射耦合器114輻射功率。近場(chǎng)可以對(duì)應(yīng)于發(fā)射耦合器114的大約一個(gè)波長(zhǎng)(或其一部分)內(nèi)的區(qū)域?？梢酝ㄟ^將無線場(chǎng)105中的大部分能量耦合到接收耦合器118，而不是將電磁波中的大部分能量傳播到遠(yuǎn)場(chǎng)，來發(fā)生有效的能量傳輸。當(dāng)位于無線場(chǎng)105內(nèi)時(shí)，可以在發(fā)射耦合器114和接收耦合器118之間形成“耦合模式”。

圖2是根據(jù)一些其他示例性實(shí)現(xiàn)的無線功率傳輸系統(tǒng)200的功能框圖。系統(tǒng)200可以是具有與圖1的系統(tǒng)100類似的操作和功能的無線功率傳輸系統(tǒng)。然而，與圖1相比，系統(tǒng)200提供關(guān)于無線功率傳輸系統(tǒng)200的組件的附加細(xì)節(jié)。系統(tǒng)200包括發(fā)射機(jī)204和接收機(jī)208。發(fā)射機(jī)204包括發(fā)射電路系統(tǒng)206，發(fā)射電路系統(tǒng)206包括振蕩器222、驅(qū)動(dòng)器電路224以及濾波匹配電路226。振蕩器222可以被配置為生成可以響應(yīng)于頻率控制信號(hào)223被調(diào)節(jié)的期望頻率的信號(hào)。振蕩器222將振蕩器信號(hào)提供給驅(qū)動(dòng)器電路224。驅(qū)動(dòng)器電路224可以被配置為基于輸入電壓信號(hào)(vd)225，以發(fā)射耦合器214的諧振頻率驅(qū)動(dòng)發(fā)射耦合器214。

濾波匹配電路226濾除諧波或其他不想要的頻率，并將發(fā)射電路系統(tǒng)206的阻抗匹配到發(fā)射耦合器214。作為驅(qū)動(dòng)發(fā)射耦合器214的結(jié)果，發(fā)射耦合器214生成無線場(chǎng)205，以足以對(duì)電池236充電的電平無線地輸出功率。

接收機(jī)208包括接收電路系統(tǒng)210，接收電路系統(tǒng)210包括匹配電路232和整流器電路234。匹配電路232可將接收電路系統(tǒng)210的阻抗與接收耦合器218的阻抗匹配。整流器電路234可以從交流(ac)功率輸入生成直流(dc)功率輸出，以對(duì)電池236充電。接收機(jī)208和發(fā)射機(jī)204可以附加地在單獨(dú)的通信信道219(例如，藍(lán)牙、zigbee、蜂窩等)上通信。接收機(jī)208和發(fā)射機(jī)204可以備選地使用無線場(chǎng)205的特性經(jīng)由帶內(nèi)信令通信。在一些實(shí)現(xiàn)中，接收機(jī)208可以被配置為確定由發(fā)射機(jī)204發(fā)射并由接收機(jī)208接收的功率量是否適合于對(duì)電池236充電。

圖3是根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的圖2的發(fā)射電路系統(tǒng)206或接收電路系統(tǒng)210的一部分的示意圖。如圖3所示，發(fā)射或接收電路系統(tǒng)350可以包括耦合器352。耦合器352也可以被稱為或被配置為“導(dǎo)體環(huán)路”、線圈、電感器或“磁”耦合器。術(shù)語“耦合器”通常是指可以無線地輸出或接收能量以耦合到另一“耦合器”的組件。

環(huán)路或磁耦合器的諧振頻率基于環(huán)路或磁耦合器的電感和電容。電感可以簡(jiǎn)單地是由耦合器352創(chuàng)建的電感，而電容可以經(jīng)由電容器(或耦合器352的自電容)被添加，以在期望的諧振頻率處創(chuàng)建諧振結(jié)構(gòu)。作為非限制性示例，電容器354和電容器356可以被添加到發(fā)射或接收電路系統(tǒng)350，以創(chuàng)建選擇諧振頻率處的信號(hào)358的諧振電路。對(duì)于使用呈現(xiàn)較大電感的大直徑耦合器的較大尺寸的耦合器，產(chǎn)生諧振所需的電容值可能較低。此外，隨著耦合器的尺寸增加，耦合效率可能增加。如果發(fā)射和接收耦合器的尺寸均增加，這是正確的。對(duì)于發(fā)射耦合器，具有基本上對(duì)應(yīng)于耦合器352的諧振頻率的頻率的信號(hào)358可以是耦合器352的輸入。

為了確保諸如發(fā)射機(jī)204的無線功率發(fā)射機(jī)在規(guī)定的參數(shù)內(nèi)工作，測(cè)試設(shè)備可以使發(fā)射機(jī)204(例如，在濾波匹配電路226的輸出處)承受具有各種負(fù)載阻抗的多個(gè)負(fù)載條件。然而，在實(shí)踐中，這種測(cè)試設(shè)備中的電氣部件之間的寄生阻抗(例如，寄生電容)可能會(huì)阻止測(cè)試設(shè)備準(zhǔn)確地向被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)204呈現(xiàn)非常低的阻抗。例如，在某些情況下，由于這些寄生阻抗，為了所需的1.2ω的阻抗調(diào)諧這種測(cè)試設(shè)備可能會(huì)使得測(cè)試設(shè)備提供約5ω的實(shí)際阻抗。當(dāng)寄生電抗增加時(shí)，這些寄生阻抗可能引起寄生實(shí)電阻的正偏移。因此，本申請(qǐng)考慮抵消由測(cè)試設(shè)備組件呈現(xiàn)的寄生阻抗(例如，實(shí)電阻和/或虛電抗)，以顯著減少或消除那些寄生阻抗對(duì)被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)204的影響?？梢越Y(jié)合以下的圖4和圖5更詳細(xì)地描述示例實(shí)現(xiàn)。

圖4示出了根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)204的阻抗范圍的裝置400的混合示意圖/功能框圖。裝置400可以包括加載測(cè)試板，加載測(cè)試板被配置為使被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)204(圖4中未示出)承受一定范圍的阻抗，以用于確定無線功率發(fā)射機(jī)204是否在這一定范圍的阻抗內(nèi)的期望參數(shù)內(nèi)操作。在一些實(shí)現(xiàn)中，裝置400可以用于測(cè)試被配置為同時(shí)對(duì)多個(gè)不同的接收機(jī)設(shè)備充電的充電墊。由于每個(gè)接收機(jī)設(shè)備可以基于其大小尺寸、電池電量或其他屬性向墊中的發(fā)射電路系統(tǒng)206呈現(xiàn)不同的阻抗，因此期望墊內(nèi)的發(fā)射機(jī)204能夠在大范圍的阻抗上有效地操作。該測(cè)試裝置400可用于模擬該范圍的負(fù)載阻抗，以確保適當(dāng)?shù)牟僮鳌?/p>

裝置400可以包括可電耦合到并且可配置以驅(qū)動(dòng)可調(diào)阻抗電路440的可調(diào)電源412。在一些實(shí)現(xiàn)中，例如，為了測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)204(圖2)，發(fā)射電路系統(tǒng)206的輸出可以連接作為可調(diào)節(jié)電源412而不是發(fā)射耦合器214。

可調(diào)阻抗電路440可以包括第一組開關(guān)414，每個(gè)開關(guān)與電源412的第一端子串聯(lián)連接，并連接到第一電阻器組416中多個(gè)并聯(lián)連接的電阻器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第一組開關(guān)414中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，可以將第一電阻器組416中的對(duì)應(yīng)電阻器切換到電源412的路徑?？烧{(diào)阻抗電路440附加地可以包括第二組開關(guān)418，每個(gè)開關(guān)與第一電阻器組416串聯(lián)連接，并連接到第一電容器組420中多個(gè)并聯(lián)連接的電容器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第二組開關(guān)418中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，第一電容器組420中對(duì)應(yīng)的電容器可以切換到電源412的路徑。可調(diào)阻抗電路440可以附加地包括第三組開關(guān)422，每個(gè)開關(guān)與第一電容器組420串聯(lián)連接，并連接到第一電感器組424中多個(gè)并聯(lián)連接的電感器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第三組開關(guān)422中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，第一電感器組424中的對(duì)應(yīng)的電感器可以被切換到電源412的路徑。

可調(diào)阻抗電路440還可以包括第四組開關(guān)438，每個(gè)開關(guān)與電源412的第二端子串聯(lián)連接，并且連接到第二電阻器組436中多個(gè)并聯(lián)連接的電阻器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第四組開關(guān)438中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，第二電阻器組436中的對(duì)應(yīng)電阻器可以切換到電源412的路徑。可調(diào)阻抗電路440可以附加地包括第五組開關(guān)434，每個(gè)開關(guān)與第二電阻器組436串聯(lián)連接，并連接到第二電容器組432中多個(gè)并聯(lián)連接的電容器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第五組開關(guān)434中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，第二電容器組432中對(duì)應(yīng)的電容器可以切換到電源412的路徑?？烧{(diào)阻抗電路440可以附加地包括第六組開關(guān)430，每個(gè)開關(guān)與第二電容器組432串聯(lián)連接，并且連接到第二電感器組428中多個(gè)并聯(lián)連接的電感器中的相應(yīng)一個(gè)。通過閉合第六組開關(guān)430中的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)，可以將第二電感器組428中對(duì)應(yīng)的電感器切換到電源412的路徑。通過分別調(diào)節(jié)第一至第六組開關(guān)414、418、422、438、434和430的一個(gè)或多個(gè)中的開關(guān)，可以向被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)204(未示出)提供一定范圍的阻抗。盡管在可調(diào)阻抗電路440中示出了組件的特定布置(例如，并聯(lián)連接的組件)，但是本申請(qǐng)不限于此，并且可調(diào)阻抗電路440可以具有任何布置(例如，串聯(lián)連接、串聯(lián)-并聯(lián)連接、pi和/或delta連接、使用可變阻抗組件、或其任何組合)，使得電阻、電容和電感中的每一個(gè)可以被獨(dú)立地調(diào)諧或調(diào)節(jié)。

然而，可調(diào)阻抗電路440中的寄生阻抗(例如，可調(diào)阻抗電路440中的電阻器、電容器、電感器或開關(guān)中的一個(gè)或多個(gè)的電阻和/或電抗)可以防止可調(diào)阻抗電路440實(shí)現(xiàn)非常低的阻抗(例如，約1歐姆)。根據(jù)一些實(shí)現(xiàn)，為了最小化、基本上消除或補(bǔ)償這些寄生阻抗，變壓器426與可調(diào)阻抗電路440串聯(lián)放置，并且在可調(diào)阻抗電路440的平衡點(diǎn)處。變壓器426被配置為施加與可調(diào)阻抗電路440串聯(lián)的寄生阻抗(例如，寄生阻抗的實(shí)電阻)引起的電壓降相等的電壓。平衡點(diǎn)可以被定義為可調(diào)阻抗電路440內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，在該節(jié)點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)電壓在任何特定的時(shí)間基本上是跨越電源412的電壓的一半(例如，其中基本上相等的阻抗位于電源412的第一端子和平衡點(diǎn)之間、以及平衡點(diǎn)和電源412的第二端子之間)。如圖4所示，這可以是第一和第二電感器組424、428之間的可調(diào)阻抗電路440中的點(diǎn)，但是平衡點(diǎn)可以在取決于可調(diào)阻抗電路440的特定布局或設(shè)計(jì)的另一位置處。

在圖4中，使用差分放大器402來確定、檢測(cè)或測(cè)量該寄生阻抗(例如，實(shí)電阻)，差分放大器402具有在第一電容器組420之前和第二電容器組432之后、分別在節(jié)點(diǎn)442和444處連接到可調(diào)阻抗電路440的第一端子和第二端子。差分放大器402測(cè)量跨越可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件上的電壓降(例如，第一和第二電容器組420、432，第一和第二電感器組424、428以及相關(guān)聯(lián)的開關(guān)組418、422、430、438)，并且利用該測(cè)量來確定沒有外加跨越變壓器426的電壓時(shí)的實(shí)際寄生阻抗，以及當(dāng)對(duì)所施加的電壓進(jìn)行細(xì)調(diào)期間通過變壓器426注入電壓時(shí)仍然剩余的凈的有效寄生阻抗(例如，待衰減或抵消)。

為了基本上抵消由可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的寄生阻抗(例如，實(shí)電阻)引起的電壓降，在變壓器426的次級(jí)線圈(s)處施加的電壓應(yīng)當(dāng)具有與加載期間在變壓器426處沒有施加電壓時(shí)，跨越差分放大器402測(cè)量的電壓基本上相同的幅度，并且與其大約180°異相。以這種方式，跨越差分放大器402的輸入可以實(shí)現(xiàn)基本為零的均方根(rms)電壓降，并且由于可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的寄生電阻，因此在差分放大器402的輸出處實(shí)現(xiàn)基本為零的均方根(rms)電壓降。由于在該條件下不存在跨越主要電抗組件的有效rms電壓降，所以被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)204將基本上不受可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的實(shí)際寄生電阻的影響。因此，變壓器426基本上施加、增加或呈現(xiàn)幅度等于在加載期間的可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的寄生阻抗的幅度(例如，實(shí)電阻)的負(fù)阻抗(例如，負(fù)的實(shí)電阻)。以這種方式，差分放大器402的輸出提供反饋信號(hào)，該反饋信號(hào)的振幅與可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的寄生電阻的部分成比例，該部分尚未被變壓器426處增加的負(fù)電阻補(bǔ)償或抵消。

為了確保正確地調(diào)諧相移以實(shí)現(xiàn)上述結(jié)果，差分放大器402的輸出可以被饋送到相移電路404中。相移電路404被配置為基于差分放大器402的輸出，調(diào)節(jié)相移電路404的輸出的相位(例如，相位被移位直到差分放大器402的輸出具有基本為零的振幅)。相移電路404的經(jīng)相位調(diào)節(jié)的輸出可以被輸入到第一驅(qū)動(dòng)器電路406a和反相器408。反相器408的輸出可以被饋送到第二驅(qū)動(dòng)器電路406b。第一驅(qū)動(dòng)器電路406a和第二驅(qū)動(dòng)器電路406b的輸出形成差分驅(qū)動(dòng)放大器，差分驅(qū)動(dòng)放大器被配置為驅(qū)動(dòng)變壓器426的初級(jí)線圈(p)處的電壓。在一些實(shí)現(xiàn)中，相移電路404可以被配置為調(diào)節(jié)其輸出信號(hào)的相位，直到差分放大器402的輸出的振幅基本為零。這是因?yàn)楫?dāng)變壓器426的次級(jí)線圈(s)中感應(yīng)的電壓在幅度上等于由可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件的寄生阻抗引起的電抗組件兩端的實(shí)際電壓降，并且與其180°異相時(shí)，跨越可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件(以及跨越差分放大器402的輸入)的電壓降將基本為零。這也可以被認(rèn)為是當(dāng)變壓器426的次級(jí)線圈處施加的負(fù)電阻具有與可調(diào)阻抗電路440的基本電抗組件的寄生電阻的幅度基本相等的幅度時(shí)。在一些其他實(shí)現(xiàn)中，可以不使用差分驅(qū)動(dòng)器放大器設(shè)置。在這些實(shí)現(xiàn)中，第一和第二驅(qū)動(dòng)器電路406a、406b和反相器408可以由單個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路(未示出)代替，單個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路具有跨越變壓器426的初級(jí)線圈連接的輸出端子。

圖5示出了根據(jù)一些其他示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)204的阻抗范圍的裝置500的另一功能框圖。圖5可以是先前結(jié)合圖4描述的概念的更一般的實(shí)現(xiàn)。因此，圖5中的裝置500的一個(gè)或多個(gè)組件可以對(duì)應(yīng)于或可以替代圖4中的裝置400的一個(gè)或多個(gè)組件。在圖5中，裝置500包括可以對(duì)應(yīng)于或執(zhí)行與圖4的差分放大器402類似功能的電流感測(cè)變壓器502。代替測(cè)量跨越圖4的可調(diào)阻抗電路440的電壓降，電流感測(cè)變壓器502可以被配置為感測(cè)與通過可調(diào)阻抗電路(未示出但類似于圖4的電路440)的電流成比例的電流。當(dāng)然，電流感測(cè)變壓器502可以由被配置為感測(cè)循環(huán)通過的電流、或者跨越可調(diào)阻抗電路(未示出)的至少一部分出現(xiàn)的電壓的任何其他模塊或電路所替代。裝置500還包括接受電流感測(cè)變壓器502的輸出作為輸入的單位增益緩沖器504。單位增益緩沖器504在電流檢測(cè)感測(cè)變壓器502與在單位增益緩沖器504之后的組件之間提供阻抗隔離。

裝置500附加地包括rlc無源電路506，rlc無源電路506可被配置為接收單位增益緩沖器504的輸出作為輸入，并將信號(hào)輸出到正弦波調(diào)制器508和余弦波調(diào)制器514中的每一個(gè)。正弦波調(diào)制器508被配置為將rlc無源電路506的輸出與正弦波信號(hào)相乘，以輸出調(diào)制的“同相”信號(hào)。類似地，余弦波調(diào)制器514可以被配置為將rlc無源電路506的輸出與余弦波信號(hào)(例如，從正弦波相移90°的正交信號(hào))相乘，以產(chǎn)生調(diào)制的“正交相位”信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)中，正弦波調(diào)制器508的輸出可以是模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)與裝置500的可調(diào)阻抗電路(未示出)的至少主要電抗組件的實(shí)電阻成比例或?qū)?yīng)。類似地，余弦波調(diào)制器514的輸出可以是模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)與裝置500的可調(diào)阻抗電路(未示出)的至少主要電抗組件的虛電阻(即，電抗)成比例或?qū)?yīng)。裝置500還包括接受正弦波調(diào)制器508的輸出作為輸入的第一可變?cè)鲆婢彌_器510。裝置500還包括接受余弦波調(diào)制器514的輸出作為輸入的第二可變?cè)鲆婢彌_器516。第一可變?cè)鲆婢彌_器510和第二可變?cè)鲆婢彌_器516被配置為將其輸入與獨(dú)立可調(diào)放大因子相乘，并提供倍增的輸入以輸出到第一和第二乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器(dac)512、518。第一乘法dac512被配置為將來自第一可變?cè)鲆婢彌_器510的第一輸入與來自處理器526的實(shí)電阻調(diào)節(jié)控制信號(hào)相乘，并輸出調(diào)制的“同相”信號(hào)。類似地，第二乘法dac518被配置為將來自第二可變?cè)鲆婢彌_器516的第一輸入與來自處理器526的電抗調(diào)節(jié)控制信號(hào)相乘，并輸出調(diào)制的“正交相位”信號(hào)。

處理器526被配置為接收基于由電流感測(cè)變壓器502感測(cè)的電流的信號(hào)，該信號(hào)指示裝置500的可調(diào)阻抗電路(未示出)的實(shí)際確定或測(cè)量的電阻和電抗值。處理器526確定或計(jì)算減小或消除裝置500的可調(diào)阻抗電路(未示出)的主要電抗組件的凈寄生電阻或有效寄生電阻所需要的實(shí)電阻調(diào)節(jié)控制信號(hào)和電抗調(diào)節(jié)控制信號(hào)的適當(dāng)值。第一和第二乘法dac512、518的輸出(經(jīng)調(diào)節(jié)的同相和正交相位信號(hào))在求和電路520處被求和，求和電路520將求和的信號(hào)輸出到功率放大器驅(qū)動(dòng)器電路522。在一些實(shí)現(xiàn)中，rlc無源電路506、正弦波調(diào)制器508、余弦波調(diào)制器514、第一和第二可變?cè)鲆婢彌_器510、516、第一和第二乘法dac512、518、處理器526和求和電路520中的一個(gè)或多個(gè)可對(duì)應(yīng)于圖4的相移電路404。例如，通過調(diào)節(jié)實(shí)電阻調(diào)節(jié)控制信號(hào)和電抗調(diào)節(jié)控制信號(hào)，經(jīng)調(diào)整的同相和正交相位信號(hào)的幅度被修正，使得當(dāng)在求和電路520處求和時(shí)，經(jīng)求和的輸出信號(hào)與單位增益緩沖器504的輸出的相移和/或振幅調(diào)節(jié)版本類似或基本上成比例(并且與由電流感測(cè)變壓器502感測(cè)的電流的相移(例如，相位反轉(zhuǎn))版本成比例)。

功率放大器驅(qū)動(dòng)器電路522接收來自求和電路520的輸出，并將驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到調(diào)諧變壓器524。調(diào)諧變換器524可對(duì)應(yīng)于圖4的變壓器426，并且可與圖4的變壓器426類似地連接到可調(diào)阻抗電路(未示出)。在一些實(shí)現(xiàn)中，功率放大器驅(qū)動(dòng)器電路522可以對(duì)應(yīng)于圖4的第一和第二驅(qū)動(dòng)器電路406a、406b和反相器408。

調(diào)諧變壓器524可以被配置為分別將與輸入到調(diào)諧變壓器524的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓和/或電流成比例的電壓和/或電流施加返回到裝置500的可調(diào)阻抗電路(未示出)中，以基本上抵消可調(diào)阻抗電路(未示出)的主要電抗組件的實(shí)際寄生阻抗。以這種方式，可調(diào)阻抗電路(未示出)的凈寄生阻抗或有效寄生阻抗(例如，電阻)可以保持在基本上為零的值，并且可以克服將非常低的阻抗(例如，<1ω)提供給被測(cè)試的無線功率發(fā)射機(jī)的上述困難。

圖6是描繪根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的方法的流程圖600。本文參考圖4和圖5描述流程圖600。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，流程圖600中的一個(gè)或多個(gè)塊可以由無線功率發(fā)射機(jī)測(cè)試單元(例如，圖4和5分別所示的裝置400或裝置500)來執(zhí)行。盡管本文中參考特定順序描述了流程圖600，但是在各種實(shí)現(xiàn)中，這里的塊可以以不同的順序被執(zhí)行或省略，并且可以添加附加的塊。

在塊602處，感測(cè)指示可配置為連接到功率源的可調(diào)阻抗電路的寄生阻抗的參數(shù)。例如，如先前結(jié)合圖4所描述的，差分放大器402可以感測(cè)跨越可調(diào)阻抗電路440的至少一部分(例如，跨越可調(diào)阻抗電路440的主要電抗組件)的電壓降。在其他實(shí)現(xiàn)中，如先前結(jié)合圖5所描述的，電流感測(cè)變壓器502可以感測(cè)與通過可調(diào)阻抗電路(圖5中未示出)的電流成比例的電流。

在塊604處，耦合到可調(diào)阻抗電路的變壓器由基于所感測(cè)的參數(shù)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)，該信號(hào)使得變壓器向可調(diào)阻抗電路施加第一電壓。第一電壓具有與由寄生阻抗引起的電壓降基本相同的振幅，并且與電壓降異相。例如，如先前結(jié)合圖4所描述的，驅(qū)動(dòng)器電路406a、406b可以將基于由差分放大器402測(cè)量的電壓降(例如，所感測(cè)的參數(shù))的信號(hào)驅(qū)動(dòng)到變壓器426的耦合到可調(diào)阻抗電路440的初級(jí)線圈(p)。將信號(hào)施加到變壓器426的初級(jí)線圈(p)可以使得變壓器的次級(jí)線圈(s)將第一電壓施加到可調(diào)阻抗電路440，第一電壓具有與所感測(cè)的電壓降基本相同的振幅，并且與所感測(cè)的電壓降呈180°異相。在一些其他實(shí)現(xiàn)中，如先前結(jié)合圖5所描述的，驅(qū)動(dòng)器電路522可以向調(diào)諧變壓器524施加基于由電流感測(cè)變壓器502感測(cè)的電流的信號(hào)，該信號(hào)使得調(diào)諧變壓器524將第一電壓施加到可調(diào)阻抗電路440中，第一電壓具有與跨越可調(diào)阻抗電路的主要電抗組件的電壓降基本相同的振幅，并且與該電壓降180°異相。

圖7是根據(jù)一些示例性實(shí)現(xiàn)的用于測(cè)試無線功率發(fā)射機(jī)的阻抗范圍的裝置700的功能框圖。裝置700可以被配置為執(zhí)行如先前結(jié)合圖6所描述的一個(gè)或多個(gè)操作。裝置700包括用于向功率源提供可調(diào)阻抗的部件702。在一些實(shí)現(xiàn)中，部件702可以包括圖4的可調(diào)阻抗電路440或如先前結(jié)合圖5所描述的可調(diào)阻抗電路(未示出)。

裝置700還包括用于感測(cè)參數(shù)的部件704，該參數(shù)指示用于提供可調(diào)阻抗的部件的寄生阻抗。在一些實(shí)現(xiàn)中，部件704可以被配置為執(zhí)行先前結(jié)合圖6所描述的操作塊602的操作。在一些實(shí)現(xiàn)中，部件704可以包括圖4的差分放大器402或者備選地包括圖5的電流感測(cè)變壓器502。

裝置700還包括用于基于所感測(cè)的參數(shù)將第一電壓施加到用于提供可調(diào)阻抗的部件702的部件706。第一電壓具有與由寄生阻抗引起的電壓降基本相同的振幅。第一電壓與電壓降異相。在一些實(shí)現(xiàn)中，部件706可以被配置為執(zhí)行先前結(jié)合圖6所描述的操作塊604的操作。在一些實(shí)現(xiàn)中，如先前結(jié)合圖4所描述的，部件706可以包括差分放大器402、相移電路404、驅(qū)動(dòng)器電路406a、406b、反相器408和變壓器426中的一個(gè)或多個(gè)。在一些其他實(shí)現(xiàn)中，如先前結(jié)合圖5所描述的，部件706可以包括模塊502-526中的一個(gè)或多個(gè)。

上述方法的各種操作可以通過能夠執(zhí)行操作的任何合適的部件(例如，各種硬件和/或(一個(gè)或多個(gè))軟件組件、電路和/或(一個(gè)或多個(gè))模塊)來執(zhí)行。通常，附圖中所示的任何操作可以由能夠執(zhí)行操作的相應(yīng)功能部件來執(zhí)行。

可以使用各種不同科技和技術(shù)中的任何一種來表示信息和信號(hào)。例如，可以在上述描述中被引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、比特、符號(hào)和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或粒子、光場(chǎng)或粒子或其任何組合來表示。

結(jié)合本文所公開的實(shí)現(xiàn)描述的各種示例性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以被實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可互換性，已經(jīng)在其功能方面整體地描述了各種示例性組件、塊、模塊、電路和步驟。這種功能是否被實(shí)現(xiàn)為硬件或軟件取決于特定應(yīng)用和施加在整個(gè)系統(tǒng)上的設(shè)計(jì)約束。所描述的功能可以針對(duì)每個(gè)特定應(yīng)用以不同的方式實(shí)現(xiàn)，但是這種實(shí)現(xiàn)決定不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致脫離實(shí)現(xiàn)的范圍。

可以利用通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或其他可編程邏輯器件、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或被設(shè)計(jì)為執(zhí)行本文所述的功能的其任何組合來實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合本文所公開的實(shí)現(xiàn)描述的各種示例性的塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但是備選地，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如，dsp和微處理器的組合、多個(gè)微處理器的組合、結(jié)合dsp內(nèi)核的一個(gè)或多個(gè)微處理器的組合，或任何其他這樣的配置。

結(jié)合本文公開的實(shí)現(xiàn)描述的方法或算法和功能的步驟可以直接體現(xiàn)在硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或者兩者的組合中。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則功能可以作為一個(gè)或多個(gè)指令或代碼存儲(chǔ)在有形的、非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或通過有形的非暫時(shí)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)傳輸。軟件模塊可以駐留在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)、閃存、只讀存儲(chǔ)器(rom)、電可編程rom(eprom)、電可擦除可編程rom(eeprom)、寄存器、硬盤、可移動(dòng)盤、cdrom、或本領(lǐng)域已知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合到處理器，使得處理器可以從存儲(chǔ)介質(zhì)讀取信息和向存儲(chǔ)介質(zhì)寫入信息。在備選方案中，存儲(chǔ)介質(zhì)可以與處理器成一體。如本文所使用的，盤和碟包括壓縮碟(cd)、激光碟、光碟、數(shù)字通用碟(dvd)、軟盤和藍(lán)光盤，其中盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟利用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可以駐留在asic中。

為了總結(jié)本公開的目的，本文已經(jīng)描述了某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)任何具體實(shí)現(xiàn)，不一定都可以實(shí)現(xiàn)所有這些優(yōu)點(diǎn)。因此，一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)達(dá)到或優(yōu)化了本文教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)，而不一定實(shí)現(xiàn)本文可能教導(dǎo)或建議的其他優(yōu)點(diǎn)。

上述實(shí)現(xiàn)的各種修改將是顯而易見的，并且在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，本文定義的通用原理可以應(yīng)用于其他實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)不旨在限于本文所示的實(shí)現(xiàn)，而是符合與本文公開的原理和新穎特征相一致的最寬范圍。