專利名稱：無(wú)接點(diǎn)傳送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用通過線圈的電磁耦合來(lái)將電力和數(shù)據(jù)信號(hào)之中的至 少一個(gè)傳送到被傳送裝置的無(wú)接點(diǎn)傳送裝置。
背景技術(shù)：
作為對(duì)電器內(nèi)置的充電電池進(jìn)行充電的一種方式，有所謂的無(wú)接點(diǎn)電力 傳送方式，即，利用線圈產(chǎn)生的電磁耦合(亦稱為感應(yīng)耦合)，從充電器傳 送電力。此外，關(guān)于這種方式的充電器，公知的構(gòu)成是在確認(rèn)電器(換言之， 即負(fù)載)是否存在于充電器上、是否被適當(dāng)?shù)嘏渲?、是否為正?guī)電器等條件 后，再開始進(jìn)行電力傳送。
專利文獻(xiàn)1:日本專利公開公報(bào)第2006-230032號(hào) 專利文獻(xiàn)2:日本專利公開公報(bào)第2006-60909號(hào) 專利文獻(xiàn)3:日本專利第2689927號(hào)說(shuō)明書
充電器在沒有配置電器的待機(jī)期間中也有仍保持與家用電源連接狀 態(tài)的情況。在這種情況下，在待機(jī)期間中仍由充電器持續(xù)在消耗電力。 相反，如果只在進(jìn)行充電時(shí)才將充電器連接至家用電源，則能夠抑制電 力消耗。但是，存在為了開始充電，每次必須進(jìn)行連接至家用電源的操 作而造成不便的情況。此外，以上雖說(shuō)明的是進(jìn)行電力傳送的情況，但 當(dāng)利用線圈產(chǎn)生的電磁耦合來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)也會(huì)遇到相同的情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用通過線圈的電磁耦合來(lái)將電力和數(shù)據(jù) 信號(hào)中的至少一個(gè)傳送到被傳送裝置的無(wú)接點(diǎn)傳送裝置，所述無(wú)接點(diǎn)傳送裝 置能夠抑制待機(jī)電力，并且能夠消除每次都要連接至家用電源的不便。
本發(fā)明提供一種無(wú)接點(diǎn)傳送裝置，利用通過線圈的電磁耦合來(lái)將電力和 數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)傳送到被傳送裝置，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述線圈；系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器，輸出系統(tǒng)時(shí)鐘；監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器，輸出頻率 比所述系統(tǒng)時(shí)鐘低的監(jiān)視用時(shí)鐘；以及控制電路，利用所述系統(tǒng)時(shí)鐘及所述 監(jiān)視用時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作，且輸出所述驅(qū)動(dòng)器用的控制信號(hào)和所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩 器用的控制信號(hào)；其中，所述控制電路在開始傳送所述電力與所述數(shù)據(jù)信號(hào) 中的至少一個(gè)之前的待機(jī)過程中，根據(jù)所述監(jiān)視用時(shí)鐘，輸出所述系統(tǒng)時(shí)鐘 振蕩器用控制信號(hào)，并使所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器同步于所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器用 控制信號(hào)來(lái)間歇性地輸出所述系統(tǒng)時(shí)鐘，在所述系統(tǒng)時(shí)鐘輸出期間，利用所 述驅(qū)動(dòng)器用控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述線圈，來(lái)檢測(cè)是否配置有所述被傳送裝置。此 外，優(yōu)選的是所述系統(tǒng)時(shí)鐘的輸出期間設(shè)定為所述檢測(cè)所需的時(shí)間。
按照上述結(jié)構(gòu)，傳送裝置在待機(jī)過程中間歇性地動(dòng)作來(lái)檢測(cè)被傳送 裝置。因此，在一直保持與家用電源連接的使用方式中，既可以抑制待 機(jī)電力，也可以消除每次都要連接至家用電源的不便。此外，由于間歇 動(dòng)作的時(shí)序控制利用頻率比系統(tǒng)時(shí)鐘低的監(jiān)視用時(shí)鐘，且系統(tǒng)時(shí)鐘本身 在間歇?jiǎng)幼鲿r(shí)限定性地利用，所以這也可以實(shí)現(xiàn)抑制待機(jī)電力。
圖1是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置的一例的框圖。 圖2是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置驅(qū)動(dòng)器的一例的電路圖。 圖3是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置控制電路的一例的框圖。 圖4是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置動(dòng)作的一例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置100的一例的框圖。傳送裝置 100為將電力和數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)傳送到被傳送裝置200的無(wú)接點(diǎn)傳送 裝置，在圖1中為了說(shuō)明而一起圖示了被傳送裝置200的一例。電力等的傳 送是在傳送裝置IOO和被傳送裝置200電磁耦合的狀態(tài)下，利用電磁感應(yīng)進(jìn) 行的無(wú)接點(diǎn)傳送方式來(lái)實(shí)行。在此，例示了被傳送裝置200為例如各種電器、 而傳送裝置100為該各種電器的充電器的情況，但兩個(gè)裝置100、 200并不 限定于這種情況。
4傳送裝置100的構(gòu)成為包括線圈102、電容器104、驅(qū)動(dòng)器106、控 制電路108、系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器IIO、監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112、存儲(chǔ)器114、復(fù) 位電路116、電容器118、電阻120以及齊納二極管(Zenerdiode) 122。
利用線圈102和被傳送裝置200的線圈202電磁耦合，能夠傳送通過線 圈102、 202的電力等，線圈102例如能夠由平面形空芯線圈來(lái)構(gòu)成，但并 非僅限于此。線圈102的一端與驅(qū)動(dòng)器106連接，該線圈102的另一端通過 電容器104與驅(qū)動(dòng)器106連接。利用線圈102和電容器104，使從驅(qū)動(dòng)器106 提供到線圈102的電壓交流化并升壓。
驅(qū)動(dòng)器106是向線圈102提供電壓的電路，換言之，是驅(qū)動(dòng)該線圈102 的電路。圖2表示驅(qū)動(dòng)器106的結(jié)構(gòu)的一例。而且，為了進(jìn)行說(shuō)明，在圖2 中也圖示了線圈102和電容器104。在此例中，驅(qū)動(dòng)器106的構(gòu)成為包括 CMOS (Complementary —Metal Oxide Semiconductor;互補(bǔ)型金屬氧化物半 導(dǎo)體)電路132、 CMOS電路134、以及反相器136。
CMOS電路132的構(gòu)成為在電源電壓V與接地電位之間串聯(lián)連接P溝 道MOSFET (Metal Oxide Semiconductor field Effect Transistor;金屬氧化物 半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管)132p與N溝道MOSFET132n， MOSFET132p、 132n的 漏極(彼此連接)與線圈102的上述一端連接。從控制電路108輸出的驅(qū)動(dòng) 器控制信號(hào)SD共同地輸入到MOSFET132p、 132n的柵極。而且，電源電 壓V是例如利用未圖示的AC轉(zhuǎn)接器(AC-DC轉(zhuǎn)換器)將家用交流電源直 流化來(lái)產(chǎn)生，該AC轉(zhuǎn)接器可以設(shè)置在傳送裝置100內(nèi)，也可以外接在傳送 裝置100上。
CMOS電路134的構(gòu)成為在電源電壓V與接地電位之間串聯(lián)連接P溝 道MOSFET134p和N溝道MOSFET134n， MOSFET134p、 134n的漏極(彼 此連接)通過電容器104與線圈102的上述另一端連接。驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào) SD通過反相器136共同地輸入到MOSFET134p、 134n的柵極。
按照這種結(jié)構(gòu)，在驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD為H (High;高)電平的情況下， MOSFET132n、 134p為導(dǎo)通狀態(tài)。相反，在驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD為L(zhǎng) (Low; 低)電平的情況下，MOSFET132p、 134n為導(dǎo)通狀態(tài)。在從傳送裝置100 向被傳送裝置200傳送電力的情況下，例如使驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD的H電
5平和L電平反復(fù)交替，從而將交流電壓施加到線圈102上。在從傳送裝置 100向被傳送裝置200傳送各種數(shù)據(jù)信號(hào)的情況下，例如通過調(diào)制驅(qū)動(dòng)器控 制信號(hào)SD的H電平和L電平的脈沖寬度或周期，從而將基于傳送數(shù)據(jù)的電 壓施加到線圈102上。
從系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110將系統(tǒng)時(shí)鐘(也稱為主時(shí)鐘)CKO提供給控制 電路108，從監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112將監(jiān)視用時(shí)鐘LFO提供給控制電路108， 該控制電路108的構(gòu)成為包括利用這些時(shí)鐘CKO、 LFO來(lái)動(dòng)作的邏輯電路。 控制電路108產(chǎn)生例如驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD并向驅(qū)動(dòng)器106輸出。在后面將 詳細(xì)說(shuō)明控制電路108。
系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110的構(gòu)成為例如包括晶體振子110a和與該晶體振子 110a連接的振蕩電路110b。而且，也可以取代晶體振子而使用陶瓷振子等。 振蕩電路110b使晶體振子110a穩(wěn)定地動(dòng)作，并且將晶體振子110a的輸出 轉(zhuǎn)換為例如矩形脈沖并作為系統(tǒng)時(shí)鐘CKO輸出。系統(tǒng)時(shí)鐘CKO的頻率為例 如32MHz。系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110設(shè)置為能夠向控制電路108提供系統(tǒng)時(shí)鐘 CKO。如后所述，提供系統(tǒng)時(shí)鐘CKO的構(gòu)成為能夠由來(lái)自控制電路108的 時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60來(lái)控制。
監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112產(chǎn)生比系統(tǒng)時(shí)鐘CKO低的頻率、例如250kHz 的監(jiān)視用時(shí)鐘LFO并輸出。監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112的構(gòu)成為例如包括由電阻 與電容器組成的RC振蕩電路112a和與該RC振蕩電路112a連接的振蕩電 路112b。振蕩電路112b使RC振蕩電路112a穩(wěn)定地動(dòng)作，并且將該RC振 蕩電路112a的輸出轉(zhuǎn)換為例如矩形脈沖并作為監(jiān)視用時(shí)鐘LFO輸出。監(jiān)視 用時(shí)鐘振蕩器112設(shè)置為能夠向控制電路108提供監(jiān)視用時(shí)鐘LFO。
存儲(chǔ)器114設(shè)置為能夠由控制電路108進(jìn)行存取，構(gòu)成為例如依據(jù)來(lái)自 控制電路108的讀取命令RD，將所儲(chǔ)存的規(guī)定信息D向控制電路108發(fā)送。 存儲(chǔ)器114由例如掩膜ROM (Read Only Memory;只讀存儲(chǔ)器)或EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory; 電擦除可編 程只讀存儲(chǔ)器)等不易失性存儲(chǔ)器構(gòu)成。作為儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器114內(nèi)的信息D 的一例，可以舉出的是例如驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD的H電平和L電平的頻率， 換言之，即線圈102的驅(qū)動(dòng)頻率。復(fù)位電路116是對(duì)控制電路108整體進(jìn)行復(fù)位的電路，控制電路108 通過從復(fù)位電路116接收復(fù)位信號(hào)RE來(lái)再起動(dòng)。復(fù)位電路116通過電容器 118接地。
關(guān)于電阻120，其一端與線圈102的上述另一端連接，另一端通過齊納 二極管122接地，并且與控制電路108連接。由此，線圈102的上述另一端 的電壓(或電流)通過電阻120，作為電壓VC輸入到控制電路108。而且， 利用電阻120及齊納二極管122，保護(hù)控制電路108避免被輸入過大的輸入 電壓。如后所述，電壓VC用于檢測(cè)傳送裝置100和被傳送裝置200是否配 置成了電磁耦合的狀態(tài)。
被傳送裝置200的構(gòu)成為包括例如由平面形空芯線圈等構(gòu)成的線圈 202、整流平滑電路204、控制電路206以及負(fù)載208。其中，負(fù)載208是例 如充電電池。整流平滑電路204為對(duì)從線圈102向線圈202傳送的電力等進(jìn) 行整流并使其平滑化的電路，其包括例如與線圈202兩端連接的二極管電 橋和與該二極管電橋的輸出并聯(lián)的電容器。而且，負(fù)載208例如與二極管電 橋的輸出連接。在此，為了說(shuō)明上的方便，將進(jìn)行被傳送裝置200中的各種 控制的電路總稱為控制電路206?？刂齐娐?06例如能夠控制對(duì)線圈202的 電壓供給，且通過對(duì)該電壓進(jìn)行調(diào)制而能夠通過線圈202、 102將數(shù)據(jù)信號(hào) 傳送到傳送裝置100。傳送到傳送裝置100的數(shù)據(jù)信號(hào)可以舉出的是例如賦 予給被傳送裝置200的ID數(shù)據(jù)等。
圖3表示控制電路108的一例。而且，為了說(shuō)明，在圖3中也圖示了系 統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110及監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112。此外，圖4表示說(shuō)明傳送裝置 IOO動(dòng)作的一例的時(shí)序圖。
在圖3的例子中，控制電路108的構(gòu)成為包括分頻器152、驅(qū)動(dòng)器控 制信號(hào)產(chǎn)生電路154、負(fù)載檢測(cè)器156、定時(shí)器(timer) 158、以及時(shí)鐘供給 控制電路160。而且，這些要素152、 154、 156、 158、 160能夠由邏輯電路 構(gòu)成，且能夠?qū)⒖刂齐娐?08構(gòu)成為邏輯IC (Integrated Circuit;集成電路) 元件。
系統(tǒng)時(shí)鐘CKO被提供到分頻器152，且將系統(tǒng)時(shí)鐘CKO分頻而產(chǎn)生例 如數(shù)百kHz的時(shí)鐘CKl。例如，可以將有關(guān)分頻值的信息D儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器114 (參照?qǐng)Dl)內(nèi)，在這種情況下，可以構(gòu)成為分頻器152在傳送裝置100 起動(dòng)時(shí)等取得該信息D且利用于產(chǎn)生時(shí)鐘CK1 。在此，時(shí)鐘CK1被輸出到 驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154及負(fù)載檢測(cè)器156。
驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154利用時(shí)鐘CK1來(lái)動(dòng)作，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器 控制信號(hào)SD。例如，可將有關(guān)驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD的信息D儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器 114內(nèi)，在這種情況下，可以構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154在傳送裝 置100起動(dòng)時(shí)等取得該信息D且利用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD。在此，驅(qū) 動(dòng)器控制信號(hào)SD被輸出到驅(qū)動(dòng)器106 (參照?qǐng)D1)。
負(fù)載檢測(cè)器156檢測(cè)傳送裝置100和被傳送裝置200是否通過線圈102、 202而配置成了適當(dāng)?shù)碾姶篷詈蠣顟B(tài)等，并產(chǎn)生檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56。
上述檢測(cè)能夠利用以下情形來(lái)進(jìn)行例如，時(shí)鐘CK1的相位和電壓VC 的相位之間的關(guān)系，在被傳送裝置200適當(dāng)?shù)碾姶篷詈显趥魉脱b置100的狀 態(tài)(正常的負(fù)載狀態(tài))下，與在除此以外的狀態(tài)下不同。例如，如果比較電 壓VC的相位和時(shí)鐘CK1的相位，則在正常的負(fù)載狀態(tài)下相同，在被傳送 裝置200沒有電磁耦合的狀態(tài)(無(wú)負(fù)載狀態(tài))下延遲。因此，負(fù)載檢測(cè)器 156通過比較時(shí)鐘CK1和電壓VC的相位，能夠檢測(cè)出是否處于正常的負(fù)載 狀態(tài)。此外，上述檢測(cè)也能夠利用例如電壓VC的振幅來(lái)進(jìn)行。例如，在正 常的負(fù)載狀態(tài)下通過線圈102、 202來(lái)產(chǎn)生共振，由于電壓VC的振幅比在 無(wú)負(fù)載狀態(tài)下大，因此，通過與規(guī)定的基準(zhǔn)電壓的振幅比較來(lái)檢測(cè)是否處于 正常的負(fù)載狀態(tài)。在此，例如在非被傳送裝置200的導(dǎo)電物接近線圈102的 狀態(tài)(異物負(fù)載狀態(tài))下，由于電壓VC的相位及振幅與正常負(fù)載及無(wú)負(fù)載 的狀態(tài)不同，所以也能夠檢測(cè)出異物負(fù)載狀態(tài)。此外，可以利用賦予被傳送 裝置200的ID數(shù)據(jù)來(lái)判斷正常的負(fù)載狀態(tài)。
圖3例示了負(fù)載檢測(cè)器156由用于進(jìn)行上述的相位比較的相位檢測(cè)器 156a和用于進(jìn)行上述的振幅比較的振幅檢測(cè)器156b構(gòu)成的情況。在這種情 況下，由于負(fù)載檢測(cè)器156可以根據(jù)兩個(gè)檢測(cè)器156a、 156b的檢測(cè)結(jié)果， 產(chǎn)生檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56，所以使檢測(cè)精度變高。在此，例示了 (參照?qǐng)D4) 當(dāng)判定處于正常負(fù)載狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56變?yōu)镠電平，當(dāng)判定處于 非正常負(fù)載狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56變?yōu)長(zhǎng)電平的波形的情況。在此，檢 測(cè)結(jié)果信號(hào)S56向時(shí)鐘供給控制電路160輸出。而且，也能夠僅由相位檢測(cè)器156a和振幅檢測(cè)器156b其中的一個(gè)來(lái)構(gòu)成負(fù)載檢測(cè)器156。此外，例如， 也可以將在檢測(cè)器156a、 156b所利用的關(guān)于比較用基準(zhǔn)值的信息D儲(chǔ)存在 存儲(chǔ)器114中，在這種情況下，可以構(gòu)成為負(fù)載檢測(cè)器156在傳送裝置100 起動(dòng)時(shí)等取得該信息D且利用于檢測(cè)動(dòng)作。
監(jiān)視用時(shí)鐘LFO被提供到定時(shí)器158，且利用該監(jiān)視用時(shí)鐘LFO產(chǎn)生 定時(shí)信號(hào)LF1。在此，例示了 (參照?qǐng)D4)定時(shí)信號(hào)LF1間歇性地變化(遷 移)為H電平，且該H電平為持續(xù)規(guī)定時(shí)間寬度的波形的情況，在定時(shí)信 號(hào)LF1中，H電平的周期是例如250ms (毫秒)，H電平的脈沖寬度是例如 128us (微秒)。例如，也可以將有關(guān)上述周期或脈沖寬度的信息D儲(chǔ)存在 存儲(chǔ)器114內(nèi)，在這種情況下，可以構(gòu)成為定時(shí)器158在傳送裝置100起動(dòng) 時(shí)等取得該信息D且利用于產(chǎn)生定時(shí)信號(hào)LF1。在此，定時(shí)信號(hào)LF1向時(shí) 鐘供給控制電路160輸出。
檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56和定時(shí)信號(hào)LF1被提供到時(shí)鐘供給控制電路160，且 根據(jù)這些信號(hào)S56、 LF1來(lái)產(chǎn)生時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60。時(shí)鐘供給控制信號(hào) S60是判別檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56與定時(shí)信號(hào)LF1中至少一個(gè)變?yōu)镠電平的情 況和除此以外的情況的信號(hào)，在此，例示了 (圖4)當(dāng)信號(hào)S56、 LF1的至 少一個(gè)為H電平時(shí)，時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60變?yōu)镠電平的波形的情況。在 信號(hào)S56、 LF1、 S60為上述例示的波形的情況下，時(shí)鐘供給控制電路160 例如能夠由將信號(hào)S56、 LF1作為輸入信號(hào)的0R電路("或"電路)構(gòu)成， 且該OR電路的輸出信號(hào)為時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60。該時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60 向系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器IIO和驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154輸出。
時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60相當(dāng)于系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110及驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn) 生電路154的使能(enable)信號(hào)，在此，例示了在時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60 為H電平期間，系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器IIO及驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154動(dòng)作的 情況。
系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110的構(gòu)成為通過時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60，能夠控制系 統(tǒng)時(shí)鐘CKO的輸出。這種輸出控制例如在通往系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110的電源 供給通路上，設(shè)置MOSFET等開關(guān)元件，且利用時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60能 夠?qū)υ撻_關(guān)元件的打開關(guān)閉(開、關(guān))進(jìn)行控制。此外，也可以在晶體振子 110a和振蕩電路110b之間設(shè)置MOSFET等開關(guān)元件，還可以在系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110的輸出路徑上設(shè)置上述開關(guān)元件。
按照上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56為L(zhǎng)電平時(shí)(參照?qǐng)D4中的時(shí)間t 之前)，即，當(dāng)處于非正常的負(fù)載狀態(tài)時(shí)，傳送裝置100為待機(jī)狀態(tài)。在此 待機(jī)期間，傳送裝置100間歇進(jìn)行對(duì)被傳送裝置200的檢測(cè)。在圖4的例子 中，在待機(jī)期間，時(shí)鐘供給控制電路160與定時(shí)信號(hào)LF1同步，并將時(shí)鐘供 給控制信號(hào)S60間歇性地設(shè)為H電平，系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110與該H電平的 遷移同步，并間歇性地輸出系統(tǒng)時(shí)鐘CKO。在提供系統(tǒng)時(shí)鐘CKO期間，驅(qū) 動(dòng)器控制信號(hào)產(chǎn)生電路154將驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)SD輸出到驅(qū)動(dòng)器106，由此 向線圈102提供電壓。此外，在系統(tǒng)時(shí)鐘CKO的供給期間，負(fù)載檢測(cè)器156 動(dòng)作，來(lái)進(jìn)行上述的負(fù)載檢測(cè)。負(fù)載檢測(cè)例如在1秒內(nèi)進(jìn)行4次，在這種情 況下的定時(shí)信號(hào)LF1的H電平的周期是例如250ms。
在此，為了進(jìn)行上述的相位檢測(cè)和振幅檢測(cè)，必須取得電壓VC的變化 (波形變化)。由于電壓VC的變化受到線圈102和電容器104產(chǎn)生的延遲 的影響，所以系統(tǒng)時(shí)鐘CKO的輸出期間、在此為定時(shí)信號(hào)LF1的H電平的 脈沖寬度，設(shè)定為負(fù)載檢測(cè)所需要的時(shí)間，例如128ws。
當(dāng)通過間歇性的負(fù)載檢測(cè)檢測(cè)出正常的負(fù)載狀態(tài)時(shí)，傳送裝置100開始 電力等的傳送(參照?qǐng)D4中的時(shí)間t以后)。具體而言，檢測(cè)結(jié)果信號(hào)S56 變?yōu)镠電平，時(shí)鐘供給控制信號(hào)S60不以定時(shí)信號(hào)LF1為依據(jù)而繼續(xù)維持 H電平。由此，從系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110持續(xù)地輸出系統(tǒng)時(shí)鐘CK0，驅(qū)動(dòng)器控 制信號(hào)產(chǎn)生電路154等持續(xù)地動(dòng)作，從而進(jìn)行電力等的傳送。
按照上述間歇?jiǎng)幼鳎词乖诒３峙c家用電源連接的狀態(tài)下，也可以抑制 待機(jī)期間的耗電量。此外，通過為保持與家用電源連接的使用方式，也可以 消除每次都要連接至家用電源的不便。
關(guān)于抑制待機(jī)電力，例如在控制電路108由3.3V電壓系統(tǒng)的CMOS邏 輯電路構(gòu)成且使用32MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘CKO的例子中，控制電路108待機(jī)過 程中的耗電量在非間歇驅(qū)動(dòng)時(shí)約為200mW，而通過間歇驅(qū)動(dòng)，可以使其為 10mW以下。而且，驅(qū)動(dòng)器106的耗電量根據(jù)線圈102的大小、換言之，即 傳送電力而不同。
在此，為了提高電力等的傳送效率，優(yōu)選的是系統(tǒng)時(shí)鐘具有穩(wěn)定的精度，且頻率越高越好。這是由于例如通過根據(jù)線圈的電感值對(duì)分頻器的分頻值進(jìn) 行調(diào)整，從而可以對(duì)線圈的驅(qū)動(dòng)頻率進(jìn)行微調(diào)。此外，利用穩(wěn)定且高頻率的 系統(tǒng)時(shí)鐘，能夠提高負(fù)載檢測(cè)、接收來(lái)自被傳送裝置的ID以及識(shí)別該ID等 的精度。另一方面，由于集成電路等半導(dǎo)體裝置的耗電量與系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率 成正比，所以系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率越髙，傳送裝置的耗電量越大。因此，高效率
的傳送和負(fù)載檢測(cè)精度的提高等與耗電量的削減成折衷選擇(trade off)關(guān) 系。在這種情況下，具有使系統(tǒng)時(shí)鐘持續(xù)動(dòng)作結(jié)構(gòu)的傳送裝置的耗電量，在 電力等的傳送過程中，驅(qū)動(dòng)器的耗電量所占的比例較高，而在待機(jī)過程中， 與提高負(fù)荷檢測(cè)精度等成折衷選擇關(guān)系。
相反，在本發(fā)明實(shí)施方式的傳送裝置100中，即使是在系統(tǒng)時(shí)鐘CK0 達(dá)到高頻率化的情況下，仍能夠通過上述間歇?jiǎng)幼鱽?lái)抑制耗電量的增加。因
此，既能夠抑制電力消耗，又能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的傳送、提高負(fù)載檢測(cè)精度等。
此外， 一般而言，振蕩頻率越高，振蕩器本身的耗電量越大。而在本發(fā) 明實(shí)施方式的傳送裝置100中，由于系統(tǒng)時(shí)鐘CK0本身在間歇?jiǎng)幼鲿r(shí)是限 定性地利用，所以通過間歇地驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110本身，與持續(xù)地動(dòng)作 的情況相比，能夠減少耗電量。此外，由于間歇?jiǎng)幼鞯臅r(shí)序控制所利用的監(jiān) 視用時(shí)鐘LF0與系統(tǒng)時(shí)鐘CK0相比頻率低，所以即便使監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器 112持續(xù)動(dòng)作，耗電量仍比使系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110持續(xù)動(dòng)作的情況低。
此外，由于監(jiān)視用時(shí)鐘LFO不需要與系統(tǒng)時(shí)鐘CKO同步，所以系統(tǒng)整 體的整合性所帶來(lái)的限制較少。因此，監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器112和定時(shí)器158 的振蕩精度等動(dòng)作精度可以比系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器110及分頻器152低，且能夠 簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)上述間歇?jiǎng)幼?。此外，與將系統(tǒng)時(shí)鐘CK0分頻來(lái)產(chǎn)生定時(shí)信號(hào) LF1的結(jié)構(gòu)相比，電路規(guī)模較小。
此外，上述說(shuō)明和圖4所示的波形并不限定于上述的例子所示。傳送裝 置100也可以構(gòu)成為例如H電平、L電平使用與上述波形倒置的波形或矩形 波以外的波形。此外，傳送裝置100也可以構(gòu)成為例如監(jiān)視用時(shí)鐘LF0及信 號(hào)LF1、 S60的脈沖寬度不同。此外，在圖4中例示了例如定時(shí)信號(hào)LF1同 步于監(jiān)視用時(shí)鐘LF0的上升而上升的情況，但也可以構(gòu)成為定時(shí)信號(hào)LF1 同步于監(jiān)視用時(shí)鐘LFO的下降而上升，對(duì)于其他的波形也同樣。此外，在上述說(shuō)明中例示了存儲(chǔ)器114外接的情況，但也可以構(gòu)成
為將各種信息D存儲(chǔ)在控制電路108內(nèi)。 工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可用于利用通過線圈的電磁耦合來(lái)將電力和數(shù)據(jù)信號(hào)中的至 少一個(gè)傳送到被傳送裝置的無(wú)接點(diǎn)傳送裝置。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)接點(diǎn)傳送裝置，利用通過線圈的電磁耦合來(lái)將電力和數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)傳送到被傳送裝置，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)所述線圈；系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器，輸出系統(tǒng)時(shí)鐘；監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器，輸出頻率比所述系統(tǒng)時(shí)鐘低的監(jiān)視用時(shí)鐘；以及控制電路，利用所述系統(tǒng)時(shí)鐘及所述監(jiān)視用時(shí)鐘進(jìn)行動(dòng)作，且輸出所述驅(qū)動(dòng)器用的控制信號(hào)和所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器用的控制信號(hào)；其中，所述控制電路在開始傳送所述電力與所述數(shù)據(jù)信號(hào)中的至少一個(gè)之前的待機(jī)過程中，根據(jù)所述監(jiān)視用時(shí)鐘，輸出所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器用控制信號(hào)，并使所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器同步于所述系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器用控制信號(hào)來(lái)間歇性地輸出所述系統(tǒng)時(shí)鐘，在所述系統(tǒng)時(shí)鐘輸出期間，利用所述驅(qū)動(dòng)器用控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述線圈，來(lái)檢測(cè)是否配置有所述被傳送裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)接點(diǎn)傳送裝置，其特征在于，所述系統(tǒng)時(shí) 鐘的輸出期間設(shè)定為所述檢測(cè)所需的時(shí)間。
全文摘要
無(wú)接點(diǎn)傳送裝置(100)的構(gòu)成為包括驅(qū)動(dòng)器(106)，驅(qū)動(dòng)線圈(102)；系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器(110)，輸出系統(tǒng)時(shí)鐘(CK0)；監(jiān)視用時(shí)鐘振蕩器(112)，輸出頻率比系統(tǒng)時(shí)鐘(CK0)低的監(jiān)視用時(shí)鐘(LF0)；以及控制電路(108)?？刂齐娐?108)在待機(jī)過程中，根據(jù)監(jiān)視用時(shí)鐘(LF0)，輸出時(shí)鐘供給控制信號(hào)(S60)，使系統(tǒng)時(shí)鐘振蕩器(110)同步于上述控制信號(hào)(S60)來(lái)間歇性地輸出系統(tǒng)時(shí)鐘(CK0)，且在系統(tǒng)時(shí)鐘(CK0)的輸出期間利用驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)(SD)驅(qū)動(dòng)線圈(102)來(lái)檢測(cè)是否配置了被傳送裝置(200)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101558543SQ200780043479
公開日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者野原一倫, 高石好 申請(qǐng)人:明日香電子株式會(huì)社;三洋電機(jī)株式會(huì)社;三洋半導(dǎo)體株式會(huì)社