背景技術(shù)：

負(fù)載調(diào)制通常指的是負(fù)載阻抗的系統(tǒng)改變。在一種情況下，可以采用負(fù)載調(diào)制來改善電路中諸如功率放大器中的線性度，而在另一種情況下，可以利用負(fù)載調(diào)制將一些信息以信號發(fā)送回發(fā)射裝置。用于這種“信令返回”的一個應(yīng)用是無線功率傳送(wpt)。已經(jīng)為wpt系統(tǒng)制定規(guī)范的一個組織是無線功率聯(lián)盟(a4wp)。a4wp規(guī)范(被稱為“rezence”)旨在滿足便攜式手持設(shè)備的用戶體驗和工業(yè)設(shè)計要求。

基本無線充電系統(tǒng)可以包括無線功率發(fā)射器單元(ptu)和無線功率接收單元(pru)。例如，ptu可以包括發(fā)射(tx)線圈，并且pru可以包括接收(rx)線圈。磁共振無線充電可以在tx線圈和rx線圈之間采用磁耦合。在這些類型的無線充電系統(tǒng)中看到的常見問題是在初始化階段期間。在初始化階段，ptu嘗試檢測有效pru是否被放置在ptu的tx線圈上或附近。例如，ptu可以被配置為在第一預(yù)定信標(biāo)周期期間感測負(fù)載變化，以確定設(shè)備是在tx線圈上還是在tx線圈附近。負(fù)載變化可以由放置在ptu上或附近的pru引起，但也可以由諸如硬幣的物體的導(dǎo)電金屬或具有就ptu的無線充電協(xié)議而言的非有效接收線圈的設(shè)備引起。

例如，ptu可以在第一預(yù)定信標(biāo)周期期間通電，以檢測與對象進行的tx線圈的感應(yīng)耦合相關(guān)聯(lián)的負(fù)載是否已經(jīng)改變。如果感測到負(fù)載變化，例如，與前一周期相比，ptu將在比第一預(yù)定信標(biāo)周期相對更長的第二預(yù)定信標(biāo)周期通電。例如，第一預(yù)定信標(biāo)周期可以是30毫秒。與被配置為跟隨短信標(biāo)的較長的100毫秒的第二信標(biāo)周期相比，第一預(yù)定信標(biāo)周期可以相對較短。

附圖說明

圖1是示出無線充電系統(tǒng)的框圖。

圖2是示出采用負(fù)載調(diào)制的無線充電系統(tǒng)的示意圖。

圖3是示出與如圖2所示系統(tǒng)中的負(fù)載調(diào)制信令相關(guān)聯(lián)的傳導(dǎo)功率的變化的波形圖。

圖4是示出對于整流電壓的不同范圍采用具有多個路徑的負(fù)載調(diào)制的無線充電系統(tǒng)的示意圖。

圖5是示出根據(jù)一個實施例的采用具有可控電流源的負(fù)載調(diào)制的無線充電系統(tǒng)的示意圖，其中可控電流源隨整流電壓的變化而傳導(dǎo)。

圖6是根據(jù)一個實施例的用于感測負(fù)載調(diào)制電路中的整流電壓的傳感器電路的示意圖。

圖7是示出根據(jù)一個實施例的在圖5的負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)的操作中的各種節(jié)點電壓、電流和功率傳導(dǎo)的一系列波形圖。

圖8是示出根據(jù)一個實施例的用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的方法的流程圖。

具體實施方式

本公開的系統(tǒng)和方法參考附圖進行描述，其中相同的附圖標(biāo)記用于指代相同的元件，并且其中所示的結(jié)構(gòu)和設(shè)備不一定按比例繪制。

公開了涉及用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的負(fù)載調(diào)制電路和方法的設(shè)備和方法。

無線充電系統(tǒng)的示例在圖1中以參考標(biāo)號2示出，并且包括功率傳輸單元(ptu)3和功率接收單元(pru)4。ptu3包括電源5、功率放大器6、信令和控制電路7、匹配電路8和發(fā)射線圈或諧振器9。pru4包括接收線圈或諧振器10、整流器11、dc/dc轉(zhuǎn)換器12、信令和控制電路13以及客戶端負(fù)載設(shè)備14。ptu例如以無線電頻譜的hf部分中的6.78mhz的頻率生成信號。所發(fā)射的功率由接收諧振器10接收并且由整流器11整流以產(chǎn)生dc電壓。一旦整流，dc/dc轉(zhuǎn)換器12操作以將dc電壓轉(zhuǎn)換為所需的電壓電平。

本公開整體涉及用于在功率接收單元(pru)執(zhí)行負(fù)載調(diào)制的電路和方法。如上所強調(diào)的，磁共振無線充電系統(tǒng)可以在具有發(fā)射(tx)線圈的功率發(fā)射單元(ptu)和具有接收(rx)線圈的pru之間采用磁耦合。然而，為了節(jié)省功率，特別是在移動應(yīng)用中，當(dāng)ptu未耦合到pru時，ptu可以斷電。ptu可以僅在預(yù)定時間段期間通電，以便感測指示pru可能已被放置在pru上或附近以用于充電的負(fù)載的任何變化。預(yù)定時間段在本文中可以被稱為信標(biāo)。在初始化階段期間，ptu需要檢測是否存在有效pru，并且然后僅傳輸能量以對具有有效pru的設(shè)備充電。

在a4wp無線充電中，采用負(fù)載調(diào)制信令將數(shù)據(jù)從功率接收單元(pru)傳遞到功率發(fā)射單元(ptu)。更具體地，在本說明書的一部分中，諸如在初始化中，pru可以請求“信標(biāo)擴展”，以便在更長的時間段獲得更多功率，以完成pru和ptu之間的a4wp注冊階段。

使用負(fù)載調(diào)制技術(shù)將長信標(biāo)擴展請求從pru發(fā)送回ptu。在a4wp規(guī)范的情況下，負(fù)載調(diào)制信令必須在0.5w<δp<1.1w的目標(biāo)功率范圍內(nèi)。這意味著在負(fù)載調(diào)制信令期間，總傳導(dǎo)功率的變化(δp)應(yīng)當(dāng)在預(yù)定的目標(biāo)范圍內(nèi)。本公開涉及提供調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的電路和方法。雖然本公開提供了關(guān)于a4wp規(guī)范的無線充電的示例，但是應(yīng)當(dāng)理解，可以考慮任何預(yù)定的目標(biāo)功率范圍以及在除無線充電之外的其他電路應(yīng)用中的負(fù)載調(diào)制信令。

圖2是無線充電系統(tǒng)20的示意圖，其示出了與負(fù)載調(diào)制相關(guān)聯(lián)的問題。ptu22特別地具有與pru28的接收線圈26磁感應(yīng)地耦合的發(fā)射線圈24。該耦合在接收線圈26中感應(yīng)出ac接收電流，引起諧振電容器30的交替充電，并且因此在整流器電路32的輸入處導(dǎo)致交流電壓。大電容器36基本上平滑了整流器輸出電壓的隨時間變化的性質(zhì)，導(dǎo)致在整流器輸出(vrect)34處的大體dc。

仍然參考圖2，接收器電路40采用由電阻器44和開關(guān)(例如，nmos晶體管)46構(gòu)成的負(fù)載調(diào)制電路42，以將信息從pru28以信號發(fā)送回ptu22。負(fù)載調(diào)制電路42通過導(dǎo)通晶體管46、創(chuàng)建通過電阻器44的電流脈沖(il)完成上述操作。在該負(fù)載調(diào)制期間的總傳導(dǎo)功率的變化(δp)則為δp＝vrect×il。因此，vrect和電阻器44的值決定了總傳導(dǎo)功率的變化(δp)。不幸的是，在各種無線充電系統(tǒng)中，vrect可以在相當(dāng)大的電壓范圍內(nèi)變化，例如在5v和35v之間。vrect的這種變化可以歸因于ptu和pru的相對位置、充電器的工業(yè)設(shè)計以及其他參數(shù)。在任何情況下，由于vrect的這種變化，負(fù)載調(diào)制電路42將看到總導(dǎo)通功率的顯著變化，這能夠?qū)е虏环弦?guī)范(例如，0.5w<δp<1.1w)。例如，如果電阻器44的值被選擇為在負(fù)載調(diào)制期間在vrect＝5v的情況下導(dǎo)通0.75w，r44＝33.3ω。然而，在vrect＝35v和r44＝33.3ω時，導(dǎo)通功率的總變化(δp)為36.7w，這大大超過a4wp規(guī)范。

圖3是示出負(fù)載調(diào)制期間的總導(dǎo)通功率的變化(δp)的波形圖。再參考圖2，當(dāng)接收電路40在t1處導(dǎo)通晶體管46時，電流脈沖傳導(dǎo)通過電阻器44，導(dǎo)致與電壓vrect和電流il相關(guān)聯(lián)的功率的變化。在圖3中示出了電流脈沖50，其具有在目標(biāo)功率范圍內(nèi)的總傳導(dǎo)功率變化(δp)(即，p1<δp<p2)。在一個實施例中，基于a4wp規(guī)范，目標(biāo)功率范圍為0.5w<δp<1.1w，然而，可以采用與其它電路應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的其他范圍，并且這些范圍被認(rèn)為落入本公開的范圍內(nèi)。如上所述，對于vrect的顯著變化，圖2的負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)20不滿足預(yù)定功率目標(biāo)范圍。

圖4是具有代替圖2的負(fù)載調(diào)制電路42的負(fù)載調(diào)制電路62的負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)60。負(fù)載調(diào)制電路62包括三個分支64a-64c，每個分支分別具有電阻器66a-66c和晶體管68a-68c。接收電路40在70接收vrect作為輸入，并且將vrect與三個電壓子范圍進行比較以確定電壓vrect落入哪個子范圍。根據(jù)該確定，通過導(dǎo)通相應(yīng)的晶體管來激活三個分支64a-64c中的一個，而通過保持相關(guān)聯(lián)的晶體管截止來停用其它兩個分支。每個路徑64a-64c分別具有電阻器66a-66b，這些電阻器具有不同的電阻值，所述電阻值在負(fù)載調(diào)制期間改變相應(yīng)的電流脈沖il的幅度。更具體地，對于vrect的高子范圍，采用具有較大電阻66的分支，使得il減小，從而將δp保持在期望的預(yù)定目標(biāo)功率范圍內(nèi)。這個電阻器66a-66c和開關(guān)68a-68c的陣列需要大量的電路部件，特別是如果認(rèn)為需要大量的分支。

另一種解決方案可以在負(fù)載調(diào)制期間對晶體管46的開關(guān)采用脈沖寬度調(diào)制，然而，這種解決方案導(dǎo)致在電阻器44上的dc電流上的ac電流。該ac電流由于在負(fù)載調(diào)制期間開關(guān)46的脈沖寬度調(diào)制導(dǎo)致δp尖峰，其導(dǎo)致不符合所期望的預(yù)定功率目標(biāo)范圍。

圖5是根據(jù)本公開的一個實施例的負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100。負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100包括具有接收器線圈26和諧振電容器30的諧振器電路102。負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100還包括整流器電路32，其接收來自諧振器電路102的諧振輸出信號并操作以在節(jié)點104處將諧振輸出信號轉(zhuǎn)換為整流電壓信號。仍然參照圖5，負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100還包括傳感器電路106，該傳感器電路被配置為感測整流電壓信號并且基于整流電壓信號和目標(biāo)功率范圍而生成控制信號108。在一個實施例中，目標(biāo)功率范圍與負(fù)載調(diào)制電路在負(fù)載調(diào)制期間的導(dǎo)通功率的變化相關(guān)聯(lián)。

仍然參考圖5，負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100還包括可控電流源電路110?？煽仉娏髟措娐?10被配置為接收控制信號108并且基于控制信號108生成受控電流ictrl。所生成的受控電流ictrlont調(diào)制負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100的負(fù)載，同時使得在整流電路的輸出處的總傳導(dǎo)功率的變化保持在目標(biāo)功率范圍內(nèi)。

在本公開的一個實施例中，可控電流源電路110包括與一對并聯(lián)路徑串聯(lián)連接的第一電阻r1112，形成并聯(lián)電路，如圖5所示。在路徑之一(例如，第一分支)中，第一電容114耦合到第一電阻r1112，并且在另一個路徑(例如，第二分支)中，包括串聯(lián)耦合的第二電阻r2114和開關(guān)118。在一個實施例中，開關(guān)118包括nmos晶體管，然而，可以采用其它開關(guān)，并且所有這樣的替代都被認(rèn)為落入本公開的范圍內(nèi)。

仍然參考圖5，在一個實施例中，傳感器電路106包括被配置為生成控制信號108(例如，pwm信號)的脈沖寬度調(diào)制(pwm)電路120。在一個實施例中，pwm電路120生成具有基于節(jié)點104的整流電壓vrect和期望的預(yù)定目標(biāo)功率范圍的占空比的控制信號108。傳感器電路106還包括感測設(shè)備或傳感器122，其接收整流電壓vrect并生成指示整流電壓vrect的值的輸出信號124。在一個實施例中，感測設(shè)備122包括輸出作為vrect的比率的電壓的分壓器電路。例如，如圖6所示，分壓器電路可以包括與第二電阻器19xr3串聯(lián)連接的第一電阻器r3以生成采樣電壓，在一個實施例中，該采樣電壓是vrect的比值(即，v124＝vrect/20)。

傳感器電路106還可以包括控制器126。在一個實施例中，控制器126連接到存儲器(未示出)或具有其自身的內(nèi)部存儲器以存儲指令，當(dāng)執(zhí)行時，該指令使得控制器以兩種模式之一操作。在第一模式中，基于例如在目標(biāo)功率范圍的大約中點處的期望功率變化(δp)，對于r1112和r2114的給定值，通過控制器126計算占空比值并且作為占空比控制值128提供給pwm電路120，該占空比控制值128由pwm電路120用于以該占空比驅(qū)動開關(guān)118。在第二操作模式中，控制器126可以以類似于上面強調(diào)的方式計算初始占空比，或者使用不同的方法計算估計的占空比。另選地，基于相關(guān)聯(lián)的整流值124，可使用例如查找表(lut)來選擇占空比的最佳第一猜測。一旦選擇了初始占空比，則處于第二模式的控制器126繼續(xù)經(jīng)由感測設(shè)備122或與其相關(guān)聯(lián)的度量值對vrect進行采樣，并將相關(guān)聯(lián)的值與預(yù)定閾值進行比較。在一個實施例中，如果度量值超過閾值，則控制器126使用信號128來減小開關(guān)118的占空比，并且如果度量值低于閾值，則控制器126使用該信號來增加開關(guān)118的占空比。以上述方式，負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100操作以在負(fù)載調(diào)制期間基于整流電壓值和目標(biāo)功率范圍動態(tài)地控制電流ictrl。

關(guān)于負(fù)載調(diào)制系統(tǒng)100的操作的進一步細節(jié)，可結(jié)合圖7中的電壓、電流和功率波形更充分地理解。在t1之前的時間，沒有執(zhí)行負(fù)載調(diào)制信令，因此圖5的控制器126將開關(guān)118斷開。此時，完全整流電壓vrect跨過圖5的電容器36，并且該電容器被充電。在時間t1，基于由控制器126接收的指令，例如，經(jīng)由電流脈沖150(例如，如前所述的擴展信標(biāo)脈沖)發(fā)起回到pru(或其它類型電路)的信令。在時間t1，在節(jié)點104處的電壓vrect可以在顯著的電壓范圍內(nèi)變化，例如5v-35v?；谡麟妷旱闹?，感測系統(tǒng)106操作以確定開關(guān)118的初始占空比。在一個實施例中，如下進行確定。負(fù)載調(diào)制電路消耗的功率由下式給出：

prect＝vrect×(vrect-vx)/r1，

其中vx是r1和r2之間的節(jié)點處的電壓，如圖5所示。vx(即，vx_desire)的期望值由下式提供：

vx_desire＝vrect-(prect×r1)/vrect。

為了實際產(chǎn)生計算的vx_desire，我們計算占空比如下：

rdesire＝vrect²/prect，以及

vgate(占空比)＝(r1+r2)/rdesire。

具有該初始計算的占空比的開關(guān)118的啟動在圖7中的152處示出。開關(guān)118的激活導(dǎo)致通過r1112的電流ictr1的受控傳導(dǎo)。這也引起電容器36的局部放電，這發(fā)現(xiàn)于104處的整流電壓vrect的略微減小。vrect的這種變化由傳感器122進一步感測，這導(dǎo)致控制器126重新計算占空比，致使占空比減小，如在156處所示。在本公開的另一實施例中，監(jiān)測或感測節(jié)點電壓vx，并且調(diào)節(jié)開關(guān)118的占空比以達到上述識別的vx_desire值。

當(dāng)開關(guān)118根據(jù)動態(tài)占空比切換時，開關(guān)118導(dǎo)通，使得電流ictrl傳導(dǎo)通過r1和r2，并且當(dāng)開關(guān)118關(guān)斷時，電流ictrl不再傳導(dǎo)通過開關(guān)，而是操作以對并聯(lián)路徑(即，第二分支)中的電容114充電。占空比的值指示具有反映開關(guān)的輕微波動的平均受控電流ictrl。這也反映在vx電壓的紋波中，如圖7中的158處所示。在一個實施例中，控制器126繼續(xù)使用來自傳感器122的vrect的采樣值，以動態(tài)地改變時間t1和t2之間的占空比，以確保功率傳導(dǎo)變化(δp)保持在預(yù)定目標(biāo)功率范圍內(nèi)。在時間t2，負(fù)載調(diào)制信號周期通過由控制器126接收的指令而中止(例如，在擴展信標(biāo)時間周期的結(jié)尾)。此時，控制器126關(guān)閉開關(guān)118。

圖8是示出產(chǎn)生調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的方法200的流程圖。雖然本文提供的方法被示出和描述為一系列動作或事件，但是本公開不限于這些動作或事件的所示出的順序。例如，一些動作可以以不同的順序發(fā)生和/或與除了本文所示和/或描述的動作或事件之外的其他動作或事件同時發(fā)生。此外，不是所有示出的動作都是必需的，并且波形形狀僅僅是說明性的，并且其他波形可以與所示出的波形顯著不同。此外，本文描繪的動作中的一個或多個可以在一個或多個單獨的動作或階段中執(zhí)行。

在一個實施例中，圖8中的方法200在202處開始，其中測量整流電壓(例如，vrect)并啟動定時器。在該實施例中，測量從pru傳輸產(chǎn)生的整流電壓，然而，該電壓可替代地包括任何可變電源電壓或與其相關(guān)聯(lián)的可變電壓。此外，在202處的定時器的激活關(guān)聯(lián)于規(guī)定的信令返回脈沖持續(xù)時間或與負(fù)載調(diào)制相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)(即，多個脈沖)持續(xù)時間。在一個實施例中，定時器超時周期與擴展信標(biāo)信號的持續(xù)時間相關(guān)聯(lián)，然而，這種定時器超時周期可以基于正在執(zhí)行的負(fù)載調(diào)制信令的類型而變化，并且本公開預(yù)期所有這樣的持續(xù)時間。在一個實施例中，定時器與圖5的控制器126相關(guān)聯(lián)，其與控制器集成或與其離散地關(guān)聯(lián)。此外，在一個實施例中，定時器包括控制器126中的基于軟件的計數(shù)器，然而，可以采用諸如計數(shù)器的硬件定時器或其他電路。

在204處，進行計算以確定將滿足預(yù)定功率目標(biāo)范圍的在負(fù)載調(diào)制期間的解調(diào)電流。在一個實施例中，這樣的范圍可以由諸如a4wp或另一規(guī)范的規(guī)范來規(guī)定。另選地，該范圍可以由客戶或其他性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在一個實施例中，所計算的電流可以是將由于負(fù)載調(diào)制引起的功率傳導(dǎo)的估計變化置于目標(biāo)功率范圍的中間的電流，然而，這樣的計算可以基于其他標(biāo)準(zhǔn)。此外，在204處的計算可以包括確定將滿足預(yù)定目標(biāo)功率范圍的在負(fù)載調(diào)制期間的電流范圍。

方法200進行到206，其中計算驅(qū)動用于負(fù)載調(diào)制的開關(guān)的占空比。在206處的這種占空比計算基于所計算的調(diào)制電流和預(yù)定目標(biāo)功率范圍。在208處詢問在負(fù)載調(diào)制期間的隨后的占空比控制是否是動態(tài)的。如果(經(jīng)由例如提供給控制器126的指令)確定控制將是靜態(tài)的(在208處為否)，則方法200簡單地在由定時器指定的整個時間段內(nèi)保持開關(guān)(例如，圖5的開關(guān)118)的占空比為初始計算占空比。在210處，當(dāng)定時器超時周期已經(jīng)期滿時(在210處為是)，在212處完成負(fù)載調(diào)制，并且控制器126停用開關(guān)118。

返回到動作208，如果確定將采用動態(tài)控制(在208處為是)，則方法200進行到214，并且對整流電壓進行采樣或以其它方式感測。在一個實施例中，以連續(xù)方式感測整流電壓；另選地，周期性地對整流電壓采樣，例如使用鎖存器或其它類型的電路。在216處，將與采樣或感測的整流電壓相關(guān)聯(lián)的度量值與閾值進行比較。在一個實施例中，度量值僅僅是感測的整流電壓，而在其它實施例中，度量值可以是在給定時間段內(nèi)在多個樣本上計算的平均整流電壓值，其作為由控制器126處理的其他處理值，例如與整流電壓相關(guān)聯(lián)。

在218處，如果度量值超過預(yù)定閾值(在218處為是)，則在220處減小占空比，其中控制器126向pwm電路120提供控制信號128，使得驅(qū)動信號108具有減小的占空比。另選地，如果度量值未超過閾值(在218處為否)，則在222處增加占空比。在這種情況下，控制器126進行比較，確定比較結(jié)果，并且向pwm電路120提供控制信號128，其導(dǎo)致驅(qū)動信號108具有增加的占空比，從而例如影響開關(guān)118。然后，動態(tài)控制通過繼續(xù)將更新的度量值與閾值進行比較并且響應(yīng)于此而增加或減小占空比來繼續(xù)，直到定時器在224處超時為止(在224為是)，在這種情況下，在212中斷負(fù)載調(diào)制。應(yīng)當(dāng)注意，在一個另選實施例中，在218處的度量值比較中可以采用滯后，并且所有這樣的變化都被認(rèn)為落入本公開的范圍內(nèi)。

在本公開的示例1中，負(fù)載調(diào)制電路包括：諧振器電路，被配置為基于接收的充電功率諧振并且基于其產(chǎn)生諧振輸出信號；以及整流器電路，被配置為接收諧振輸出信號并將諧振輸出信號轉(zhuǎn)換整流電壓信號。負(fù)載調(diào)制電路還包括：傳感器電路，被配置為感測整流電壓信號并基于整流電壓信號和與負(fù)載調(diào)制電路在負(fù)載調(diào)制期間的導(dǎo)通功率的變化相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)功率范圍而生成控制信號；以及可控電流源電路，被配置為基于控制信號生成受控電流，其中受控電流調(diào)制負(fù)載調(diào)制電路的負(fù)載，同時將在整流電路的輸出處的總傳導(dǎo)功率的變化保持在目標(biāo)功率范圍內(nèi)。

在本公開的示例2中，在示例1的負(fù)載調(diào)制電路中，其中傳感器電路包括被配置為生成控制信號的脈沖寬度調(diào)制電路，其中控制信號包括基于降低的電壓的占空比。

在本公開的示例3中，在示例1的負(fù)載調(diào)制電路中，傳感器電路還包括分壓器電路，其被配置為基于整流電壓信號產(chǎn)生降低的電壓，其中脈沖寬度調(diào)制電路被配置為基于降低的電壓來控制該控制信號的占空比。

在本公開的示例4中，在示例1-3中的任一個中，傳感器電路被配置為對整流的電壓信號進行采樣并且基于其來確定整流信號的值。

在本公開的示例5中，在示例4中，負(fù)載調(diào)制電路還包括脈寬調(diào)制電路，其被配置為基于整流電壓信號的平均值來改變控制信號。

在本公開的示例6中，在示例5中，脈沖寬度調(diào)制電路被配置為：如果平均值大于目標(biāo)閾值則增加控制信號的占空比，并且如果平均值小于目標(biāo)閾值或與其相關(guān)的另一目標(biāo)閾值則減小占空比。

在本公開的示例7中，在示例1中，在調(diào)制電路中，可控電流源包括具有耦合到整流器電路的輸出的第一節(jié)點、和第二節(jié)點的第一電阻，和具有包括第一電容的第一支路的并聯(lián)電路，該第一電容具有耦合到第一電阻的第二節(jié)點的第一節(jié)點和耦合到預(yù)定電位的第二節(jié)點?？煽仉娏髟催€包括第二分支，其包括串聯(lián)耦合的第二電阻和開關(guān)，其中第二電阻的第一節(jié)點耦合到第一電阻的第二節(jié)點，并且開關(guān)的節(jié)點耦合到預(yù)定電位，并且其中開關(guān)的控制端子耦合到控制信號。

在本公開的示例8中，在示例7中，控制信號的占空比隨整流電壓信號的變化而變化，并且控制信號的占空比支配開關(guān)的切換，從而隨整流電壓信號的變化而改變可控電流源的有效電阻。

在本公開的示例9中，公開了一種用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的方法。該方法包括感測在與負(fù)載調(diào)制相關(guān)聯(lián)的負(fù)載處的接收電壓，以及基于感測到的接收電壓來確定滿足目標(biāo)功率范圍的調(diào)制電流。該方法還包括基于所確定的調(diào)制電流來確定負(fù)載調(diào)制開關(guān)的占空比，以及以確定的占空比來驅(qū)動負(fù)載調(diào)制開關(guān)。

在本公開的示例10中，示例9的方法還包括在與負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的時間啟動定時器，以及繼續(xù)負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動，直到檢測到定時器的超時為止，此時負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動中斷。

在本公開的示例11中，在示例10中，定時器包括計數(shù)器，并且其中定時器的超時包括計數(shù)器達到預(yù)定計數(shù)值。

在本公開的示例12中，示例9的方法還包括在整個負(fù)載調(diào)制時間段期間繼續(xù)感測接收電壓，并且連續(xù)或周期性地基于目標(biāo)功率范圍和更新的感測的接收電壓來確定更新的調(diào)制電流。另外，示例9的方法還包括連續(xù)地或周期性地基于所確定的更新的調(diào)制電流來確定負(fù)載調(diào)制開關(guān)的更新的占空比，并且以更新的占空比來驅(qū)動負(fù)載調(diào)制開關(guān)。

在本公開的示例13中，在示例9-12中的任一個中，感測接收到的電壓包括在具有反映接收電壓的分?jǐn)?shù)量的內(nèi)部節(jié)點的分壓器電路上施加接收電壓，并且連續(xù)或周期性地基于分壓器電路的內(nèi)部節(jié)點處的電壓來計算與接收電壓相關(guān)聯(lián)的電壓。

在本公開的示例14中，在示例9-12中的任一個中，接收電壓包括無線充電系統(tǒng)中的功率接收單元(pru)中的整流電壓。

在本公開的示例15中，在示例9-12中的任一個示例中，以所確定的占空比來驅(qū)動負(fù)載調(diào)制開關(guān)使得執(zhí)行負(fù)載調(diào)制的負(fù)載調(diào)制電路的功率傳導(dǎo)的變化保持在接收電壓的期望范圍的目標(biāo)功率范圍內(nèi)。

在本公開的示例16中，負(fù)載調(diào)制電路包括被配置為感測與負(fù)載調(diào)制電路相關(guān)聯(lián)的負(fù)載電壓的傳感器電路。傳感器電路還被配置為基于感測的負(fù)載電壓和與負(fù)載調(diào)制電路在負(fù)載調(diào)制期間的傳導(dǎo)功率的變化相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)功率范圍而生成控制信號。負(fù)載調(diào)制電路還包括可控電流源電路，其被配置為基于控制信號產(chǎn)生受控電流，其中受控電流調(diào)制負(fù)載調(diào)制電路的負(fù)載，同時將負(fù)載調(diào)制電路的總傳導(dǎo)功率的變化保持在目標(biāo)功率范圍。

在本公開的示例17中，在示例16中，傳感器電路包括被配置為生成控制信號的脈沖寬度調(diào)制電路，其中控制信號包括基于負(fù)載電壓的占空比。

在本公開的示例18中，在示例16中，傳感器電路被配置為連續(xù)地或周期性地測量負(fù)載電壓或與其相關(guān)聯(lián)的電壓，并且基于負(fù)載電壓或與其相關(guān)聯(lián)的電壓或與這些電壓相關(guān)聯(lián)的度量值來改變控制信號。

在本公開的示例19中，在示例18中，傳感器電路包括脈沖寬度調(diào)制電路，其被配置為：如果測量的電壓或度量值大于目標(biāo)閾值則增加控制信號的占空比，并且如果測量的電壓或度量值小于目標(biāo)閾值或與其相關(guān)的另一目標(biāo)閾值則減小占空比。

在本公開的示例20中，在示例16-19中的任一個中，可控電流源包括具有耦合到負(fù)載調(diào)制電路的輸入的第一節(jié)點、和第二節(jié)點的第一電阻，以及具有包括第一電容的第一分支的并聯(lián)電路，其中第一電容具有耦合到第一電阻的第二節(jié)點的第一節(jié)點。并聯(lián)電路還包括耦合到預(yù)定電位的第二節(jié)點和包括串聯(lián)耦合的第二電阻和開關(guān)的第二分支，其中第二電阻的第一節(jié)點耦合到第一電阻的第二節(jié)點，開關(guān)的節(jié)點耦合到預(yù)定電位，并且其中開關(guān)的控制端子耦合到控制信號。

在本公開的示例21中，在示例20中，控制信號的占空比隨負(fù)載電壓的變化而改變，并且控制信號的占空比支配開關(guān)的切換，從而隨負(fù)載電壓的變化而改變可控電流源的有效電阻。

在本公開的示例22中，在示例16-21中的任一個中，負(fù)載調(diào)制電路還包括：諧振器電路，其被配置為基于接收的充電功率進行諧振并且基于該接收的充電功率而產(chǎn)生諧振輸出信號；以及整流器電路，被配置為接收諧振輸出信號并將諧振輸出信號轉(zhuǎn)換為整流電壓信號。傳感器電路被配置為感測整流電壓信號作為負(fù)載電壓，并且基于整流電壓信號和目標(biāo)功率范圍而產(chǎn)生控制信號。

在本公開的示例23中，在示例22中，傳感器電路還包括被配置為基于整流電壓信號而生成降低的電壓的分壓器電路。脈沖寬度調(diào)制電路被配置為基于降低的電壓來控制該控制信號的占空比。

在本公開的示例24中，公開了一種用于產(chǎn)生調(diào)節(jié)的負(fù)載調(diào)制信令的電路。該電路包括用于感測在與負(fù)載調(diào)制相關(guān)聯(lián)的負(fù)載處的接收電壓的裝置，以及用于基于感測的接收電壓來確定滿足目標(biāo)功率范圍的調(diào)制電流的裝置。該電路還包括用于基于所確定的調(diào)制電流來確定負(fù)載調(diào)制開關(guān)的占空比的裝置，以及用于以確定的占空比來驅(qū)動負(fù)載調(diào)制開關(guān)的裝置。

在本公開的示例25中，在示例24中，電路還包括用于在與負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的時間來啟動定時器的裝置，以及用于繼續(xù)負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動直到檢測到定時器超時為止的裝置，此時負(fù)載調(diào)制開關(guān)的驅(qū)動被中斷。

在本公開的示例26中，在示例24中，電路還包括用于在整個負(fù)載調(diào)制時間段期間繼續(xù)感測接收電壓的裝置，以及用于連續(xù)地或周期性地基于目標(biāo)功率范圍和更新的感測的接收電壓來確定更新的調(diào)制電流的裝置。該電路還包括用于連續(xù)地或周期性地基于所確定的更新的調(diào)制電流來確定負(fù)載調(diào)制開關(guān)的更新的占空比的裝置，以及用于以更新的占空比來驅(qū)動負(fù)載調(diào)制開關(guān)的裝置。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管出于清楚和簡潔的目的在上文單獨地描述了各種示例，但是各種示例的各種特征可以被組合，并且此類示例的所有這樣的組合和排列被明確地預(yù)期為落入本公開的范圍內(nèi)。

雖然已經(jīng)相對于一個或多個實施方式示出和描述了本公開，但是在不脫離所附權(quán)利要求的精神和范圍的情況下，可以對所示示例進行改變和/或修改。此外，特別是關(guān)于由上述部件或結(jié)構(gòu)(組件、裝置、電路、系統(tǒng)等)執(zhí)行的各種功能，用于描述這些部件的術(shù)語(包括對“裝置”的引用)除非另有說明，否則旨在對應(yīng)于執(zhí)行所描述的部件(例如，功能上等效的)的指定功能的任何組件或結(jié)構(gòu)，即使在結(jié)構(gòu)上不等同于執(zhí)行本文所示的示例性實現(xiàn)的發(fā)明。另外，雖然可以僅關(guān)于幾個實現(xiàn)中的一個公開了本公開的特定特征，但是這樣的特征可以與其它實現(xiàn)的一個或多個其他特征相組合，如對于任何給定或特定應(yīng)用可能期望和有利的。此外，對于在詳細描述和權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”、“包括了”、“具有”、“具有”、“帶有”或其變體，此類術(shù)語旨在是類似于術(shù)語“包括”方式的包含性。