起的阻抗改變。在一方面中，檢測電路115經(jīng)配置以在消耗比某些低電力信標(biāo)序列所要求少的電力的情況下檢測潛在可充電裝置。舉例來說，在一些實(shí)施方案中，周期性電力信標(biāo)可必須足夠強(qiáng)以檢測高于閾值的阻抗改變或允許可充電裝置汲取足夠電力以傳達(dá)回到發(fā)射器。根據(jù)本文中所描述的某些實(shí)施例，檢測電路115可經(jīng)配置以使用比某些周期性電力信標(biāo)少的電力檢測潛在可充電裝置。如上文所描述，響應(yīng)于由檢測電路115進(jìn)行的潛在檢測，發(fā)射器可經(jīng)配置以建立通信鏈路而無需任何進(jìn)一步電力信標(biāo)(例如，作為低電力信標(biāo)的替代)或起始電力信標(biāo)同時(shí)嘗試建立通信鏈路(例如，在具有無電電量或低電池電量的接收器可需要來自信標(biāo)的無線電力以建立通信鏈路的某些實(shí)施例中電力信標(biāo)可為合乎需要的)。
[0066]在一些實(shí)施例中，檢測電路115可利用振蕩器方法以用于檢測，所述方法可包括以由電感器的電感與檢測電路115的電容的組合或發(fā)射天線204的電感與另一電容的組合所確定的頻率運(yùn)行的振蕩器。此電容可為發(fā)射器200電容器的電容、發(fā)射天線204自身的寄生電容或振蕩器內(nèi)的單獨(dú)電容。電感與電容的組合將帶來諧振頻率。如果此所得電路為諧振電路的部分(具體來說為提供超過整體增益的反饋電路的部分)，則振蕩器將傾向于以由電感及電容確定的頻率運(yùn)行。由于電感將基于任何金屬物件是否靠近無線電力發(fā)射器(即，發(fā)射天線204)的充電區(qū)而變化，因此所得頻率將隨著物件被添加或移除改變。此頻率改變可用于檢測物件添加或移除。
[0067]在某些方面中，無線電力系統(tǒng)可使用如上文所描述的檢測電路115以檢測參數(shù)(即，頻率)改變，且接著將使用輔助方法(如開始充電的嘗試)以確定是否存在“實(shí)際”或“可充電”無線電力裝置。在一些狀況下，開始充電的嘗試將帶來無線電力系統(tǒng)嘗試充電、由于并不存在有效裝置未能充電接著再次快速關(guān)閉的“錯(cuò)誤警報(bào)”。由于此類事件可不頻繁地發(fā)生于大部分應(yīng)用中，因此其可不顯著添加系統(tǒng)的總電力使用。
[0068]若干不同振蕩器電路可用于各種實(shí)施例中。圖6B為可用于檢測電路115中的示范性柵陷式振蕩器的圖式。柵陷式振蕩器400為根據(jù)實(shí)施例用于測量附接LC電路的諧振頻率的振蕩器。如所展示，電容器405及電感器410為由示范性檢測電路115測量的組件。當(dāng)金屬或可充電裝置靠近發(fā)射器104或204時(shí)，柵陷式振蕩器400可檢測包括電容器405及電感器410的諧振電路的頻率輸出475的改變，并響應(yīng)于所述改變檢測潛在物件。
[0069]圖6C為可用于檢測電路115中的示范性環(huán)式振蕩器的圖式。環(huán)式振蕩器500(反相器550的奇數(shù)編號串)歸因于其簡單性可用于晶體振蕩器。如所展示，電容器505及電感器510為由示范性檢測電路115測量的組件。也可使用例如柯比茲及哈脫萊振蕩器(未圖示)的簡單單一晶體管振蕩器。也可使用具有大于一的增益且具有傾向于使電路不穩(wěn)定的反饋的其它類型振蕩器。檢測電路115內(nèi)可存在諧振電路(S卩，發(fā)射天線204及額外電容器)將連接的敏感性節(jié)點(diǎn)(例如，JFET 425的柵極驅(qū)動或雙極晶體管的基極)。諧振頻率下的阻抗增加或降低可傾向于使振蕩器保持處于所述頻率。
[0070]在另一實(shí)施例中，檢測電路115可利用可包括鎖相環(huán)路(PLL)的PLL頻率方法。圖7A為示范性PLL 600電路的圖式。在此實(shí)施例中，檢測電路115使用PLL 600以“搜尋”諧振電路610的諧振頻率。PLL 600使其頻率輸出620連接到一個(gè)相位比較器輸入625及諧振電路610、由相同頻率輸出驅(qū)動、連接到另一相位輸入626ο取決于PLL 600電路的配置，一個(gè)頻率輸出可穿過O度、90度或180度的延遲645。在大部分狀況下，90度的延遲可允許諧振電路610諧振頻率由PLL 600電路“鎖定”，這是由于在諧振下，PLL 600電路可導(dǎo)致來自驅(qū)動電流的90度的相位延遲。
[0071 ] PLL 600電路因此有效地確定諧振電路610的諧振頻率。PLL頻率方法可類似于上文所描述的振蕩器方法，但可具有如下優(yōu)點(diǎn):PLL 600電路內(nèi)部的壓控振蕩器(VC0)640可經(jīng)設(shè)計(jì)使得其可僅在窄頻率范圍之間擺動。舉例來說，如果預(yù)期6.78MHz的諧振頻率，則所述范圍可限于6.5MHz與7MHz之間。出于電磁干擾(EMI)原因此情況可是有利的。PLL頻率方法還可具有敏感性檢測器的益處，這是因?yàn)榭扇菀椎販y量頻率且當(dāng)用于敏感性相位比較器情況時(shí)總電力使用可較低。
[0072]在另一實(shí)施例中，檢測電路115可利用固定頻率相位比較器方法。圖7B為利用相位比較器方法的電路700的圖式。電路700可包括測量由LC電路702針對參考時(shí)鐘705所引起的相位延遲的相位比較器725。隨著電感改變，相位延滯改變。相位比較器方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為其可以固定頻率(如所展示的6.78MHz)操作，此情況有助于檢測電路115滿足EMI限制。然而，相位比較器方法可相比基于頻率解決方案較不敏感，這是由于相位檢測器的輸出處的所得電壓改變可較小。
[0073]在另一實(shí)施例中，檢測電路115可利用差分中心分接頭不均衡感測方法。圖8為中心分接頭不均衡方法電路800的圖式。在中心分接頭不均衡方法電路800中，當(dāng)由功率放大器210驅(qū)動發(fā)射天線204時(shí)，極佳地均衡負(fù)載將在中心分接點(diǎn)850處帶來零電壓/電流。歸因于偏離中心放置(即，靠近金屬物件等)的任何不均衡將在中心分接點(diǎn)850處帶來可測量電流/電壓。因此，根據(jù)實(shí)施例，實(shí)施檢測電路115的方法為監(jiān)視中心分接點(diǎn)850并檢測任何電流或電壓改變。
[0074]如圖8中所展示，橫跨中心分接頭電容器835的差分放大器840可用于檢測電流。如果用戶添加、移除或改變裝置的放置，則諧振器電路815的兩半之間的均衡將改變，將看出電流改變且將檢測到物件。電路800還包括連接到差分放大器840的輸出的振幅檢測器855及相位檢測器860。應(yīng)注意，具有中心分接頭接地或中性點(diǎn)的差分天線電類似于單端型諧振器，但關(guān)于EMI產(chǎn)生可具有一些優(yōu)點(diǎn)。
[0075]應(yīng)注意，如在此處提到的許多其它方法中，響應(yīng)于檢測到物件，系統(tǒng)可上電且嘗試使用一些其它手段充電裝置。因此，雖然當(dāng)物件并非兼容可充電裝置時(shí)此情況可帶來“錯(cuò)誤警報(bào)”，但將不可能給用戶帶來出乎意料行為，這是由于發(fā)射器200將不會永久通電直到實(shí)際上檢測到新可充電裝置為止。由于錯(cuò)誤警報(bào)可導(dǎo)致歷時(shí)總使用時(shí)間的較小分?jǐn)?shù)上電，因此平均來說可忽略所使用額外電力。
[0076]在一些實(shí)施例中，出于檢測目的可難以有效地從功率放大器210產(chǎn)生較小信號。高功率放大器可不能夠極有效地以低電力操作，且如果較低功率放大器經(jīng)由開關(guān)或變壓器耦合，則其可添加復(fù)雜性或附加負(fù)載。
[0077]為避免此問題，根據(jù)另一方面，可經(jīng)由單獨(dú)檢測器激勵(lì)線圈激勵(lì)發(fā)射天線204。圖9為示范性單獨(dú)線圈配置的圖式。單獨(dú)線圈925可在正常充電期間不活動，且可僅用以提供低電場以用于檢測。足夠電力可耦合到發(fā)射器(TX)線圈910以允許檢測。
[0078]單獨(dú)線圈925可為TX線圈910的中心中的較小線圈、靠近TX線圈910的邊緣的較小線圈或甚至包圍TX線圈910的線圈。無線電力系統(tǒng)可接著經(jīng)由不同方法檢測所放置物件一一在一個(gè)方面中，通過檢測由所放置物件所引起的TX線圈910的振幅或相位改變，或在另一方面中經(jīng)由檢測由物件所引起的單獨(dú)線圈925與主要TX線圈910之間的耦合改變。單獨(dú)線圈配置可應(yīng)用于本文中所描述的檢測電路或方法中的任一者。
[0079]在一些方面中，檢測電路115可連接到選擇性地用電子方式隔離發(fā)射諧振器與檢測電路115的開關(guān)。圖1OA為說明連接到隔離發(fā)射天線1050與檢測電路115的開關(guān)1010的檢測電路115(柵陷式振蕩器1030)的圖式。此配置可用于保護(hù)開關(guān)(S卩，開關(guān)1010)隔離檢測電路115與發(fā)射天線1050以在無線電力傳送期間保護(hù)檢測電路115免于強(qiáng)磁場的一些狀況。因此，可僅當(dāng)開關(guān)處于“檢測”狀態(tài)時(shí)連接檢測電路115(如圖1OA中所展示)。此配置可具有檢測電路115可暴露于較低電壓且可移除功率放大器210的額外傳導(dǎo)及電感的優(yōu)點(diǎn)。圖7A及9還展示開關(guān)連接。另外，隔離可有利于確保檢測電路在正常操作期間(例如，在無線傳送電力到裝置的模式期間)并不干擾主諧振器。
[0080]在一些狀況下，檢測電路115可直接連接到發(fā)射天線204而不具有與發(fā)射器200的其余部分(包含功率放大器210)斷開的裝置。圖1OB為說明直接連接到發(fā)射天線1050而不具有斷開裝置的檢測電路115(柵陷式振蕩器1030)的圖式。檢測電路115可僅當(dāng)發(fā)射器200斷開時(shí)操作但其仍可物理地連接可為可能的。此配置可具有簡單且便宜且將不要求切換的優(yōu)點(diǎn)。然而，檢測電路115可在操作期間暴露于高電壓，檢測電路115可干擾發(fā)射器200的正常操作且檢測電路115可即使在發(fā)射器200斷開時(shí)接收其寄生電感及電容。
[0081]在一些實(shí)施例中，其它隔離方法可用于選擇性地用電子方式隔離發(fā)射器200與檢測電路115。圖1OC為經(jīng)配置有發(fā)射電路1038的示范性定向耦合器1030的圖式。定向耦合器1030可用于耦合來自輸電線的一個(gè)方向的電力。在圖1OC中所展示的此狀況下，耦合器1030檢測來自發(fā)射電路1038的反射電力。反射電力可相比直接測量電力發(fā)生較大改變，這是由于完美的阻抗匹配將根本不產(chǎn)生反射。
[0082]在另一實(shí)施例中，變壓器可用于隔離檢測電路115。圖1OD為經(jīng)配置有發(fā)射電路1038的變壓器1032的圖式。變壓器1032允許與功率放大器1025的電流分隔且可允許比電容器耦合器高的隔離程度。
[0083]在另一實(shí)施例中，單獨(dú)耦合線圈可用于隔離檢測電路115。圖1OE為經(jīng)配置有發(fā)射電路1038的單獨(dú)耦合線圈1080的圖式。單獨(dú)耦合線圈1080可為變壓器配置(圖10D)的類似配置，但耦合到整個(gè)發(fā)射天線1045而非僅輸入1025。上文所描述且圖1OA到E中所說明的開關(guān)及隔離配置可應(yīng)用于本文中所描述的任何檢測電路115或檢測方法。
[0084]再次參考圖4，如先前所提到，負(fù)載感測電路216可經(jīng)配置以用于調(diào)整發(fā)射器200的電力模式。更具體來說，控制器214可經(jīng)配置以減少電力電平或可能關(guān)斷發(fā)射器200的電力。
[0085]根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，檢測電路115可經(jīng)配置以在處于低電力模式時(shí)檢測相關(guān)聯(lián)充電區(qū)內(nèi)的裝置的存在。更具體來說，經(jīng)由控制器214，發(fā)射器202可經(jīng)配置以在相關(guān)聯(lián)充電區(qū)不具有任何可檢測裝置及發(fā)射器并未發(fā)射電力時(shí)轉(zhuǎn)變到低電力模式。此外，檢測電路115可經(jīng)配置以檢測檢測電路115的參數(shù)(例如，頻率、相位、電壓、電流等)改變。
[0086]如果檢測電路115并未檢測到參數(shù)改變或參數(shù)改變在一定閾值內(nèi)，則發(fā)射器200可進(jìn)一步降低相關(guān)聯(lián)電力電平或可完全斷開發(fā)