具有用于通量消除的共用材料的电感器系统的制作方法

本申请要求享有于2016年8月8日提交的美国临时专利申请no.62/372,034的权益，其通过引用的方式并入本文。

背景技术：

出于各种原因，例如对信号滤波，电感器可用于各种电路中。高谐振的无线电力传输系统也可以包括形成阻抗匹配网络的一部分的电感器，用于传送和/或接收能量。也可能需要这些电感器来充分滤除系统的输入和/或输出电流中的谐波。对于高功率无线电力传输系统，例如，传输3kw或更大，电感器可以具有相对大的尺寸以实现期望的操作特性。为了保持阻抗平衡，将总电感分成期望值的一半的两个相等电感器，例如通过构建位于进出系统的每条ac线路上的两个独立的相同电感器。

电力传输系统可以依赖于诸如整流器、ac(交流)到dc(直流)转换器、阻抗匹配电路和其他电力电子设备的电子电路来调节、监视、维持和/或修改用于向电子设备供电的电压和/或电流的特性。电力电子设备可以为具有动态输入阻抗特性的负载提供电力。阻抗匹配网络可以包括相对大尺寸的电感器，例如rf扼流圈电感器，以提供所需的滤波和操作特性。

技术实现要素：

在实施例中，电感器系统包括相对于彼此定位的第一和第二电感器，以便共用一定量的磁性材料，例如铁氧体。在一个实施例中，平面铁氧体片被夹在第一和第二电感器之间。与具有单独的电感器/铁氧体布置的传统配置相比，由第一和第二电感器共用铁氧体材料可以减少铁氧体材料的总体积、重量和成本并减少磁损耗。在实施例中，电感器系统包括具有基本相同阻抗的第一和第二电感器，其中，相应的阻抗部分地由共用铁氧体限定，该共用铁氧体提供通量消除。

如本领域普通技术人员将容易理解的，可能期望提供平衡电感器，其最小化体积，从而最小化重量和成本，并最大化效率，同时满足其他设计约束，例如电流/电压额定值、热管理等等。在实施例中，具有共用铁氧体的成对电感器封装减少了散热量并促进了有效的电路操作。应当理解，如本文所使用的，平衡或匹配的电感器不需要精确的阻抗匹配。而是，如本文所使用的，具有共用铁氧体的电感器系统在共用铁氧体层中需要一些通量消除。

虽然本发明的示例性实施例主要结合夹在电感器之间的铁氧体层来示出和说明，但应理解，可以使用在工作频率下具有可接受的磁导率的任何合适的磁性材料来满足特定应用的需要。在实施例中，可以使用例如各向异性材料。

在一个方面，一种系统包括：第一电感器，其由第一能量源产生的第一振荡电流驱动；第二电感器，其由第二能量源产生的第二振荡电流驱动，以及磁性材料层，其设置在第一电感器和第二电感器之间，其中，第一和第二电感器被配置为使得当每个电感器以其各自振荡电流驱动时，在磁性材料层中第一电感器产生的磁通量基本上由第二电感器产生的磁通量抵消。

系统可包括以下特征中的一个或多个：第一和第二电感器分别设置在第一和第二e形芯中，磁性材料层结合第一和第二电感器确定在系统操作期间第一和第二电感器的各自电感，当通过第一和第二电感器中的每一个的振荡电流基本匹配时，来自第一和第二电感器的抵消的通量的净值在磁性材料层的一部分中基本为零，第一和第二电感器位于无线谐振功率发射器的源线圈下方，功率发射器形成充电平台的一部分，第一和第二电感器包括相应的平面绕组，和/或与其他电路部件共用磁性材料层。

在另一方面，一种方法包括：在第一和第二电感器之间设置磁性材料层，其中，第一电感器电耦合到第一能量源，并且第二电感器电耦合到第二能量源；并且利用振荡电流驱动第一和第二电感器，使得第一电感器产生的第一磁通量由第二电感器产生的第二磁通量抵消，其中，磁性材料层结合第一和第二电感器确定在系统操作期间第一和第二电感器的各自电感。

一种方法可以包括以下特征中的一个或多个：第一和第二电感器分别设置在第一和第二e形芯中，磁性材料层结合第一和第二电感器确定在系统操作期间第一和第二电感器的各自电感，当通过第一和第二电感器中的每一个的振荡电流基本匹配时，来自第一和第二电感器的抵消的通量的净值在磁性材料层的一部分中基本为零，第一和第二电感器位于无线谐振功率发射器的源线圈下方，功率发射器形成充电平台的一部分，第一和第二电感器包括相应的平面绕组，和/或与其他电路部件共用磁性材料层。

在另一方面，一种系统包括：第一电感器，其由第一振荡电流驱动；第二电感器，其由第二振荡电流驱动，并与第一电感器基本上去耦；以及磁性材料层，其设置在第一电感器和第二电感器之间；其中，当用第一和第二电感器各自的振荡电流驱动该第一和第二电感器时，在磁性材料层中第一电感器产生的磁通量基本上由第二电感器产生的磁通量抵消。

系统可以包括以下特征中的一个或多个：第一和第二电感器分别设置在第一和第二e形芯中，当通过第一和第二电感器中的每一个的振荡电流基本匹配时，来自第一和第二电感器的抵消的通量的净值在磁性材料层的一部分中基本为零，和/或磁性材料层结合第一和第二电感器确定在系统操作期间第一和第二电感器的各自电感。

附图说明

从以下附图说明中可以更充分地理解本发明的前述特征以及本发明本身，其中：

图1是可以具有带有通量消除的电感器的无线能量传输系统的示意图；

图2是具有带有通量消除的电感器的无线能量传输系统的电路实施方式的示意图；

图3是可以具有带有共用铁氧体层的电感器的功率接收器和功率发射器的示意图；

图4a是耦合到铁氧体层的芯的图形表示，该铁氧体层可以形成具有通量消除的电感器系统的一部分；

图4b是具有带有用于通量消除的铁氧体层的第一和第二电感器的电感器系统的图形表示；

图5a是具有相同阻抗的单独电感器的示意图；

图5b是压在一起的理想单独电感器的示意图；

图5c是具有用于通量消除的共用铁氧体层的第一和第二电感器的示意图；

图6是示出对于共用铁氧体电感器系统的温度信息的红外图；

图7是具有多个通量消除的共用铁氧体电感器系统的示意图；

图8是无线功率发射器的示意图，该无线功率发射器具有位于一个或多个平面磁性材料片上的谐振器线圈；

图9是具有交错整流器的无线功率接收器的电路实施方式的示意图；

图10a是具有交错整流器的无线功率接收器的电路实施方式的示意图；

图10b是平衡电感器的示意图，其形成图10a的无线功率接收器的一部分，具有通量消除；以及

图10c是具有处于与图7具有某种相似性的配置中的交错整流器的无线功率接收器的示意图。

具体实施方式

本公开内容提供了用于诸如无线电力传输系统的系统的实施例，该系统具有电感器系统，该电感器系统具有共用一部分磁性材料(例如铁氧体)的两个或多个电感器，使得当用振荡电流驱动时，两个或多个电感器的相应绕组被配置为在磁性材料层中提供基本上的磁通量消除。例如，由于第一和第二电感器的相互通量抵消，电感器系统可能需要相对薄的铁氧体层。如下面更充分地描述的，铁氧体层中的通量消除可以有助于第一和第二电感器的相应电感值和/或阻抗。即，第一和第二电感器需要彼此和共用的铁氧体以实现期望的操作特性。在实施例中，基本上的磁通量消除可以意味着平均地，共用磁性材料中出现的大于75％、80％、90％、96％、95％或99％的磁通量被相反的磁通量抵消。在实施例中，通量消除可以发生在共用磁性材料的部分中。换言之，通量消除可以在共用磁性材料的整个体积内不均匀地或不一致地发生。例如，可以在共用磁性材料的体积中心附近基本上消除磁通量，而在共用磁性材料的体积的边缘附近可能没有消除一些磁通量(因此，导致共用磁性材料的一部分体积中的一些非零的净磁通量)。

图1示出了无线电力传输系统100的示例性实施例的高级功能框图，该无线电力传输系统100具有带有用于通量消除的共用铁氧体的电感器系统，如下面更充分地描述的。例如，可以通过壁式电源(ac电源)(其在ac/dc转换器块102中被转换为dc)提供系统的输入功率。可替换地，可以直接从电池或其他dc电源提供dc电压。在实施例中，ac/dc转换器块102可以是功率因数校正(pfc)级。除了将ac输入(例如，50或60hz)转换为dc之外，pfc还可以调节电流，使得电流与电压基本同相。高效开关逆变器或放大器104将dc电压转换为用于驱动源谐振器106的ac电压波形。在实施例中，ac电压波形的频率可以在80到90khz的范围内。在实施例中，ac电压波形的频率可以在10khz至15mhz的范围内。在一个特定实施例中，ac电压波形的频率约为6.78mhz，例如，由于fcc和cispr规定，其可在15khz频带内变化。源(发射器)阻抗匹配网络(imn)108有效地将逆变器104输出耦合到源谐振器106，并且可以实现有效的开关放大器操作。d类或e类开关放大器适用于许多应用，并可能需要感性负载阻抗以实现最高效率。源imn108将源谐振器阻抗变换为用于逆变器104的这种阻抗。源谐振器阻抗可以例如通过耦合到设备(接收器)谐振器110和/或输出负载来加载。由源谐振器106产生的磁场耦合到设备谐振器110，从而感应电压。该能量耦合出设备谐振器110，例如直接为负载供电或对电池充电。设备阻抗匹配网络(imn)112可用于有效地将能量从设备谐振器110耦合到负载114，并优化源谐振器106和设备谐振器110之间的功率传输。它可将实际负载阻抗转换成设备谐振器110所见到的有效负载阻抗，其与负载更紧密地匹配，以获得最佳效率。对于需要dc电压的负载，整流器116将接收的ac电力转换为dc。在实施例中，源(发射器)118和设备(接收器)120各自还可以包括滤波器、传感器和其他部件。

可以将阻抗匹配网络(imn)108、112设计为最大化以期望频率(例如，80-90khz、100-200khz、6.78mhz)传输到负载114的功率或者最大化功率传输效率。可以选择和连接imn108、112中的阻抗匹配部件，以便保持谐振器106、110的高品质因数(q)值。

imn(108、112)的部件可以包括例如电容器或电容器网络、电感器或电感器网络，或电容器、电感器、二极管、开关和电阻器的各种组合。imn的部件可以是可调的和/或可变的，并且可以被控制以影响系统的效率和操作点。可以通过改变电容、改变电感、控制谐振器的连接点、调整磁性材料的磁导率、控制偏置场、调整激励频率等来修改阻抗匹配。可以理解，对于具有固定频率、固定输入电压等下的固定匹配(例如，固定电感、电容等)的系统，仍然执行阻抗匹配。改变频率、输入电压、部件有效值可以改变匹配和/或输出。阻抗匹配可以使用或包括任何数量或组合的变容二极管、变容二极管阵列、开关元件、电容器组、开关和可调谐元件、反向偏置二极管、气隙电容器、压缩电容器、钛酸钡锆(bzt)电调谐电容器、微机电系统(mems)-可调电容器、电压可变电介质、变压器耦合调谐电路等。可变部件可以被机械调谐、热调谐、电调谐、压电调谐等。阻抗匹配的元件可以是硅器件、氮化镓器件、碳化硅器件等。可以选择元件以承受高电流、高电压、高功率或电流、电压和功率的任何组合。可以将元件选择为高q元件。

图2示出了根据本发明的示例性实施例的无线电力传输系统200的示例性实施例，该无线电力传输系统200具有为源或发射器侧电路(其包括源谐振器和源imn)204供电的逆变器202，源或发射器侧电路204以耦合因子k将振荡电磁能量耦合到设备或接收器侧电路(其包括设备谐振器和设备imn)206，设备或接收器侧电路206具有带有通量消除的平衡电感器l3da和l3db。在本发明的实际实施例中，电感器可以分成平衡电感器l3sa和l3sb，如下面更充分地示出和说明的，以提供通量消除、以及去耦和期望的滤波及共模抑制特性。设备侧电感器l3d也可以分成l3da和l3db，如图所示。在示例性实施例中，功率接收器中的电压调节通过任何合适的无线通信信道实现，例如无线电、wifi等。在一个特定实施例中，与功率接收器的通信包括相对慢的wifi环路，其指示功率发射器通过改变驱动放大器的dc总线电压来调整其谐振器的场强。然后由整流器208转换振荡能量。源侧电路204部件包括源谐振器线圈ls210、串联电容器c1sa212(位置1)、并联电容器c2s214(位置2)及电容器c3sb216和电感器l3sa,b218(位置3)。在说明性实施例中，电容器c1sa216可包括一个或多个可变电容器。注意，列出的每个部件可以表示部件网络或部件组，并且至少位置1和3中的部件可以是平衡的。设备侧电路206部件可包括设备谐振器线圈ld222、串联电容器c1da224(位置1)、并联电容器c2d226(位置2)及电容器c3db228和电感器l3da,b230(位置3)。电容器c3sa216可包括一个或多个可变电容器，例如pwm控制电容器、开关电容器组和变容二极管。一个或多个可变电容器可以是离散的或连续可调谐电容器。应当理解，任何电容器或没有电容器可以包括可变电容以满足特定应用的需要。

应当理解，源和/或设备阻抗匹配网络(imn)可以具有范围广泛的电路实施方式，其中各种部件具有满足特定应用的需要的阻抗。kesler等人的美国专利no.8,461,719公开了各种可调阻抗网络，例如图28a-37b中的，该专利通过引用的方式并入本文。还应理解，可以在源和/或设备侧使用任何实际数量的开关电容器以提供期望的操作特性。另外，虽然结合高谐振无线能量传输系统示出和描述了说明性实施例，但应理解，具有夹在相应的第一和第二电感器绕组(第一和第二电感器绕组缠绕以提供相互通量抵消)之间的铁氧体(或其他材料)层的电感器通常适用于希望实现空间减小、去耦和/或有效电路操作的电路。

再次参考图2，在所示实施例中，平衡电感器l3sa、l3sb各自提供大约25μh的电感。在一个特定实施例中，电感器可以处理高达约50a的电流。如下面更充分描述的，平衡电感器l3sa、l3sb可以共用磁性材料层以提供通量消除。

应当理解，在实际实施例中，平衡电感器的形状和尺寸可能是令人感兴趣的。例如，可能期望低轮廓电感器以将电感器放置在功率发射器pt(图3)的源线圈下方并且使总高度最小化。

电感器是指无源双端设备，当交流电流流过电感器的线圈时，该无源双端设备将电能存储在磁场中。流过线圈的电流导致时变磁场，该磁场在导体中感应出电压。可以理解，电感器可以包括磁芯，该磁芯包括铁磁或亚铁磁材料，例如铁或铁氧体，以增加电感。由于磁芯磁导率较高，磁芯可以通过增加磁场将线圈的电感增加几千倍。应当理解，如果通过铁磁芯线圈的电流达到一定水平，则磁芯可能饱和，使得电感不能保持恒定。对于较高频率的应用，电感器芯通常包括铁氧体，铁氧体是非导电陶瓷亚铁磁材料。

应理解，变压器是指将能量从初级绕组传递到一个或多个次级绕组的设备。初级绕组耦合到能量源，使得初级绕组中的变化电流产生变化的磁场，该磁场在耦合的次级线圈中感应出电压。必须耦合变压器的初级绕组和次级绕组，其中耦合可以接近1。

与变压器相反，在本发明的实施例中，两个电感器是去耦的。例如，电感器的耦合可以低于0.04。在实施例中，通过共用铁氧体来实现电感器的去耦。

图3示出了靠近功率发射器的充电平台的功率接收器。在实施例中，功率发射器与功率接收器相互作用。由于接收器放置在发射器上或发射器周围，因此可能会影响负载阻抗。如下面更充分地描述的，具有带有共用铁氧体层和相互通量消除的绕组的电感器系统可以通过减少电感器元件所需的空间量来允许较低轮廓的功率发射器和/或功率接收器。在实施例中，功率发射器提供相对高功率的能量传输，例如用于为电动车辆充电。应当理解，通常希望减小高功率充电站的尺寸和/或重量。在说明性实施例中，功率接收器具有约2cm的高度，并且功率发射器具有约5cm的高度，其离地间隙可在约10cm至约25cm的范围内。应理解，这些尺寸仅仅是说明性的。

图4a示出了平衡电感器系统400的一部分，其具有轮廓类似于大写字母“e”的轮廓的芯402。部分400包括耦合到芯402的铁氧体层404。占位材料406设置在邻近芯的区域中以便于将绕组放置在芯402周围。铁氧体层404固定到芯402上以容纳绕组。在实施例中，电感器系统可包括可选的绕线管，绕组可围绕该绕线管缠绕。绕线管可包括任何合适的电绝缘材料，例如塑料，并可用于有助于均匀尺寸的绕组，并防止绕组和铁氧体之间的短路。虽然结合e形芯示出和说明了示例性实施例，但是应当理解，可以使用其他实际芯形状和/或类型，例如cc(或uu)、ec、etd、pq、pot芯等。

在一些实施例中，单件铁氧体或磁性材料可被配置为采用区域402和404的组合的形状。

图4b示出了具有第一平衡电感器450和第二平衡电感器452的电感器系统，其中共用铁氧体层454夹在第一和第二电感器之间。共用铁氧体层454将第一平衡电感器450和第二平衡电感器452彼此磁性地去耦。在实施例中，第一和第二电感器之间的耦合可以小于.06、.05、.04、.03、.02、.01。第一电感器450和第二电感器452由间隙分开。在实施例中，第一电感器450和第二电感器452的绕组456、458至少在绕组方向上构造，以便抵消由绕组产生的通量，使得净通量可以基本为零。即，对于净通量消除，一个绕组的通量抵消另一个绕组的通量，反之亦然。集成电感器的绕组456、458可以相对于共用铁氧体层454对称，使得第一电感器450的电感(和阻抗)值与第二电感器452的电感(和阻抗)值基本匹配。

图5a示出了理想的单独第一和第二电感器，其阻抗匹配，以便承载相同的电流，从而在每个电感器的铁氧体内产生类似的磁通量。图5b示出了理想情况，其中第一和第二电感器被完全压在一起(其间没有空气)并且电流具有与图5a中所示的电流类似的取向。电感器携带具有相同强度的沿相反方向行进的通量，从而导致在接触的共用铁氧体的部分中净通量约为零。应当理解，在实际上不可能通过将单独的电感器压在一起来实现这种理想情况，因为在两个电感器之间总是存在一层空气，其阻止了完全的通量消除。

图5c示出了在第一和第二电感器之间共用导致通量消除的铁氧体板的第一绕组w1和第二绕组w2。应当注意，虽然第一绕组w1和第二绕组w2共用一部分铁氧体，但是电感器没有明显的磁耦合，因为铁氧体的共用部分有效地防止了由一个绕组链接的通量被另一个绕组链接。可以看出，第一和第二电感器的绕组w1、w2被缠绕，以抵消由绕组产生的通量，如图所示。即，由第一绕组w1产生的通量抵消(在共用铁氧体板中)由第二绕组w2产生的通量，反之亦然。由于共用铁氧体经受的净通量相对较低，因此铁氧体的厚度可以明显小于单独的电感器配置而不会导致饱和。这使得铁氧体材料的体积和重量减小。

相对于图5b，可以看到，在图5c的配置中通量消除在第一和第二绕组之间的区域中提供。第一通量f1由第一绕组w1产生，并且第二通量f2由第二绕组w2产生。可以看出，f1和f2的方向相反。f1和f2在图5c的共用铁氧体电感器系统的共用铁氧体层中抵消，因此，在图5c中示出在第一绕组w1和第二绕组w2之间没有通量(净通量为零)。

例如，在通电时，低通量的铁氧体部分经受可忽略的由于热量导致的损耗。应当理解，铁氧体材料对应于通量消除区域的共用部分保持相对冷，而在相对于共用铁氧体的剩余的铁氧体材料中耗散更多的热量。因此，共用铁氧体有助于有效的电路操作。

图6示出了共用铁氧体电感器系统的示例性红外图，该系统具有带有共用铁氧体层的第一和第二绕组。可以看出，绕组之间的铁氧体层相对较冷。应当理解，由于来自附近部件的热传递，铁氧体层可能随时间略有升温。

应当理解，铁氧体可以是易碎的相对脆性的材料。在实施例中，材料的厚度可以更大以利于结构完整性而不是用于处理通量水平，例如，其净值可以基本为零。

应理解，具有平面绕组的电感器实施例(如图5c所示)和非平面绕组(如图4b所示)可以用于特定应用。在实施例中，可以考虑各种因素，例如芯材料、标准尺寸可用性、匝数等，以实现期望的实施方式。在实施例中，电感器系统可以包括多于两个的电感器，例如四个，其具有多个铁氧体层以满足特定应用的需要，例如出于空间减小或满足特定几何形状的原因。

图7示出了示例性共用铁氧体电感器系统700，其具有四个芯702a、702b、702c、702d，该四个芯具有一个或多个共用铁氧体片704a和704b以及对应的通量消除，如图所示。在实施例中，四绕组电感器系统712的经历磁通量消除的部分708和710可以用比四个单独的电感器最初所需的更薄的铁氧体片替换。例如，一个或多个共用铁氧体片可以位于标记为708的区域中(用点划线)。一个或多个共用铁氧体片可以位于标记为710的区域中(用虚线)。在一些实施例中，单片铁氧体或磁性材料可被配置为采用区域708和710的组合的形状。

在一些实施例中，无线功率发射器或接收器可具有用作无线电力传输或接收的一部分的磁性材料。例如，图8示出了无线功率发射器800，其具有位于一个或多个平面磁性材料片804上的谐振器线圈802。在实施例中，该磁性材料804的一部分可具有与由谐振器线圈802产生的用于电力传输的磁场相关的低磁通量。在一个或多个磁性材料片802下方是可用于其他系统部件(例如imn或驱动部件)的空间806。在实施例中，在imn中的电感器中使用的e形芯808(例如用于电感器l3sa、l3sb、l3da或l3db)可以位于磁性材料804上或附近。磁性材料804的一部分可以用于完成imn或其他电路中使用的电感器。例如，取决于由谐振器线圈802和电感器l3sa产生的磁通量的相位，可以抵消磁性材料804的该部分中的通量的一部分。由谐振器线圈802产生的磁通量的相位可以归因于功率级、负载条件和无线电力系统的可变参数(诸如电流、电压、效率、占空比等)的状态。因此，未充分利用的磁性材料的一部分可用于节省与在无线电力系统中的imn或其他电路中构造电感器相关的空间和成本。

在另一方面，电力系统包括交错整流器，其对于至少部分平衡的电感器可以具有通量消除。例如，可以耦合到接收阻抗匹配网络的整流器可以提供dc输出信号以为负载供电。

图9示出了具有交错整流器的无线功率接收器的示例性实施例的方框图，该交错整流器可具有电感器通量消除。接收器包括连接到具有平衡电子部件902a、902b的阻抗匹配网络(imn)的第一级902的谐振器。在实施例中，这些电子部件902a、902b可包括可调电容器和/或电感器。imn的第一级902连接到具有平衡电子部件的imn的第二级904。平衡部件对于抑制由于例如驱动电路的扰动而可能存在的任何共模信号是重要的。注意，每个顶部分支(904a和904c)具有正电抗+jx，并且每个底部分支(904b和904d)具有负电抗-jx。第二级904的正电抗+jx分支904a、904c连接到第一整流器906a。第二级904的负电抗-jx分支904b、904d连接到第二整流器906b。注意，在实施例中，正电抗值和负电抗值的绝对值可以彼此相等。在实施例中，正电抗的绝对值可以大于或小于负电抗。这些整流器906a、906b的输出相加在一起以连接到负载909，例如电池或电池管理器。注意，“交错整流”的效果是重新组合整流信号，其可能相对于彼此异相。这可以导致对组合信号输出的平滑效果。

图10a示出了具有交错整流器的无线功率接收器的示例性实施例的示意图，该交错整流器可以具有电感器通量消除，如图10b所示。在实施例中，中心件铁氧体磁去耦成对电感器以实现交错整流器配置。在实施例中，第一电感器和第二电感器之间的耦合低于0.04。接收器包括电感器l1，其串联连接到电容器c1a和电容器c1b并且并联连接到电容器c2。连接到节点n1和n2中的每一个的是串联连接到可调电容器c3a”的可选固定电容器c3a'及串联连接到电容器c3b”(参见上面的可调谐电容器的示例)的可选固定电容器c3b'。注意，顶部分支上的部件与底部分支上具有相同或相似值的部件平衡。例如，电容器c1a与电容器c1b平衡。该平衡也由在谐振器线圈l1的中点处所示的虚地302表示。连接到节点n3的是包括连接电容器c4a的电感器l4a的第一支路和包括连接到电容器c4b的电感器l4b的第二支路。注意，电感器和电容器可以彼此串联或并联连接。在第一分支中，为了实现正电抗，电感器l4a在工作频率下的电抗可以大于电容器c4a的电抗。在第二分支中，为了实现负电抗，电感器l4b在工作频率下的电抗可以小于电容器c4b的电抗。

连接到节点n4的是包括连接到电容器c4c的电感器l4c的第三分支和包括连接到电容器c4d的电感器l4d的第四分支。注意，电感器和电容器可以彼此串联或并联连接。例如，串联连接到电容器c4的电感器l4产生滤波器，以将具有所需频率的电流传递到整流器的输入。在第三分支中，为了实现正电抗，电感器l4c在工作频率下的电抗可以大于电容器c4c的电抗。在第四分支中，为了实现负电抗，电感器l4d在工作频率下的电抗可以小于电容器c4d的电抗。注意，电感器l4和/或电容c4中的任一个均可包括可调谐部件。

第一支路的输出连接到第一整流器rec1的输入i1，并且第二支路的输出连接到rec1的输入i2。第三支路的输出连接到第二整流器rec2的输入i3，并且第四支路的输出连接到rec2的输入i4。注意，每个整流器可以是半桥、全桥、无源(二极管)或有源(开关)型整流器。在实施例中，输出大于10、15、20kw的无线电力系统可以使用开关整流器来维持对负载的高效率供电。换言之，在某些功率级下，二极管整流器可能无法在非常高的功率级下有效地工作。在节点n5处连接整流器rec2的输出o3，使得输出o1和o3被电气地相加。在节点n6处连接整流器rec2的输出o4，使得输出o2和o4被电气地相加。组合的输出o1+o2和o3+o4并联连接到平滑电容器c5。与平滑电容器c5并联连接的是负载114，例如电池或电池管理器。

如图10b的示例性实施例中所示，电感器l4a和电感器l4c共用芯sc1并共用铁氧体层sf1。在所示实施例中，由电感器l4a和电感器l4c产生的通量在共用铁氧体层sf1中基本上抵消，因为流动方向相反。电感器l4a和电感器l4c另外磁性去耦。可以共用芯的电感器l4b和l4d具有类似的配置，其中它们之间的共用铁氧体层sf2中的通量基本上抵消。电感器l4b和电感器l4d另外磁性去耦。

在实施例中，用于具有交错整流器的无线供电设备的电感器l4a、l4c、l4b、l4d可以以如图10c所示的方式布置，其可以与图7所示的具有某些相似性。应理解，各种绕组配置可以产生多个通量消除以满足特定应用的需要。四个电感器l4a、l4b、l4c和l4d没有明显的磁耦合，因为铁氧体的共用部分有效地防止了由一个电感器链接的通量被另一个电感器链接。

已经描述了本发明的示例性实施例，对于本领域普通技术人员来说，显而易见的是，也可以使用结合其概念的其他实施例。本文引用的所有出版物和参考文献均通过引用的方式整体上明确地并入本文。可以组合本文描述的不同实施例的元素以形成上面没有具体阐述的其他实施例。在单个实施例的上下文中描述的各种元件也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。