具有减少的功率耗散的无线电力过电压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 所描述技术大体上涉及无线电力。更具体来说，本发明是针对用于无线电力接收器的具有减少的功率耗散的过电压保护电路。
【背景技术】
[0002]越来越多的数目和种类的电子装置经由可再充电电池供电。此些装置包含移动电话、便携式音乐播放器、膝上型计算机、平板计算机、计算机外围装置、通信装置(例如，蓝牙装置)、数码相机、助听器，和其类似者。虽然电池技术已得到改进，但电池供电的电子装置越来越需要及消耗更大量的电力，借此常常需要再充电。可再充电的装置常常经由有线连接通过物理地连接到电力供应器的电缆或其它类似连接器充电。电缆和类似连接器有时可能不方便或繁琐，且具有其它缺点。无线充电系统能够在自由空间中传送电力以用以对可再充电电子装置进行充电或提供电力到电子装置，且因此它们可克服有线充电解决方案的一些不足。
【发明内容】
[0003]在所附权利要求书的范围内的系统、方法和装置的各种实施方案各自具有若干方面，其中的单个方面并不单独负责本文所述的合乎需要的属性。在不限制所附权利要求书的范围的情况下，本文描述一些显要特征。
[0004]在附图及下文描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。其它特征、方面及优点将从所述描述、图式及权利要求书而变得显而易见。
[0005]一个方面是一种无线电力接收器设备，其包括:天线电路，其经配置以用足以对负载供电或充电的电平从发射器无线接收电力，其中所述天线电路电连接到过电压保护电路，所述过电压保护电路电连接在所述天线电路与所述负载之间；匹配电路，其电连接到所述天线电路；以及切换元件，其电连接到所述匹配电路，其中所述匹配电路或所述切换元件中的至少一者经配置以控制流入所述过电压保护电路的所述所接收电力的量。
[0006]另一方面是一种操作无线电力接收器设备的方法，其包括:用足以对负载供电或充电的电平从发射器无线接收电力，其中所述负载电连接到过电压保护电路；以及控制流入所述过电压保护电路的所述所接收电力的量。
[0007]另一方面是一或多个处理器可读存储装置，具有体现于所述处理器可读存储装置上的处理器可读代码，所述处理器可读代码用于对一或多个处理器进行编程以执行操作无线电力接收器设备的方法，所述方法包括:用足以对负载供电或充电的电平从发射器无线接收电力，其中所述负载电连接到过电压保护电路；以及控制流入所述过电压保护电路的所述所接收电力的量。
[0008]另一方面是一种无线电力接收器设备，其包括:用于用足以对负载供电或充电的电平从发射器无线接收电力的装置，其中所述负载电连接到过电压保护电路；以及用于控制流入所述过电压保护电路的所述所接收电力的量的装置。
[0009]另一方面是一种处理设备，其包括:存储器；以及处理器，其耦合到所述存储器，所述处理器经配置以用足以对负载供电或充电的电平从发射器无线接收电力，其中所述负载电连接到过电压保护电路；以及控制流入所述过电压保护电路的所述所接收电力的量。
【附图说明】
[0010]图1为根据一个示范性实施方案的无线电力传送系统的功能框图。
[0011]图2为根据另一示范性实施方案的无线电力传送系统的功能框图。
[0012]图3为根据示范性实施方案的包含发射或接收天线的图2的发射电路或接收电路的一部分的不意图。
[0013]图4是根据示范性实施方案可在图1的无线电力传送系统中使用的发射器的功能框图。
[0014]图5是根据示范性实施方案可在图1的无线电力传送系统中使用的接收器的功能框图。
[0015]图6是根据一个示范性实施方案的用于保护其中包含的过电压保护(OVP)电路的无线电力接收器的框图。
[0016]图7是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的框图。
[0017]图8是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的框图。
[0018]图9是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的框图。
[0019]图10是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的示意图。
[0020]图11是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的示意图。
[0021]图12是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的示意图。
[0022]图13是根据另一示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的示意图。
[0023]图14是展示根据一个示范性实施方案的用于保护其中包含的OVP电路的无线电力接收器的示范性操作的流程图。
[0024]图15是根据另一示范性实施方案的用于保护过电压保护(OVP)电路的无线电力接收器的框图。
[0025]图式中所说明的各种特征可能未按比例绘制。因此，为了清晰起见，可能任意扩大或减小各种特征的尺寸。此外，图式中的一些可能并未描绘给定系统、方法或装置的所有组件。最后，可能贯穿说明书和图式使用相同参考标号来表示相同特征。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图阐述的详细描述既定为本发明的某些实施方案的描述且无意表示其中可实践本发明的仅有实施方案。在整个此描述中使用的术语“示范性”意指“充当实例、例子或说明”且不一定应被解释为比其它示范性实施方案优选或有利。出于提供对所揭示实施方案的透彻理解的目的，所述详细描述包含具体细节。在一些情况下，以框图形式展示一些装置。
[0027]无线电力传送可指在不使用物理电导体的情况下将与电场、磁场、电磁场或其它者相关联的任何形式的能量从发射器传送到接收器(例如，可经由自由空间传送电力)。输出到无线场((例如，磁场)中的电力可由“接收天线”接收、俘获或耦合以实现电力传送。
[0028]图1为根据一个示范性实施方案的无线电力传送系统100的功能框图。输入电力102可从电源(未图示)提供到发射器104以产生用于执行能量传送的场105。接收器108可耦合到场105且产生输出电力110用于由耦合到输出电力110的装置(未图示)存储或消耗。发射器104和接收器108两者以距离112分隔开。
[0029]在一个示范性实施方案中，发射器104及接收器108根据相互谐振关系而配置。当接收器108的谐振频率与发射器104的谐振频率实质上相同或极为接近时，发射器104与接收器108之间的发射损失最小。因而，与可需要非常接近(例如，有时在几毫米内)的大天线线圈的纯电感式解决方案相比，可经由较大距离来提供无线电力传送。谐振感应耦合技术因此可允许在各种距离上且利用多种感应线圈配置的改善的效率和电力传送。
[0030]接收器108可在接收器108位于由发射器104产生的能量场105中时接收电力。场105对应于其中由发射器104输出的能量可由接收器108俘获的区。场105可对应于发射器104的“近场”，如下文将进一步描述。发射器104可包含用于将能量发射到接收器108的发射天线114。接收器108可包含用于接收或俘获从发射器104发射的能量的接收天线118。所述近场可对应于其中存在由发射天线114中的电流和电荷产生的强反作用场的区，所述强反作用场最少地辐射电力离开发射天线114。所述近场可对应于在发射天线114的大约一个波长(或其分数)内的区，或在一些实施方案中其可在小于大约5米的距离内。在其它实施方案中，所述近场可在小于大约10米的距离内，且在一些实施方案中在处于或大于10米的距离内。
[0031]发射天线114和接收天线118是根据与其相关联的应用和装置来设定大小。如上文所描述，通过将发射天线114的场105中的能量的大部分耦合到接收天线118而不是将所述能量的大部分在电磁波中传播到远场，可发生高效能量传送。当定位在场105内时，在发射天线114与接收天线118之间可形成“耦合模式”。发射天线114和接收天线118周围的其中可发生此耦合的区域在本文中被称作耦合模式区。
[0032]图2为根据另一示范性实施方案的无线电力传送系统200的功能框图。系统200包含发射器204和接收器208。发射器204可包含发射电路206，所述发射电路可包含振荡器222、驱动器电路224和滤波器与匹配电路226。振荡器222可经配置以产生处于例如468.75KHz、6.78MHz或13.56MHz的所要频率的信号，可响应于频率控制信号223而调整所述频率。振荡器信号可提供到驱动器电路224，所述驱动器电路经配置以基于输入电压信号(Vd) 225以(例如)发射天线214的谐振频率驱动发射天线214。驱动器电路224可为经配置以从振荡器222接收方波且输出正弦波的切换放大器。举例来说，驱动器电路224可以是E类放大器。
[0033]滤波器与匹配电路226可滤除谐波或其它不希望的频率且将发射器204的阻抗匹配于发射天线214。由于驱动发射天线214，发射器204可以足以对位于接收器208处或附近的电子装置充电或供电的电平无线输出电力。作为一个实例，提供的电力可(例如)为大约300毫瓦到大约5瓦以对具有不同电力要求的不同装置供电或充电。也可以提供较高或较低电力电平。
[0034]接收器208可包含接收电路210，所述接收电路可包含匹配电路232和整流器与切换电路234。匹配电路232可将接收电路210的阻抗匹配于接收天线218。整流器与切换电路234可从交流(AC)电力输入产生直流(DC)电力输出以基于输入信号235对如图2中示出的电池236充电或对耦合到接收器208的装置(未图示)供电。接收器208和发射器204可另外在单独的通信信道219 (例如，蓝牙、紫蜂、蜂窝式等)上通信。接收器208和发射器204可以或者使用无线场205的特性经由带内信令通信。
[0035]如下文较全面描述，最初可具有可选择性地停用的相关联负载(例如，电池236)的接收器208可经配置以确定由发射器204发射且由接收器208接收的电力量是否适合于为电池236充电。此外，接收器208可经配置以在确定电力量适当之后即刻启用负载(例如，电池236)。在一些实施方案中，接收器208可经配置以直接利用从无线电力传送场接收的电力而无需对电池236充电。举例来说，例如近场通信(N