用于减轻无线功率系统中的饱和的方法和电路与流程

本公开整体涉及功率系统，并且更具体地，涉及用于给电子设备充电的无线功率系统。

背景技术：

1、在无线充电系统中，无线功率传输设备诸如充电垫以无线方式向无线功率接收设备诸如电池提供功率的便携式电子设备传输功率。无线功率传输设备具有产生电磁通量的线圈。无线功率接收设备具有线圈和整流器电路，该线圈和整流器电路使用由发射器产生的电磁通量来产生直流功率，该直流功率可以用于对电池提供功率的便携式电子设备中的电负载提供功率。设计无线充电系统可能是具有挑战性的。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于无线功率发射器的控制电路，包括：

2.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述逆变器驱动电路还被配置为响应于所述通信电路来操作所述逆变器以传递由所述无线功率接收器请求的功率水平。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述逆变器驱动电路被配置为响应于所述测量电路来操作所述逆变器，以通过降低所述逆变器的输出功率来减轻所述磁芯的检测到的饱和。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其中降低所述逆变器的输出功率包括以下项中的至少一者：

5.根据权利要求4所述的控制电路，其中所述非对称切换方案包括减小正半周期的接通时间。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述测量电路被配置为通过检测以无线功率传输频率通过所述无线功率传输线圈的电流每隔一个循环中的升高的电流峰值来检测所述无线功率接收线圈的所述磁芯的饱和。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路被配置为通过在与所述无线功率传输频率的一部分相对应的频带中测量包括所述无线功率传输线圈和电容器的谐振槽中的能量来检测所述磁芯在频域中的饱和。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其中所述无线功率传输频率的所述一部分与所述无线功率传输频率的分谐波相对应。

9.根据权利要求7所述的控制电路，其中所述一部分是所述无线功率传输频率的一半。

10.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路包括具有带通滤波器然后是能量积分器的频率选择性能量计算块。

11.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路包括快速傅立叶变换块。

12.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路将被测量的能量与阈值进行比较，所述阈值是所述谐振槽在与所述无线功率传输频率相对应的频带中的能级的百分比，其中如果被测量的能量超过所述阈值则检测到饱和，并且如果被测量的能量不超过所述阈值则未检测到饱和。

13.根据权利要求12所述的控制电路，其中所述阈值是所述谐振槽在与所述无线功率传输频率相对应的所述频带中的所述能级的在1％与10％之间的百分比。

14.根据权利要求13所述的控制电路，其中所述阈值是所述谐振槽在与所述无线功率传输频率相对应的所述频带中的所述能级的在1％与5％之间的百分比。

15.根据权利要求14所述的控制电路，其中所述阈值是所述谐振槽在与所述无线功率传输频率相对应的所述频带中的所述能级的2％。

16.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路通过测量在所述无线功率传输频率的两个或更多个循环上的峰-谷逆变器电流来检测所述磁芯在所述时域中的饱和。

17.根据权利要求16所述的控制电路，其中测量在所述无线功率传输频率的两个或更多个循环上的峰-谷逆变器电流包括：

18.根据权利要求6所述的控制电路，其中所述测量电路通过使用所述电容器上的dc电压来检测所述磁芯的饱和。

19.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述测量电路仅响应于多个连续的饱和检测事件而检测到所述磁芯的饱和。

20.一种操作无线功率发射器的方法，所述无线功率发射器具有包括无线功率传输线圈和电容器的谐振槽、以无线功率传递频率驱动所述谐振槽以经由无线功率接收器的无线功率接收线圈向所述无线功率接收器传递功率的逆变器、以及控制电路，所述方法被所述控制电路执行并且包括：

技术总结
本公开提供了用于减轻无线功率系统中的饱和的方法和电路。本公开提供了一种具有功率发射器的无线充电系统，该无线充电系统可以无线方式将功率传递到功率接收器。在一些操作条件下，无线功率接收器中可能出现屏蔽件饱和，诸如铁氧体结构的饱和。饱和可导致功率传递中的破坏性振荡。功率传输可以包括用于检测和减轻饱和的控制电路。

技术研发人员：A·L·施瓦兹,A·萨菲尔,S·C·特里,胡致远
受保护的技术使用者：苹果公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25