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分数 匝线圈绕组

阅读：933发布：2020-05-11

专利汇可以提供分数匝线圈绕组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及分数匝线圈绕组，具体地涉及用于将具有一个或多个匝的线圈的回路电压进行倍增的系统和方法，其使用多个线圈段将所述回路电压以等于线圈弧段的数目的因数来倍增。用于产生分数匝绕组的系统和方法包括将来自电容器的初始馈电线分离与电容器中的电压的期望总倍数一样多的次数，并且将馈线施加到线圈的弧段或相应的分数匝。，下面是分数匝线圈绕组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电压倍增电路，包括：
电源，所述电源具有电压V；以及
被耦合到所述电源的负载，所述负载包括具有N个线圈弧段的单匝线圈，所述N个线圈弧段将所述单匝线圈划分成电气分离的弧段，其中，所述N个线圈弧段的总和等于单匝，并且所述负载的回路电压等于所述电压V乘以线圈弧段的数目N。
2.如权利要求1所述的电路，其中，所述电源包括电容器和包含多个电容器的电容器组中的一个。
3.如权利要求1所述的电路，其中，所述负载的电感与包括未划分的单匝线圈的负载相比根据所述线圈弧段的数目N而减小。
4.如权利要求1所述的电路，还包括被耦合到所述电源的馈线的T个传输馈电线以及被耦合到所述电源的返回线的T个传输返回线，其中，T等于所述线圈弧段的数目N。
5.如权利要求4所述的电路，其中，所述T个传输馈电线和返回线包括T个同轴电缆。
6.如权利要求5所述的电路，其中，所述T个传输馈电线中的一个传输馈电线上的中心导体具有与被耦合到所述电源的其它T个传输馈电线中的一个传输馈电线相关联的电流返回路径。
7.如权利要求1所述的电路，还包括介于所述负载与所述电源之间的开关，其中，所述开关具有能够将来自所述电源的所述电压V递送到所述负载中的额定电压。
8.如权利要求1所述的电路，其中，所述电源的外加电压是单极性的。
9.如权利要求1所述的电路，其中，所述电源的外加电压是相反极性的。
10.如权利要求1所述的电路，还包括将所述负载耦合到所述电源的T个传输馈电线。
11.如权利要求10所述的电路，其中，所述T个传输馈电线中的单独的一些传输馈电线从所述T个传输馈电线中的下一个单独的传输馈电线返回电流。
12.一种电压倍增电路，包括：
电源，所述电源具有电压V；以及
被耦合到所述电源的负载，所述负载包括具有M个线圈匝的多匝线圈，并且具有将所述多匝线圈划分成电气分离弧段的N个线圈弧段，其中，M个线圈匝等于一个或多个匝，其中，所述N个线圈弧段的总和等于所述M个线圈匝，并且所述负载的回路电压等于所述电压V乘以线圈弧段的数目N并除以线圈的匝数M。
13.如权利要求12所述的电路，其中，所述线圈的匝数M是整数。
14.如权利要求13所述的电路，其中，所述整数等于或大于2。
15.如权利要求12所述的电路，其中，所述线圈的匝数是非整数。
16.如权利要求15所述的电路，其中，所述整数小于1。
17.如权利要求12至16所述的电路，其中，所述电源包括电容器和包含多个电容器的电容器组中的一个。
18.如权利要求12至16所述的电路，其中，所述负载的电感与包括未划分的单匝线圈的负载相比根据所述线圈弧段的数目N而减小。
19.如权利要求12至16所述的电路，还包括被耦合到所述电源的馈线的T个传输馈电线以及被耦合到所述电源的返回线的T个传输返回线，其中，T等于所述线圈弧段的数目N。
20.如权利要求19所述的电路，其中，所述T个传输馈电线和返回线包括T个同轴电缆。
21.如权利要求20所述的电路，其中，所述T个传输馈电线中的一个传输馈电线上的中心导体具有与被耦合到所述电源的其它T个传输馈电线中的一个传输馈电线相关联的电流返回路径。
22.如权利要求12至16所述的电路，还包括介于所述负载与所述电源之间的开关，其中，所述开关具有能够将来自所述电源的所述电压V递送到所述负载中的额定电压。
23.如权利要求12至16所述的电路，其中，所述电源的外加电压是单极性的。
24.如权利要求12至16所述的电路，其中，所述电源的外加电压是相反极性的。
25.如权利要求12至16所述的电路，还包括将所述负载耦合到所述电源的T个传输馈电线。
26.如权利要求25所述的电路，其中，所述T个传输馈电线中的单独的一些传输馈电线从所述T个传输馈电线中的下一个单独的传输馈电线返回电流。
27.如权利要求18所述的电路，所述负载的所述电感根据所述线圈的匝数M而增加。

说明书全文

分数匝线圈绕组

技术领域

[0001] 本申请是申请号为201480020339.6、申请日为2014-02-11、发明名称为“分数匝线圈绕组”的发明专利申请的分案申请。本文所述的实施例一般地涉及线圈的回路电压，并且更具体地涉及将单匝和多匝线圈的回路电压提高至比线圈被耦合到的电源或开关可以产生或适应的电压值更大的每匝电压值。

背景技术

[0002] 大量的应用要求单匝线圈。然而，有时候期望增加由电容器或其它电源提供给单匝线圈的电压，以增加该单匝线圈的回路电压。增加所提供电压的需要通常是由于电容器或关联开关的额定电压小于应用所需要的。增加电容器或开关的额定电压常常是成本高昂的解决方案。

[0003] 一个当前解决方案是要使用相反极性的电压向单匝线圈提供比电容器可以产生或者开关可以适应的电压更大的每匝电压。然而，相反极性技术局限于将单匝线圈的回路电压仅增加至电容器可产生的电压的两倍。

[0004] 因此，期望提供一种促进将线圈的回路电压增加至存储在电容器或其它电源中的电压的任何期望倍数的系统和方法。

发明内容

[0005] 本文所述的实施例针对使用分数匝绕组来产生存储在线圈被连接到的电容器、电容器组或其它电源中的电压的期望倍数电压作为围绕线圈的各匝的回路电压。更具体而言，本文所述的实施例针对用于使用多个线圈段将单匝线圈或多匝线圈的回路电压倍增以使得回路电压以等于线圈弧段的数目的因数被倍增的系统和方法。根据本发明的一种电压倍增电路，包括：电源，所述电源具有电压V；以及被耦合到所述电源的负载，所述负载包括具有N个线圈弧段的单匝线圈，所述N个线圈弧段将所述单匝线圈划分成电气分离的弧段，其中，所述N个线圈弧段的总和等于单匝，并且所述负载的回路电压等于所述电压V乘以线圈弧段的数目N。优选地，所述电源可以包括电容器和包含多个电容器的电容器组中的一个。所述负载的电感与包括未划分的单匝线圈的负载相比根据所述线圈弧段的数目N而减小。所述的电路还可以包括被耦合到所述电源的馈线的T个传输馈电线以及被耦合到所述电源的返回线的T个传输返回线，其中，T等于所述线圈弧段的数目N。所述T个传输馈电线和返回线包括T个同轴电缆。所述T个传输馈电线中的一个传输馈电线上的中心导体可以具有与被耦合到所述电源的其它T个传输馈电线中的一个传输馈电线相关联的电流返回路径。所述的电路还可以包括介于所述负载与所述电源之间的开关，其中，所述开关具有能够将来自所述电源的所述电压V递送到所述负载中的额定电压。所述电源的外加电压可以是单极性的。所述电源的外加电压也可以是相反极性的。所述的电路还可以包括将所述负载耦合到所述电源的T个传输馈电线。所述T个传输馈电线中的单独的一些传输馈电线可以从所述T个传输馈电线中的下一个单独的传输馈电线返回电流。本发明提供另一种电压倍增电路，包括：电源，所述电源具有电压V；以及被耦合到所述电源的负载，所述负载包括具有M个线圈匝的多匝线圈，并且具有将所述多匝线圈划分成电气分离弧段的N个线圈弧段，其中，M个线圈匝等于一个或多个匝，其中，所述N个线圈弧段的总和等于所述M个线圈匝，并且所述负载的回路电压等于所述电压V乘以线圈弧段的数目N并除以线圈的匝数M。优选地，在所述另一种电压倍增电路中，所述线圈的匝数M可以是整数。所述整数可以等于或大于2。所述线圈的匝数可以是非整数，其中，所述整数可以小于1。所述电源可以包括电容器和包含多个电容器的电容器组中的一个。所述负载的电感可以与包括未划分的单匝线圈的负载相比根据所述线圈弧段的数目N而减小。所述的电路还可以包括被耦合到所述电源的馈线的T个传输馈电线以及被耦合到所述电源的返回线的T个传输返回线，其中，T等于所述线圈弧段的数目N。所述T个传输馈电线和返回线包括T个同轴电缆。所述T个传输馈电线中的一个传输馈电线上的中心导体可以具有与被耦合到所述电源的其它T个传输馈电线中的一个传输馈电线相关联的电流返回路径。所述的电路还可以包括介于所述负载与所述电源之间的开关，其中，所述开关具有能够将来自所述电源的所述电压V递送到所述负载中的额定电压。
所述电源的外加电压可以是单极性的。所述电源的外加电压也可以是相反极性的。所述的电路还可以包括将所述负载耦合到所述电源的T个传输馈电线。所述T个传输馈电线中的单独的一些传输馈电线可以从所述T个传输馈电线中的下一个单独的传输馈电线返回电流。
所述负载的所述电感可以根据所述线圈的匝数M而增加。

[0006] 用于产生分数匝绕组的系统和方法包括将来自电容器的初始馈电线分离与电容器中的电压的期望总倍数一样多的次数，并且将馈线施加到线圈的弧段或相应的分数匝。例如，为了使回路电压加倍，可将电容器馈电线分离成两个馈电线并将它们施加到分开180度的连接。在馈电线是同轴电缆的情况下，每个同轴馈线的中心导体返回到线圈的弧段或相邻匝的同轴馈线的屏蔽层。因此，能够以与实际上线圈可被划分的次数相同多的倍数来增加电压。

[0007] 在任何AC电路系统中可完全利用在本文中提供的针对感应式耦合系统的系统和方法。

[0008] 在检查后续附图和详细描述时，示例性实施例的其它系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员而言将显而易见或将变得显而易见。

附图说明

[0009] 示例性实施例的细节（包括结构和操作）可部分地通过研究附图来收集，在所述附图中相同的参考标号指代相同部分。附图中的部件不一定按比例，而是重点在于图示出本发明的原理。此外，所有图示意图传达概念，其中，可示意性地而不是逐字地或精确地图示出相对尺寸、形状及其它详细属性。

[0010] 图1是具有通过开关被耦合到包括单匝线圈的负载的电容器或电容器组的常规电路的示意图。

[0011] 图2是具有通过开关被耦合到包括单匝线圈的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述单匝线圈具有在单匝线圈中产生回路电压的N个弧段，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N倍。

[0012] 图3是具有通过具有一个或多个三位置开关机构的开关被耦合到包括单匝线圈的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述单匝线圈具有在单匝线圈中产生回路电压的N个弧段，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N倍。

[0013] 图4是具有通过多个开关被耦合到包括单匝线圈的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述单匝线圈具有在单匝线圈中产生回路电压的N个弧段，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N倍。

[0014] 图5是具有通过开关被耦合到包括多匝线圈（其中，M＝2）且具有N个弧段的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述N个弧段在多匝线圈中产生回路电压，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N/M倍。

[0015] 图6是具有通过开关被耦合到包括多匝线圈（其中，M＝3）且具有N个弧段的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述N个弧段在多匝线圈中产生回路电压，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N/M倍。

[0016] 图7是具有通过开关被耦合到包括多匝线圈（其中，M＝1.5）且具有N个弧段的负载的电容器或电容器组的电路的示意图，所述N个弧段在多匝线圈中产生回路电压，该回路电压是电容器或电容器组中的存储电压的N/M倍。

[0017] 图8是图7中的电路沿着8-8截取并示出磁场梯度的示意性截面图。

[0018] 图9是具有通过开关被耦合到包括分数匝线圈（其中，M＜1）且具有N个弧段的负载的电容器或电容器组的电路的示意图。

[0019] 应注意的是，出于说明性目的，遍及各图用相同的参考标号来一般地表示类似结构或功能的元件。还应注意的是，附图仅仅意图促进优选实施例的描述。

具体实施方式

[0020] 可单独地或结合其它特征和教导利用下面公开的每个附加特征和教导，以产生促进将单匝和多匝线圈的回路电压增加至存储在线圈被连接到的电容器、电容器组或其它电源中的电压的任何期望倍数的系统和方法。现在将参考附图来进一步详细地描述本发明的典型示例，所述示例单独和组合地利用这些附加特征和教导中的许多个。本详细描述仅仅意图教导本领域技术人员用于实施本教导的优选方面的进一步的细节，且并不意图限制本发明的范围。因此，在以下详细描述中公开的特征和步骤的组合在最广泛意义上可能并不是实施本发明所必需的，而是替代性地被教导仅来具体描述本教导的典型示例。

[0021] 此外，可以通过并非具体或明确枚举的方式将从属权利要求和典型示例的各种特征进行组合以便提供本教导的附加有用实施例。另外，应明确注意的是，出于原始公开的目的以及出于独立于实施例和/或权利要求中的特征的组成对要求保护的主题进行限制的目的，意图相互单独且独立地公开在本说明书和/或权利要求中公开的所有特征。还应明确地注意到，出于原始公开的目的以及出于限制要求保护的主题的目的，实体组的所有值范围或指示公开了每个可能的中间值或中间实体。

[0022] 本文所述的实施例针对使用多个线圈段将完全有效的单匝线圈的回路电压倍增，以将回路电压以等于线圈弧段的数目的因数来倍增。本文描述的其它实施例针对使用多个线圈段将多匝线圈的回路电压倍增，以将该回路电压以等于线圈弧段的数目的因数来倍增。

[0023] 转到图1，描绘了具有包括单匝线圈12的负载的常规电路10。单匝线圈（诸如图1中所描绘的单匝线圈）可用于大量应用。

[0024] 如图1中所描绘的那样，单匝线圈12包括输入端11和输出端13，并通过开关30被耦合到电容器或电容器组20，其具有能够将存储在电容器20中的电荷或电压递送到负载（即单匝线圈12）的额定值。诸如例如同轴电缆、带状线等传输线40包括被耦合到线圈12的输入端11的馈电部件42F和被耦合到线圈12的输出端13的返回部件42R。

[0025] 在操作中，将双位或双态开关机构32闭合，以将存储在电容器20中的电压传送到线圈12。如上所述，单匝线圈12的回路电压局限于开关30或电容器20的额定电压。

[0026] 本文所述的实施例针对使用分数匝绕组来产生存储在线圈被连接到的电容器、电容器组或其它电源中的电压的期望倍数电压作为围绕单匝或多匝线圈的回路电压。用于产生分数匝绕组的系统和方法包括将来自电容器的初始馈电线分离与电容器中的电压的期望总倍数一样多的次数，并且将馈线施加到线圈的弧段或相应的分数匝。例如，为了使回路电压加倍，将电容器馈电线分离成两个馈线，并且将它们施加到分开180度的连接。在馈电线是同轴电缆的情况下，每个同轴馈线的中心导体返回到单匝线圈的弧段或相邻匝的同轴馈线的屏蔽层。因此，能够以与实际上匝线圈可被划分的次数相同多的倍数来增加电压。原则上，可以更频繁地划分较大线圈。同样地，划分的最大数目与正和负线圈终端之间的最小击穿长度和连接的有限尺寸有关。

[0027] 还应注意的是，随着由于电路电感和传输线电阻均降低导致从电容器或电容器组吸取更大的电流，传送至单匝线圈的功率有利地增加。

[0028] 转到图2，示出了具有包括单匝线圈110的负载的电路100的优选实施例，所述单匝线圈110包括分数匝绕组112、115和118。虽然仅出于示例性目的被描绘为具有三个电气相异的分数匝绕组段或弧段112、115和118，但是具有分数匝绕组的单匝线圈优选地将具有两个或更多电气相异的弧段，其中，可以将单匝线圈划分成切合实际的那样多的弧段。如所描绘的那样，弧段是方位上对称的，但能够是方位上不对称的，即具有不同的弧长。

[0029] 单匝线圈110通过开关130被耦合到电容器、电容器组或其它电源120（电容器）。开关130优选地包括单个双位或双态开关机构131。用来激励线圈的开关130可具有急剧降低的电压要求，但是如果如图2中所描绘的那样仅使用一个开关机构131，则必须具有较高的载流能力。朝着固态开关方向的前进提供了针对给定电压的更大电流能力。

[0030] 如在图2中进一步描绘的那样，来自电容器120的传输馈电线140被划分成分别地被耦合到三个弧段112、115和118的输入端111、114和117的三个馈线142F、144F和146F。每个馈线142F、144F和146F（无论是同轴线还是带状线）的返回电流在用于另一弧段（优选地下一弧段）的馈线的返回路径上流动，并且在同轴馈线的情况下，每个同轴馈线的电流在用于另一弧段的同轴馈线的屏蔽层上流动。例如，用于第二弧段115的馈线144F的返回线144R被耦合到第一弧段112的输出端113，并且因此，用于第一弧段112的馈线142F的返回电流在用于第二弧段115的馈线144F的返回线144R上流动。同样地，用于第三弧段118的馈线146F的返回线146R被耦合到第二弧段115的输出端116，并且因此，用于第二弧段115的馈线144F的返回电流在用于第三弧段118的馈线146F的返回线146R上流动。进一步同样地，用于第一弧段112的馈线142F的返回线142R被耦合到第三弧段118的输出端119，并且因此，用于第三弧段118的馈线146F的返回电流在用于第一弧段112的馈线142F的返回线142R上流动。

[0031] 如图3中所示，电路200的备选实施例包括开关230，其优选地包括将分离馈线142F、144F和146F和分离返回线142R、144R和146R可操作地耦合到来自电容器120的传输馈电线140的馈线141F和返回线141R的两（2）个三位置开关机构231和232。

[0032] 然而，还可以如图4中所示的电路300的另一备选实施例中所描绘的那样由单独开关来控制每个馈线，从而减少对每个单独开关的电流要求，同时保持由所公开的设计实现的降低的电压要求。如图4中所示，开关330优选地包括将分离馈线142F、144F和146F和分离返回线142R、144R和146R分别地耦合到来自电容器120的传输馈电线140的馈线141F和返回线141R的单独开关331、332、333、334、335和336。

[0033] 然而，在多个开关的情况下，将需要适当地控制开关之间的定时抖动和同步。但是，本领域技术人员将容易领会到，可以设计出许多令人满意的设计以满足此约束。

[0034] 有利地，将负载电感减小为总线圈弧段的一定百分比。多个馈线的杂散电感也随着增加的馈线数目而减小，因为所有此类馈线从电路来看是并联的。类似地，负载电感也被视为是并联的。在下面的表1中提供了闭环电压和电感与线圈匝数M和弧段数目N的关系。

[0035] 表1：转到图5，示出了具有包括多匝线圈410（其中M＝2）以及分数匝绕组412、415、418、422和425的负载的电路400的备选实施例。虽然仅出于示例性目的被描绘为五个电气相异的分数匝绕组段或弧段412、415、418、422和425，但是具有分数匝绕组的多匝线圈优选地将具有两个或更多电气相异的弧段，其中，可以将多匝线圈划分成切合实际的那样多的弧段。如所描绘的那样，弧段是方位上对称的，但能够是方位上不对称的，即具有不同的弧长。

[0036] 多匝线圈410通过开关430被耦合到电容器、电容器组或其它电源420（电容器）。开关430优选地包括单个双位或双态开关机构431。用来激励线圈的开关430可以具有急剧降低的电压要求，但是如果仅使用一个开关机构431（诸如上文参考图2所指出的固态开关），则必须具有较高的载流能力。

[0037] 如所描绘的那样，来自电容器420的传输馈电线440被划分成分别地被耦合到五个弧段412、415、418、422和425的输入端411、414、417、421、424的五个馈线442F、443F、444F、446F和448F。每个馈线442F、443F、444F、446F和448F（无论是同轴线还是带状线）的返回电流在用于另一弧段（优选地下一弧段）的馈线的反馈路径442R、443R、444R、446R和448R上流动，并且在同轴馈线的情况下，每个同轴馈线的电流在用于另一弧段的同轴馈线的屏蔽层上流动。例如，用于第二弧段415的馈线443F的返回线443R被耦合到第一弧段412的输出端
413，并且因此，用于第一弧段412的馈线442F的返回电流在用于第二弧段415的馈线443F的返回线443R上流动。同样地，用于第三弧段418的馈线444F的返回线444R被耦合到第二弧段
415的输出端416，并且因此，用于第二弧段415的馈线443F的返回电流在用于第三弧段418的馈线444F的返回线444R上流动。进一步同样地，用于第四弧段422的馈线446F的返回线
446R被耦合到第三弧段418的输出端419，并且因此，用于第三弧段418的馈线444F的返回电流在用于第四弧段422的馈线446F的返回线446R上流动。并且进一步同样地，用于第五弧段
425的馈线448F的返回线448R被耦合到第四弧段422的输出端423，并且因此，用于第四弧段
422的馈线446F的返回电流在用于第五弧段422的馈线448F的返回线448R上流动。又进一步同样地，用于第一弧段412的馈线442F的返回线442R被耦合到第五弧段425的输出端426，并且因此，用于第五弧段425的馈线448F的返回电流在用于第一弧段412的馈线442F的返回线
442R上流动。

[0038] 如从表1注意到的是，闭环电压CLV被定义为对于图5中描绘的电路400的线圈410而言，其中，N＝5个弧段，并且M＝2匝，。

[0039] 电路500的另一备选实施例在图6中被描绘为具有包括多匝线圈510的负载，所述多匝线圈510具有三个匝（M＝3）且包括所示出的两个分数匝绕组（N＝2）512和515。虽然仅出于示例性目的被描绘为两个电气相异的分数匝绕组段或弧段512和515，但是具有带分数匝绕组的3个或更多匝（M≥3）的多匝线圈优选地将具有四个或更多电气相异的弧段（N≥4），其中，可以将多匝线圈划分成切合实际的那样多的弧段。如所描绘的那样，弧段是方位上对称的，但是可以是方位上不对称的，即具有不同的弧长。

[0040] 多匝线圈510通过开关530被耦合到电容器、电容器组或其它电源520（电容器）。开关530优选地包括单个双位或双态开关机构531。如所描绘的那样，来自电容器520的传输馈电线540被划分成分别地被耦合到两个弧段512和515的输入端511和514的两个馈线542F和544F。每个馈线542F和544F（无论是同轴线还是带状线）的返回电流在用于其它弧段的馈线的返回路径542R和544R上流动，并且在同轴馈线的情况下，每个同轴馈线的电流在用于另一弧段的同轴馈线的屏蔽层上流动。例如，用于第二弧段515的馈线544F的返回线544R被耦合到第一弧段512的输出端513，并且因此，用于第一弧段512的馈线542F的返回电流在用于第二弧段515的馈线544F的返回线544R上流动。同样地，用于第一弧段512的馈线542F的返回线542R被耦合到第二弧段515的输出端516，并且因此，用于第二弧段515的馈线544F的返回电流在用于第一弧段512的馈线542F的返回线542R上流动。

[0041] 转到图7，电路600的另一备选实施例被描绘为具有包括拥有超过单匝的多匝线圈610的负载，其中，超过单匝的匝不包括完整的匝，即线圈的匝数M是非整数。类似于上述实施例，线圈610包括分数匝绕组612和615。虽然仅出于示例性目的被描绘为具有两个电气相异的分数匝绕组段或弧段612和615，但是可以将多匝线圈划分成切合实际的那样多的弧段。如所描绘的那样，弧段是方位上对称的，但能够是方位上不对称的，即具有不同的弧长。

[0042] 多匝线圈610通过开关630被耦合到电容器、电容器组或其它电源620（电容器）。开关630优选地包括单个双位或双态开关机构631。如所描绘的那样，来自电容器620的传输馈电线640被划分成分别地被耦合到两个弧段612和615的输入端611和614的两个馈线642F和644F。每个馈线642F和644F（无论是同轴线还是带状线）的返回电流在用于其它弧段的馈线的返回路径642R和644R上流动，并且在同轴馈线的情况下，每个同轴馈线的电流在用于另一弧段的同轴馈线的屏蔽层上流动。例如，用于第二弧段615的馈线644F的返回线644R被耦合到第一弧段612的输出端613，并且因此，用于第一弧段612的馈线642F的返回电流在用于第二弧段615的馈线644F的返回线644R上流动。同样地，用于第一弧段612的馈线642F的返回线642R被耦合到第二弧段615的输出端616，并且因此，用于第二弧段615的馈线644F的返回电流在用于第一弧段612的馈线642F的返回线642R上流动。

[0043] 如从表1注意到的是，闭环电压CLV被定义为针对在图7中描绘的电路610，其中，N＝2个弧段，并且M＝1.5匝，CLV＝2V/1.5或1.33V。

[0044] 如图8中所示，用于具有多个匝的线圈（其中，M是非整数的）的磁场将不是均匀的，而是具有所描绘的梯度。

[0045] 转到图9，电路700被描绘为具有包括拥有小于一个完整的匝（即，匝数M＜1）的部分匝线圈710的负载。类似于上述实施例，线圈710包括分数匝绕组712和715。虽然仅出于示例性目的被描绘为具有两个电气相异的分数匝绕组段或弧段712和715，但可以将线圈710划分成切合实际的那样多的弧段。如所描绘的那样，弧段是方位上对称的，但能够是方位上不对称的，即具有不同的弧长。

[0046] 部分匝线圈710通过开关730被耦合到电容器、电容器组或其它电源720（电容器）。开关730优选地包括单个双位或双态开关机构731。如所描绘的那样，来自电容器720的传输馈电线740被划分成分别地被耦合到两个弧段712和715的输入端711和714的两个馈线742F和744F。每个馈线742F和744F（无论是同轴线还是带状线）的返回电流在用于其它弧段的馈线的返回路径742R和744R上流动，并且在同轴馈线的情况下，每个同轴馈线的电流在用于另一弧段的同轴馈线的屏蔽层上流动。例如，用于第二弧段715的馈线744F的返回线744R被耦合到第一弧段712的输出端713，并且因此，用于第一弧段712的馈线742F的返回电流在用于第二弧段715的馈线744F的返回线744R上流动。同样地，用于第一弧段712的馈线742F的返回线742R被耦合到第二弧段715的输出端716，并且因此，用于第二弧段715的馈线744F的返回电流在用于第一弧段712的馈线742F的返回线742R上流动。

[0047] 类似于图7中所描绘的电路600的线圈610，部分匝线圈710的磁场不是均匀的，而是具有梯度。

[0048] 上文所讨论的系统和方法有利地允许使用较低电压开关或较低电压电容器来产生至线圈的比电容器本身能够以其它方式产生的电压更大的每匝电压，而不要求使用仅能够使电压加倍的相反极性电压。然而，还可将相反极性技术与本文所述的分离线圈实施例一起使用，从而进一步增加线圈的回路电压。

[0049] 不增加从电容器（或电容器组）可获得的磁场能量。这是在较短时间尺度上实现的（假设杂散电感基本上小于负载电感）。

[0050] 然而，在本文中提供的示例性实施例仅意图作为说明性示例，并不意图以任何方式受限制。

[0051] 在前述说明书中，已经参考本发明的特定实施例描述了本发明。然而，将显而易见的是，在不脱离本发明的较宽精神和范围的情况下可对其进行各种修改和变更。例如，读者将理解的是，除非另外说明，否则本文描述的过程流程图中所示的过程动作的特定排序和组合仅仅是说明性的，并且可使用不同或附加的过程动作、或者过程动作的不同组合或排序来执行本发明。作为另一示例，可以将一个实施例的每个特征与其它实施例中所示的其它特征混合和搭配。同样地可根据期望来结合本领域技术人员已知的特征和过程。另外且显然的是，可根据期望添加或减少特征。因此，除根据所附权利要求及其等同物之外，本发明将不受限制。

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