谐振点调整电路

谐振点调整电路

【技术领域】

本发明涉及无线电能传输领域，尤其是关于一种用于调整振荡频率的 电路。

【背景技术】

在现有的无线电能传输技术中，最常见的是利用发射电磁场至铁粉芯 上，利用铁粉芯将此电磁场导引到另一感应线團，藉由该感应线團产生电 力。惟此种无线电能传输模式，往往受限于铁粉芯及感应线圈的高度及外 型配置，需要使用在比较大型的装置上，而不适用于小型可携式电子产品。 例如电动牙刷，即利用此种方式进行充电，使电动牙刷无须设置抛弃式电

池或外接电源线；但此种模式就不适用在例如MP3 PLAYER等小型可携式 电子产品。

另一种无线电能传输技术，是利用发射端及接收端的平面无骨线團传 输交流信号，再将交流信号转换为电源，藉此以达到无线电能传输之目的。 这种平面无骨线闺传输交流信号以取得电源的模式，因为其构造体为薄片 状，因此在使用范围上不再受到限制，特别适合用在小型可携式电子产品， 例如前述的MP3 PLAYER以及一般消费性电子产品中常使用标准电池、数 字相机充电电池、行动电话充电电池、随身听充电电池等，需要使用蓄电 池作为电源的产品上，其适用范围远远超过利用铁粉芯及感应线圈传输电 源的方式。

上述利用平面无骨线團传输交流信号以取得电源的模式，其交流信号 之频率是藉由电压控制频率振荡电路、滤波电路及驱动电路来使平面无骨 线團产生谐振来达成，而谐振频率又必须通过电感及电容的调配方能达到 最佳化，其最佳谐振点的计算方式如下：

其中，C为电容、L为电感、F为则频率，而且电容C或电感L在制 造时会因为容许误差值而使其数值为不固定，即传统技术必须利用改变电

容C或电感L值来达到特定的谐振频率F，方能取得最佳谐振点，使效能增加。

但这种利用调整电容C或电感L来满足频率F的方式，在实施时电容 值C或电感L因零件容许误差所产生的变量，不仅是最佳谐振点难于取得而影响效能，而且由于该变量均须由专业技术人员及设备于现场进行调整， 从而实施上困难且不适合大量生产。 【发明内容】

本发明的目的在于提供一种在无线电能传输技术中能实现振荡频率 自适应调节的调整电路。

本发明的目的是这样实现的：该谐振点调整电路包括振荡波形产生电 路、滤波电路、驱动电路、反馈电路及控制电路，该振荡波形产生电路的 输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与驱动电路的输入端 连接，驱动电路的一输出端与反馈电路的输入端连接，反馈电路的输出端 与控制电路的输入端连接，控制电路的输出端与振荡波形产生电路的输入 端连接，振荡波形产生电路输出一振荡波形到滤波电路，滤波电路输出一 特定频率的波形并通过驱动电路输出到平面无骨线團，反馈电路采集驱动 电路的输出波形的频率并输出到控制电路，控制电路根据谐振频率直接控 制振荡波形产生电路调整所输出的振荡波形的频率，使驱动电路输出的频 率为谐振频率。

所述的反馈电路包括分别用于侦测驱动电路输出电压电流的电压侦 测电路和电流侦测电路，该电流侦测电路和电压侦测电路并联设置在驱动 电路的一输出端和控制电路的输入端之间。

所述的反馈电路与一信号处理电路并联在驱动电路的一输出端和控 制电路的输入端之间，该信号处理电路判读及处理驱动电路输出频率栽波 的低频信号后传输至控制电路，控制电路将此处理后的低频信号输出。

所述的振荡波形产生电路为电压控制频率振荡电路，

所述的振荡波形产生电路为单稳电路。

所述的单稳电路为电压控制单稳电路。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：在驱动电路输出振荡频率时， 通过反馈电路将此振荡频率反馈至控制电路，令控制电路分析并取得最佳 谐振点后，再控制振荡波形产生电路输出最佳化的频率，从而实现了振荡 频率的自适应调节，大幅提高谐振质量，使谐振质量可达到最佳化，而且 在实施上因为不需要由专业技术人员及专业设备进行现场调整，从而实施 上较为容易，也可大幅度提高充电效能。 【附图说明】

图l是本发明的电路框图。 图2是本发明的第二具体实施方式的电路框图。 图3是本发明的第三具体实施方式的电路框图。 图4是本发明的第四具体实施方式的电路框图。【具体实施方式】

请参阅图l,本发明谐振点调整电路包括有： 一电压控制频率振 荡电路IO、 一滤波电路20、 一驱动电路30、 一反馈电路40以及一控制电 路50,当电压控制频率振荡电路10经滤波电路20产生振荡频率而由驱动 电路30输出时，反馈电路40可将驱动电路30的输出频率反馈至控制电路 50，由控制电路50取得最佳谐振点后，再控制电压控制频率振荡电路10

振荡频率的输出，以使谐振质量可达到最佳化，以提高效能。该驱动电路 30输出振荡频率时，通过反馈电路40将此振荡频率反馈至控制电路50， 令控制电路50分析并取得最佳谐振点后，再控制电压控制频率振荡电路 IO输出最佳化的频率，因此可以大幅提高谐振质量，使谐振质量可达到最 佳化。即通过根据反馈电路40反馈的振荡频率，控制电路50根据谐振频 率直接控制电压控制频率振荡电路10的输出的频率，使最终驱动电路30 输出的频率为谐振频率，使无线电能传输中，发射端和接收端的平面无骨 线團能够在该谐振频率进行谐振。

另外，由电压控制频率振荡电路10、滤波电路20、驱动电路30、反 馈电路40以及控制电路50所组成之集成电路，具有体积小、安装容易的 优点，特别适合大量使用在各种需使用无线电能传输产品上。

请参阅图2,其为本发明的第二具体实施方式。该调整电路中的电压 控制频率振荡电路10、滤波电路20、驱动电路30以及控制电路50均与第 一实施方式相同，而反馈电路40则进一步是由电流侦测回路41及电压侦 测回路42所组成，该电流侦测回路41及电压侦测回路42的输入端均与驱 动电路30的输出端连接，其输出端均与控制电路50的输入端连接。通过 侦测驱动电路30的工作电流及电压后，反馈至控制电路50，从而能达到 前述取得最佳谐振点，令电压控制频率振荡电路IO输出最佳化频率之功 能。

请参阅图3，其为本发明的第三具体实施方式。该调整电路中的电压 控制频率振荡电路IO、滤波电路20、驱动电路30、反馈电路40以及控制 电路50仍与第 一实施方式相同，但在控制电路50与驱动电路30之间添加 一信号处理电路60，该信号处理电路60的作用和反馈电路40类似，是因 为在驱动电路30工作时，除了输出频率以外，同时会载波一低频信号，此 低频信号可作为数据以供控制，故通过信号处理电路60判读及处理后传输 至控制电路50，可利用控制电路50将此数据输出。

请参阅图4，其为本发明的第四具体实施方式。该调整电路的滤波电 路20、驱动电路30、反馈电路40以及控制电路50与前述对应电路的作用 及目的相同，在此不再赘述。由于电压控制频率振荡电路10的作用是为了产生波形而形成振荡频率，因此在实施上，利用单稳电路70能产生一个周 期的特性，并且通过控制电路50控制单稳电路70连续产生周期，同样可 产生波形而形成振荡频率，达到与电压控制频率振荡电路10相同的功能。 所述的单稳电路70在实施时可以为一电压控制单稳电路。本实施方式中， 同样可设置一信号处理电路60，是将驱动电路30工作时栽波之低频信号 通过信号处理电路60判读及处理后传输至控制电路50,可利用控制电路 50将此数据输出。至于，反馈电路40实施时可由电流侦测回路及电压侦 测回路所组成，之实施方式与前迷笫二实施方式相同，在此不再赘述。

该调整电路所基于的原理如下：为了取得频率F的最佳谐振点，除了 调整电容C或电感L之外，直接调整频率F也是一种极佳的方法，根据如 下公式：

一 7

当电容C或电感L值为不固定时，利用调整谐振频率F来配合电容C 或电感L值，同样可以取得最佳谐振点。