[发明专利]使用具有旁路模式的电力转换器进行无线电力传输的系统和方法

权利要求书

1.一种电力转换器，包括：

脉冲开关；

电容器，被配置为向所述脉冲开关提供驱动电压；

第一电路，被配置为在所述电力转换器在开关操作模式下操作时对所述电容器充电；以及

第二电路，被配置为在所述电力转换器在旁路操作模式下操作时对所述电容器充电。

2.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述脉冲开关包括高侧n型晶体管。

3.根据权利要求2所述的电力转换器，其中，所述高侧n型晶体管是n型金属氧化物半导体NMOS晶体管。

4.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述第一电路包括自举电路。

5.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述第二电路包括电荷泵电路。

6.根据权利要求1所述的电力转换器，其中，所述电力转换器是DC-DC电力转换器。

7.根据权利要求6所述的电力转换器，其中，所述电力转换器具有同步降压拓扑。

8.根据权利要求1所述的电力转换器，还包括耦合在所述电力转换器的输入节点和输出节点之间的旁路开关。

9.根据权利要求8所述的电力转换器，其中，所述旁路开关是n型晶体管。

10.根据权利要求8所述的电力转换器，还包括控制器，所述控制器被配置为：

确定所述输出节点和所述输入节点之间的差分电压何时降到阈值电压以下；

当所述差分电压降到所述阈值电压以下时：

闭合所述旁路开关；并且

启用所述第二电路。

11.根据权利要求10所述的电力转换器，其中，确定所述差分电压何时降到所述阈值电压以下包括监测所述电力转换器的占空比。

12.根据权利要求10所述的电力转换器，其中，所述控制器通信地耦合到无线电力发射器，所述无线电力发射器向所述电力转换器提供输入电压。

13.根据权利要求12所述的电力转换器，其中，当所述电力转换器从所述开关模式转换为所述旁路模式时，所述控制器与所述无线电力发射器通信以降低所述输入电压。

14.根据权利要求8所述的电力转换器，还包括与所述旁路开关相关联的过电流保护模块。

15.一种系统，包括：

反馈电路，基于电力转换器的输出电压和参考电压来生成脉宽调制信号；以及

阈值电压检测电路，被配置为：

确定所述脉宽调制信号的占空比是否超过预定阈值；

当所述占空比超过所述预定阈值时：

发送第一信号以闭合与所述电力转换器相关联的旁路开关；以及

发送第二信号以启用与和所述电力转换器相关联的脉冲开关相关联的电荷泵。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述脉冲开关是高侧n型晶体管。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述电力转换器具有同步降压拓扑。

18.根据权利要求15所述的系统，还包括与所述旁路开关相关联的过电流保护模块。

19.一种方法，包括：

减小电力转换器的输入端子和输出端子之间的电压差；以及

当所述电压差降到第一阈值电压以下时，启用与所述电力转换器的高侧n型晶体管相关联的电荷泵，并且闭合与所述电力转换器相关联的旁路开关。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括：

断开所述旁路开关并且禁用所述电荷泵；以及

恢复所述电压差。