[发明专利]混合功率转换器

说明书

本发明涉及混合功率转换器技术领域，具体公开了一种混合功率转换器，包括：串联连接在输入电压源和输出滤波器之间的第一开关、电容器和第二开关；连接在第一开关和电容器的共同节点与第二开关和输出滤波器的共同节点之间的第三开关；以及连接在电容器和第二开关的共同节点与地之间的第四开关。通过上述实施方式，本发明能够在各种输入和输出状况下实现高效率无线电力传输。

相关申请的交叉引用

本发明要求于2018年3月29日提交美国专利商标局、序列号为62/649,756、发明名称为“Hybrid Power Converter(混合功率转换器)”的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本发明中。

技术领域

本发明涉及混合功率转换器，并且在特定实施例中，涉及无线电力传输系统的接收器中的混合功率转换器。

背景技术

随着技术进一步发展，无线电力传输作为一种用于为诸如移动电话、平板PC、数码相机、MP3播放器等基于电池的移动设备供电或充电的高效且便利的机制出现。无线电力传输系统通常包括原边发射器和副边接收器。原边发射器通过磁耦合而磁耦合到副边接收器。该磁耦合可由松散耦合的变压器实现，该松散耦合的变压器具有在原边发射器中形成的原边线圈和在副边接收器中形成的副边线圈。

原边发射器可包括诸如功率转换器的原边的功率转换单元。功率转换单元耦合到电源，并且能够将电功率转换成无线功率信号。副边接收器能够通过松散耦合的变压器接收无线功率信号，并将接收到的无线功率信号转换成适合于负载的电功率。

随着无线电力传输系统的功率变得越来越高，可能需要在发射器和接收器之间实现高效率无线电力传输。更特别地，在各种输入和输出状况(例如，接收器的不同负载电流和/或不同额定输入电压)下实现高效率无线电力传输已经变成是显著问题，它对无线电力传输系统的系统设计带来挑战。

亟需一种具有在各种输入和输出状况下展现出诸如高效率的良好行为的高性能功率接收器。

发明内容

通过本发明的较佳实施例提供的在无线电力传输系统的接收器中的混合功率转换器，上述问题和其它问题通常可得到解决或规避，并且通常实现了技术优势。

根据一个实施例，一种设备包括：串联连接在输入电压源和输出滤波器之间的第一开关、电容器和第二开关；连接在第一开关和电容器的共同节点与第二开关和输出滤波器的共同节点之间的第三开关；以及连接在电容器和第二开关的共同节点与地之间的第四开关。

根据另一个实施例，一种方法包括：检测包括混合转换器的功率系统的负载电流、输入电压和输出电压；响应于不同操作状况，将混合转换器配置成以三种不同的操作模式操作；以及响应于一种操作状况变化，将混合转换器配置成离开第一操作模式并进入到第二操作模式。

根据又一个实施例，一种系统包括：配置成磁耦合到传送器线圈的接收器线圈；连接到接收器线圈的整流器；以及连接在整流器和负载之间的混合转换器，其中，响应于系统的不同负载电流和输出电压，混合转换器被配置成以三种不同的操作模式操作。

本发明的实施例的优点是，无线电力传输系统的接收器中的混合功率转换器以混合模式和电荷泵模式操作以便实现高效率。此外，混合模式、电荷泵模式和降压模式的组合有助于在不同操作状况中提供灵活性。

上文相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可以更好地理解以下对本发明的详细描述。下文将描述本发明的额外特征和优点，它们形成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应明白，可容易地利用公开的概念和特定实施例作为修改或设计用于实现本发明的相同目的的其它结构或过程的基础。本领域技术人员还应意识到，此类等效构造没有偏离随附权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面地了解本发明及其优点，现将下述说明与附图一并提出，其中：