| (57)摘要
在此描述无线充电。提供一种用于在接收装
置的轻负载或无负载状况下改善ASK包传递可靠
性和功率消耗效率的系统和方法。在一个实施例
中，接收装置包括耦合到整流器的消耗元件。消
耗元件在与ASK包的传输对应的第一持续时间连
接到参考电压。消耗元件在与ASK包的传输结束
对应的第二持续时间从参考电压断开连接。
权利要求书2页 说明书9页 附图6页
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2022.01.18
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1 .一种接收装置，包括：
整流器；
消耗元件，所述消耗元件耦合到所述整流器的输出；
晶体管，所述晶体管耦合到所述消耗元件；
非暂时性存储器存储部，所述非暂时性存储器存储部包括指令；和
处理器，所述处理器与所述非暂时性存储器存储部通信，并且耦合到所述晶体管，其中
所述处理器执行所述指令，以进行以下操作：
由所述晶体管在第一持续时间上将所述整流器的所述输出经过所述消耗元件电耦合
到参考电压，所述第一持续时间与由所述接收装置对包的传输相对应，并且
由所述晶体管在第二持续时间上将所述整流器的所述输出与所述参考电压解耦，所述
第二持续时间与从对所述包的所述传输的结束到由所述接收装置对下一个包的传输相对
应。
2 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述处理器执行所述指令，以在经过所述消耗
元件将所述整流器的所述输出耦合到所述参考电压或从所述参考电压解耦之前，确定在所
述接收装置处存在轻负载状况或无负载状况。
3 .根据权利要求1所述的接收装置，其中在所述第一持续时间上的所述传输与所述接
收装置处的轻负载状况或无负载状况相对应。
4 .根据权利要求3所述的接收装置，其中所述轻负载状况与在所述消耗元件处的小于
50毫安的电流汲取相对应。
5 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述第一持续时间延长到约所述包的所述传
输的开始之前的1至10毫秒、以及所述包的所述传输的结束之后的1至10毫秒。
6 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述第二持续时间不包括约所述包的所述传
输的结束之前的1至10毫秒、以及所述下一个包的所述传输的开始之后的1至10毫秒。
7 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述第一持续时间上的所述传输与基于振幅
调制的通信相对应。
8 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述接收装置是半导体封装件。
9 .根据权利要求1所述的接收装置，其中所述接收装置是移动装置、平板电脑、蜂窝电
话、可穿戴通信装置、数字笔、无线耳机、牙刷或物联网(IOT)装置。
10 .一种方法，包括：
由装置中的晶体管在第一持续时间上接收第一控制信号，所述第一持续时间与由所述
装置对包的传输相对应；
响应于接收到所述第一控制信号，由所述晶体管将所述装置的整流器的输出经过消耗
元件电耦合到参考电压；
由所述晶体管在第二持续时间上接收第二控制信号，所述第二持续时间与对所述包的
所述传输的结束到由所述装置对下一个包的传输相对应；以及
响应于在所述晶体管处接收到所述第二控制信号，由所述晶体管将所述整流器的所述
输出与所述参考电压解耦。
11 .根据权利要求10所述的方法，还包括：在经过所述消耗元件将所述整流器的所述输
出耦合到所述参考电压或从所述参考电压解耦之前，确定在所述装置处存在轻负载状况或
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无负载状况。
12 .根据权利要求10所述的方法，其中在所述第一持续时间上的所述传输与所述装置
处的轻负载状况或无负载状况相对应。
13 .根据权利要求12所述的方法，其中所述轻负载状况与在所述消耗元件处的小于50
毫安的电流汲取相对应。
14 .根据权利要求10所述的方法，其中所述第一持续时间延长到约所述包的所述传输
之前的1至10毫秒、以及所述包的所述传输的持续时间之后的1至10毫秒。
15 .根据权利要求10所述的方法，其中所述第二持续时间不包括约所述包的所述传输
之前的1至10毫秒、以及所述包的所述传输的持续时间之后的1至10毫秒。
16 .根据权利要求10所述的方法，其中在所述第一持续时间上的所述传输与基于幅移
键控(ASK)调制的通信相对应。
17 .一种装置，包括：
整流器，被配置成在第一状态和第二状态中操作，其中在所述第一状态中，电流负载路
径在与由所述装置对包的传输相对应的持续时间上被启用，并且所述整流器的输出经过电
阻器沿着所述电流负载路径被耦合到参考电压，并且其中在所述第二状态中，所述电流负
载路径在与从所述包的所述传输的结束到由所述装置对下一个包的传输相对应的持续时
间上被禁用。
18 .根据权利要求17所述的装置，其中所述装置包括电耦合到所述电阻器的开关，所述
开关被配置成：
在所述第一状态中启用所述电流负载路径；并且
在所述第二状态中禁用所述电流负载路径。
19 .根据权利要求18所述的装置，其中所述包的所述传输与所述装置处于轻负载状况
或无负载状况中相对应。
20 .根据权利要求17所述的装置，所述电阻器被配置成：
对于与所述包的所述传输相对应的所述持续时间，在所述整流器的所述输出处提供最
小负载；并且
对于与所述包的所述传输的结束到由所述装置对下一个包的传输相对应的持续时间，
提供开放负载。
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无线充电
技术领域
[0001] 本公开一般涉及无线充电，并且在特定实施例中，涉及由接收装置使用振幅调制
进行的通信。
背景技术
[0002] 无线功率系统提供用于在至少两个装置之间的无线能量传递的方法。发送装置产
生电磁场，并且接收装置使用电感耦合接收能量。接收装置将能量存储在电池中或在负载
中消耗功率。
[0003] 通常，Qi兼容的无线功率系统使用幅移键控(ASK)调制来将信息从接收装置传送
到发送装置。具体而言，消息信息用于传达接收装置状况以调节发送装置处的功率传递参
数。在ASK调制中，接收装置通过调制载波的振幅来发送数字数据。
[0004] 因此，需要一种用于无线功率系统中的振幅调制的稳健且可靠的系统和方法。
发明内容
[0005] 第一方面涉及一种接收装置，其包括整流器、耗散元件、晶体管、非暂时性存储器
和处理器。耗散元件耦合到整流器的输出，并且晶体管耦合到耗散元件。非暂时性存储器存
储部包括指令，并且处理器与非暂时性存储器存储部通信并耦合到晶体管。处理器执行指
令以使(1)由晶体管在第一持续时间上将整流器的输出经过消耗元件电耦合到参考电压，
第一持续时间与由接收装置对包的传输相对应，以及(2)由晶体管在第二持续时间上将整
流器的输出与参考电压解耦，第二持续时间与从对包的传输结束到由接收装置对下一个包
的传输相对应。
[0006] 在根据第一方面的接收装置的第一实现形式中，处理器执行指令，以在经过耗散
元件将整流器的输出耦合到参考电压或从参考电压解耦之前，确定在接收装置处存在轻负
载状况或无负载状况。
[0007] 在接收装置的第二实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
在第一持续时间上的传输与接收装置处的轻载状况或无载状况相对应。
[0008] 在接收装置的第三实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
轻负载状况与在消耗元件处的小于50毫安的电流汲取相对应。
[0009] 在接收装置的第四实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
第一持续时间延长到约包的传输的开始之前的1至10毫秒、以及包的传输的结束之后的1至
10毫秒。
[0010] 在接收装置的第五实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
第二持续时间不包括约包的传输的结束之前的1至10毫秒、以及下一个包的传输的开始之
后的1至10毫秒。
[0011] 在接收装置的第六实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何先前实现，
第一持续时间上的传输与基于振幅调制的通信相对应。
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[0012] 在接收装置的第七实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
接收装置是半导体封装件。
[0013] 在接收装置的八种实现形式中，根据第一方面本身或第一方面的任何前述实现，
接收装置是移动装置、平板电脑、蜂窝电话、可穿戴通信装置、数字笔、无线耳机、牙刷或物
联网(IOT)装置。
[0014] 第二方面涉及一种方法，该方法包括：(1)由装置中的晶体管在第一持续时间上接
收第一控制信号，第一持续时间与由装置对包的传输相对应；(2)响应于接收到第一控制信
号，由晶体管将装置的整流器的输出经过消耗元件电耦合到参考电压；(3)由晶体管在第二
持续时间上接收第二控制信号，第二持续时间与对包的传输的结束到由装置对下一个包的
传输相对应；以及(4)响应于在晶体管处接收到第二控制信号，由晶体管将整流器的输出与
参考电压解耦。
[0015] 在根据第二方面的方法的第一实现形式中，该方法还包括：在经过消耗元件将整
流器的输出耦合到参考电压或从参考电压解耦之前，确定在装置处存在轻负载状况或无负
载状况。
[0016] 在该方法的第二实现形式中，根据第二方面本身或第二方面的任何前述实现，在
第一持续时间上的传输与装置处的轻负载状况或无负载状况相对应。
[0017] 在该方法的第三实现形式中，根据第二方面本身或第二方面的任何前述实现，轻
负载状况与在消耗元件处的小于50毫安的电流汲取相对应。
[0018] 在该方法的第四实现形式中，根据第二方面本身或第二方面的任何前述实现，第
一持续时间延长到约包的传输之前的1至10毫秒、以及包的传输的持续时间之后的1至10毫
秒。
[0019] 在该方法的第五实现形式中，根据第二方面本身或第二方面的任何前述实现，第
二持续时间不包括约包的传输之前的1至10毫秒、以及包的传输的持续时间之后的1至10毫
秒。
[0020] 在该方法的第六实现形式中，根据第二方面本身或第二方面的任何前述实现形
式，在第一持续时间上的传输与基于幅移键控(ASK)调制的通信相对应。
[0021] 第三方面涉及一种装置，其包括被配置为在第一状态和第二状态中操作的整流
器。在第一状态中，电流负载路径在与由装置对包的传输相对应的持续时间上被启用，并且
整流器的输出经过电阻器沿着电流负载路径被耦合到参考电压。在第二状态中，电流负载
路径在与从包的传输的结束到由装置对下一个包的传输相对应的持续时间上被禁用。
[0022] 在根据第三方面的装置的第一实现形式中，该装置包括电耦合到电阻器的开关，
开关被配置成(1)在第一状态中启用电流负载路径，并且(2)在第二状态中禁用电流负载路
径。
[0023] 在装置的第二实现形式中，根据第三方面本身或第三方面的任何前述实现，包的
传输与装置处于轻负载状况或无负载状况中相对应。
[0024] 在装置的第三实现形式中，根据第三方面本身或第三方面的任何前述实现，电阻
器被配置成(1)对于与包的传输相对应的持续时间，在整流器的输出处提供最小负载，以及
(2)对于与包的传输的结束到由装置对下一个包的传输相对应的持续时间，提供开放负载。
[0025] 实施例可以以硬件、软件或其任何组合来实现。
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附图说明
[0026] 为了更完整地理解本公开及其优点，现在结合附图参考以下描述，其中：
[0027] 图1是无线功率系统的实施例的图；
[0028] 图2是接收装置的实施例的图；
[0029] 图3A是用于使用ASK调制交换的消息的幅移键控(ASK)调制消息字节格式的实施
例的图；
[0030] 图3B是使用ASK调制交换的消息的ASK包格式的实施例的图；
[0031] 图4是接收装置的实施例的图；
[0032] 图5A‑图5B是接收装置的虚设电路的实施例的示意图；
[0033] 图6A‑图6B是消耗元件的实施例的示意图；
[0034] 图7是在接收装置处的轻负载或无负载状况中提供给虚设电路的ASK包传输和对
应的控制信号的实施例的时序图；以及
[0035] 图8是操作接收装置的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
[0036] 本公开提供了可以在各种特定上下文中实施的许多可应用的发明构思。特定实施
例仅说明特定配置并且不限制要求保护的实施例的范围。除非另外指出，来自不同实施例
的特征可以组合以形成另外的实施例。关于实施例中的一个实施例所描述的变化或修改也
可以适用于其它实施例。此外，应当理解，在不背离由所附权利要求限定的本公开的精神和
范围的情况下，可以在此进行各种改变、替换和变更。
[0037] 虽然主要在使用幅移键控(ASK)调制的无线功率系统的上下文中描述了本发明的
方面，但是还应当理解，这些发明方面还可以适用于任何其它类型的振幅调制(AM)方案。此
外，本发明的实施例可以在不遵守Qi标准的情况下进行操作。
[0038] 如所指出的，接收装置可以使用ASK调制来与无线功率系统中的发送装置通信。因
此，接收装置可以使用ASK调制来例如请求来自发送装置的功率传递调节。接收装置可以包
括在接收装置的整流器的输出处的消耗元件(例如，虚设负载、虚设电阻性负载等)，该消耗
元件可以使用可控开关电耦合到参考电压。当消耗元件电耦合到参考电压时，在整流器的
输出处产生最小电流汲取。
[0039] 在实施例中，当整流器汲取最小电流汲取时，ASK调制的性能得到改善。在轻负载
或无负载状况中，最小电流汲取是特别有利的。在不包含消耗元件的情况下，在轻负载或无
负载状况期间，来自整流器的电流汲取接近零。接近零的电流汲取降低了ASK调制的信噪
比，并且接收装置和发送装置之间的通信受到负面影响。
[0040] 然而，在轻负载或无负载状况期间使用消耗元件的缺点在于，即使当没有ASK包从
接收装置被发送到发送装置时，接收装置也继续消耗功率。
[0041] 因此，需要一种改进的系统和方法来克服现有解决方案中的这些和其它限制，以
在轻负载或无负载状况中提供可靠的ASK调制包传输，同时提高效率并减少由接收装置处
的消耗元件产生的浪费和不期望的热量。
[0042] 本公开的实施例提供了一种用于在接收装置中的轻负载或无负载状况中增强ASK
包传递可靠性并且增加功率消耗效率的系统和方法。在实施例中，接收装置包括耦合到整
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流器的虚设电路。该虚设电路基本上由开关和电耦合到参考电压的消耗元件组成。在与ASK
包的传输相对应的第一持续时间期间，整流器的输出经过消耗元件电耦合到参考电压。并
且，在与ASK包的传输结束相对应的第二持续时间期间，整流器的输出与参考电压断开连
接。
[0043] 在实施例中，第一持续时间与在约ASK包的传输之前1至10毫秒、ASK包的传输的时
段、以及在约ASK包的传输之后约1至10毫秒的总时段对应。第二持续时间与从在大约ASK包
的传输完成之后的1到10毫秒并且延伸到下一个ASK包的传递之前的1到10毫秒的时段对
应。
[0044] 在一些实施例中，消耗元件从提供大约6到9伏的整流器汲取大约30到50毫安的电
流。在消耗元件连续汲取电流的系统中，接收装置处的功率损耗为大约180到450毫瓦。本公
开的实施例有利地提供了大约85％到90％的改进的功率消耗效率，因为消耗元件仅在基本
上与ASK包的传输对应的时段期间提供了以浪费的能量(例如，热量)的形式产生的最小负
载，并且防止了在其他时段的浪费。因此，在轻负载或无负载状况期间，经过消耗元件在接
收装置处的能量浪费被显著改善。
[0045] 此外，由于经过消耗元件的功率消耗的连续启用的状况，在接收器装置中生成的
热量被有利地最小化，这引起ASK调制信噪比进一步改进、装置寿命增强以及充电更快。将
在下面更详细地讨论这些和其它细节。
[0046] 图1也示出无线功率系统的实施例。无线功率系统也可以称为无线充电系统。无线
功率系统100也包括发送装置110和接收装置120。发送装置110产生无线能量130并且将该
无线能量发送到接收装置120。
[0047] 发送装置110可以是基站，例如充电板，该基站向接收装置120提供感应功率。接收
装置120可以是例如移动装置、平板电脑、蜂窝电话、可穿戴通信装置(例如，智能手表)、数
字笔、无线耳机、牙刷、物联网(IOT)装置或其他这样的装置。接收装置120本质上是感应功
率的消耗者。
[0048] 发送装置110包括发送器线圈112(LTX)。接收装置120包括接收器线圈122(LRX)。每
个线圈或绕组可以是环形天线或磁天线。线圈可以具有物理芯(例如，铁氧体芯)或空气芯。
线圈可以被实现为天线带或使用李兹(Litz)线。每个线圈的谐振频率基于环形线或线圈的
形状和尺寸。在一些实施例中，可以将附加的电容和电感添加到每个线圈以在期望的谐振
操作频率下创建谐振结构。
[0049] 在实施例中，使用发送器线圈112和接收器线圈122之间的谐振电感耦合将无线能
量130从发送装置110发送到接收装置120。接收装置120可以使用该功率来对可再充电电池
充电或者直接对接收装置120内的部件供电。
[0050] 已经开发了若干接口标准来标准化无线功率传递和相关功能。一种这样的接口标
准是Qi，其由无线功率协会(WPC)提出。Qi和其它类似的标准化协议也可以用于定义用于控
制无线功率系统100中的功率传递的通信接口。例如，接收装置120可以从发送装置110请求
与所传递的无线能量130相关的改变(例如，增加、减少、暂停等)。
[0051] 图2示出接收装置120的实施例。如所示，接收装置120包括接收器线圈122、功率充
电电路200和负载128。功率充电电路200基本上由整流器124和调节器126组成。接收装置
120可以包括图2中未描绘的附加部件，诸如长期存储(例如，非易失性存储器等)、非暂时性
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计算机可读介质、一个或多个天线元件、驱动器、解调器、调制器、滤波器电路、以及阻抗匹
配电路。
[0052] 整流器124将接收器线圈122处的交流(AC)电压转换成直流(DC)电压。整流器124
可以是任何类型的整流器，诸如具有全波或半波整流的低阻抗同步整流器、或者有源整流
器。在实施例中，整流器124可以是桥式整流器；然而，也可以考虑其它类型的整流器。
[0053] 调节器126从整流器124接收电压(VRECT)，然后调节该电压以在负载128处保持恒
定的输出电压(VOUT)。调节器126可以是任何类型的电压调节器，诸如线性调节器(例如，低
压降(LDO)线性调节器)。在一些实施例中，整流器124和调节器126可以是开关模式功率供
应(SMPS)电路的一部分。
[0054] 负载128是所传递的无线能量130的主要捐助者。负载128可以是电荷存储器，诸如
电池。例如，负载128可以是蜂窝电话的或智能手表的电池。作为示例，发送装置110可以是
充电板，并且智能手表可以被放置在充电板上。充电板将无线功率传递到智能手表的电池，
而不需要在两个装置之间互连电缆。
[0055] 图3A‑B分别示出示例性ASK消息字节300和示例性ASK包350。如前所述，接收装置
120可以向发送装置110发送标识和控制数据，以例如调节功率要求和控制所传递的无线能
量130。Qi标准使用带内(例如Qi)通信路径来提供从接收装置120向发送装置110的单向通
信协议。带内通信是指在与功率传递相同的频率下在功率路径上的信令。在实施例中，可以
使用诸如ASK调制的振幅调制方案。
[0056] ASK调制是指一种调制方案，其中数字数据被表示为载波振幅的变化。在ASK调制
中，通过以固定频率在T秒的比特持续时间上发送固定振幅载波来表示二进制符号“1”。作
为示例，对于信号值“1”，发送载波信号；否则，信号值与信号值“0”对应。
[0057] 通常，数字调制方案使用有限数量的不同信号来表示数字数据。ASK调制方案使用
有限数量的振幅，其中每个振幅被分配唯一的二进制数字模式。
[0058] 如图3A中所示，ASK消息字节300包括11个比特：(1)起始比特302，(2)8个信息比特
304，(3)奇偶校验比特306，以及(4)停止比特308。依次地，在ASK包350中发送ASK消息字节
300。
[0059] ASK包350包括(1)前导码352、(2)报头354、(3)消息356、以及(4)校验和358。前导
码352用于与传入数据同步，报头354确定包类型，消息356携带净荷(即，携带包信息的ASK
消息字节300)，并且最后，校验和358用于验证该传输的数据完整性。
[0060] 例如通过切换接收装置120上的电容性或电阻性负载，使用ASK调制来发送ASK包
350。在实施例中，接收装置120中的处理器控制ASK包350的生成和传输，这将在下面进一步
详细讨论。
[0061] 图4示出接收装置120的实施例的更详细的图。除了先前在图2中讨论的部件之外，
接收装置120还包括调制器电路121、虚设电路123、处理器125和存储器127，它们可以(或者
可以不)如图4中所示地布置。
[0062] 处理器125可以是例如微处理器、微控制器、数字信号处理器、现场可编程门阵列
(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。接收装置120被示出为具有单个处理器，然而，在一些实施
例中，可以包括多个处理器，并且在本文中归属于处理器125的各种功能可以分布在这些多
个处理器上。
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[0063] 存储器127可以被配置成存储数据、程序、固件、操作系统和其他信息，并且数据、
程序、固件、操作系统和附加信息可以由处理器125访问。存储器127可以包括任何类型的非
暂时性系统存储器，诸如静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、同步
DRAM(SDRAM)、只读存储器(ROM)或其组合。在一个实施例中，存储器127可以包括在引导时
使用的ROM，以及在执行程序时使用的用于程序、固件和数据存储的DRAM。存储器127可以包
括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、可移动存储器驱动器或光盘驱动器中的一个
或多个。
[0064] 调制器电路121被配置成提供用于接收装置120的振幅调制。处理器125经过调制
器电路121控制接收装置120的ASK调制的振幅和脉冲宽度。
[0065] 虚设电路123包括消耗元件，该消耗元件被布置成经过虚设电路123的开关电耦合
到参考电压。参考电压具有提供从整流器124到虚设电路123的电流负载路径的电位。在实
施例中，参考电压是参考地。在各种实施例中，处理器125被配置成基于在接收装置120处存
在的某些状况将整流器的输出经过消耗元件电耦合到参考电压。然而，在默认配置中，整流
器的输出与参考电压断开连接。因此，例如存储在存储器127中的指令在由处理器125执行
时向虚设电路123提供控制信号，以将整流器的输出经过虚设电路123耦合到参考电压或与
参考电压断开连接。在关于图5A‑B的论述中提供虚设电路123和各种示例性电路配置的细
节。
[0066] 在一个实施例中，在轻负载或无负载状况上，为了改善带内通信的性能，使用从处
理器125到虚设电路123的控制信号启用虚设电路123。接收装置120中的虚设电路123的启
用增强了ASK调制，这反过来又引起与发送装置110的更快的功率传递和通信事务。当启用
时，虚设电路123改善了作为负载的函数的调制指数。在接收装置120的接收器线圈122与发
送装置110的发送器线圈112之间的磁耦合减小期间，这种改善尤其有利。
[0067] 在实施例中，在轻负载或无负载状况下，虚设电路123从整流器124汲取最小电流。
因此，虚设电路123确保流过消耗元件的最小电流，该消耗元件在轻负载或无负载状况期间
增加信噪比(SNR)。增加的信噪比减少了在ASK调制数据传输期间在调制电路121处的振荡。
[0068] 在实施例中，虚设电路123(在轻负载状况中并且当被启用时)汲取通过整流器124
的最大50毫安的电流。轻负载或无负载状况可以在各种情况下发生。作为示例，接收装置
120本身可以是轻负载装置(例如，无线耳塞、无线耳塞充电器、智能笔等)，其汲取少量功率
用于充电或操作。在另一个示例中，接收装置120可能已经达到充满电容量，并且为了改善
例如系统效率和电池寿命，接收装置120降低电流汲取，这引起轻负载状况。在再一种情况
下，接收装置120可能已经达到过热状况并且暂时停止功率传递或使功率传递最小化，这再
次引起接收装置120处的轻负载状况。在一些实施例中，处理器125确定接收装置120在轻负
载或无负载状况中操作。
[0069] 无论无线功率系统为何置于轻负载或无负载状况中，在没有最小负载的情况下，
ASK调制可能变得不稳定，并且因此不可靠。
[0070] 图5A‑B说明示例性虚设电路123的实施例的图。在每个图中，虚设电路123至少包
括开关502和消耗元件504。开关502基于控制信号(VCONT)将消耗元件504从整流器124的输
出电耦合到参考电压或与参考电压断开连接。整流器124的输出是整流电压，整流电压另外
作为输入耦合到调节器126。
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[0071] 在一些实施例中，消耗元件504可以是一个或多个电阻负载。在实施例中，消耗元
件504可以包括以彼此串联和/或并联配置布置的多个电阻负载。在实施例中，消耗元件504
可以包括一个或多个附加的有源装置，该有源装置启用所有或若干电阻负载。在一些实施
例中，消耗元件504可以形成为一个或多个分立部件。在其它实施例中，可以在一个或多个
集成电路(IC)中形成消耗元件504。
[0072] 开关502基于来自例如处理器125的控制信号(VCONT)在断开或闭合位置中操作。开
关502可以是但不限于场效应晶体管(FET)或双极结晶体管(BJT)。FET可以是金属氧化物半
导体FET(MOSFET)、结型FET(JFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或用作开关的任何其它半导
体装置。FET装置可以是负型或正型FET。例如，开关502可以是n‑MOSFET、p‑MOSFET等。
[0073] 在实施例中，开关502可以是有源装置，并且可以使用控制信号(VCONT)来偏置开关
502以调节下降到地的电流。因此，可以调节流过开关502的最大电流以限制在消耗元件504
处消耗的电流量。
[0074] 在图5A中，消耗元件504具有电耦合到开关502的第一端子的第一端子和电耦合到
参考电压的第二端子。此外，开关502具有电耦合到整流器124的输出的第二端子。
[0075] 在图5B中，开关502具有电耦合到消耗元件504的第一端子的第一端子和电耦合到
参考电压的第二端子。此外，消耗元件504具有电耦合到整流器124的输出的第二端子。
[0076] 在两种情况下，当开关502处于断开位置时，消耗元件504与整流器124断开连接。
并且，当开关502处于闭合位置时，消耗元件504从整流器124的输出汲取电流，并且在例如
轻负载或无负载状况中的ASK包传递期间提供最小负载。
[0077] 在一个实施例中，在轻负载或无负载状况期间，从消耗元件504汲取的电流在30毫
安到50毫安之间。在示例性情况下，在来自整流器的输出电压在6到9伏之间的情况下，经过
消耗元件504消耗的功率在180到450毫瓦之间。
[0078] 经过消耗元件504消耗的功率以热量的形式存在于接收装置120内。由消耗元件
504生成的附加热量可能导致过热状况或接收装置120的充电减慢。本公开的实施例提供了
一种使在轻负载或无负载状况中的功率消耗的持续时间最小化的解决方案。
[0079] 图6A‑B示出消耗元件504的实施例的示意图。如所示，图6A‑B包括分别串联和并联
布置的n个电阻器602a、602b、…、和602n。n值可以是大于1的任何整数。因此，尽管在图6A‑B
中示出多个电阻器，但是也可以想到具有单个电阻器的消耗元件。
[0080] 此外，图6A和6B中所示的消耗元件504是非限制性的，可以(或可以不)如所示的那
样布置，并且还可以想到电阻器的其它串联和并联组合。此外，消耗元件504可以包括未描
绘的附加部件，诸如晶体管、电容器或电感器。
[0081] 一般而言，消耗元件504在电耦合在参考电压和整流器的输出之间时在整流器的
输出处提供最小负载。在这样的配置中，启用从整流器的输出经过消耗元件504到电位参考
的电流负载路径。相比之下，当电流负载路径被禁用时，消耗元件在整流器的输出处不提供
最小负载。
[0082] 图7示出ASK包传输700的实施例的时序图和虚设电路720的相应启用。水平轴显示
以毫秒为单位的时间流逝。典型地，ASK包传输持续时间701和705约为30毫秒，并且ASK包传
输持续时间703之间的时段约为250毫秒。
[0083] 本公开的实施例提供了一种可靠的系统和方法，其使得能够在每个ASK包传输持
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续时间701和705期间启用虚设电路123。
[0084] 在实施例中，在约ASK包传输持续时间701和705之前的1‑10毫秒、在ASK包传输持
续时间701和705期间、以及在约ASK包传输持续时间701和705之后的1至10毫秒的总时段
上，启用虚设电路123。使用虚设电路启用持续时间721和725展示虚设电路123被启用的总
时段。在其它时间，虚设电路123被禁用，其被展示为虚设电路禁用持续时间723。
[0085] 因此，虚设电路123在持续时间721和725上被启用，每个时段与低端上的大约32毫
秒(即，之前1毫秒、30毫秒ASK包传输和之后1毫秒)直到高端处的大约50毫秒(即，之前10毫
秒、30毫秒ASK包传输和之后10毫秒)对应。
[0086] 主要在ASK包传输持续时间701和705期间启用虚设电路123，并且主要在ASK包传
输持续时间703之间禁用虚设电路123，这显著解决了接收装置120中经过消耗元件504的不
必要的功率消耗。
[0087] 由于在ASK包传输期间需要ASK调制的最小负载，所以在其它时间启用虚设电路
123等效于接收装置120中的不必要的损失和热量。因此，接收装置将180到450毫瓦的功率
消耗在300毫秒的时段内最小化到大约32到50毫秒，这在轻负载和无负载状况中是大约85
到90％的效率改善。
[0088] 图8示出可以由接收装置120执行的用于在轻负载或无负载ASK包传输期间启用和
禁用虚设电路123的方法800的实施例的流程图。在步骤802，处理器125确定接收装置120处
于轻负载或无负载状况中。处理器125附加地与调制器电路121通信。在步骤804，处理器125
确定接收装置120要使用调制器电路121发起ASK包的传输。在步骤806，处理器125向虚设电
路123中的开关502提供使能控制信号。在约从接收装置发送ASK包之前1至10毫秒，将使能
控制信号发送到开关502。当被启用时，开关将整流器124的输出经过消耗元件504电耦合到
参考电压。虚设电路123的启用在轻负载或无负载状况中的ASK包传输期间为接收装置提供
最小负载。
[0089] 在步骤808，处理器125确定ASK包传输结束，并且向虚设电路123中的开关502提供
禁用控制信号。在约ASK包传输结束之后1至10毫秒，将禁用控制信号发送到开关502。虚设
电路123保持禁用，直到处理器125在与ASK包传输对应的轻负载或无负载状况下重复步骤
804处的处理。
[0090] 要注意的是，图8中所示的步骤的顺序不是绝对必需的，因此原则上，可以不按照
所示顺序执行各个步骤。此外，可以跳过某些步骤，可以添加或替换不同的步骤，或者可以
在单独的应用中执行所选择的步骤或步骤组。
[0091] 在本说明书中，当提及限定绝对位置的术语，诸如术语“前”、“后”、“顶”、“底”、
“左”、“右”等，或限定相对位置的术语，诸如术语“上方”、“下方”、“上”、“下”等，或限定方向
的术语，诸如术语“水平”、“垂直”等时，它是指附图的取向。除非另有指定，术语“约”、“基本
上”、“大概”和“在…的数量级中”在本文中用于表示所讨论的值的正或负10％、优选正或负
5％的公差。
[0092] 除非另有指定，当提及两个元件电连接在一起时，这意味着元件没有与除了导体
之外的中间元件直接连接。当提及两个元件电耦合在一起时，这意味着两个元件可以直接
耦合(连接)或经由一个或多个其他元件耦合。
[0093] 尽管已经详细描述了本说明书，但是应当理解，在不背离由所附权利要求限定的
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本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。在各个附图中，相同的元
件用相同的附图标记表示。此外，本公开的范围不旨在限于本文描述的特定实施例，因为本
领域普通技术人员将从本公开容易地理解，目前存在的或以后将开发的过程、机器、制造、
物质组成、器件、方法或步骤可以执行与本文描述的对应实施例基本上相同的功能或实现
与本文描述的对应实施例基本上相同的结果。因此，所附权利要求旨在将这些过程、机器、
制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。
[0094] 因此，说明书和附图应被简单地视为对由所附权利要求限定的本公开的说明，并
且被想到为覆盖落入本公开的范围内的任何和所有修改、变型、组合或等同物。
注：本文仅学习用，不作商业用途 |
