送电装置以及电子设备的制作方法

专利名称：送电装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以无触点方式输送电力的送电装置及其电子 设备。
背景技术：
近年来，利用电^兹感应即使金属部分无触点也可以电力传输的 无触点电力输送(非接触性电力传输)引人注目。作为此无触点电 力传输的应用例，人们提出了移动电话机、家用电器(例如电话机 的子才几)的充电等。有作为无触点电力l叙送的现有4支术的专利文献1。在此专利文 献l中，由连接于发送驱动器的输出的谐振电容与原线圈构成串联 谐振电^各，并且由送电装置(原线圈侧)向受电装置(次级线圏侧) 供给电力。专利文献1:日本特开2006-60909号公才艮此处，在送电装置中，原线圏、谐振电容以及发送驱动器等的 功率型电路中流有大约凄t百mA~ 1A的交流高频率冲莫拟大电流，另 一方面用于驱动控制这样的功率型电路的IC及其周围电路，流有 微弱的数字信号和模拟信号。因此，在送电装置中，如果不减少模 拟大电流造成的不良影响，是不能可靠地控制功率型电路的。发明内容因此，本发明提供了 一种将模拟大电流与微弱的模拟信号或者 -微弱的^字信号分离，可以减少才莫拟大电流造成的不良影响的送电 装置及电子设备。才艮据本发明的第一方面的送电装置，包含原线圏，并且l吏所述 原线圈与受电装置侧的次级线圈电石兹耦合、向所述受电装置的负载供给电力，在印刷电路板的安装面上具有连接有所述原线圈两端 的第一线圏连接端子、第二线圈连接端子；与所述原线圏共同形成 串联谐振电路的谐振电容；通过所述第一线圏连接端子、所述第二 线圈连4妄端子从所述原线圈的两端侧马区动所述原线圏的第 一发送 驱动器、第二发送驱动器；以及向所述第一发送驱动器、所述第二 发送驱动器输出驱动器控制信号的控制IC,其中，所述控制IC形 成为具有第一边、第二边、第三边和第四边的矩形，纟皮配置在与中 心线相比向第一方向偏移的位置上，所述中心线将所述印刷电路板 分成两部分、且与所述第一边和所述第三边平行，其中，向所述第 一发送驱动器输出的驱动器控制信号的输出端子被设置在所述第 一边上，向所述第二发送驱动器输出的所述驱动器控制信号的输出 端子被_没置在与所述第一边邻4妄的所述第二边上，通过波形4佥测配 线图案输入有所述第二线圈连接端子的信号波形的输入端子被配 置在与所述第一边对置的所述第三边上，所述第一线圏连接端子、 所述第二线圈连接端子被配置在所述印刷电路板的端部侧的第一 排位置上，当将所述第一方向的相反方向作为第二方向时，所述第 二线圏端子#1配置在与所述中心线相比向所述第二方向偏移的^f立 置上，所述谐振电容^皮配置在第二排位置上，所述第二排位置位于 配置有所述第一线图连接端子、所述第二线圈连接端子的所述第一 排位置与配置有所述控制IC的排位置之间，所述第一发送驱动器、 所述第二发送驱动器被配置在所述第一排位置与配置有所述控制IC的排位置之间，所述第一发送驱动器^皮配置在与所述控制IC的
所述第一边相比向所述第一方向偏移的4立置上，所述波形检测配线
图案由所述控制IC的所述第三边开始，经过与所述印刷电路々反上
的所述中心线相比向所述第二方向偏移的区域而#:延伸，并连接至 所述第二线圈连接端子。
才艮据本发明的第一方面，原线圈、谐振电容以及第一、第二发 送驱动器构成功率型电路，流有交流的高频率的才莫拟大电流的功率 型电路在印刷电路板上的安装面上被汇集配置在第 一 、第二排位置 上。而且，由控制ic向第一、第二发送驱动器供给的驱动器控制 4言号的配线图案^皮汇集配置在印刷电路4反的第一方向侧。因此，可 以在印刷电路板的第二方向侧确保形成模拟微弱信号通过的波形 检测配线图案的余地(空隙)。这样，可以分离模拟大电流与模拟 微弱信号。另外，波形检测电路内置在控制ic内部，监视相当于 原线圈一端的感应电压的信号的波形，检测次级线圏侧(受电装置 侧)的负载变动。按此方法，可以检测数据(负载)检测、异物(金 属)检测及装卸(取下)等。
才艮据本发明的第二方面的送电装置，所述谐振电容包含连"l妄至 所述第 一线圈连接端子的第 一谐振电容、以及连接至所述第二线圈 连才姿端子的第二谐4展电容，所述第二发送驱动器纟皮配置在所述第二 排位置上所配置的所述第一谐振电容与所述第二谐纟展电容之间，所 述第 一发送驱动器^f皮配置在与所述第二排位置邻^^妄的第三排位置 上，所述控制ic^皮配置在与所述第三排位置邻4妄的第四排位置上。
虽然与原线圈共同形成串联谐振电路的谐振电容可以为一个， 但是可以将第一、第二谐振电容配置在原线圏的两端。此时，虽然 可以在第二排位置的第 一 、第二谐纟展电容之间配置第二发送驱动 器，^旦由于基^反宽度的限制，不可以将第一发送驱动器配置在第二 排位置上。因此，第一发送驱动器配置在第三排位置上，由于是在比控制IC向第一方向偏移的位置上，所以对波形检测配线图案无
不良影响。
根据本发明第三方面的送电装置，所述波形检测配线图案包括
宽幅图案和窄幅图案，所述宽幅图案^f皮形成在^v所述第二线圏连接 端子到在所述第二排位置上向所述第二方向偏移的位置上，所述窄
幅图案的一端连接至所述宽幅图案，另一端连接至在所述控制IC
的所述第三边上所设置的所述输入端子。
根据本发明第四方面的送电装置，在所述印刷电路板的所述安
装面的背面上设有电源图案，所述电源图案包含与所述第一发送 驱动器、所述第二发送驱动器连接的功率接地电源图案；以及与所 述控制IC的电源端子连接的模拟接地电源图案及数字接地电源图 案，在与所述控制IC的至少一部分及所述波形4企测配线图案的所 述窄幅图案对置的中央区域上岛状地形成有所述才莫拟接地电源图 案，在与所述第一排位置、所述第二排位置对置的第一区域上形成 有所述功率接地电源图案，隔着所述才莫拟接地电源图案在与所述功 率接地电源图案相反侧的第二区域上形成有所述数字接地电源图 案，所述功率4妄地电源图案和所述it字4妄地电源图案在岛状的所述 才莫拟接地电源图案和所述印刷电路板的端边之间的区域相互连接。
如上所述，利用分离功率接地电源、模拟接地电源图案以及数 字接地电源图案，可以减少功率型电路、模拟电路及数字电路的互 相干涉并稳定化它们的基准电位。
才艮据本发明第五方面的送电装置，所述电源图案还包括与所述 第一发送驱动器、所述第二发送驱动器连接的功率电源图案，所述 功率电源图案避开与形成于所述安装面上的所述波形;险测配线图 案的所述窄幅图案对置的区域，被从所述第 一 区域围至所述第二区i或。用》匕方法，可以减少功率电源图案刈-波形4企测配线图案的窄幅 图案的不良影响。
才艮据本发明第六方面的送电装置，-没置在所述印刷电鴻4反的安
装面上、且与i殳置在所述控制IC的所述第二边上的端子连4妄的振
荡器被配置在与所述印刷电路板的背面侧的所述模拟接地电源图 案及所述功率接地电源图案的边界区域对置的位置上，为将所述数 字接地电源图案连接于所述振荡器，所述数字接地电源图案具有由 所述第 一 区域向所述第二区域内带状地突起的第 一突起图案。
振荡器是振荡成为功率型电路的驱动频率的起源的基准频率 的部件，即使靠近功率型电路，问题也比较少。另外，因为有必要 向振荡器供给数字接地电源电位，所以通过第一突起图案向振荡器 供给tt字4妻地电源电位。
根据本发明第七方面的送电装置，所述振荡器在所述印刷电路 板的安装面上，被设置在配线图案与所述波形;险测配线图案之间，
所述配线图案用于连接所述第二发送驱动器和设置在所述控制IC
的所述第二边上的端子。
对于波形检测配线图案来说，振荡器的输出比向发送驱动器的 驱动器控制信号不良影响小，可以减低对波形检测配线图案的驱动 器控制信号的不良影响。
才艮据本发明第w方面的送电装置，隔着所述冲莫拟4矣地电源图 案、在与所述第一突起图案的相反侧的位置上，还具有由所述第一 区域向所述第二区域带状突起的第二突起图案，所述模拟接地电源 图案被所述数字接地电源图案以及所述第 一 突起图案和所述第二 突起图案包围。此处(才艮据本发明第九方面的送电装置)，所述控制IC可以包
含生成向所述第一、第二发送驱动器供给的所述驱动器控制信号的 第一、第二预驱动器，所述第一、第二预驱动器均由互补晶体管形 成，可以设定利用所述第二突起图案向所述互补晶体管的栅极供给 的4妄;也电4立。
在第一、第二预驱动器中，因为流通着与第一、第二发送驱动 器同步的小信号，所以即使第二突起图案靠近功率型电路不良影响 也少。而且，才莫拟4妄地电源图案可以利用第一、第二突起图案与功 率4妄地电源图案分离。
才艮据本发明第十方面的送电装置，用于检测所述谐振电容的温 度的第一热敏电阻可以在所述印刷电路板上的所述安装面上，被配
置在所述第二排位置和配置了所述控制IC的排位置之间。按此方
法，检测配置在第二排位置上的谐振电容的温度的第 一热敏电阻可 以靠近谐振电容配置。
根据本发明第十一方面的送电装置，所述控制IC与所述第一
热每丈电阻连4妻的端子可以配置在所述第四边上，所述第一热每丈电阻 与所述第四边的端子可以在所述印刷电路纟反的背面上且经过;殳置 在岛状的所述模拟接地电源图案和所述数字接地电源图案之间的 配线图案进行连接。
第一热^t电阻与控制IC的连^t妻，由于纟皮向第一、第二发送驱
动器的驱动器控制信号图案妨碍，所以不可以在印刷电路板的安装 面上配线。因此，在印刷电路板的背面、经由设置在岛状的所述模 拟接地电源图案与所述数字接地电源图案之间的电位变动比较少 的区域的配线图案，实施此连接。才艮据本发明第十二方面的送电装置，所述第 一 热每丈电阻可以利 用所述功率4妾地电源图案热耦合于所述i皆振电容。虽然功率4妄;也电 源图案没有连接第 一 热敏电阻，但是通过使其与功率接地电源图案的形成区i或重叠配置第一热每文电阻，可以通过功率4^也电源图案佳: 与此功率接地电源图案对置的区域的谐振电容与第 一热敏电阻热 耦合。^4居本发明第十三方面的送电装置，用于4企测环境温度的第二 热，敏电阻可以配置在所述印刷电路^反上的所述安装面上、与所述控 制IC的所述第四边对置的4立置上，所述第二热每丈电阻可以与i殳置 在所述控制IC的所述第四边上的端子通过配线图案连4妻。这才羊， 第一、第二热壽丈电阻^皮远离配置，第二热4丈电阻可以测定不受"i皆4展 电容的热影响的环境温度。根据本发明第十四方面的送电装置，所述控制IC可以包含通 过求得由所述第 一热4文电阻才企测的所述谐振电容的温度与由所述 第二热敏电阻检测的环境温度的温度差，来检测所述谐振电容的tan 5的异常的温度检测电路。也就是说，根据其tan5的异常可以检 测由于原线圈中流通异常电流而引起发热的谐振电容的异常。才艮据本发明第十五方面的送电装置，所述控制IC可以包含在 检测到所述谐振电容的tan5的异常时，使利用所述第一、第二发 送驱动器的送电停止的控制电路。按此方法，当与原线圏对置配置 了金属等异物时，可以停止向原线圈的送电，提高安全性。根据本发明的第十六方面提供一种包含上述的送电装置的电 子设备。


图1 (A)、图1 (B)是无触点电力##送的+兌明图。图2是示出本实施方式的送电装置、送电控制装置、受电装置 以及受电控制装置的构成例的图。图3 (A)、图3 (B)是利用频率调制、负载调制的数据传送 的i兌明图。图4是示出本实施方式的送电控制装置的构成例的图。图5 ( A )、图5 ( B )是电容的tan 5的说明图。图6是示出控制IC的总布置图例的图。图7是两个发送驱动器和串联谐振电路的说明图。图8是示出在印刷电路板的安装面上的主要部件布局的示意图。图9是示出印刷电鴻4反的安装面的配线图案的图。 图10是示出印刷电路^反的背面的电源配线图案的图。 图11是示意性地示出接地电源图案的关系的图。
具体实施方式
以下对本发明的优选的实施例进^f于详细地i兌明。另外，以下i兌 明的实施例并不是对权利要求书中记载的本发明的内容的不当地限定，实施例中说明的构成的全部未必都是本发明的必要技术特 征。1、 电子i殳备图1 (A)所示为应用本实施例的无触点电力传$#方法的电子 设备的例子。作为电子设备之一的充电器500 ( cradle )具有送电装 置10。而且，作为电子设备之一的移动电话机510具有受电装置 40。而且，移动电话才几510具有由LCD等的显示部512、按確丑等构 成的操作部514、麦克516 (声音输入部)、扬声器518(声音输出 部)以及天线520。在充电器500中，通过AC转换器502供纟会电力，此电力利用 无触点电力传输从送电装置10向受电装置40送电。按此方法，能 够给移动电话才几510的电池充电，4吏移动电i舌才几510内的i殳备工作。另外，应用本实施例的电子设备不仅限于移动电话才几510。例 :^口，也可以应用于手表、无绳电i舌、电动剃须刀、电动牙刷、列表 计算机(list-computer )、 <更携终端、移动4言息末端、或电动自4亍车 等各种电子设备。如图1 (B)示意性地表示，从送电装置10向受电装置40的 电力传输是通过使送电装置IO侧设置的原线圏Ll (送电线圏)和 在受电装置40侧i殳置的次级线圏L2 (受电线圏)电》兹耦合，并形 成电力输送变压器来实现的。用此方法实现非接触的电力输送。2、 送电装置、受电装置图2中所示为本实施例的送电装置10、送电控制装置20、受 电装置40、受电控制装置50的构成例。图1 (A)的充电器500等的送电侧的电子设备至少包含图2的送电装置10。而且，移动电话 机510等受电侧的电子设备至少包含受电装置40和负载90 (本负 载)。然后根据图2的构成，实现无触点电力传输(非接触电力传 输)系统，其中，使原线圏Ll与次级线圈L2电磁耦合，并从送电 装置10向受电装置40传送电力，从受电装置40的电压输出节点 NB7向负载90供给电力(电压VOUT )。送电装置10 (送电模块、原模块)可以包含原线圏Ll、送电 部12、电压;^企测电路14、显示部16以及送电控制装置20。另夕卜， 送电装置10和送电控制装置20不限于图2的构成，有可能是将其 构成要素的一部分省略(例如显示部和电压^r测电路)，或附加其他构成要素，进行改变连接关系等各种各样的变形实施。送电部12在电力传$叙时生成*见定频率的交流电压，在lt据传 输时根据数据生成频率不同的交流电压，供给给原线圏Ll。具体如 图3 (A)所示，例如当向受电装置40发送凄t据"1"时生成频率 fl的交流电压，当发送凄t据"0"时生成频率f2的交流电压。此送 电部12可以含有驱动原线圏Ll的一端的第一发送驱动器(送电驱 动器)、驱动原线圈Ll的另一端的第二发送驱动器以及与原线圈 Ll共同构成谐振电路的至少一个的电容。然后，送电部12含有的第一、第二发送驱动器都是诸如由功 率MOS晶体管构成的反相电路(緩冲电路)，被通过送电控制装置 20的驱动器控制电路26控制。原线圏Ll (送电侧线圏)与次级线圈L2 (受电侧线圈)电石兹 耦合形成电力传输用变压器。例如，当需要进行电力传输时，如图 1 (A)、图1 (B)所示，在充电器500上方文置移动电话才几510,变 为原线圏Ll的磁通量穿过次级线圏L2的状态。另一方面，当不需要电力传输时，将移动电话机510与充电器500物理分离，变为原线圈Ll的石兹通量不穿过次级线圏L2的状态。电压^r测电路14为用于4企测原线圈Ll的感应电压的电路，例 如包含电阻RA1 、RA2和/或在RA1和RA2的连4姿节点NA3与GND (广义上的第一电源)间设有的二极管DA1。此电压检测电路14作为原线圏L1的线圏端电压信号的半波整 流电路发挥作用。然后，向送电控制装置20的波形检测电路28 (振 幅才佥测电路、月永宽才全测电路)中l俞入通过用电阻RA1 、 RA2对原线 圏L1的线圈端电压进行分压得到的信号PHIN(感应电压信号、半 波整流信号)。即电阻RA1 、 RA2构成分压电路(电阻分压电路)， 由其分压节点NA3输出信号PHIN。显示部16为用颜色、图像等表示无触点电力传输系统的各种 状态(电力输送中、IDiU正等)的装置，例如利用LED、 LCD等 实现。送电控制装置20为进行送电装置10的各种控制的装置，可以 通过集成电路装置(控制IC)等实现。此送电控制装置20可以含 有控制电路22 (送电侧)、振荡电路24、驱动器控制电路26、波形 才企测电3各28以及温度4全测电路(tan 5 4企测电3各)38。控制电路22 (控制部)为进行送电装置IO和送电控制装置20 的控制的电路，例如可以通过门列阵和孩支型计算4几等实现。具体而 言，控制电路22进行电力传输、负载检测、调频、异物才企测或者 装卸检测等所需的各种顺序控制和判断处理。振荡电路24由例如晶体振荡电路构成，根据源自外部的振荡 器206 (参照图8和图9)的基准时钟脉沖，生成原线圏侧的时钟脉冲。驱动器控制电路26根据振荡电路24生成的时钟脉沖和源自 控制电路22的频率设定信号等，生成预期的频率控制信号，并向 送电部12的第一、第二发送驱动器输出，进行控制第一、第二输 电驱动器。波形检测电路28监视相当于原线圈L1的 一端的感应电压的信 号PHIN的波形，4企测次级侧(受电装置侧)的负载改变。按此方 法，实现数据(负载)检测、异物(金属)检测及装卸(取下)检 测等。具体而言，波形才企测电路28 (振幅4企测电路)4企测相当于原 线圈Ll的一端的感应电压的感应电压4言号PHIN的振幅^言息(峰 <直电压、4展幅电压、实际电压)。例如，受电装置40的负载调制部46如果为向送电装置10发 送凄t据而进4亍负载调制时，则原线圏Ll的感应电压的4言号波形如 图3 (B)所示进行改变。具体而言，为了发送数据"0"负载调制 部46降低负载，则信号波形的振幅(峰值电压)变小，为了发送 凄t据"1"负载调制部46才是高负载，则信号波形的l展幅变大。因此， 波形检测电路28通过进行感应电压的信号波形的峰值保留处理等， 判断峰值电压是否超过阈值电压，可以判定从受电装置40得到的 数据是"0"还是T。另外，利用波形4企测电路28的负载改变的才企测方法，不限定 于图3 (A)、图3 (B)的方法，也可以用峰^直电压以外的物理量来 判断受电侧的负载是高还是低。例如，波形检测电路28 (脉宽检测 电路)可以检测出原线圈Ll的感应电压信号PHIN的脉冲信息(线 圏端电压波形为给定的i殳定电压以上的乐^宽期间)。具体而言，波 形才全测电路28接受源自生成信号PHIN的波形整形信号的波形整形 电路的波形整形信号以及源自在驱动器控制电路26中供给驱动时钟乐;K冲的驱动时钟乐;K冲生成电路的驱动时钟力永沖。然后，可以通过检测出波形整形信号的脉宽信息，检测感应电压信号PHIN的脉宽 信息，检测负载改变。tan5^r测电3各(温度4企测电3各)38 4企测无触点电力传输中使 用的电容的tan5的异常(不良)。此电容例如为，其一端与送电部 12的送电驱动的输出电气连接，与原线圏Ll共同构成谐振电路(串 联谐振电路)的电容。控制电路22当4企测出电容的tan 5的异常时， 进行使利用送电部12的送电驱动的送电停止的控制。具体而言，tan 5检测电路38是利用求得电容温度与周围温度的温度差来检测电 容tan5的异常。然后，当判定电容温度与周围温度的温度差超过 设定的温度差时，控制电路22使从原线圏向次级线圏的送电停止。 或者可以在电容温度超过i殳定温度时，佳^人原线圏向次级线圈的送 电停止。受电装置40 (受电才莫块、次级才莫块)可以包含次级线圈L2、 作为受电部的受电电路42、受电调制部46、供电控制部48以及受 电控制装置50。另外，受电装置40和受电控制装置50并不限定于 图2的构成，可以省略其构成要素的一部分，附加其〗也另外的构成 要素，变更连接关系等的各种各样的变形实施。受电电路42将次级线圏L2的交流感应电压变为直流电压。此 变化是利用具有受电电路42的整流电路43进行的。此整流电路43 包含二极管DB1 ~DB4。 二极管DB1设置在次级线圏L2 —端的节 点NB1与生成直流电压VDC的节点NB3之间，DB2设置在节点 NB3与次级线圏L2的另一端的节点NB2之间，DB3设置在节点 NB2与VSS的节点NB4之间，DB4 i殳置在节点NB4与NB1之间。受电电路42的电阻RB1 、 RB2 i殳置在节点NB1与NB4之间。 然后，3寻利用电阻RB1、 RB2对节点NB1、 NB4间的电压进4亍分 压所得信号CCMPI输入给受电控制装置50的频率检测电路60。受电电路42的电容CB1以及电阻RB4、 RB5， i殳置在直-危电 压VDC的节点NB3与VSS的节点NB4之间。然后，^!年利用电阻 RB4 、 RB5对节点NB3 、 NB4间的电压进4亍分压所;彈的信号ADIN 输入给受电控制装置50的位置检测电路56。负载调制部46进行负栽调制处理。具体而言，在受电装置40 向送电装置10发送预期的数据时，按照发送数据使在负载调制部 46 (次级侧)中的负载可变i也变4b,如图3(B)所示4吏原线圈Ll 的感应电压的信号波形变化。因此，负载调制部46包含串联设置 在节点NB3、 NB4间的电阻RB3、晶体管TB3 (N型的CMOS晶 体管)。此晶体管TB3由受电控制装置50的控制电路52发出的信 号P3Q进行导通、截止控制。然后，在导通、截止控制晶体管TB3 继而进4亍负载调制时，供电控制部48的晶体管TB1 、 TB2 ^皮截止， 负载90与受电装置40处于未电气连接的状态。例如，如图3 (B)所示，当发送了数据"0" 4吏次级侧为4氐负 载(阻抗大)时，信号P3Q为L电平，晶体管TB3为截止状态。 按此方法，负载调制部46的负载变为几乎无穷大(无负载)。相反， 当发送了数据"1"使次级侧为高负载(阻抗小)时，信号P3Q为 H电平，晶体管TB3为导通状态。按此方法，负载调制部46的负 载变为电阻RB3 (高负载)。供电控制部48控制向负载90的电力供给。调整器49调整通 过在整流电路43中的变换而得到的直流电压VDC的电压电平，生 成电源电压VD5 (例如5V)。受电控制装置50诸如^皮供给有此电 源电压VD5而工作。晶体管TB2 (P型的CMOS晶体管)^皮受电控制装置50的控 制电路52发出的信号P1Q控制。具体而言，晶体管TB2在完成(确立)ID认证并进行常规的电力传输时变为导通状态，在负载调制时 等变为截止状态。
晶体管TBI (P型的CMOS晶体管)被输出保证电路54发出 的信号P4Q控制。具体而言，在完成IDi人i正并进4于常^L的电力传 输时变为导通状态。相反，在检测交流转换器的连接等、或是电源 电压VD5小于受电控制装置50 (控制电路52)的工作下限电压等 时，变为截止状态。
受电控制装置50是进行受电装置40的各种控制的装置，可以 利用集成电路装置(IC)等来实现。此受电控制装置50可以利用 由次级线圈L2的感应电压生成的电源电压VD5进4亍工作。而且， 受电控制装置50可以包含控制电路52 (受电侧)、输出保证电路 54 、 ^立置4全测电路56 、振荡电^各58 、频率才佥测电路60以及充满电 才全测电路62。
控制电路52 (控制部)是控制受电装置40和受电控制装置50 的电路，可以利用例如门列阵和樣支型计算4几等来实现。具体而言， 控制电路52进行ID认证、位置才企测、频率才全测、负载调制、或者 满充电4企测等必要的各种顺序控制和判定处理。
输出保证电路54是保证低电压时(0V时)的受电装置40的 输出的电路，防止从电压输出节点NB7向受电装置40侧的电流逆
流o
位置4企测电路56监^L相当于次级线圏L2的感应电压的波形的 信号ADIN的波形，判断原线圏Ll与次级线圈L2的位置关系是否 恰当。具体而言，用比较器将信号ADIN变换为2个值，判断其位 置关系是否恰当。振荡电路58由例如由CR振荡电路构成，生成次级侧的时钟脉 冲。频率检测电路60检测信号CCMPI的频率数(fl、 f2)，如图3 (A )所示，并判断由送电装置10发出的发送数据是"1"还是"0"。
充满电检测电路62 (充电4企测电路)是冲企测负载90的电池94 (次级电池)是否变为充满电状态(充电状态)的电^各。
负栽90包含进行电池94的充电控制等的充电控制装置92。此 充电控制装置92 (充电控制IC)可以通过集成电路装置等实现。 另外，可以像智能电池一样，令电池94本身有充电控制装置92的功能。
3. tan 5的异常4企测
图4示出本实施方式的送电控制装置20的具体构成例。在图4 中，驱动器控制电路26生成驱动器控制信号，并且向驱动原线圈 Ll的第一、第二发送驱动器DR1、 DR2输出。送电驱动DR1的输 出与原线圏Ll间i殳置电容Cl,发送驱动器DR2的输出与原线圈 L1间设置电容C2。然后，电容C1、 C2和原线圈Ll构成串联谐振 电路。另夕卜，谐振电路的构成不限定为图4,例如可以省略电容C1、 C2的任何一个。
tan 5 4全测电^各38 (温度测定电^各)，4全测电容Cl和C2的tan 5的异常(不良)。另夕卜，也可以检测电容C1和C2两者的tan5的 异常，也可以^义才企测其中一个tan5的异常。当控制电路22检测出 上述tan5异常时，进行使利用发送驱动器DR1、 DR2的送电停止 的控制。具体而言，例如控制电路22向驱动器控制电路26输出驱 动停止信号，驱动器控制电路26停止向发送驱动器DR1、 DR2的 驱动器控制信号的输出。或者，驱动器控制信号26停止为生成驱 动器控制信号使用的驱动时钟脉沖。按此方法，利用发送驱动器DR1、 DR2的原线圏Ll的驱动停止，通过无触点电力输送的送电 停止。
例如，在理想电容中流动的正弦波的电流的相^f立，偏离电压相 位90度，但是在实际电容中，由于寄生电阻等引起的(电)介质 损失，此相位的偏离小于角度5。即如5 (A)所示，认为实际电 容对于理想电容的阻抗(-jZc、 Zc=l/2 tt fc )有相当于Zc x tan 5的 损库毛，由于此损4毛而电容发热。此tan5称为介质衰诔毛因数，成为 表示电容性能的重要参数。
图5 (B)示出电容的tan5的测定值。Bl为正常品的测定值， B2、 B3为异常品的测定^直。在(正常品)Bl中频率变高时的tan 5上升得不多，但是在(异常品)B2、 B3中频率变高时tan5上升 得4艮厉害。例如，在安装到电路基板前为正常的电容，也有由于安 装时焊锡的热等原因使tan5变异常的情况。
图4的发送驱动器DR1 、 DR2用例如100KHz ~ 500KHz这样 高的驱动频率(交流频率)驱动原线圏Ll。在原线圏Ll和免4展电 容C1、 C2中流着交流且tt百mA~ 1A程度的大电流(其他为凄t十 mA的小电流)。因此，如果电容的tan5有异常，产生由于介质损 碑毛引起的发热，可能损坏电容C1、 C2。
此时，如图5 (B)明确地显示，当驱动频率^f氐时，即4吏电容 的tan5存在异常，也不会产生那种程度的问题。因此， 一直以来， 并不考虑电容的tan5的这才羊的异常。
然而，为提高无触点电力输送的效率和稳定性、i某求低消库毛电 力化，可以得知，优选使驱动频率尽量远离谐振电路中的谐振频率， 而i更定高频率。然后，驱动频率变高，例如如果变为lOOKHz以上， 则当电容的tan5存在异常时，有电容发热损坏的可能。因此，为防止类似的事态，在本实施例中，才企测电容的tan5 的异常，采用检测到异常时停止从原线圏侧向次级侧送电的方法。 例如，在电容的温度与周围温度的温度差变高时或电容温度变高时 判定检测出异常，并且停止送电。
具体而言，图4中温度4企测部15包含基准电阻RO、电容温度 测定用热壽丈电阻(第一热壽丈电阻)RT1及周围温度测定用热，敏电阻 (第二热敏电阻)RT2。热敏电阻RT1配置在电容C1和C2的附近， 热敏电阻RT2配置在远离电容Cl、 C2的位置。例如，基准电阻 RO、热每丈电阻RT1、 RT2作为额外部件安装在安装了送电控制装置 20的IC的电路基板上。然后，热敏电阻RT1安装在电容C1和C2 的附近，热敏电阻RT2安装在远离电容C1、 C2的位置。另夕卜，热 壽丈电阻是相对于温度变化而电阻变大的电阻(器)。
tan 5检测电路38利用RF转换(电阻-频率变换)方式测定温 度。具体而言，求得作为基准电阻RO与电容温度测定用热敏电阻 RT1的电阻比^f言息的第一电阻比^f言息(标准测定时间内的第一读教: 值、CR振荡时间)，以此来测定电容温度。而且，求得作为基准电 阻R0与电容温度测定用热壽丈电阻RT2的电阻比信息的第二电阻比 信息(标准测定时间内的第二读数值、CR振荡时间)，以此来测定 周围温度。然后，求得测定的电容温度和周围温度的温度差，以此 来4全测电容tan 5的异常。
即热敏电阻RT1、 RT2具有例如负的温度系数，温度上升，则 其电阻^直减少(参照后述图10)。因此，求基准电阻RO与热壽文电 阻RT1的第 一 电阻比信息以及基准电阻RO与热壽文电阻RT2的第二 电阻比^f言息，以此可以测定电容温度和周围温度。然后，如果以这 样基准电阻R0与热每文电阻RT1、 RT2的电阻比测定温度的话，能 够在基准电容器CO的容量值和电源电压等变化时，也可以消除此 变动，提高温度测定的精度。而且，仅根据电容温度检测电容的tan5异常，则偶尔有因为 周围温度低电容温度不升高，不能检测出tan5异常的情况。例如， 周围温度5。C、电容温度30。C时，虽然电容在25。C时产生发热，但 是不能检测出tan5异常。因此，会忽视存在tan5异常的电容。
这一点，图4示出了根据电容温度和周围温度的温度差，检测 tanS的异常。例如，即使在周围温度(环境温度)为5°C、电容温 度为30。C的情况下，温度差为25。C,所以如果tanS有异常，则检 测出异常。因此，可以不依赖于周围环境温度、快速且准确地发现 由于tanS的异常引起的电容的发热，可以提高可靠度。
tanS 4企测电路38具有为将电阻比信息变纟奐为温度的变#灸表 38A。此变换表38A可以利用例如ROM等的存储器来实现。另夕卜， 可以利用组合电路等实现变换表38A 。
然后，tan5 4企测电路38才艮据变换表38A和第 一 电阻比信息求 电容温度，根据变换表38A和第二电阻比信息，求得周围温度。即 例如tanS 4企测电路38从变换表38A读取为将电阻比信息变换为温 度的变换信息，根据此变换信息，将第一电阻比信息(第一读数值) 变换为电容温度，将第二电阻比信息(第二读数值)变换为周围温 度。
更具体而言，作为此变换信息，变换表38A存储用于求得温度 10的位置(10。C刻度的温度)的第一变换信息(CN)和用于求得 温度l的位置(rC刻度的温度)的第二变换信息(AN)。
然后，tanS检测电路38根据变换表38A的第一变换信息制定 第一电阻比信息(第一读数值)对应的温度为10的位置。然后， 根据使用变换表38A的第二变换信息的线性内插(内插运算、插补运算)求得第一;J氏抗比信息对应的温度为1的位置，以此将第一电 阻比信息(第一读数值)变换为电容温度的数据。
而且，tanS才企测电路38根据变换表38A的第一大变换信息。 指定第二电阻比信息(第二读数值)对应的温度为10的位置。然 后，根据使用变换表38A的第二变换信息的线性内插(内插运算) 求第二电阻比信息对应的温度为1的位置，以此将第二电阻比信息 (第二读数值)变换为周围温度的数据。
如果使用这样的变换表38A，则当温度-热敏电阻电阻值的变换 特性不是线性特征时，将分割测定温度范围的多个温度范围的各温 度范围内的特征看作伪线性特征，使进行根据线性内插的变换处理 变为可能。按此方法，i某求tanS^r测电路38的小规才莫化和处理简 洁化。而且，如果在各温度范围内进行线性内插，例如可以实现-30 °C ~ 12(TC大温度范围的温度变换处理。按此方法，大测定温度范 围中可以才企测出tanS的异常，可以提高可4亍度。
4.控制IC
图6的控制IC 100除包含图2所示的振荡电路24、波形4全测 电3各28、温度4企测电路38之外、数字电源调整电路30、冲莫4以电源 调整电路32、复位电路39、控制逻辑电i 各110、冲莫拟电3各120以及 逻辑电路130。
在控制逻辑电路110内内置如图2所示的送电侧控制电路22 以及驱动器控制电路26。控制逻辑电路110是具有NAND、 NOR、 反相器、D触发器(flip-flop)等的逻辑单元，是供给有由数字电源 调整电路30调整的数字电源VDD3而工作的电路。此控制逻辑电 路110，可以通过例如门列阵和微型计算机等实现，进行各种的顺 序控制和判定处理。控制电路no进行控制IC 100的整体的控制。数字电源调整电路30(数字电源调整器、数字用稳压生成电路) 进行数字电源(数字电源电压、逻辑电源电压)的调整(regulation )。 具体而言，例3o调整由外部^r入的5V的凄t字用的电源VDD5的电 压，输出例如3V稳定电位的数字电源VDD3的电压。
模拟电源调整电路32(模拟电源调整器、模拟用稳压生成电路) 进行模拟电源(模拟电源电压)的调整(regulation )。具体而言， 例如调整由外部输入的5V的才莫拟用的电源VD5A的电压，输出例 如4.5V稳、定电^f立的才莫拟电源VD45A的电压。
数字电源调整电路30、模拟电源调整电路32可以采用诸如公 众熟知的串联调整器。此串联调整器可以包含例如在高电位侧电 源与其输出节点之间设置的驱动晶体管；设置在其输出节点与低电 位侧电源之间并电阻分割输出电压的分压电路；向其第 一输入端子 (例如非反转输入端子)输入基准电压并向其第二输入端子(例如 反转输入端子)输入源自分压电路的电阻分压而且将其输出端子连 接至驱动晶体管的栅极(gate)的运算放大器等。另外模拟电源调 整电路32可以是生成才莫拟GND并向才莫拟电if各120供给的电路。
复位电路39生成复位信号并向集成电路装置的各电路输出。 具体而言，复位电路39监视源自外部的电源电压、由数字电源调 整电路30调整的数字电源(逻辑电源)的电压以及由模拟电源调 整电路32调整的模拟电源的电压。然后当这些电源电压适当地上 升时，解除复位信号、开始集成电路装置的各电路的工作，所谓的 实现通电复位。
模拟电路120是具有比较器和运算放大器等，供给有由模拟电 源调整电路32调整的才莫拟电源VD45A而工作的电路。具体而言， 模拟电路120进行使用 一个或多个比较器和一个或多个运算放大器 的模拟处理。更具体的说，模拟电路120可以包含进行振幅;险测(峰^f直才企测)、月永宽检测、相4立才全测或频率4企测等各种才全测处理的4企测 电路，进行使用模拟电压的判定处理的判定电路，进行模拟信号放 大处理的放大电路、电流反射镜电路、或者将模拟电压变换为数字
电压的A/D变换电路等。此外，设有实施数字处理的逻辑电路130。
此控制IC 100形成为矩形，具有第一边SD1、第二边SD2、第 三边SD3以及第四边SD4。
在控制IC100上设置有预驱动器PR1、 PR2、 PR3、 PR4。图6 中沿4空制IC 100的第一边SD1配置有预马区动器PR1、 PR2,沿与第 一边SD1正交的第二边SD2设置有预驱动器PR3、 PR4。另外，预 驱动器PR1、 PR2、 PR3、 PR4是用互补晶体管(TP1， TN1 )、 (TP12， TN2)、 (TP3, TN3)、 (TP4， TN4)形成的。
例如图7中，在控制IC 100的外部i殳置了第 一发送驱动器DR1 。 此第一发送驱动DR1由作为额外部件(外i殳部件)的N型功率MOS 晶体管PTN1 (广义地讲N型晶体管、N型MOS晶体管)和P型 功率MOS晶体管PTP1 (广义地讲P型晶体管、P型MOS晶体管) 构成的。作为此第一发送驱动器DRl,可以考虑i殳有在无触点电力 传送中驱动原线圈的发送驱动器和/或驱动发动机的发动机驱动器 等的各种驱动器。
预驱动器PR1驱动第一发送驱动器DR1的N型功率MOS晶 体管PTN1。具体而言，作为预驱动器PRl,可以4吏用由N型晶体 管以及P型晶体管构成的反相电路。然后预驱动器PR1的驱动器控 制信号DN1通过输出焊盘(pad )被输入到N型功率MOS晶体管 PTN1的棚-才及，并进4亍晶体管PTN1的导通、截止控制。
预驱动PR2驱动第一发送驱动器DR1的P型功率MOS晶体管 PTP1。具体而言，作为予贞驱动器PR2,可以4吏用由N型晶体管以及P型晶体管构成的反相电路。然后预驱动器PR2的驱动器控制信 号DPI通过输出焊盘被输入到P型功率MOS晶体管PTP1的栅极， 并进行晶体管PTP1的导通、截止控制。
此时，驱动器控制4言号DN1、 DPI变为^敫活期间内的互相重叠 或不重叠信号，4姿此方法，可以防止由高电^f立侧电源通过晶体管向 {氐电^H则电源S充动贯通电力l 。
另外，预驱动器PR3、 PR4是通过驱动器控制信号DN2、 DP2 驱动构成图7所示的第二发送驱动器DR2的晶体管PTN2、 PTP2 的部件，所以与预驱动器PR1、 PR2同冲羊地工作。
图7中，通过谐振电容C1、 C2将第一、第二发送驱动器DR1、 DR2的各节点N1、 N2连接在原线圈Ll的两端。另夕卜，谐振电容 Cl、 C2是与原线圈Ll共同构成串联谐振电路的部件，也可以仅设 置电容C1、 C2中的^f壬^T一个。
而且，构成第一发送驱动器DR1的P型功率MOS晶体管PTP1 以及N型功率MOS晶体管PTN1串联连接在功率电源电位PVDD 与功率接地电源电位PVSS之间。同样地，构成第二发送驱动器DR2 的P型功率MOS晶体管PTP2以及N型功率MOS晶体管PTN2串 联连接在功率电源电位PVDD与功率接地电源电位PVSS之间。因 此，可知通过驱动控制第一、第二发送驱动器DR1、 DR2,交流的 高频率的才莫拟大电流流动在原线圈Ll、第一、第二谐振电容C1、 C2以及第一、第二发送驱动DR1、 DR2 (功率型电3各)中。
另外，图6所示的4空制IC 100的第一边SD1-第四边SD4中 i殳置了各种端子，4旦驱动器控制信号DN1、 DPI的输出端子i殳置在 第一边SD1上，驱动器控制信号DN2、 DP2的4lr出端子i殳置在第 二边SD2上。而且，连接至振荡电路24的端子设置在第二边SD2上，向波形检测电路28输入的感应电压信号PHIN的输入端子i殳置 在第三边SD3上。而且，向温度检测电路38输入的温度4全测信号 (的输入端子)设置在第四边SD4上。
5.印刷电路板的安装面上的主要部件的布局
送电装置10的印刷电i 各板200的安装面200A上配置的主要部 4牛^口图8所示。以下，在图8中，4口下定义4夸印刷电路4反20(M黄 向分为两部分的中心线CL、向右方向(例如第一方向)为Dl、向 左方向(例如第二方向)为D2、向上方向为D3、向下方向为D4、 从印刷电3各板200的向上方向D3的端部开始的排位置定义为第 ——第四^Hi置P1 P4，并只于主要部^f牛的布局进4亍i兌明。
图8中，连接原线圈Ll的两端的第一、第二线圈连接端子202、 204配置在例如以中心线为线对称的位置上、作为印刷电路板200 的方向D3侧的端部的第一排位置Pl上。
控制IC 100配置在印刷电蹈^反200的大相克中央区i或(例如第4 排位置P4)、比中心线向第一方向Dl偏移的位置上。另外，第一 边SD1、第三边SD3与中心线平4亍，并且第二边SD2配置在朝向 线圏端子202、 204 4则。
作为与原线圈Ll共同形成串联谐振电路的谐振电容，设有第 一、第二谐振电容C1、 C2。此第一、第二谐振电容C1、 C2配置 在诸如以中心线CL为线对称的位置、作为印刷电路板200的第一 排位置P1相邻的第二排位置P2上。另外，如上所述，可以删除第 一、第二谐振电容C1、 C2中的任何一个。
通过第一、第二线圈连接端子202、 204,由原线圏L1的两端 侧开始驱动原线圏Ll的第一、第二发送驱动器DR1、 DR2配置在第 一排位置Pl与配置了控制IC 100的第四排位置P4之间。第 一发 送驱动器DR1配置在例如印刷电赠^反200的第二排位置P2与第四 排位置P4之间的第三排位置P3上，且与控制IC100的第一边SD1 相比向第一方向Dl偏移的4立置上。第二发送马区动器DR2配置在例 如第二排位置P2上，且在第一和第二谐振电容C1、 C2之间，从而 配置在与控制ic 100的第二边SD2相对侧的位置上。
为测定谐振电容，特别是用于测定第一谐振电容Cl的温度的 第一热每丈电阻RT1，靠近第一谐振电容C1配置在第三排位置P3、 且与中心线相比向第一方向Dl偏移的4立置上。
用于测定环境温度的热敏电阻RT2配置在远离第一、第二谐振 电容C1、 C2的位置，例如配置在与控制IC100的第四边相比偏向 方向D4的4立置上。
振荡器206是向如图6所示的控制IC100的振荡电i 各24供给 基准时钟脉冲的部件，配置在印刷电路板100的第3排位置P3上、 靠近控制IC 100的第二边SD2的方向D2侧的拐角部(向4展荡电路 24的输入端子位置)。
6.印刷电路板的安装面上的配线图案的布局
接下来，印刷电鴻4反200的安装面200A的配线图案如图9所 示。将第一、第二宽幅图案210、 220分别连4妾第一、第二线圏端 子202、 204上。第一宽幅图案210连接第一谐振电容C1的端子图 案212。第一谐振电容Cl连4妄此端子图案212以及与其对置而配 置的其他的端子214。第二宽幅图案220连接第二谐振电容C2的 端子图案222。第二i皆才展电容C2连4姿此端子图案222以及与其只t 置而配置的其^^的端子224。另外，第二宽幅图案220也兼用作上 述波形检测4言号PHIN的波形4企测配线图案的一部分。第一发送驱动器DR1的节点N1 (参照图7)连4妾节点端子图 案230，构成第一发送驱动DR1的晶体管PTP1、 PTN1 (参照图7) 的栅极连接栅极端子图案232、 234。同样地，第二发送驱动器DR2 的节点N2 (参照图7)连接节点端子图案240，构成第二发送驱动 器DR2的晶体管PTP2、 PTN2 (参照图7)的栅极连接4册极端子图 案242、 244。
这样，在印刷电路板200的端部侧的第一、第二排位置Pl、 P2处配置2个线圈连接端子202、 204以及第一、第二谐振电容C1、 C2,第一、第二发送驱动器DR1、 DR2配置在第二排位置P2以及 第三排位置P3的靠右(偏向第一方向位置)。按此操作，例如，将 要求5V且数百mA~ 1A程度的大的高频率电力的功率型电路(原 线圈Ll,第一、第二谐4展电容C1、 C2以及第一、第二发送驱动器 DR1、 DR2)汇集配置在印刷电路板200的第一、第二排位置以及 第三排位置P3的靠右(偏向第一方向位置)。其结果是，除可以在 印刷电路板200的第一、第二位置汇集流通功率型电路的大电流的 ^各径之外，由于功率型部件;波此靠近配置，所以也能减^f氐电流损失。
如图8所示，控制IC100设有32个管脚，将第二边SD2的右 端作为管脚编号1，逆时针旋转升序将第一边SD1的上端作为管脚 编号32。
:没有由控制IC 100的第一边SD1的2个端子(管脚编号30、 31)向2个栅极端子232、 234分别提供驱动器控制信号DP1、 DN1 (参照图7)的配线图案236A-236C、 238A-238C。另夕卜，酉己线图 案236B、 238B i殳置在印刷电路板200的背面200B (参照后述的图 10)上，通过通孑L与安装面200A侧的图案236A、 236C、 238A、 238C连接。同样地，i殳有由控制IC 100的第二边SD2的2个端子(管脚 编号3、4 )向2个栅极端子242、244分别提供驱动器控制信号DP2、 DN2 (参,哮、图7) 6勺酉己纟戋图案246人-246C、 248A、 248B。另夕卜，商己 线图案246B设置在印刷电路板200的背面200B(参照后述的图10 ) 上，通过通孔与安装面200A侧的图案246A、 246C连4妄。
这样，在比中心线CL向第一方向Dl侧偏移的位置上，配置 具备向第一、第二边SD1、 SD2输出驱动器控制信号DP1、 DN1、 DP2、 DN2的端子的控制ICIOO，在该第一、第二边SD1、 SD2附 近位置上配置了第一、第二发送驱动器DR1、 DR2。按此方法，可 以使与上述的流通功率型电路的电流同步的电流的路径，汇集在比 中心线CL向第一方向Dl侧偏移的区i或。
与此不同，第一、第二发送驱动器DR1、 DR2关于中心线线对 称地配置，也可以认为是靠近第一、第二谐振电容C1、 C2配置。 这样的话，在印刷电路板200的第三排位置P3的几乎全部的区域 形成与流通功率型电^各的电流同步的电流的路径。这样的话，在印 刷电路板200的第三排位置P3中，当设置了其他才莫拟小信号或数 字信号的配线图案时，模拟大电流对模拟小信号或数字信号造成不 良影响。在本实施例中，在图8所示的印刷电路板200的第三、第 四排位置P3、 P4的各左侧(偏向第二方向D2的区域)上，由于模 拟大电流和与其同步的电流不流通，所以可以有效地利用此领域。
如上所述，有必要由原线圏Ll的第二线圈端子204侧，使波 形;险测信号PHIN输入到在控制IC100的第三边SD3上设有的输入 端子(管脚编号ll、 12)。该波形检测信号PHIN为电压5V、电流 为数十mA的模拟小信号，有必要防止与模拟大电流的干涉。
在本实施例中，传播有波形检测信号PHIN的波形电压检测图 案(窄幅图案)250、 252，由在控制IC100的第三边SD3上设置的输入端子(管脚编号ll、 12)开始，经由与在印刷电路板200上的 中心线CL相比位于第二方向D2上的区域(在图9中控制ICIOO 的左侧及左上侧的区域)而被延伸，与第二宽幅图案220连接。此 外，第二宽幅图案220虽然配置在第一、第二排4立置P1、 P2上， 但是由于图案宽度宽(幅宽)所以波形检测信号PHIN的电位稳定。 另一方面，波形电压检测图案(窄幅图案)250、 252,虽然容易受 大电流模拟信号的干涉，但是在图8所示的印刷电路板200的第三、 第四排位置P3、 P4的左侧(偏向第二方向D2的区域)中，由于模 拟大电流和与其同步的电流不流通，所以噪音(noise)纟艮难重叠在 波形4企测<言号PHIN上。
如图9所示，例如测定第一谐振电容C1的温度的热敏电阻(第 一热每丈电阻)RT1以及测定^不境温度的热壽丈电阻(第二热壽丈电阻) RT2与设置在控制IC100的第四边SD4上的端子(管脚编号22-24 ) 连接。
第二热壽丈电阻RT2由于配置在与4空制IC100的第四边SD4对 置侧，所以容易牵引其配线图案260、 262。
另一方面，第一热敏电阻RT1配置在第一谐振电容C1附近位 置，所以不能配置在控制IC100的第四边SD4侧，将其定位在第二 边SD2偏向方向D3侧。〗旦是，由第一热每丈电阻RT1开始，迂回控 制IC100左侧的^各径，由于向第二发送驱动器DR2的配线图案 246A、 248A等而不畅。由第一热每文电阻RT1开始，迂回控制IC100 右侧的路径，由于向第二发送驱动器DR2的配线图案236A、 238A 等而不畅。
因此，第一热壽丈电阻RT1与控制IC100的第四边SD4上的端 子之间，通过设置在印刷电路板200的背面200B上的配线图案260、 262连接。如图9所示，振荡器206设置在配线图案246A、 248A与配线 图案250、 252之间，通过在其间延伸的配线图案270、 272，与设 置在控制ICIOO的第二边SD2上的端子(管肚卩编号7、 8 )连4妻。 另外，因为源自发送器206的基准时钟月永冲信号与流通配线图案 246A、 248A的电流同步，所以就是配线图案270、 272与配线图案 246A 、 248A^妄近，其不良影响也少。
7.印刷电路々反的背面的电源图案
如图IO所示，在与印刷电^各板200安装面200A相反侧的背面 200B上，除上述白勺l种酉己纟戋图案236B、 238B、 246B、 264、 266
之外、还设置有电源图案。另外，图IO描绘的是利用从图9的安 装面200A侧进4亍透^L的状态，(图9)安装面200A的例如右侧与 (图10)背面200B的右侧成对置关系。而且，在图9以及图10 上双圆表示通孔，图IO所示的电源图案与图9所示的安装面200A 侧的电源图案连4妻。而且，如图10所示的各种电源图案，除去在 后述的区域300、 302中的连接区域外，在背面200B中分别绝^彖分 离而形成。
作为接地(GND)电源图案，设有连接第一、第二送电驱动器 的功率4妄地电源图案PGND,连4妻控制IC的电源端子群的才莫拟4妄 ;也电源图案AGND以及凄t字4妄;也电源图案DGND。
在与4空制IC10 0的至少 一 部分以及波形才佥测配线图案的窄幅图 案250、 252对置的中央区域，模拟接地电源图案AGND形成岛状。 在与第一、第二排位置P1、 P2对置的第一区域A1上形成功率接地 电源图案PGND,隔着模拟接地电源图案AGND、与功率接地电源 图案PGND相反侧的第二区域A2上形成数字接地电源图案 DGND1。另外，数字接地电源图案DVSS与印刷电路板200的接 地端子310连4妾，通过此4妄地端子310 4妄地至接J也电4立。功率接地电源图案PGND与数字接地电源图案DGND1,在岛 状的才莫拟接地电源图案AGND与印刷电路板200的端边之间的区域 300上相互连接。而且，在隔着模拟接地电源图案AGND与区域300 相反侧上形成数字接地电源图案DGND2。为向控制IC100的第一 边SD1上设置的端子(第32管脚)供给接地电压等，设置此数字 接地电源图案DGND2。另夕卜，数字接地电源图案DGND1、 DGND2 在图9所示的区域302中相互连接。
作为供给VDD电位的电源图案，包含连接第一、第二发送驱 动器DR1、 DR2的功率电源图案PVDD。该功率电源图案PVDD, 避开与形成于图9所示的安装面200A的电压^:测图案的窄幅图案 250、 252对置的区域，由第二区域A2 (数字接地电源图案DVSS 的区域)向第一区域A1 (功率接地电源图案PVSS的区域)牵引。
功率电源图案PVDD的一端存在于第二区域A2的原因是因为 在第二区域A2内配置了电源调整器(未图示)。而且，功率电源图 案PVDD在整个第一区域Al的两端配置的原因是因为通过通孔向 安装面200A侧的第一、第二发送驱动器DR1、 DR2供给功率电源 电位(也参照图7)。
如上所述，功率接地电源图案PVSS与数字接地电源电位DVSS 仅与在图10所示的区域300连接。因此，经过功率电源图案PVDD 以及功率接地电源图案PVSS，流入数字接地电源图案DVSS的接 地电流;洛径如图IO所示的箭头A所示。因此，由于该电流路径A 避开了与形成于图9所示的安装面200A上的电压检测图案的窄幅 图案250、 252对置的区域，所以可以降低对经由窄幅图案250、 252 的波形4企测信号PHIN的不良影响。
如图8所示，在印刷电路板200的安装面200A上设置的振荡 器206，设置在与图10所示的岛状模拟接地电源图案AVSS以及功率接地电源图案PVSS的边界对置的区域。为将配置在此位置的振 荡器206连接数字接地电源图案DVSS,数字接地电源图案DVSS 具有由第二区域A2 (数字接地电源图案DVSS的主区域)向第一 区域A1 (功率接地电源图案PVSS的区域)内带状突起的第一突起 图案312。
因此，源自振荡器206的4妻:t也电流形成如图10所示的箭头B 的路径。该路径B与第一、第二发送驱动器DR1、 DR2的接-i也电 流路径A接近。但是，发送器206的基准时钟脉沖信号与流入第一、 第二发信驱动器DR1、 DR2的电流同步，所以不良影响小。
隔着才莫拟4妻地电源图案AVSS、在第一突起图案312的相反侧 的位置上，还包括由第二区域A2 (数字接地电源图案DVSS的主 区域)向第一区域A1 (功率接地电源图案PVSS的区域)突起的第 二突起图案314。虽然第二突起图案314的自由端部与第一突起图 案312的自由端"l妻近，^f旦是两者不直4妄连才妄。
于是，才莫拟接地电源图案AVSS被数字GND图案DVSS1以及 第一、第二突起图案312、 314包围。4安jt匕方法， 一夺功率4妄i也电源 图案PVSS与模拟接地电源图案AVSS分离。
此处，如在图6所示，生成向第一、第二发送驱动器DR1、 DR2供给的驱动器控制信号DP1、 DN1、 DP2、 DN2的控制IC100 内的第一、第二预驱动器PR1、 PR2是由互补晶体管(TP1、 TN1 )、 (TP2、 TN2)、 (TP3、 TN3 )、 (TP4、 TN4)形成的。有必要选才奪 性地向这些互补晶体管的棚—及上供给ft字4妄地电位。
为了向驱动第一发送驱动器DR1的互补晶体管(TP1、 TN1 )、 (TP2、 TN2)的棚—及上提供凄t字接地电位，所以通过数字接地电源图案DVSS和通孔被连接的数字接地电源图案316 (参照图9) 与设置在控制ICIOO的第一边上的端子(第32管脚)连接。
为了向驱动第二发送驱动器DR2的互补晶体管(TP3、 TN3)、 (TP4、 TN4)的栅极上提供数字接地电位，所以通过第二突起图 案314和通孔被连接的数字接地电源图案318 (参照图9)与设置 在控制IC100的第二边上的端子(第6管脚)连接。这样，也可以 向驱动第二发送驱动器DR2的互补晶体管供给数字接地电位。
对于上述的互补晶体管的4妄地电流路径，为图10所示的箭头 C、 D，与之前"i兌明的3各径A、 B分离。
图11示意性地表示印刷电路板200的正反面的接地电源图案 的关系。虽然各接地电源图案最终被短路(short),但根据这些图 案形状各接地电位变稳定了 。另外才莫拟^接地电源图案AVSS虽然在 图9、图10中省略，但可以使2处的数字4妾地电源图案DVSS1、 DVSS2 (^口图11戶斤示;也)电4立的杀豆路。
图10所示的数字4妄地电源图案DVSS,通过显示在图9安装面 200A上的凄丈字接地电源图案320和通孔连4妄，此图案322与设置 在控制IC的第四边SD4上的端子(第28管脚)连接。
图IO所示的模拟接地电源图案AVSS，通过显示在图9安装面 200A上的才莫拟接地电源图案322、 324、 326和通孔连接，此图案 322与设置在控制IC的第三边SD3及第四边SD4上的端子(第16、 第19管脚)连4妾。
而且，图10中作为供给VDD电位的电源图案，是由数字电源 图案DVDD及模拟电源图案ADVV形成。数字电源图案DVDD的 一端通过与通孔连接的图9安装面200A上的数字电源图案330，连4妄于电源调整器上。数字电源图案DVDD的另 一端通过与通孔连 接的图9的安装面200A上的数字电源图案332,与设置在控制 ICIOO的第一边SD1及第三边SD3上的端子(第15、第26管脚)连接。
才莫拟电源图案AVDD,其一端与如上述一才羊与电源调整器连 接，同时其另一端通过图9安装面200A上的数字电源图案334、 336,与设置在控制ICIOO的第一边SD1及第二边SD2上的端子(第 2、第29管脚)连才妄。
另外，虽然图10所示的配线图案264、 266是为第一热每文电阻 RT1设置的配线图案，但在图10中与配线图案264、 266的上端连 接第一热每丈电阻RT1、配置在与功率4妻地电源图案PVSS对置的区 域。功率接地电源图案PVSS迂回至第一、第二谐振电容C1、 C2 的背面。因此，可以用功率接-地电源图案PVSS热耦合第一热壽文电 阻RT1和第一、第二谐振电容C1、 C2。按此方法，可以用第一热 敏电阻RT1提高第一、第二谐振电容C1、 C2的温度测定精度。
另外，对上述的本实施方式进行了详细地说明，但是只要实质 上不脱离本发明的发明点及效果可以进行各种变形，这对本领域的 技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本 发明的〗呆护范围之内。例如、在i兌明书或者附图中，至少有一次与 更广义或者同义不同术i吾同时记载的用词，在i兌明书或附图的<壬4可 地方可以替换为广义和同义不同术语。而且，本实施例及变形例的 全部组合都包含在本发明的保护范围之内。附图才示i己"i兌明
Ll 原线圈
10 送电装置
14 电压4全测电5各
16 显示部
22 4空制电路(送电侧)
26 驱动器控制电路
30 凄t字电源调整电^各
38 tan54企测电^各
40 受电装置
43 整流电路
48 供电4空制部
52 控制电路(受电侧)
56 位置4全测电3各
60 频率4企测电路
90 负载
L2 次级线圏
12 送电部
15 温度检测电路
20 送电控制装置
24 振荡电路
28 波形4企测电路
32 一莫拟电源调整电路
38A 变换表
42 受电电i 各
46 负载调制部
50 受电控制装置
54 llr出j呆i正电路
58 4展荡电路
62 充满电才全测电^各
92 充电控制装置100 控制IC
120 冲莫拟电路
200 印刷电路板
200B 背面
204 第二线圏连4矣端子
94 电池
110 控制逻辑电路 130 逻辑电路 200A 安装面 202 第一线圏连4妄端子 210 第一宽幅图案
212 第二宽幅图案(波形才企测配线图案)
236A 236C、 238A 238C、 246A 246C、 248A、 248B 马区
动器控制信号图案
250、 252 窄幅图案(波形才全测配线图案) 246、 248 热每丈电阻配线图案
300、 302 4妄地电源图案连接区域
310 接^也端子
312 第一突起图案
314 第二突起图案
320~336 电源图案
A ~ D 接地电流流路
Al 第一区i或
A2 第二区i或
ADSS 模拟接地电源图案
ADVV 才莫拟电源图案
Cl、 C2 第一、第二谐振电容DR1、 DR2 第一、第二发送驱动器
DVSS1、 DVSS2 tt字4妻;l也电源图案
DVDD 凄史字电源图案
PVSS 功率4妾;也电源图案
PVDD 功率电源图案
CL 中心线
Dl 第一方向
D2 第二方向
Pl-P4 第——第四朝M立置
RT1 第一热壽丈电阻
RT2 第二热壽丈电阻
SD1 SD4 第一边—第四边
权利要求
1. 一种送电装置，包含原线圏，并且^f吏所述原线圈与受电装置侧 的次级线圏电^兹耦合、向所述受电装置的负载供给电力，其特 征在于，在印刷电赠^反的安装面上具有连4妻有所述原线圈两端的第一线圏连"f妻端子、第二线圈连 接端子；与所述原线圏共同形成串联谐振电路的谐振电容；通过所述第 一线圏连接端子、所述第二线圈连接端子从所 述原线圏的两端侧驱动所述原线圈的第 一发送驱动器、第二发 送驱动器；以及向所述第 一发送驱动器、所述第二发送驱动器输出驱动器 控制信号的控制IC,其中，所述控制IC形成为具有第一边、第二边、第三边 和第四边的矩形，#皮配置在与中心线相比向第 一方向偏移的位 置上，所述中心线将所述印刷电^各板分成两部分、且与所述第 一边和所述第三边平行，其中，向所述第一发送驱动器输出的 驱动器控制信号的输出端子纟皮设置在所述第一边上，向所述第 二发送驱动器输出的所述驱动器控制信号的输出端子被设置 在与所述第 一边邻4妄的所述第二边上，通过波形;险测配线图案 输入有所述第二线圈连4妻端子的信号波形的，命入端子#1配置 在与所述第一边对置的所述第三边上，所述第 一线圏连4妄端子、所述第二线圏连4妻端子^皮配置在 所述印刷电路板的端部侧的第一排位置上，当将所述第一方向的相反方向作为第二方向时，所述第二线圏端子^^皮配置在与所 述中心线相比向所述第二方向偏移的4立置上，所述谐振电容^皮配置在第二排位置上，所述第二排4立置位 于配置有所述第 一线圏连接端子、所述第二线圏连接端子的所述第一排4立置与配置有所述控制IC的氺M立置之间，所述第 一发送驱动器、所述第二发送驱动器被配置在所述第一排位置与配置有所述控制IC的排位置之间，所述第一发 送驱动器^皮配置在与所述控制IC的所述第一边相比向所述第一方向偏移的4立置上，所述波形;险测配线图案由所述控制IC的所述第三边开始，经过与所述印刷电路板上的所述中心线相比向所述第二方向偏移的区i或而^皮延伸，并连4妾至所述第二线圏连接端子。
2. 根据权利要求1所述的送电装置，其特征在于，所述谐振电容包含连接至所述第一线圏连接端子的第一 谐振电容、以及连接至所述第二线圏连接端子的第二谐振电 容，所述第二发送驱动器^皮配置在所述第二排位置上所配置 的所述第一谐4展电容与所述第二谐振电容之间，所述第一发送驱动器被配置在与所述第二排位置邻接的 第三排位置上，所述控制IC ^皮配置在与所述第三排位置邻4妄的第四排位 置上。
3. 根据权利要求1或2所述的送电装置，其特征在于，所述波形 检测配线图案包括宽幅图案和窄幅图案，所述宽幅图案被形成 在从所述第二线圈连接端子到在所述第二排位置上向所述第 二方向偏移的位置上，所述窄幅图案的一端连4妄至所述宽幅图案，另一端连接至在所述控制IC的所述第三边上所设置的所述输入端子。
4. 根据权利要求3所述的送电装置，其特征在于，在所述印刷电路板的所述安装面的背面上设有电源图案，所述电源图案包含与所述第一发送驱动器、所述第二发 送驱动器连4妄的功率插:地电源图案；以及与所述控制IC的电 源端子连接的才莫拟4妾地电源图案及凄t字4妄地电源图案，在与所述控制IC的至少一部分及所述波形4全测配线图案 的所述窄幅图案对置的中央区域上岛状地形成有所述才莫拟接 地电源图案，在与所述第一排位置、所述第二排位置对置的第 一区域上形成有所述功率4妾地电源图案，隔着所述才莫拟*接地电 源图案在与所述功率4妄地电源图案相反侧的第二区域上形成 有所述凄t字4妻地电源图案，所述功率4妄地电源图案和所述凄t字4妄地电源图案在岛状 的所述模拟接地电源图案和所述印刷电路板的端边之间的区 i或相互连4妄。
5. 根据权利要求4所述的送电装置，其特征在于，所述电源图案还包括与所述第 一发送驱动器、所述第二发 送驱动器连接的功率电源图案，所述功率电源图案避开与形成于所述安装面上的所述波 形检测配线图案的所述窄幅图案对置的区域，被从所述第 一 区 域围至所述第二区i或。
6. 根据权利要求4或5所述的送电装置，其特征在于，设置在所述印刷电路板的安装面上、且与设置在所述控制 IC的所述第二边上的端子连接的振荡器纟皮配置在与所述印刷电路板的背面侧的所述模拟接地电源图案及所述功率接地电 源图案的边界区域对置的位置上，为将所述数字接地电源图案连接于所述振荡器，所述数字 接地电源图案具有由所述第 一 区域向所述第二区域内带状地 突起的第一突起图案。
7. 根据权利要求6所述的送电装置，其特征在于，所述振荡器在所述印刷电路板的安装面上，被设置在配线 图案与所述波形才企测配线图案之间，所述配线图案用于连4妄所 述第二发送驱动器和i殳置在所述控制IC的所述第二边上的端 子。
8. 根据权利要求6或7所述的送电装置，其特征在于，隔着所述模拟接地电源图案、在与所述第 一 突起图案的相 反侧的位置上，还具有由所述第一 区域向所述第二区域带状突 起的第二突起图案，所述才莫拟4妄地电源图案#1所述数字4妄地电源图案以及所 述第一突起图案和所述第二突起图案包围。
9. 根据权利要求8所述的送电装置，其特征在于，所述控制IC包含用于生成向所述第一发送驱动器、所述 第二发送驱动器供给的所述驱动器控制信号的第 一预驱动器、 第二预驱动器，所述第一预驱动器、第二预驱动器均由互补晶 体管形成，所述第二突起图案对向所述互补晶体管的栅极供给的接 地电^f立进4于:没置。
10. 根据权利要求4至9中任一项所述的送电装置，其特征在于，用于4全测所述谐振电容的温度的第 一热，敏电阻在所述印 刷电路冲反上的所述安装面上，一皮配置在所述第二排位置和配置 有所述控制IC的排位置之间。
11. 根据权利要求IO所述的送电装置，其特征在于，所述控制IC与所述第一热每文电阻连接的端子被配置在所 述第四边上，所述第一热每丈电阻与所述第四边的端子在所述印 刷电路板的背面上、经过设置在岛状的所述模拟接地电源图案 和所述数字接地电源图案之间的配线图案进行连接。
12. 根据权利要求10或11所述的送电装置，其特征在于，所述第 一热每丈电阻利用所述功率4妻;也电源图案与所述"i皆 振电容热耦合。
13. 根据权利要求10至12中任一项所述的送电装置，其特征在于，用于4企测环境温度的第二热*丈电阻:帔配置在所述印刷电 路板上的所述安装面上、与所述控制IC的所述第四边对置的 位置上，所述第二热每文电阻与i殳置在所述控制IC的所述第四边上 的端子通过配线图案进4亍连才妄。
14. 根据权利要求13所述的送电装置，其特征在于，所述控制IC包含温度^r测电^各，所述温度4企测电路通过 求得由所述第 一 热敏电阻检测的所述谐振电容的温度与由所 述第二热壽文电阻;险测的环境温度的温度差，来4企测所述谐振电 容的tan 5的异常。
15. 根据权利要求14所述的送电装置，其特征在于，所述控制IC包含控制电路，当检测到所述谐振电容的tan 5的异常时，所述控制电路使利用所述第一发送驱动器、所述 第二发送驱动器的送电停止。
16. —种电子设备，其特征在于，包含根据权利要求1至15中任 一项所述的送电装置。
全文摘要
一种将模拟大电流与微弱模拟信号分离的送电装置。控制IC配置在基板的中央区域比中心线CL向第一方向D1偏移的位置上，其中，向第一发送驱动器DR1输出的输出端子配置在第一边SD1上、向第二发送驱动器DR2输出的输出端子配置在第二边SD2上、通过波形检测配线图案(250、252)输入第二线圈连接端子(204)的波形的输入端子配置在第三边SD3上。线圈连接端子(202、204)以及谐振电容C1、C2配置在基板(200)的端部侧的第一、第二排位置P1、P2上，第一发送驱动器配置在比控制IC的第一边向第一方向D1偏移的位置上，第二发送驱动器配置在面向控制IC的第二边侧的位置上，波形检测配线图案经由位于在比中心线向第二方向D2偏移的区域由控制IC的第三边向排位置P2侧延伸。
文档编号H02J17/00GK101312304SQ20081009818
公开日2008年11月26日 申请日期2008年5月26日 优先权日2007年5月25日
发明者大西幸太, 曾我部治彦 申请人:精工爱普生株式会社