非显而易见性评估仅供参考,不构成法律建议。
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你好!作为一名经验丰富的专利代理师,我非常乐意协助你完成这项专利无效/稳定性分析工作。
基于你提供的目标专利说明书(CN104617678B)以及多篇对比文件,我们需要将权利要求1的技术特征进行精确拆解,并与对比文件进行深度比对。
以下是针对权利要求1的详细权利要求解释、最接近的对比文件分析以及特征比对表格。
权利要求1限定了一种用于无线功率发射的发射器架构。结合目标专利说明书的内容,我们可以对该权利要求进行如下技术原理解释:
整体架构: 权利要求1定义了一个双级驱动的无线功率发射电路。结合说明书**[0059]-[0062]段及图8可知,该电路在本质上对应于说明书中所述的“对称E类放大器 (Symmetric Class E Amplifier)”**。
技术特征F与J(并联电容器): 特征中的“第二电容器”和“第四电容器”分别与第一开关和第二开关并联。结合说明书**[0047]段及图6A/图8**(电容器C1 410和C3 430),这两个电容器利用了开关(有源装置)的寄生电容,用于在零电压和零电流条件下使电压和电流波形成形,从而极大地减少切换损耗(即实现ZVS/ZCS软开关)。
技术特征G, H, K, L(特定的LC节点耦合): 第三/五电容器(如说明书图8中的C2 418, C4 438)以及第二/三电感器(如L1 404, L2 424)耦合在开关与并联电容器之间的节点上。这构成了对称E类放大器特有的谐振负载网络。这种对称推挽式(push-pull)操作不仅能维持E类放大器的高效软开关特性,还能消除提供到发射天线电流中的偶次谐波含量(说明书**[0062]**段),从而解决高频下高效率和低电磁干扰(EMI)的技术问题。
从“整体解决的技术问题”以及“技术效果”的角度来看,对比文件5 (D5: KR1020050005480A) 和 对比文件1 (D1: US6301128B1) 都非常适合作为创造性分析中的最接近的对比文件(CPA)。
推荐将 D5 (KR1020050005480A) 作为首选的最接近的对比文件:
解决的技术问题相同: D5 致力于解决便携式设备的非接触式(无线)电池充电问题,与目标专利的“无线功率发射”应用场景完全一致。
整体架构高度相似: D5 公开了一种单级非接触式电力传输系统。在其段落 [12] 中明确指出:“호스트 회로(101)는 1/2 브리지(half-bridge) 전력 변환기에 의해 구동된 직렬 공진 탱크 회로로 구성된다. 공진 탱크 회로는 직렬 연결된 Cr(105) 및 Lr(106)을 포함하며...” (主机电路101由1/2桥接电力转换器驱动的串联谐振储能电路构成。谐振储能电路包含串联的Cr(105)和Lr(106))。这实质上公开了权利要求1中的发射电路(特征A、B)以及包含第一/第二开关的驱动器级电路(特征C、D、E、I)。
备选 CPA - D1 (US6301128B1):
D1 同样解决非接触式电能传输(CEET)问题,并在 [0072] 段及 FIG. 4/5 中公开了由高压侧和低压侧开关($S_H$, $S_L$)组成的串联谐振逆变器驱动发射线圈($L_p$),同样实质公开了特征A至E及I。
注:D4 (WO2004070941A) 因未提供文本内容,无法进行实质比对;以下表格重点结合 D1, D3, D5, D7 进行分析。
| 权利要求1的技术特征 | 对应对比文件及原文出处 | 公开程度 |
| 特征A: 发射电路,其配置为谐振储能电路,包含与第一电感器耦合的第一电容器 |
D5 [12]: "직렬 공진 탱크 회로로 구성된다. 공진 탱크 회로는 직렬 연결된 Cr(105) 및 Lr(106)을 포함하며" (由串联谐振储能电路构成...包含串联的Cr(105)和Lr(106)) D1 [0074]: "The series resonant circuit in FIG. 5 is formed by capacitors Cp and Cs, and leakage inductances Lp and Ls." |
实质公开 |
| 特征B: 响应于时变信号无线地发射功率以对接收器装置供电或充电 |
D5 [12]: "에너지는 변압기(110)를 통해 휴대용 장치로 전달된다." (能量通过变压器110传递至便携式装置) D1 [0071]: "The system consists of a variable-frequency (VF) resonant inverter at the input side... used to transmit and regulate power through a transformer." |
毫无异议公开 |
| 特征C, D: 驱动器电路耦合到发射电路,经配置以产生时变信号 |
D5 [17]: "외부 충전기(101) 내부에 있는 전력 스테이지의 호스트 측은 전력 스위치(S1 (130) 및 S2 (131))와..." (外部充电器内部的功率级主机侧包含电源开关S1和S2...) D1 [0073]: "The input power circuit is comprised of a pair of switches $S_H$ and $S_L$..." |
毫无异议公开 |
| 特征E, I: 第一/第二驱动器级电路,分别包括第一/第二开关,响应控制信号控制时变信号 |
D5 [18]: "Vb 신호(151)는 전력 스위치(S1 (130) 및 S2 (132))의 게이트(G1 (140) 및 G2 (141))를 각각 제어하는데 사용된다." (Vb信号用于分别控制电源开关S1和S2的栅极) D1 [0073]: Describes switches $S_H$ and $S_L$ acting sequentially to drive the resonant circuit. |
实质公开 (公开了半桥架构中的两个开关元件) |
| 特征F, J: 第二/第四电容器,分别与第一/第二开关并联耦合 |
D3 [0052]: "スイッチング素子Q3、Q4に各々並列に接続されたコンデンサC4,C5とからなるハーフブリッジインバータ回路で構成され..." (由分别与开关元件Q3、Q4并联连接的电容器C4、C5构成的半桥逆变电路...) D1 [0075]: Mentions output capacitance $C_{OSSL}$ and $C_{OSSH}$ of the switches (parasitic parallel capacitance). |
实质公开 (D3明确公开了外接并联电容,D1暗示了寄生并联电容) |
| 特征G, H, K, L: 第三/五电容器和第二/三电感器,分别耦合到相应开关与并联电容器之间的节点 | 无直接公开。 现有对比文件多为半桥或全桥串联谐振驱动,缺乏“对称E类放大器”特有的独立匹配支路(单独的串联电感和电容连接于开关节点)。D7 [0053]-[0054] 提及了在输出节点提供谐振电路 (C2, C3, L1, L2, L3) 以避免硬开关,但其拓扑结构为移相全桥的换向电感,与E类放大器针对每个单管的匹配网络节点连接关系不同。 | 未公开 |
1. CPA (D5或D1) 未公开的特征:
最接近的对比文件 D5 和 D1 主要公开了用于无线充电的“半桥串联谐振逆变器”结构。它们未能公开特征F/J(与开关明确并联的电容器,尽管存在寄生电容)以及特征G/H/K/L(耦合到开关节点的额外LC匹配网络)。
2. 其他对比文件是否公开了这些缺失特征:
关于特征F和J(并联软开关电容器): 对比文件3 (D3: JP2001309580A) 在段落 [0052] 和 [0054] 中明确公开了在半桥逆变器的开关元件(Q3, Q4)两端并联电容器(C4, C5)以实现零电压开关(ZVS),从而减少开关损耗。因此,特征F和J被 D3 明确公开。如果结合 D5 + D3,审查员很容易认为引入并联电容以实现ZVS是本领域的常规技术手段。
关于特征G, H, K, L(E类放大器匹配网络): 这是目标专利权利要求1维持有效性的核心壁垒。虽然 D7 (US7307475B2) 引入了复杂的LC网络(L1, L2, L3, C2, C3)来辅助全桥电路实现软开关,但其电路拓扑(相移全桥的换向网络)与权利要求1限定的“连接在开关与并联电容器之间节点”的独立对称E类匹配拓扑在电学连接关系和工作机制上存在明显差异。D6虽然在文本中泛泛提及了“Class E”,但其并未给出符合该权利要求具体节点连接关系的电路图公开。
总结策略: 若要在无效宣告程序中反驳,权利要求1的防守重点应放在特征G、H、K、L所构成的“对称E类放大器拓扑”上。目前的证据库(D1-D7)虽然覆盖了无线充电、半桥/全桥驱动以及软开关电容(ZVS),但未能以毫无异议或实质等同的方式拼凑出目标专利完整的对称E类负载网络节点连接关系。
请问您是否需要我基于上述分析,进一步为您起草一份用于提交国家知识产权局(CNIPA)的《无效宣告请求书》中的“具体理由(创造性评述)”部分的草稿?
你好!作为一名AI助手,我很乐意以专业专利代理师的视角,为你提供这份详尽的权利要求特征比对与创造性分析。
以下是针对目标专利说明书以及所提供的对比文件的深度分析:
权利要求1主要保护一种用于无线功率发射的发射器。结合目标专利说明书(特别是段落 [0059]-[0062] 及图8),我们可以对权利要求1的技术特征进行如下原理解释:
技术特征A-D(整体架构): 定义了该发射器的基本工作原理,即通过驱动器电路产生时变信号,并利用配置为“谐振储能电路”的发射电路(包含第一电感器和第一电容器,对应图12中的天线电容器CA478和天线电感器LA480等效结构)进行无线功率发射,以为接收器供电或充电。
技术特征E-H(第一驱动器级电路): 这部分特征实际上定义了一个**E类放大器(Class E amplifier)**的单边分支。结合说明书图7和图8,“第一开关”对应有源装置开关408;“第二电容器”对应并联电容器C1 410(吸收晶体管寄生电容);“第三电容器”对应串联电容器C2 418;“第二电感器”对应扼流圈/滤波电感器L1 404。这一结构通过零电压和零电流切换(ZVS/ZCS)大幅降低开关损耗。
技术特征I-L(第二驱动器级电路): 这部分特征定义了与第一驱动器级完全镜像对称的另一半电路。结合说明书图8的“对称E类放大器400”,包含了第二开关428、并联的第四电容器C3 430、第五电容器C4 438以及第三电感器L2 424。
整体技术效果: 说明书指出,采用这种对称E类放大器(推挽式操作,相移180度)的驱动器电路,不仅能维持E类放大器的高效率,还能消除提供到发射天线电流中的偶次谐波含量(说明书 [0062]),从而减少滤波电路的体积并提供更高的RF输出功率。
注:对比文件1 (JPS63155826A)、对比文件2 (JPH04509U) 及对比文件6 (WO2004070941A3) 因未提供说明书文本,故不纳入实质特征比对。
以下是权利要求1各特征在主要对比文件中的公开情况比对表:
| 技术特征 | D3 (US06301128B1) 无线传输 | D5 (JP2001309580A) 非接触供电 | D7 (KR1020050005480A) 无线充电 | D8 (US06907231B2) RF功率放大器 | D10 (US07307475B2) RF发生器 |
| A (发射电路/谐振/LC) | 公开 (Fig 4, Lp, Cp) | 公开 (Fig 7, L1, C2/C3) | 公开 (Fig 1, Lr, Cr) | 未公开 (用于RF天线) | 未公开 (用于通用负载) |
| B (无线发射供电/充电) | 公开 (CEET系统) | 公开 (非接触电力传送) | 公开 (无接点电池充电) | 未公开 (无线电通信) | 未公开 (工业/科学应用) |
| C (驱动器电路耦合) | 公开 (Inverter) | 公开 (Inverter B) | 公开 (Half-bridge) | 公开 (Tx stage) | 公开 (Full bridge) |
| D (产生时变信号) | 公开 (AC signal) | 公开 (高频电压) | 公开 (AC switching) | 公开 (RF signal) | 公开 (RF signal) |
| E (第一级/第一开关) | 实质公开 (SH开关) | 实质公开 (Q3开关) | 实质公开 (S1开关) | 公开 (Transistor 105) | 实质公开 (MOSFET 504) |
| F (第二电容器并联) | 未公开 (仅寄生电容) | 未公开 (C4为ZVS,但拓扑不同) | 未公开 | 公开 (C2 in divider 102) | 未公开 |
| G (第三电容器节点) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 公开 (C1 in divider 102) | 未公开 |
| H (第二电感器节点) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 公开 (Inductor 100) | 未公开 |
| I (第二级/第二开关) | 实质公开 (SL开关) | 实质公开 (Q4开关) | 实质公开 (S2开关) | 公开 (Transistor 107) | 实质公开 (MOSFET 506) |
| J (第四电容器并联) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开 (Mirrored C) | 未公开 |
| K (第五电容器节点) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开 (Mirrored C) | 未公开 |
| L (第三电感器节点) | 未公开 | 未公开 | 未公开 | 实质公开 (Inductor 106) | 未公开 |
D3 (US06301128B1):
公开特征 A-D:在 DETAILED DESCRIPTION 中(如Fig 4及相关描述),公开了“series resonant inverter”(串联谐振逆变器),包含电感 $L_p$ 和谐振电容 $C_p$,用于“CEET (contactless electrical energy transmission) system”向接收器供电。
未公开特征 E-L:D3采用的是标准的半桥谐振逆变器(包含开关 $S_H$ 和 $S_L$),并未采用E类放大器的特殊电容电感网络(即没有匹配的并联电容、节点耦合电容和节点耦合电感)。
D8 (US06907231B2):
实质公开特征 E-L:在 DETAILED DESCRIPTION 中(如Fig 4及其描述),公开了一种“differential impedance matching power amplifier”(差分阻抗匹配功率放大器)。其中一半包含“transistor 105”、连接到漏极的“inductor 100”以及“capacitive divider 102 (C1, C2)”。另一半(镜像部分)包含“inductor 106, capacitive divider 108, transistor 107”。这一结构在拓扑上实质等同于目标专利权利要求1中的对称E类放大器结构(特征E-L)。
未公开特征 A-B:D8明确说明该放大器用于“wireless communication device”(如蜂窝电话)的RF信号发射,驱动的是通信天线(Antenna 86),并未教导配置为谐振储能电路用于“无线地发射功率以对接收器装置供电或充电”。
从整体解决的技术问题以及技术效果角度来看:
最佳CPA候选:D3 (US06301128B1) 或 D7 (KR1020050005480A)。
选取理由:D3和D7的整体发明目的均是解决**无接触/无线电力传输(供电或充电)**的问题。以D3为例,其旨在提供一种用于高频无线能量传输的系统,其解决的技术问题是如何在具有大漏感和宽负载变化的环境下有效传输能量。这与目标专利“用于无线功率发射的发射器”的应用领域、解决的系统级技术问题(提高无线充电效率)完全一致。
不适合作为CPA的对比文件:D8 (US06907231B2) 或 D9 (US07088971B2)。尽管它们在局部电路拓扑(差分放大器/E类或F类放大器)上与权利要求1的后半部分高度重合,但它们解决的是射频通信信号(无线电数据)的线性度、阻抗匹配和减少杂散发射的技术问题,属于不同的应用场景。若以D8为CPA,则需要跨越从“微瓦/毫瓦级数据通信发射”到“瓦级大功率无线电力传输”的巨大非显而易见性鸿沟。
因此,在创造性分析中,D3(或D7)最适合作为最接近的对比文件。
以 D3 (US06301128B1) 作为最接近的对比文件,权利要求1的区别技术特征为:特征E至L(即采用了一种完全对称的、包含特定并联电容、串联电容和扼流电感的双驱动器级结构,实质为对称E类放大器)。
未被CPA公开的特征,是否被其他对比文件公开?
是,被 D8 (US06907231B2) 实质公开。 D8的图4及其对应说明书段落详细公开了差分阻抗匹配功率放大器,其晶体管105/107、电感100/106以及电容分压器102/108的连接方式,在电路拓扑上实质公开了权利要求1中用于控制时变信号的第一和第二驱动器级电路的所有元器件连接关系(特征E-L)。
创造性抗辩切入点(答复审查意见时的思路): 即使审查员尝试用 D3 + D8 来评述权利要求1的创造性,我们可以指出存在“结合障碍(阻碍教导)”。D8的应用场景是集成射频通信前端,其设计目标是减少片外匹配元件的损耗以传输数据;而D3的应用场景是无线电能传输系统。将射频通信中用于天线阻抗匹配的微弱信号差分放大器,直接平移到需要承受大电流和极高漏感的无线充电感应线圈驱动中,对于本领域技术人员而言并非显而易见,且D8并未教导该拓扑结构能够解决目标专利中“消除无线充电感应线圈中偶次谐波并处理大功率”的特定技术效果。
您是否需要我基于上述的 D3 + D8 的结合逻辑,为您进一步起草一份针对该项权利要求创造性的详细答辩提纲或OA答复意见?
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其中所述发射电路与所述驱动器电路并联耦合。
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其中所述第一驱动器级电路配置为E类放大器电路,且其中所述第二驱动器级电路配置为E类放大器电路。
根据权利要求3所述的无线功率发射器,其中所述驱动器电路的质量因数包括至少
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其进一步包括与所述第二电感器串联耦合的第一电源电压以及与所述第三电感器串联耦合的第二电源电压。
根据权利要求5所述的无线功率发射器,其中所述第一电源电压及所述第二电源电压包括相同的电源电压。
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其中所述驱动器电路配置为包括所述第一驱动器级电路及所述第二驱动器级电路的对称E类放大器电路,其中所述第一驱动器级电路配置为E类放大器电路,且所述第二驱动器级电路配置为所述第一驱动器级电路的镜像。
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其中所述第一控制信号和所述第二控制信号经配置为彼此相移180度,从而以180度相移波形分别驱动所述第一开关及所述第二开关。
根据权利要求1所述的无线功率发射器,其中所述发射电路的所述第一电容器与所述第二电容器、所述第三电容器、所述第四电容器及所述第五电容器中的至少一者相同或与所述第二电容器、所述第三电容器、所述第四电容器及所述第五电容器中的至少一者相组合。
一种用于发射无线功率的方法,其包括: 由发射电路响应于时变信号来无线地发射功率,所述发射电路配置为谐振储能电路,所述谐振储能电路包括与第一电感器耦合的第一电容器;以及由驱动器电路产生所述时变信号,所述驱动器电路包括第一驱动器级电路,所述第一驱动器级电路包括经配置以响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一开关,与所述第一开关并联耦合的第二电容器,耦合到所述第一开关与所述第二电容器之间的节点的第三电容器,以及耦合到所述第一开关与所述第二电容器之间的节点的第二电感器,所述驱动器电路进一步包括第二驱动器级电路,所述第二驱动器级电路包括经配置以响应于第二控制信号来控制所述时变信号的第二开关,与所述第二开关并联耦合的第四电容器,耦合到所述第二开关与所述第四电容器之间的节点的第五电容器,以及耦合到所述第二开关与所述第四电容器之间的节点的第三电感器。
根据权利要求10所述的方法,其中所述发射电路与所述驱动器电路并联耦合。
根据权利要求10所述的方法,其中所述第一驱动器级电路配置为E类放大器电路,且其中所述第二驱动器级电路配置为E类放大器电路。
根据权利要求12所述的方法,其中所述驱动器电路的质量因数包括至少1.79。
根据权利要求10所述的方法,其进一步包括通过第一电源电压将功率供应到所述驱动器电路,其中所述第一电源电压与所述第二电感器串联耦合,以及通过第二电源电压将功率供应到所述驱动器电路,其中所述第二电源电压与所述第三电感器串联耦合。
根据权利要求10所述的用于发射无线功率的方法,其中所述驱动器电路配置为包括所述第一驱动器级电路及所述第二驱动器级电路的对称E类放大器电路,其中所述第一驱动器级电路配置为E类放大器电路,且所述第二驱动器级电路配置为所述第一驱动器级电路的镜像。
根据权利要求10所述的用于发射无线功率的方法,其中所述第一控制信号和所述第二控制信号经配置为彼此相移180度,从而以180度相移波形分别驱动所述第一开关及所述第二开关。
根据权利要求10所述的用于发射无线功率的方法,其中所述发射电路的所述第一电容器与所述第二电容器、所述第三电容器、所述第四电容器及所述第五电容器中的至少一者相同或与所述第二电容器、所述第三电容器、所述第四电容器及所述第五电容器中的至少一者相组合。
一种用于无线功率发射的驱动器电路,其包括: 用于响应于时变信号来无线地发射功率的装置,所述用于响应于时变信号来无线地发射功率的装置包括与用于将能量存储在第一磁场中的装置耦合的用于将能量存储在第一电场中的装置;以及用于产生所述时变信号的装置,所述用于产生的装置包括第一产生级,所述第一产生级包括用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置,与所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置耦合的用于将能量存储在第二电场中的装置,与所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置及用于将能量存储在所述第二电场中的装置耦合的用于将能量存储在第三电场中的装置,以及耦合到所述用于控制的装置及所述用于将能量存储在第二电场中的装置的用于将能量存储在第二磁场中的装置,所述用于产生所述时变信号的装置进一步包括第二产生级,所述第二产生级包括用于响应于第二控制信号来控制所述时变信号的第二装置,与所述用于控制的装置并联耦合的用于将能量存储在第四电场中的装置,耦合到所述用于控制的第二装置及所述用于将能量存储在所述第四电场中的装置的用于将能量存储在第五电场中的装置,以及耦合到所述用于控制的第二装置及所述用于将能量存储在所述第四电场中的装置的用于将能量存储在第三磁场中的装置。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其中所述用于响应于时变信号来无线地发射功率的装置与所述用于产生的装置并联耦合。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其中所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置配置为E类放大器,且其中所述用于控制的第二装置配置为E类放大器。
根据权利要求20所述的驱动器电路,其中所述用于产生的装置的质量因数包括至少1.79。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其进一步包括与所述用于将能量存储在所述第二磁场中的装置串联耦合的用于供应功率的第一装置,以及与所述用于将能量存储在所述第三磁场中的装置串联耦合的用于供应功率的第二装置。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其中所述用于产生所述时变信号的装置配置为对称E类放大器电路,所述对称E类放大器电路包括所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置及用于控制所述时变信号的第二装置,其中所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置配置为E类放大器电路,且所述用于控制所述时变信号的第二装置配置为所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置的镜像。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其中所述第一控制信号和所述第二控制信号经配置为彼此相移180度,从而以180度相移波形分别驱动所述用于响应于第一控制信号来控制所述时变信号的第一装置及所述用于控制的第二装置。
根据权利要求18所述的驱动器电路,其中所述用于将能量存储在第一电场中的装置与所述用于将能量存储在第二电场中的装置、所述用于将能量存储在第三电场中的装置、所述用于将能量存储在第四电场中的装置、所述用于将能量存储在第五电场中的装置中的至少一者相同或与所述用于将能量存储在第二电场中的装置、所述用于将能量存储在第三电场中的装置、所述用于将能量存储在第四电场中的装置、所述用于将能量存储在第五电场中的装置中的至少一者相组合。