一种非接触式供电的自适应调节系统及其调节方法技术方案

本发明专利技术属于非接触式供电技术领域，提供了一种非接触式供电的自适应调节系统及其调节方法。该系统及其调节方法通过检测整流限幅单元的剩余电流和恒流电源模块的剩余电流的大小，自适应调节核心电路的工作频率，从而实现了外界电磁场强度与核心电路的工作频率之间的自适应调节，既保证了能量的充分利用而不浪费，也保证了核心电路在外界电磁场强度一定的条件下，发挥出最佳的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式供电的自适应调节系统及其调节方法
本专利技术属于非接触式供电
，尤其涉及一种非接触式供电的自适应调节系统及其调节方法。
技术介绍
双界面卡是一种集接触式通信模式与非接触式通信模式于一体的智能卡，其被广泛应用在公交支付等小额支付的各个领域。基于安全和降低干扰的角度出发，目前的双界面卡普遍选用基于恒流型低压差线性稳压器的电源架构。在非接触式通信模式下，双界面卡采用非接触式供电，如图1示出了基于恒流型低压差线性稳压器的非接触式供电的电源结构，其工作原理为：天线从外界电磁场获取能量，输出的能量信号经过整流限幅单元进行整流及限幅处理，得到稳定的电压VDDH，恒流型低压差线性稳压器对电压VDDH进行稳压后，输出恒定工作电源给核心电路，以维持核心电路以一定的工作频率工作，且恒流型低压差线性稳压器可输出的最大电流越大，核心电路的工作频率可越快。由此可见，外界电磁场的能量大小决定了整流限幅单元输出的电流大小，若整流限幅单元输出的电流不能被恒流型低压差线性稳压器充分利用，则剩余的电流将通过整流限幅单元泄放入地；同样地，恒流型低压差线性稳压器输出的电流大小决定了核心电路的工作频率大小，若核心电路工作频率较低而消耗电流较少，则剩余的电流会通过恒流型低压差线性稳压器泄放入地。在实际应用中，由于外界电磁场的强弱有差，为了保证兼容性，现有技术是通过配置恒流型低压差线性稳压器输出电流的档位较低，使得恒流型低压差线性稳压器的输出电流较低，同时，配置核心电路的工作频率较低，以保证外界电磁场较弱的情况下，核心电路仍旧可以正常工作。此种方式下，双界面卡的工作能力无法完全释放，双界面卡的性能较差。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种非接触式供电的自适应调节系统，旨在解决现有双界面卡的非接触式供电电源中，需设置恒流型低压差线性稳压器的输出电流较低且设置核心电路工作频率较低，以保证磁场兼容性，导致双界面卡性能较差的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种非接触式供电的自适应调节系统，所述系统包括：整流限幅单元，用于对外界电磁场的能量进行整流及限幅处理；恒流电源模块，用于对所述整流限幅单元处理后的电压进行稳压处理后，输出恒定工作电源给核心电路；磁场检测单元，用于实时检测所述整流限幅单元的剩余电流，并输出第一检测信号；剩余电流检测单元，用于实时检测所述恒流电源模块的剩余电流，并输出第二检测信号；控制单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述整流限幅单元的剩余电流满足要求、而所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求时，自适应调整核心电路的工作频率。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种如上所述的非接触式供电的自适应调节系统的调节方法，所述方法包括：磁场检测单元实时检测整流限幅单元的剩余电流，并输出第一检测信号；剩余电流检测单元实时检测恒流电源模块的剩余电流，并输出第二检测信号；控制单元根据所述第一检测信号，确定所述整流限幅单元的剩余电流是否满足要求，若所述控制单元确定所述整流限幅单元的剩余电流满足要求，则所述控制单元根据所述第二检测信号，确定所述恒流电源模块的剩余电流是否满足要求，若所述控制单元确定所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求，则所述控制单元自适应调整核心电路的工作频率。本专利技术提供的非接触式供电的自适应调节系统及其调节方法通过检测整流限幅单元的剩余电流和恒流电源模块的剩余电流的大小，自适应调节核心电路的工作频率，从而实现了外界电磁场强度与核心电路的工作频率之间的自适应调节，既保证了能量的充分利用而不浪费，也保证了核心电路在外界电磁场强度一定的条件下，发挥出最佳的性能。附图说明图1是现有技术提供的基于恒流电源模块的非接触式供电的电源结构图；图2是本专利技术实施例一提供的非接触式供电的自适应调节系统的原理结构图；图3是现有技术提供的恒流电源模块的典型结构；图4是现有技术提供的整流限幅单元的典型结构；图5是本专利技术实施例二中，剩余电流检测单元的电路图；图6是本专利技术实施例三提供的非接触式供电的自适应调节系统的调节方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。针对现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种非接触式供电的自适应调节系统，该系统通过检测整流限幅单元的剩余电流和恒流电源模块的剩余电流的大小，自适应调节核心电路的工作频率。本专利技术中，核心电路是指在非接触式供电中，利用恒流电源模块的输出电流作为供电电源而完成一定功能的电路；恒流电源模块优选是一恒流型低压差线性稳压器。以下结合实施例详细说明本专利技术的实现方式：实施例一本专利技术实施例一提出了一种非接触式供电的自适应调节系统，如图2所示，包括：整流限幅单元14，用于对外界电磁场的能量进行整流及限幅处理；恒流电源模块15，用于对整流限幅单元14处理后的电压进行稳压处理后，输出恒定工作电源给核心电路；磁场检测单元11，用于实时检测整流限幅单元14的剩余电流，并输出第一检测信号；剩余电流检测单元12，用于实时检测恒流电源模块15的剩余电流，并输出第二检测信号；控制单元13，用于根据第一检测信号和第二检测信号，确定整流限幅单元14的剩余电流满足要求时，而恒流电源模块15的剩余电流不满足要求时，自适应调整核心电路的工作频率。详细而言，控制单元13根据第一检测信号确定整流限幅单元14的剩余电流是否满足要求，若满足要求，则根据第二检测信号确定恒流电源模块15的剩余电流是否满足要求。若控制单元13确定恒流电源模块15的剩余电流高于一定值时，则以第一步长值逐步提高核心电路的工作频率，直至根据第二检测信号确定恒流电源模块15的剩余电流满足要求为止；若控制单元13确定恒流电源模块15的剩余电流低于一定值时，则以第二步长值逐步提高核心电路的工作频率，直至根据第二检测信号确定恒流电源模块15的剩余电流满足要求为止。这样，便实现了外界电磁场强度与核心电路的工作频率之间的自适应调节，而不必牺牲核心电路的性能。进一步地，控制单元13还用于根据第一检测信号，确定整流限幅单元14的剩余电流不满足要求时，自适应调整恒流电源模块的输出电流档位，档位越高，恒流电源模块15的输出电流越大。若控制单元13确定整流限幅单元14的剩余电流高于一定值时，则提高恒流电源模块15的输出电流档位；若控制单元13确定整流限幅单元14的剩余电流低于一定值时，则降低恒流电源模块15的输出电流档位。从而保证了恒流电源模块15可完全且充分地利用整流限幅单元14输出的电流，进一步实现了外界电磁场强度与核心电路的工作频率之间的自适应调节，提高了核心电路的性能。本专利技术实施例一提出的非接触式供电的自适应调节系统通过检测整流限幅单元14的剩余电流和恒流电源模块15的剩余电流的大小，自适应调节核心电路的工作频率，从而实现了外界电磁场强度与核心电路的工作频率之间的自适应调节，既保证了能量的充分利用而不浪费，也保证了核心电路在外界电磁场强度一定的条件下，发挥出最佳的性能。实施例二本专利技术实施例二提出了一种非接触式供电的自适应调节系统。与实施例一不同，在实施例二中，对当恒流电源模块15、整流限幅单元14以及剩余电流检测单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述系统包括：整流限幅单元，用于对外界电磁场的能量进行整流及限幅处理；恒流电源模块，用于对所述整流限幅单元处理后的电压进行稳压处理后，输出恒定工作电源给核心电路；磁场检测单元，用于实时检测所述整流限幅单元的剩余电流，并输出第一检测信号；剩余电流检测单元，用于实时检测所述恒流电源模块的剩余电流，并输出第二检测信号；控制单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述整流限幅单元的剩余电流满足要求、而所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求时，自适应调整所述核心电路的工作频率。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述系统包括：整流限幅单元，用于对外界电磁场的能量进行整流及限幅处理；恒流电源模块，用于对所述整流限幅单元处理后的电压进行稳压处理后，输出恒定工作电源给核心电路；磁场检测单元，用于实时检测所述整流限幅单元的剩余电流，并输出第一检测信号；剩余电流检测单元，用于实时检测所述恒流电源模块的剩余电流，并输出第二检测信号；控制单元，用于根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，确定所述整流限幅单元的剩余电流满足要求、而所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求时，自适应调整所述核心电路的工作频率；具体的，所述控制单元根据所述第一检测信号确定所述整流限幅单元的剩余电流是否满足要求，若满足要求，则根据所述第二检测信号确定所述恒流电源模块的剩余电流是否满足要求；若所述控制单元确定所述恒流电源模块的剩余电流高于一定值时，则以第一步长值逐步提高所述核心电路的工作频率，直至根据所述第二检测信号确定所述恒流电源模块的剩余电流满足要求为止；若所述控制单元确定所述恒流电源模块的剩余电流低于一定值时，则以第二步长值逐步提高所述核心电路的工作频率，直至根据所述第二检测信号确定所述恒流电源模块的剩余电流满足要求为止。2.如权利要求1所述的非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述剩余电流检测单元包括：P沟道的第一MOSFET管、N沟道的第二MOSFET管、N沟道的第三MOSFET管、反相器U1、反相器U2；所述第一MOSFET管的源极连接所述恒流电源模块中的P沟道的第七MOSFET管的源极，所述第一MOSFET管的栅极连接所述第七MOSFET管的栅极，所述第一MOSFET管的漏极连接所述第二MOSFET管的漏极，所述第二MOSFET管的源极接地，所述第二MOSFET管的栅极连接所述第三MOSFET管的栅极和漏极，所述第三MOSFET管的源极接地，所述第三MOSFET管的漏极连接参考电流；所述反相器U1的输入端连接所述第一MOSFET管的漏极，所述反相器U1的输出端连接所述反相器U2的输入端，所述反相器U2的输出端连接所述控制单元，所述剩余电流检测单元通过所述反相器U2的输出端向所述控制单元输出所述第二检测信号。3.如权利要求2所述的非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述第三MOSFET管的漏极电流与所述第二MOSFET管的漏极电流互为镜像，其间镜像比例的变化用以实现高低电流的检测档位，所述控制单元设置所述镜像比例分别为高档位和低档位，且在所述高档位下所述第二MOSFET管的漏极电流大于在所述低档位下所述第二MOSFET管的漏极电流；所述控制单元用于当所述第二检测信号在所述高档位下为高电平且在所述低档位下为高电平时，确定所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求，并当所述第二检测信号在所述高档位下为低电平且在所述低档位下为低电平时，确定所述恒流电源模块的剩余电流不满足要求。4.如权利要求3所述的非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述控制单元还用于当所述第二检测信号在所述高档位下为高电平且在所述低档位下为低电平时，确定所述恒流电源模块的剩余电流满足要求。5.如权利要求2所述的非接触式供电的自适应调节系统，其特征在于，所述整流限幅单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：石道林，李鸿雁，
申请(专利权)人：国民技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44