应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路技术方案

技术编号:10465531 阅读:136 留言:0更新日期:2014-09-24 17:51
本发明专利技术关于一种应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路。本发明专利技术的实施方式是在上桥开关或下桥开关额外加入一电流感测电阻,且根据该电流感测电阻上的信号进行解码。由于一般无线电力或射频识别(RFID)的电压解码,常常在重载时,信号变化过大,导致解码产生错误,导致正在无线充电的移动装置不断的往复进行充电、离线…。本案采用电流与电压同时解码的技术,使得无论轻载或重载,皆可以解码成功。

【技术实现步骤摘要】
应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路
本专利技术是关于一种射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)或无线电 力传输回馈的技术,更进一步来说,本专利技术是关于一种应用于无线充电或射频识别系统的 信号解码(demodulation)电路与方法。
技术介绍
无线充电技术是完全不借助电线,利用磁铁为设备充电的技术。无线充电技术,源 于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电荷,线圈和电容器 则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。无线充电具有更安全、且没有 外露的连接器、漏电、跑电等特性,也因此避免了有线充电的多种问题。 由于此技术的发展,无线充电联盟(Wireless Power Consortium)因应时势而产 生,此无线充电联盟的指标性意义是推动Qi标准,有了标准化,才能更有效的倡导无线充 电的规范。Qi无线充电规范内,提到在发射器充电过程中,需将载在发射功率的LC谐振体 上的信号解出,作为控制功率及程序处理的信号,因此信号的传递是否正确会变得相当重 要。 图1A绘示为无线充电联盟所订定的标准传送端的电路图。图1B以及图1C绘示 为无线充电联盟所订定的标准接收端的电路图。请先参考图1A,此电路的传送端电路包括 一半桥转换器101、一谐振电路102、一控制电路103以及一解码电路104。另外,请参考图 1B,此种接收端的电路包括一线圈L101、一桥式整流器B101、一接收端电容C101、一整流电 容C102、一调变电阻R101、一传送开关SW101以及一通信电路C0MM。所述电路的耦接关系 如图所绘示。 其中,接收端的部分可以被当作是移动装置(例如手机)内建的无线充电电路或是 无线射频辨识(RFID)装置(例如悠游卡)。当接收端的线圈L101收到由传送端传送的磁场 电力后,经过整流传送给移动装置或无线射频辨识(RFID)装置的集成电路后,移动装置或 无线射频辨识(RFID)装置会通过通信电路C0MM控制传送开关SW101。举例来说,通信电路 C0MM要传送的码为 1时,通信电路C0MM会控制传送开关SW101导通,通信电路C0MM要传 送的码为〇时,通信电路C0MM会控制传送开关SW101截止。 当传送开关SW101导通,反应在传送端的谐振电路102上时,谐振电路102的质 量因子下降,导致谐振电路102上的弦波的振幅会下降;当传送开关SW101截止,谐振电路 102的质量因子上升,反应在传送端的谐振电路102上时,谐振电路102上的弦波的振幅 会上升;此种传送方式,在无线通信领域被称做振幅位移键控(Amplitude Shift Keying, ASK)。 接下来,请参考图1C,此种接收端的电路同样包括一线圈L101、一桥式整流器 B101、一接收端电容C101、一整流电容C102,与图1B不同的是,此电路不包括调变电阻 R101,反之,此电路另外包括第一调变电容C103、第二调变电容C104、第一传送开关SW102、 第二传送开关SW103以及通信电路C0MM。所述电路的耦接关系如图所绘示。 同样的,所述接收端的部分可以被当作是移动装置(例如手机)内建的无线充电电 路或是无线射频辨识(RFID)装置(例如悠游卡)。当接收端的线圈L101收到由传送端传送 的磁场电力后,经过整流传送给移动装置或无线射频辨识(RFID)装置的集成电路后,移动 装置或无线射频辨识(RFID)装置会通过通信电路C0MM控制第一与第二传送开关SW102、 SW103进行传码的动作。较为不同的是,开关所耦接的组件改为电容,因此,开关导通时,会 造成频率飘移,因此逻辑1与逻辑〇的增益会有所不同。由于传码的动作与所述类似,故不 予赘述。 较为特别的是,此种无线充电或无线射频辨识(RFID)的传送端是采用两种控制模 式。第一种控制模式是变频控制,一般来说,控制所述半桥转换器101的控制电路103所输 出的控制信号是一种特殊的脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)信号,此种脉波 宽度调变信号是固定责任周期,当轻载时,脉波宽度调变信号的频率下降,当重载时,脉波 宽度调变信号的频率上升。因为系统处于工作频率不断变化,造成质量因子皆在变动,正常 的通信变得困难辨别,会因负载、电感及通信电容甚至是不同的线圈及位置皆会有影响。 当负载重载时,频率偏移导致电路操作在偏谐振点,此时通过线圈传送数据,单纯 使用无线充电联盟的标准解码电路常常导致解码错误。 另一种操作模式则是固定给予所述半桥转换器101的脉波宽度与频率,改变所述 半桥转换器101的输入电压的操作模式。当轻载时,输入电压下降,当重载时,输入电压上 升。同样的,当负载重载时,传送端所收到的接收端的传码变动过大,超出解码电路所使用 的模拟电路的输入与输出的极限,单纯使用无线充电联盟的标准解码电路常常导致解码错 误。 申请人:将无线充电联盟的标准解码电路实施后,送交QI标准检验,五个标准测试 线圈中,会有三个线圈无法通过检验。另外, 申请人:使用所述无线充电电路配合QI标准电 路,针对移动装置进行充电实验,在实验的过程中,负载较重时或移动装置摆放位置偏移 时,会造成移动装置发生充电、离线、充电、离线…循环发生的现象。同时,移动装置会以一 个周期循环发生屏幕发光、屏幕熄灭的现象。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于提供一种应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路, 以此,避免在轻载或重载的情况下解码失败。 本专利技术的另一目的在于提供一种应用于无线充电或射频识别系统的信号解码方 法,用以在严苛的环境下仍旧可以顺利解码。 有鉴于此,本专利技术提供一种应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路。此 应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路包括一上桥开关、一下桥开关、一 LC谐振 电路、一电压解码电路、一电流解码电路、以及一控制电路。上桥开关包括一第一端、一第二 端以及一控制端,其中,上桥开关的第一端稱接一电源电压。下桥开关包括一第一端、一第 二端以及一控制端,其中,下桥开关的第一端耦接上桥开关的第二端,下桥开关的第二端耦 接一共接电压。 LC谐振电路包括一第一端、一第二端以及一谐振解码端,其中,LC谐振电路的第 一端耦接上桥开关的第二端以及下桥开关的第一端,LC谐振电路的第二端耦接共接电压。 电压解码电路耦接LC谐振电路的谐振解码端,用以根据LC谐振电路的谐振解码端的信号 的振幅变化,解码出一第一回授(Feedback)数据。电流解码电路耦接所述下桥开关第二端 与共接电压之间,用以针对流过所述下桥开关的电流变化,解码出一第二回授数据。控制电 路耦接所述上桥开关的控制端、所述下桥开关的控制端、电压解码电路以及电流解码电路, 用以将第一回授数据与第二回授数据进行解码,并检查该第一回授数据与该第二回授数据 内的检查码是否符合一规范,并且,控制电路由第一回授数据以及第二回授数据中,取出其 中之一符合所述规范的回授数据作为控制上桥开关与下桥开关的参考。 当负载为重载时,导致电压解码电路所解码出的第一回授本文档来自技高网
...
应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路

【技术保护点】
应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在于,所述信号解码电路包括:一上桥开关,其中,所述上桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述上桥开关的第一端耦接一电源电压;一下桥开关,所述下桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述下桥开关的第一端耦接所述上桥开关的第二端,所述下桥开关的第二端耦接一共接电压;一LC谐振电路,包括一第一端、一第二端以及一谐振解码端,其中,所述LC谐振电路的第一端耦接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端,所述LC谐振电路的第二端耦接所述共接电压;一电压解码电路,耦接所述LC谐振电路的谐振解码端,用以根据所述LC谐振电路的谐振解码端的信号的振幅变化,解码出一第一回授数据;一电流解码电路,耦接所述下桥开关第二端与共接电压之间,用以针对流过所述下桥开关的电流变化,解码出一第二回授数据;以及一控制电路,耦接所述上桥开关的控制端、所述下桥开关的控制端、所述电压解码电路以及所述电流解码电路,用以将所述第一回授数据与所述第二回授数据进行解码,并检查所述第一回授数据与所述第二回授数据内的检查码是否符合规范,并且,所述控制电路由所述第一回授数据以及所述第二回授数据中,取出其中之一符合所述规范的回授数据作为控制所述上桥开关与所述下桥开关的参考,其中,当负载为重载时,导致电压解码电路所解码出的第一回授数据不正确,所述控制电路检查所述第一回授数据的检查码,认定不正确后,所述控制电路检查所述第二回授数据的检查码,通过检测,避免负载重载时,断绝与外部电路的联系,其中,当负载为轻载时,导致电流解码电路所解码出的第二回授数据不正确,所述控制电路检查所述第二回授数据的检查码,认定不正确后,所述控制电路检查所述第一回授数据的检查码,通过检测,避免负载轻载时,断绝与外部电路的联系。...

【技术特征摘要】
1. 应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在于,所述信号解码电路 包括: 一上桥开关,其中,所述上桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述上 桥开关的第一端稱接一电源电压; 一下桥开关,所述下桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所述下桥开 关的第一端耦接所述上桥开关的第二端,所述下桥开关的第二端耦接一共接电压; 一 LC谐振电路,包括一第一端、一第二端以及一谐振解码端,其中,所述LC谐振电路的 第一端耦接所述上桥开关的第二端以及所述下桥开关的第一端,所述LC谐振电路的第二 端耦接所述共接电压; 一电压解码电路,耦接所述LC谐振电路的谐振解码端,用以根据所述LC谐振电路的谐 振解码端的信号的振幅变化,解码出一第一回授数据; 一电流解码电路,耦接所述下桥开关第二端与共接电压之间,用以针对流过所述下桥 开关的电流变化,解码出一第二回授数据;以及 一控制电路,耦接所述上桥开关的控制端、所述下桥开关的控制端、所述电压解码电路 以及所述电流解码电路,用以将所述第一回授数据与所述第二回授数据进行解码,并检查 所述第一回授数据与所述第二回授数据内的检查码是否符合规范,并且,所述控制电路由 所述第一回授数据以及所述第二回授数据中,取出其中之一符合所述规范的回授数据作为 控制所述上桥开关与所述下桥开关的参考,其中, 当负载为重载时,导致电压解码电路所解码出的第一回授数据不正确,所述控制电路 检查所述第一回授数据的检查码,认定不正确后,所述控制电路检查所述第二回授数据的 检查码,通过检测,避免负载重载时,断绝与外部电路的联系,其中, 当负载为轻载时,导致电流解码电路所解码出的第二回授数据不正确,所述控制电路 检查所述第二回授数据的检查码,认定不正确后,所述控制电路检查所述第一回授数据的 检查码,通过检测,避免负载轻载时,断绝与外部电路的联系。2. 根据权利要求1所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述谐振电路包括: 一初级侧感应线圈,包括一第一端与一第二端,其中所述初级侧感应线圈的第一端奉禹 接所述LC谐振电路的第一端;以及 一谐振电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述谐振电容的第一端稱接所述初级 侧感应线圈的第二端,所述谐振电容的第二端耦接所述共接电压。3. 根据权利要求2所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述电压解码电路包括: 一峰值检测电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述峰值检测电路的输入端耦接 所述初级侧感应线圈的第二端; 一隔离电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述隔离电容的第一端耦接所述峰值 检测电路的输出端; 一直流偏压电路,耦接所述隔离电容的第二端,用以提供所述隔离电容的第二端的信 号一直流偏压; 一缓冲电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述缓冲电路的输入端耦接所述隔离 电容的第二端; 一放大器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述放大器的输入端耦接所述缓冲电路 的输出端,用以放大所述缓冲电路的输出端的信号; 一第一滤波电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第一滤波电路的输入端f禹接 所述放大器的输出端; 一第二滤波电路,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第二滤波电路的输入端f禹接 所述第一滤波电路的输出端,用以将所述第一滤波电路的输出端的信号过滤为直流信号; 以及 一比较器,包括一第一输入端、第二输入端以及一输出端,其中,所述比较器的第一输 入端耦接所述第一滤波电路的输出端,所述比较器的第二输入端耦接所述第二滤波电路的 输出端,所述比较器的输出端耦接所述控制电路, 其中,所述比较器用以比较所述第一滤波电路的输出端所输出的交流信号与所述第二 滤波电路所输出的直流信号的差异,输出所述第一回授数据。4. 根据权利要求3所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述峰值检测电路包括: 一二极管,包括一阳极以及一阴极,其中,所述二极管的阳极耦接所述初级侧感应线圈 的第二端; 一电容,包括一第一端以及一第二端,其中,所述电容的第一端耦接所述二极管的阴 极,所述电容的第二端耦接所述共接电压;以及 一电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述电阻的第一端稱接所述电容的第一 端,所述电阻的第二端耦接所述电容的第二端,其中所述电阻的第一端为所述峰值检测电 路的输出端。5. 根据权利要求1所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述电流解码电路包括: 一电流感测电阻,包括一第一端以及一第二端,其中,所述电流感测电阻的第一端耦接 所述下桥开关的第二端,所述电流感测电阻的第二端耦接所述共接电压;以及 一初级放大器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述初级放大器的输入端耦接所述 电流感测电阻的第一端,用以放大所述电流感测电阻的第一端上的电流感测信号; 一强电流解码电路,包括: 一第一滤波器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第一滤波器的输入端f禹接所述 初级放大器的输入端,用以过滤所述初级放大器的输出端的信号的噪声; 一第二滤波器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第二滤波器的输入端耦接所述 初级放大器的输入端,用以将所述初级放大器的输出端的信号过滤为一直流电压;以及 一第一比较器,包括一第一输入端、一第二输入端以及一输出端,其中,所述比较器的 第一输入端耦接所述第一滤波器的输出端,所述比较器的第二输入端耦接所述第二滤波器 的输出端,所述比较器的输出端根据其第一输入端、第二输入端的信号的比较结果,输出所 述第二回授数据。6. 根据权利要求5所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述电流解码电路还包括: 一弱电流解码电路,包括: 一二级放大器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述二级放大器的输入端耦接所述 初级放大器的输出端,用以放大所述初级放大器的输出端上的信号; 一第三滤波器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第三滤波器的输入端耦接所述 二级放大器的输入端,用以过滤所述二级放大器的输出端的信号的噪声; 一第四滤波器,包括一输入端以及一输出端,其中,所述第四滤波器的输入端耦接所述 二级放大器的输入端,用以将所述二级放大器的输出端的信号过滤为一直流电压;以及 一第二比较器,包括一第一输入端、一第二输入端以及一输出端,其中,所述比较器的 第一输入端耦接所述第三滤波器的输出端,所述比较器的第二输入端耦接所述第四滤波器 的输出端,所述比较器的输出端根据其第一输入端、第二输入端的信号的比较结果,输出一 第三回授数据, 其中,所述控制电路耦接所述第二比较器,且所述控制电路检查所述第三回授数据检 查内的检查码是否符合所述规范,并且,所述控制电路由所述第一回授数据、所述第二回授 数据以及所述第三回授数据中,取出其中之一符合所述规范的回授数据作为控制所述上桥 开关与所述下桥开关的参考。7. 根据权利要求1所述的应用于无线充电或射频识别系统的信号解码电路,其特征在 于,所述信号解码电路还包括: 一第二上桥开关,其中,所述第二上桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其 中,所述第二上桥开关的第一端耦接所述电源电压,所述第二上桥开关的控制端耦接所述 控制电路; 一第二下桥开关,所述第二下桥开关包括一第一端、一第二端以及一控制端,其中,所 述第二下桥开关的第一端耦接所述第二上桥开关的第二端,所述第二下桥开关的控制端耦 接所述控制电路,所述第二下桥开关的第二端耦接所述共接电压; 其中,所述LC谐振电路的第二端通过所述第二下桥开关耦接所述共接电压,其中,所 述第二下桥开关的第一端耦接所述LC谐振电路的第二端, 其中,所述上桥开关的控制端所接收的信号与所述第二下桥开关的控制端所接收的控 制信号同相位,所述下桥开关的控制端所接收的信号与所述第二上桥开关的控制端所接收 的控制信号同相位。8. ...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄珰旭
申请(专利权)人:凌通科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1