用于感应式电源供应器的供电模块及电流信号检测方法技术

本发明专利技术公开了一种用于感应式电源供应器的供电模块及电流信号检测方法，其中电流信号检测方法用于一感应式电源供应器的一供电模块，所述供电模块包括一供电线圈及一谐振电容，所述电流信号检测方法包括在所述供电线圈及所述谐振电容之间串接一电流检测组件，以取得对应于所述供电线圈的电流的一电流信号；以及解析所述电流信号，以取出所述感应式电源供应器的一受电模块的一数据与判别供电线圈驱动到受电线圈上的负载状态。通过本发明专利技术的信号检测，可更容易取得负载端的资料。

【技术实现步骤摘要】
用于感应式电源供应器的供电模块及电流信号检测方法
本专利技术涉及一种用于感应式电源供应器的供电模块中的电流信号检测方法及相关受电模块，尤其涉及一种可在感应式电源供应器的供电模块中通过电流信号的侦测，采用电流及驱动信号时间差进行判读负载程度与金属异物存在状况，并通过自动调节触发位准与电流信号的触发取出数据调制信号，以及解析半周期电流信号的差异以取出数据调制信号的方法及相关受电模块。
技术介绍
感应式电源供应器中，为了安全运作，需要在供应端确认其供电线圈上感应区域为正确的受电装置，且在可以接收电力的状况下才进行电力发送，为了在供电端辨识是否为正确的受电装置，需要通过数据码传送来进行识别。数据码的传送是通过供电端驱动供电线圈产生谐振，发送电磁能量传送到受电端，以进行电力传送，而在受电端接收电力时，可通过信号调制技术改变接收线圈上的阻抗状态，再通过反馈影响供电线圈上的谐振载波信号变化。在现有技术中，线圈上谐振载波发生的电压与电流变化需要通过电压与电流检测电路取出，而取出后的电压变化需要将谐振载波由高频交流信号通过低通滤波器取出直流差动信号，电流也必须先转换成电压才能进行处理，其变化量非常小，因此需要通过放大处理才可取出调制信号。在中国专利技术专利申请号201310228302.X中，信号解析电路主要执行低通滤波及去直流位准耦合等运作，并结合比较器等电路将其微小的调制信号变化量转成数字信号，再由微处理器内的软件解读这些调制信号以进行译码。然而，现有技术尚有不足之处：第一，电压与电流的变化量不够明确也不够稳定，进入后端的信号解析电路时，若放大比不足时无法解析小信号，而放大比过大又容易混入噪声，所以电路较难设计且不可靠；第二，电压与电流变化量会因为线圈配置与功率传送大小等不同因素而改变，尤其在功率加大以后，其调制比（主谐振载波与调制信号深度的比例）会变小，正确译码会变得困难，因此接近满载后无法调制信号；第三，由于信号需经过滤波以后再进行解析，主谐振载波上的调制信号变化通过滤波器再产生变化需要经过数个周期，且调制信号改变的周期必须大于信号穿过滤波器以后达到稳定的时间，所以传送数据的速率会受限；第四，现有技术只能用于信号检测上，无法得知线圈上的负载状况，如线圈是否满载或是否有金属异物等；第五，信号解析电路需使用大量的电子组件，其成本较高，此外，零件越多会造成可靠度下降，只要其中一个零件出问题就会使电路失效。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于感应式电源供应器的供电模块中的电流信号检测方法及对应受电模块，其可在感应式电源供应器中通过电流信号的侦测，采用电流及驱动信号时间差进行判读负载程度与金属异物，并通过自动调节触发位准与电流信号的触发取得调制信号，或通过解析半周期电流信号的差异以取得调制信号。本专利技术公开一种电流信号检测方法，用于一感应式电源供应器的一供电模块，所述供电模块包括一供电线圈及一谐振电容，所述方法包括在所述供电线圈及所述谐振电容之间串接一电流检测组件，以取得对应于所述供电线圈的一电流信号；以及解析所述电流信号，以取出所述感应式电源供应器的一受电模块的一数据。本专利技术还公开一种用于一感应式电源供应器的供电模块，包括一供电线圈；一谐振电容；一电流检测组件，串接在所述供电线圈及所述谐振电容之间，用来取得对应于所述供电线圈的电流的一电流信号；以及一控制单元，耦接至所述电流检测组件，用来解析所述电流信号，以取出所述感应式电源供应器的一受电模块的一数据。附图说明图1为本专利技术实施例一供电模块的示意图。图2为图1的供电模块的一实施方式的示意图。图3为本专利技术实施例感应式电源供应器空载下驱动信号及线圈信号的波形示意图。图4为本专利技术实施例感应式电源供应器具有负载下驱动信号及线圈信号的波形示意图。图5为本专利技术实施例感应式电源供应器满载下驱动信号及线圈信号的波形示意图。图6为本专利技术实施例感应式电源供应器受电端放置金属异物时驱动信号及线圈信号的示意图。图7为供电模块的另一实施方式的示意图。图8为本专利技术实施例信号未调制期间及调制期间电流信号及正半周比较器输出结果的波形示意图。图9为本专利技术实施例信号调制期间电流信号及正半周比较器输出结果的波形示意图。图10为本专利技术实施例信号调制期间受到噪声干扰时电流信号的波形示意图。图11为具有半波信号调制功能的一受电模块的示意图。图12为本专利技术实施例进行半波信号调制时电流信号的示意图。其中，附图标记说明如下：10供电模块102供电线圈104谐振电容106电流检测组件108控制单元110、110A、110B供电驱动单元S1电流信号121A、121B驱动装置123A、123B上桥开关组件124A、124B下桥开关组件210供电单元220显示单元230电流零点比较器T切换周期702信号判读电路A1、A2放大器712、714位准产生器722正半周比较器724负半周比较器VP正相电压信号VN反相电压信号VR1、VR2参考电压R1、R2输出结果1100受电模块SP1正半周电流信号SN1负半周电流信号具体实施方式请参考图1，图1为本专利技术实施例一供电模块10的示意图。如图1所示，供电模块10用于一感应式电源供应器，其包括一供电线圈102、一谐振电容104、一电流检测组件106、一控制单元108及一供电驱动单元110。供电线圈102可发送能量至受电端，并接收来自受电端的反馈信号。谐振电容104则用来搭配供电线圈102进行谐振，以产生交流电磁能量。电流检测组件106串接在供电线圈102及谐振电容104之间，可用来取得对应于供电线圈102电流的一电流信号S1。一般来说，电流检测组件106可为一电流检测电阻、一霍尔电流传感器（HallEffectCurrentSensor）或其它类型的电流检测器。控制单元108耦接至电流检测组件106，可用来解析电流信号S1，进而取出感应式电源供应器的一受电模块的数据。供电驱动单元110则用来驱动供电线圈102发送能量。相较于现有技术中电压信号或电流信号在解析以前必须先进行低通滤波，供电模块10不需通过滤波即可直接解析电流信号S1并取得调制信号，亦即，控制单元108可直接解析线圈产生的交流电信号。然而，在交流电信号中，取出精确电流值的方法十分困难，尤其是在无线充电系统中，交流电成份的频率较高且电流较大，因而不容易处理。在此情况下，可改通过取出并比较电流大小产生触发信号与否的方式来取得调制信号，另外通过电流方向检测可以进行负载状态判读。在一实施例中，供电模块10可通过电流方向的改变取得一负载信息，以指示感应式电源供应器的负载状态，同时判断感应式电源供应器的负载端是否有金属异物。请参考图2，图2为图1的供电模块10的一实施方式的示意图。在此例中，供电驱动单元110可对供电线圈102进行全桥驱动，因此供电驱动单元110包括供电驱动单元110A及110B两部分，其中供电驱动单元110A包括一驱动装置121A、一上桥开关组件123A及一下桥开关组件124A，而供电驱动单元110B包括一驱动装置121B、一上桥开关组件123B及一下桥开关组件124B。另一方面，供电模块10还包括一供电单元210及一显示单元220。供电单元210及显示单元220的运作方式已本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流信号检测方法，用于一感应式电源供应器的一供电模块，所述供电模块包括一供电线圈及一谐振电容，所述方法包括：在所述供电线圈及所述谐振电容之间串接一电流检测组件，以取得对应于所述供电线圈的电流的一电流信号；以及解析所述电流信号，以取出所述感应式电源供应器的一受电模块的一数据。

【技术特征摘要】
2014.01.08 TW 1031007071.一种电流信号检测方法，用于一感应式电源供应器的一供电模块，所述供电模块包括一供电线圈及一谐振电容，所述方法包括：在所述供电线圈及所述谐振电容之间串接一电流检测组件，以取得对应于所述供电线圈的电流的一电流信号；以及解析所述电流信号，以取出所述感应式电源供应器的一受电模块的一负载信息，所述负载信息用来指示所述感应式电源供应器的一负载状态或负载端是否有金属异物；其中，解析所述电流信号以取出所述感应式电源供应器的所述受电模块的所述负载信息的步骤包括，根据所述供电线圈的电流归零的时间点与所述供电线圈两端的驱动信号切换的时间点的一时间差，判断所述感应式电源供应器的所述负载状态，其包括以下步骤：在所述供电线圈两端的电位切换时，启动一定时器并开始计时；在所述供电线圈的电流归零时，停止所述定时器的计时；以及根据所述定时器所取得的时间长度及所述供电线圈两端的驱动信号的切换周期，判断所述感应式电源供应器的所述负载状态。2.如权利要求1所述的电流信号检测方法，其特征在于，解析所述电流信号以取出所述感应式电源供应器的所述受电模块的所述负载信息的步骤包括：在取出所述负载信息以前，不对所述电流信号进行滤波。3.如权利要求1所述的电流信号检测方法，其特征在于，当所述时间差大致为所述供电线圈两端的驱动信号切换周期的四分之一时，判断所述感应式电源供应器的所述负载状态为空载。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡明球，詹其哲，
申请(专利权)人：富达通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71