感应式电源供应器及其金属异物检测方法技术

本发明专利技术公开了一种感应式电源供应器及其金属异物检测方法，用来检测该感应式电源供应器的一电力发送范围内是否存在金属异物。该方法包括中断该感应式电源供应器的至少一驱动信号，以停止对该感应式电源供应器的一供电线圈进行驱动；在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于感应式电源供应器的方法，尤其涉及一种可侦测感应式电源供应器的电力发送范围内是否存在金属异物的方法。
技术介绍
感应式电源供应器包括供电端与受电端，供电端通过驱动电路推动供电线圈产生谐振，进而发出射频电磁波，再通过受电端的线圈接收电磁波能量后进行电性转换，以产生直流电源提供给受电端装置。一般来说，线圈两面都可发送与接收电磁波，因此线圈的非感应面往往会加装磁性材料，使电磁能量集中在感应侧，磁性材料贴近于线圈会加大线圈电感量，进而提升电磁感应能力。另外，电磁能量若施加于金属体上，会对其产生加热效果，其原理与电磁炉相同。因此，磁性材料的另一效用在于阻隔电磁能量，以避免其干扰线圈后端装置的运作，同时避免电磁能量对周遭金属产生加热作用而发生危险。在感应式电源供应器中，供电端与受电端分别通过线圈感应进行电力与控制信号的传送，安全性为必要的考虑因素。然而，在实际应用时，用户可能有意或无意地在两个感应线圈之间插入金属异物。供电过程中若出现金属异物时，线圈产生的电磁能量会对其造成巨大的加热作用，而发生燃烧或爆炸等意外。因此，业界非常重视此安全议题，且相关商品必须具备侦测金属异物是否存在的能力，当金属异物存在时，需要关闭电源输出以进行保护。现有技术是通过供电端输出功率与受电端接收功率的量测，进行功率损耗的计算，并通过计算出的功率损耗与预定临界值进行判断，若功率损耗超过临界值时，则判别为存在金属异物。然而，上述判别金属异物的方法往往无法达到有效的保护功能，例如，当硬币、钥匙或回形针等体积较小的金属异物存在供电端的电力发送范围内时，上述方法可能无法有效判别出来。若将判别的临界值设定得较严谨时，微小的噪声干扰即可能被误判为金属异物，造成不必要的断电。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即在于提供一种可侦测感应式电源供应器的电力发送范围内是否存在金属异物的方法及其感应式电源供应器，以实现更有效的金属异物侦测，进而提升感应式电源供应器的保护效果。本专利技术公开了一种用于一感应式电源供应器的方法，用来检测该感应式电源供应器的一电力发送范围内是否存在金属异物。该方法包括中断该感应式电源供应器的至少一驱动信号，以停止对该感应式电源供应器的一供电线圈进行驱动；在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。本专利技术还公开了一种感应式电源供应器，其包括一供电模块，该供电模块包括一供电线圈、一谐振电容、至少一供电驱动单元及一处理器。该谐振电容耦接于该供电线圈，可用来搭配该供电线圈进行谐振。该至少一供电驱动单元耦接于该供电线圈及该谐振电容，可用来发送至少一驱动信号到该供电线圈，以驱动该供电线圈产生能量，并中断该至少一驱动信号以停止对该供电线圈进行驱动。该处理器可用来接收该供电线圈上的一线圈信号，并执行以下步骤：在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。本专利技术还公开了一种用于一感应式电源供应器的方法，用来检测该感应式电源供应器的一电力发送范围内是否存在金属异物。该方法包括中断该感应式电源供应器的至少一驱动信号，以停止对该感应式电源供应器的一供电线圈进行驱动；设定一参考电压电平；在该供电线圈停止驱动时，侦测该供电线圈的一线圈信号，以取得该线圈信号连续两次上升到超过该参考电压电平的时间点；根据该线圈信号连续两次上升到超过该参考电压电平的时间点，取得该线圈信号在该供电线圈停止驱动时的一振荡周期长度；以及根据该振荡周期长度，取得该供电线圈停止驱动时该线圈信号的一衰减斜率。附图说明图1为本专利技术实施例一感应式电源供应器的示意图。图2为本专利技术实施例一金属异物判断流程的示意图。图3为本专利技术实施例感应式电源供应器的供电线圈运作的波形示意图。图4为本专利技术实施例在供电线圈停止驱动时判断线圈信号衰减斜率的波形示意图。图5为本专利技术实施例在金属异物存在的情况下，在供电线圈停止驱动时判断线圈信号衰减斜率的波形示意图。图6为本专利技术实施例在大型金属异物存在的情况下，在供电线圈停止驱动时判断线圈信号衰减斜率的波形示意图。图7为本专利技术另一实施例在供电线圈停止驱动时判断线圈信号衰减斜率的波形示意图。图8为本专利技术实施例一峰值电压判断流程的示意图。图9为本专利技术实施例一金属异物判断详细流程的示意图。图10为本专利技术实施例另一感应式电源供应器的示意图。图11为图10的感应式电源供应器中供电线圈停止驱动时判断线圈信号衰减斜率的波形示意图。其中，附图标记说明如下：100、100’ 感应式电源供应器1 供电模块111 处理器112 时钟产生器113、114 供电驱动单元115 谐振电容116 供电线圈117、217 磁导体130 分压电路131、132 分压电阻M1～M4、M1’、M2’ 比较器模块141、142、143、144 比较器151、152、153、154 数字模拟转换器C1 线圈信号D1、D2 驱动信号V1～V4 波峰电压电平CR1～CR4 比较结果V_ref 参考电压电平2 受电模块21 负载单元216 受电线圈3 金属异物20 金属异物判断流程200～214 步骤A、B、C 时间区间t1、t2 时间点80 峰值电压判断流程800～824 步骤90 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于一感应式电源供应器的方法，用来检测该感应式电源供应器的一电力发送范围内是否存在金属异物，该方法包括：中断该感应式电源供应器的至少一驱动信号，以停止对该感应式电源供应器的一供电线圈进行驱动；在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。

【技术特征摘要】
2016.05.13 TW 1051148271.一种用于一感应式电源供应器的方法，用来检测该感应式电源供应器的一电力发送范围内是否存在金属异物，该方法包括：中断该感应式电源供应器的至少一驱动信号，以停止对该感应式电源供应器的一供电线圈进行驱动；在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第二期间位于该第一期间以后，且根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物的步骤包括：当该第一衰减斜率减去该第二衰减斜率而得的数值大于一第一临界值时，提高一金属异物判断累加器的数值；当该第一衰减斜率减去该第二衰减斜率而得的数值小于该第一临界值时，降低该金属异物判断累加器的数值；以及当该金属异物判断累加器的数值大于一第二临界值时，判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内存在金属异物。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在该供电线圈停止驱动中的该第一期间内，取得该第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的该第二期间内，取得该第二衰减斜率的步骤包括：在该供电线圈停止驱动时，取出该供电线圈的一线圈信号振荡的多个峰值；以及将该多个峰值分别与前一次该供电线圈停止驱动时产生的多个波峰电压电平中相对应的一波峰电压电平进行比较。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该多个波峰电压电平的数量等于取出的该多个峰值的数量，且该多个波峰电压电平分别用来追踪该多个峰值的电压。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：当该多个峰值中一峰值到达该多个波峰电压电平中相对应的一波峰电压电平时，提高该波峰电压电平的数值，当该峰值未到达该波峰电压电平时，降低该波峰电压电平的数值，使该波峰电压电平追踪该峰值的电压。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该多个峰值包括一第一峰值、一第二峰值、一第三峰值及一第四峰值，其分别为该供电线圈停止驱动时该线圈信号进行自然振荡的一第一波峰、一第二波峰、一第三波峰及一第四波峰的数值，其中，该第一衰减斜率等于该第一波峰电压电平与该第二波峰电压电平的差除以该第一波峰与该第二波峰的距离，该第二衰减斜率等于该第三波峰电压电平与该第四波峰电压电平的差除以该第三波峰与该第四波峰的距离。7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该多个峰值包括一第一峰值、一第二峰值及一第三峰值，其分别为该供电线圈停止驱动时该线圈信号进行自然振荡的一第一波峰、一第二波峰及一第三波峰的数值，其中，该第一衰减斜率等于该第一波峰电压电平与该第二波峰电压电平的差除以该第一波峰与该第二波峰的距离，该第二衰减斜率等于该第二波峰电压电平与该第三波峰电压电平的差除以该第二波峰与该第三波峰的距离。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：通过对应于该多个峰值的多个稳定状态参数，判断该供电线圈的该线圈信号是否处在一稳定状态，该多个稳定状态参数愈大指示该线圈信号愈稳定；在一第三期间内，判断该多个峰值中一峰值连续到达该多个波峰电压电平中对应于该峰值的一波峰电压电平的一最大连续触发次数以及该峰值连续未到达该波峰电压电平的一最大连续未触发次数；以及当该最大连续触发次数及该最大连续未触发次数都小于一预定值时，提高该多个稳定状态参数中对应于该峰值的一稳定状态参数，或当该最大连续触发次数或该最大连续未触发次数大于该预定值时，降低该稳定状态参数。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：当该多个稳定状态参数都大于一临界值时，执行根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物的步骤；以及当该多个稳定状态参数中任一稳定状态参数小于该临界值时，停止执行根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物的步骤。10.一种感应式电源供应器，包括一供电模块，该供电模块包括：一供电线圈；一谐振电容，耦接于该供电线圈，用来搭配该供电线圈进行谐振；至少一供电驱动单元，耦接于该供电线圈及该谐振电容，用来发送至少一驱动信号到该供电线圈，以驱动该供电线圈产生能量，并中断该至少一驱动信号以停止对该供电线圈进行驱动；以及一处理器，用来接收该供电线圈上的一线圈信号，并执行以下步骤：在该供电线圈停止驱动中的一第一期间内，取得一第一衰减斜率，并在该供电线圈停止驱动中的一第二期间内，取得一第二衰减斜率；以及根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电力发送范围内是否存在金属异物。11.如权利要求10所述的感应式电源供应器，其特征在于，该第二期间位于该第一期间以后，且该处理器还执行以下步骤，以根据该第一衰减斜率及该第二衰减斜率来判断该感应式电源供应器的该电...

【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