异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统技术方案

本发明专利技术提出一种异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统。具有异物侦测功能的电源系统包括供电端、受电端及缆线。供电端包括：电源供应器、异物侦测控制电路以及上拉电路。电源供应器根据电源供应控制信号，提供供应电压至该受电端。异物侦测控制电路产生电源供应控制信号，以控制电源供应器，并且根据供电端的供电传输节点的电压，产生异物侦测控制信号，由此判断受电端是否有异物存在。上拉电路根据异物侦测控制信号，适应性调整自供电传输节点提供至受电端的供应电流的位准。

【技术实现步骤摘要】
异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统
本专利技术涉及一种异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统，特别是指一种能够通过侦测受电端是否有异物存在，而适应性调整自供电端的供电传输节点提供至受电端的供应电流的位准，由此防止受电端锈蚀或毁损的异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统。
技术介绍
请参考图1A，其示出现有技术的电源系统的一实施例的方块示意图。请参考图1B，其示出现有技术的电源系统的另一实施例的方块示意图。请参考图1C，其示出现有技术的电源系统的又一实施例的方块示意图。如图1A～1C所示，现有技术的电源系统100a、100b及100c都包含一电源供应器10、一缆线70与一电子装置20。在现有技术的电源系统100a、100b及100c中，电源供应器10与电子装置20都是经由缆线70而彼此耦接。电源供应器10至少包括一电源转换器(图未示)。电子装置20至少包括一负载(图未示)。缆线70包括正电源传输线71、负电源传输线73及信号传输线72。当电源供应器10(担任一供电端)与电子装置20(担任一受电端)经由缆线70而彼此耦接时，正电源传输线71与负电源传输线73构成回路而得以传送电能。以上所述乃是图1A～1C所示的现有技术的电源系统100a、100b及100c的共同相似之处。然而，现有技术的电源系统100a、100b及100c的差异之处在于其各自的电子装置20所具有的电阻的组成方式彼此是不相同的。当异物(例如但不限于固体或水气等液体)或锈蚀(例如)存在于信号传输的电流路径上，或是存在于传输线之间时，会造成等效电阻的变化，本专利技术即通过侦测等效电阻的变化，确定异物或锈蚀的存在，并加以预防。在电子装置20有异物存在的状况下，例如但不限于电子装置20与缆线70的信号传输线72连接的端口上或传输线之间，具有潮湿物、电解质、固体异物或发生锈蚀情况时，有可能造成位于电子装置20的受电传输节点CCR这一端的端口上或传输线之间出现异常的电阻值，其可以异物电阻Rf或接触电阻Rcont等效表示之。在上述异常情况下，倘若电源供应器10持续输出高位准的电流至电子装置20，将造成端口上或传输线之间发热毁损，或在潮湿的环境下持续发生电解反应，以致于造成端口或传输线持续锈蚀，当锈蚀情况更趋严重时也可能造成危险或使电子装置20损毁。前述的异常状况可能具有多种失效模式，以下以数个例子说明。如图1A所示，在现有技术的电源系统100a的电子装置20中，由于异物电阻Rf或端口上发生异常的接触电阻Rcont串联于下拉电阻Rd，因此，位于电子装置20的受电传输节点CCR这一端可能会出现异常高的电阻值，其可能高于传输接口规范(例如但不限于USBPD)的电阻值范围。如图1B所示，现有技术的电源系统100b的电子装置20具有彼此串联的接触电阻Rcont及下拉电阻Rd，以及短路于地的异物电阻Rf。在此情况下，受电传输节点CCR这一端的等效电阻可能高于或低于传输接口规范的电阻值范围。如图1C所示，现有技术的电源系统100c的电子装置20具有彼此串联的接触电阻Rcont及下拉电阻Rd，以及短路于供应电压VBUS的异物电阻Rf。在此情况下，受电传输节点CCR这一端的等效电阻可能造成高于或低于传输接口规范的电压值范围。CCR在现有技术的电源系统100a、100b及100c中，若不处理此类异常状况，可能会发生烧毁或持续锈蚀，当情况更趋严重时可能造成危险或使电子装置20损毁。有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种提出一种能够通过侦测受电端是否有异物存在，而适应性调整自供电端的供电传输节点提供至受电端的供应电流的位准，由此防止受电端锈蚀或毁损的异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统。
技术实现思路
为了实现上述专利技术目的，就其中一观点言，本专利技术提供了一种异物侦测方法，用于侦测一供电端与一受电端间的该受电端是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一正电源传输线、一负电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电传输节点，该受电端具有一受电传输节点，该信号传输线在该供电传输节点与该受电传输节点之间传送一传输信号，该异物侦测方法包含下列步骤：(A)在该供电传输节点提供一低电流，判断该供电端的该供电传输节点的一电压是否高于或等于一第一电压；(B1)当步骤(A)判断为是，代表该供电端与该受电端处于彼此不耦接状况，此时，进入步骤(B2)；(B2)自该供电端的该供电传输节点提供该低电流至该受电端；(C)当步骤(A)判断为否，代表该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况，此时，自该供电端的该供电传输节点提供一高电流至该受电端，其中，该高电流的位准大于该低电流的位准；(D)在该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况且自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端的前提下，再度判断该供电端的该供电传输节点的该电压是否介于一第二电压与一第三电压之间，其中，该第一电压的位准大于该第二电压的位准，该第二电压的位准大于该第三电压的位准，该第三电压的位准大于零；(E)当步骤(D)判断为是，代表该供电端与该受电端“确实”被判断为处于彼此耦接状况，此时，继续维持自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端；以及(F1)当步骤(D)判断为否，代表该受电端有异物存在，此时，进入步骤(F2)；(F2)自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端，由此防止该受电端锈蚀或毁损。在一种较佳的实施型态中，步骤(F2)的自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端包括：自该供电端的该供电传输节点改提供一恒定式的低电流至该受电端。在一种较佳的实施型态中，步骤(F2)的自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端包括：自该供电端的该供电传输节点改提供一脉波式的电流至该受电端。在一种较佳的实施型态中，在该受电端有异物存在且自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端的前提下：(G)再度判断该供电端的该供电传输节点的该电压是否高于或等于该第一电压。在一种较佳的实施型态中，当步骤(G)判断为是，代表该供电端与该受电端处于彼此不耦接状况，此时，回到步骤(B2)。在一种较佳的实施型态中，当步骤(G)判断为否，代表该受电端有异物存在，此时，回到步骤(F2)。在一种较佳的实施型态中，在该供电端与该受电端“确实”被判断为处于彼此耦接状况且继续维持自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端的前提下：(H)判断该供电端与该受电端彼此之间的电能传输通信(powerdeliverycommunication)是否失效。在一种较佳的实施型态中，当步骤(H)判断为是，代表该受电端有异物存在，此时，回到步骤(F2)。就另一观点言，本专利技术提供了一种具有异物侦测功能的电源系统，该具有异物侦测功能的电源系统包括一供电端、一受电端及一缆线，该供电端与该受电端通过该缆线连接，该具有异物侦测功能的电源系统用于侦测该供电端与该受电端间的该受电端是否有异物存在，其中，该缆线包括一正电源传输线、一负电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电传输节点，该受电端具有一受电传输节点，该信号传输线在该供电传输节点与该受电传输节点之间传送一传输信号，该具有异物侦测功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异物侦测方法，用于侦测一供电端与一受电端间的该受电端是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一正电源传输线、一负电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电传输节点，该受电端具有一受电传输节点，该信号传输线在该供电传输节点与该受电传输节点之间传送一传输信号，该异物侦测方法包含下列步骤：(A)在该供电传输节点提供一低电流，判断该供电端的该供电传输节点的一电压是否高于或等于一第一电压；(B1)当步骤(A)判断为是，代表该供电端与该受电端处于彼此不耦接状况，此时，进入步骤(B2)；(B2)自该供电端的该供电传输节点提供该低电流至该受电端；(C)当步骤(A)判断为否，代表该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况，此时，自该供电端的该供电传输节点提供一高电流至该受电端，其中，该高电流的位准大于该低电流的位准；(D)在该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况且自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端的前提下，再度判断该供电端的该供电传输节点的该电压是否介于一第二电压与一第三电压之间，其中，该第一电压的位准大于该第二电压的位准，该第二电压的位准大于该第三电压的位准，该第三电压的位准大于零；(E)当步骤(D)判断为是，代表该供电端与该受电端“确实”被判断为处于彼此耦接状况，此时，继续维持自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端；以及(F1)当步骤(D)判断为否，代表该受电端有异物存在，此时，进入步骤(F2)；(F2)自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端，由此防止该受电端锈蚀或毁损。...

【技术特征摘要】
2017.06.21 US 62/522,9431.一种异物侦测方法，用于侦测一供电端与一受电端间的该受电端是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一正电源传输线、一负电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电传输节点，该受电端具有一受电传输节点，该信号传输线在该供电传输节点与该受电传输节点之间传送一传输信号，该异物侦测方法包含下列步骤：(A)在该供电传输节点提供一低电流，判断该供电端的该供电传输节点的一电压是否高于或等于一第一电压；(B1)当步骤(A)判断为是，代表该供电端与该受电端处于彼此不耦接状况，此时，进入步骤(B2)；(B2)自该供电端的该供电传输节点提供该低电流至该受电端；(C)当步骤(A)判断为否，代表该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况，此时，自该供电端的该供电传输节点提供一高电流至该受电端，其中，该高电流的位准大于该低电流的位准；(D)在该供电端与该受电端“初步”被判断为处于彼此耦接状况且自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端的前提下，再度判断该供电端的该供电传输节点的该电压是否介于一第二电压与一第三电压之间，其中，该第一电压的位准大于该第二电压的位准，该第二电压的位准大于该第三电压的位准，该第三电压的位准大于零；(E)当步骤(D)判断为是，代表该供电端与该受电端“确实”被判断为处于彼此耦接状况，此时，继续维持自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端；以及(F1)当步骤(D)判断为否，代表该受电端有异物存在，此时，进入步骤(F2)；(F2)自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端，由此防止该受电端锈蚀或毁损。2.根据权利要求1所述的异物侦测方法，其中，步骤(F2)的自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端包括：自该供电端的该供电传输节点改提供一恒定式的低电流至该受电端。3.根据权利要求1所述的异物侦测方法，其中，步骤(F2)的自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端包括：自该供电端的该供电传输节点改提供一脉波式的电流至该受电端。4.根据权利要求1所述的异物侦测方法，其中，在该受电端有异物存在且自该供电端的该供电传输节点改提供该低电流至该受电端的前提下：(G)再度判断该供电端的该供电传输节点的该电压是否高于或等于该第一电压。5.根据权利要求4所述的异物侦测方法，其中，当步骤(G)判断为是，代表该供电端与该受电端处于彼此不耦接状况，此时，回到B2。6.根据权利要求4所述的异物侦测方法，其中，当步骤(G)判断为否，代表该受电端有异物存在，此时，回到步骤(F2)。7.根据权利要求1所述的异物侦测方法，其中，在该供电端与该受电端“确实”被判断为处于彼此耦接状况且继续维持自该供电端的该供电传输节点提供该高电流至该受电端的前提下：(H)判断该供电端与该受电端彼此之间的电能传输通信是否失效。8.根据权利要求7所述的异物侦测方法，其中，当步骤(H)判断为是，代表该受电端有异物存在，此时，回到步骤(F2)。9.一种具有异物侦测功能的电源系统，该具有异物侦测功能的电源系统包括一供电端、一受电端及一缆线，该供电端与该受电端通过该缆线连接，该具有异物侦测功能的电源系统用于侦测该供电端与该受电端间的该受电端是否有异物存在，其中，该缆线包括一正电源传输线、一负电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电传输节点，该受电端具有一受电传输节点，该信号传输线在该供电传输节点与该受电传输节点之间传送一传输信号，该具有异物侦测功能的电源系统包含：该供电端，包括：一电源转换器，根据一电源供应控制信号，提供一供应电压至该受电端；一异物侦测控制电路，产生该电源供应控制信号，以控制该电源转换器，且，该异物侦测控制电路根据该供电端的该供电传输节点的一电压，产生一异物侦测控制信号，由此判断该受电端是否有异物存在；以及一上拉电路，根据该异物侦测控制信号，适应性调整自该供电端的该供电传输节点提供至该受电端的一供应电流的位准。10.根据权利要求9所述的具有异物侦测功能的电源系统，其中，该异物侦测控制电路包括：一传输电压侦测电路，用以侦测该供电端的该供电传输节点的该电压，以产生一供电传输电压位准信号；以及一调整电路，用以根据该供电传输电压位准信号，产生该异物侦测控制信号。11.根据权利要求9所述的具有异物侦测功能的电源系统，其中，该上拉电路包括：一上拉电压源，用以提供一上拉电压；以及一上拉电流源，用以根据该异物侦测控制信号，适应性调整自该供电端的该供电传输节点提供至该受电端的该供应电流的位准。12.根据权利要求9所述的具有异物侦测功能的电源系统，其中，该上拉电路包括：一上拉电压源，用以提供一上拉电压；以及一上拉电阻，用以根据该异物侦测控制信号，适应性调整自该供电端的该供电传输节点提供至该受电端的该供应电流的位准。13.根据权利要求10所述的具有异物侦测功能的电源系统，其中，该异物侦测控制电路根据该供电端的该供电传输节点的该电压，产生该异物侦测控制信号，由此判断该受电端是否有异物存在的方法包括以下步骤：(A)在该供电传输节点提供一低电流，该传输电压侦测电路判断该供电端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜旭，金正原，
申请(专利权)人：立锜科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71