异物侦测方法及具有异物侦测功能的电源系统技术方案

一种异物侦测方法及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，包括供电端、受电端及缆线。供电端包括：电源控制开关、电源控制电路以及上拉电路。电源控制电路控制电源控制开关，提供供应电压至该受电端。上拉电路于供电配置通道节点提供一供电配置通道电流而产生供电配置通道电压，以判断供电端与受电端间的耦接状态，电源控制电路根据供电配置通道电压于提供该供应电压之前与之后的电压差值判断供电端与受电端间的耦接节点之间是否有异物存在。电源控制电路根据异物是否存在的判断，适应性控制电源控制开关以及调整自供电配置通道节点提供至受电端的配置通道电流的位准。

Foreign object detection method and power system with foreign object detection function

【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配置通道节点提供至受电端的供应电流的位准，由此减缓供电端与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示意图。请参考图1B，其示出现有技术的电源系统的一种异常状态的示意图。请参考图1C，其示出现有技术的电源系统的另一种异常状态的示意图。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经由缆线70而彼此耦接。电源供应器10至少包括一电源控制开关(图未示出)。电子装置20至少包括一负载(图未示出)。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。当异物(例如但不限于固体、液体或水气等)或锈蚀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的受电配置通道节点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。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的受电配置通道节点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，受电配置通道节点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，受电配置通道节点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配置通道节点提供至受电端的配置通道电流的位准，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
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之间的耦接节点之间是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电节点及一供电配置通道节点，该受电端具有一受电节点及一受电配置通道节点，该电源传输线在该供电节点与该受电节点之间传送电能，该信号传输线在该供电配置通道节点与该受电配置通道节点之间传送一传输信号，该供电配置通道节点上具有一供电配置通道电压，该受电端具有一下拉电阻，耦接于该受电配置通道节点，其中该耦接节点包括该供电节点、该供电配置通道节点、该受电节点及该受电配置通道节点；该异物侦测方法包含下列步骤：(S200)于该供电配置通道节点输出一第一电流，以于该供电配置通道节点上，根据该下拉电阻而产生该供电配置通道电压，其中该供电配置通道电压用以判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；以及(S300)于该供电节点提供一供应电压，且根据该供电配置通道电压于提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在；或者，于该供电端的该供电节点停止提供该供应电压，且根据该供电配置通道电压于停止提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在。在一种较佳的实施型态中，异物侦测方法，还包含以下步骤：(S400)当步骤(S300)判断该耦接节点之间有异物存在时，执行一保护操作。在一种较佳的实施型态中，于步骤(S300)中，当该供电配置通道电压随着提供该供应电压而提高，判断该耦接节点之间有异物存在；或者当该供电配置通道电压随着停止提供该供应电压而降低，判断该耦接节点之间有异物存在。在一种较佳的实施型态中，步骤(S300)包括下列步骤：(S310)根据该供电配置通道电压判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；(S320)当步骤(S310)判断该供电端与该受电端为处于彼此耦接状态时，将此时的该供电配置通道电压记录为第一电压，进入步骤(S330)；(S330)于该供电端的该供电节点提供该供应电压，进入步骤(S340)；(S340)将此时的该供电配置通道电压记录为第二电压，进入步骤(S350)；以及(S350)判断该第二电压与该第一电压的差值是否大于一差值阈值，由此判断该耦接节点之间是否有异物存在。在一种较佳的实施型态中，该步骤(S400)包括以下步骤：(S410)该供电端停止于该供电节点提供该供应电压。在一种较佳的实施型态中，该步骤(S400)还包括以下步骤：(S420)于该供电配置通道节点提供一第二电流，其中该第二电流的平均电流位准小于该第一电流的位准。在一种较佳的实施型态中，该第二电流为一恒定式的电流。在一种较佳的实施型态中，该第二电流为一脉波式的电流。在一种较佳的实施型态中，该供电端通过一上拉电流源或一上拉电阻提供该第一电流。在一种较佳的实施型态中，该供电端通过一上拉电流源或一上拉电阻提供该第一电流及/或该第二电流。在一种较佳的实施型态中，异物侦测方法，还包含以下步骤：(S500)于步骤(S400)之后，根据该供电配置通道电压判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；其中，当步骤(S500)判断该供电端与该受电端为处于彼此耦接状态，重复步骤(S500)；其中，当步骤(S500)判断该供电端与该受电端为处于彼此不耦接状态，回到步骤(S200)之前。在一种较佳的实施型态本文档来自技高网...

【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之间的耦接节点之间是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电节点及一供电配置通道节点，该受电端具有一受电节点及一受电配置通道节点，该电源传输线在该供电节点与该受电节点之间传送电能，该信号传输线在该供电配置通道节点与该受电配置通道节点之间传送一传输信号，该供电配置通道节点上具有一供电配置通道电压，该受电端具有一下拉电阻，耦接于该受电配置通道节点，其中该耦接节点包括该供电节点、该供电配置通道节点、该受电节点及该受电配置通道节点；该异物侦测方法包含下列步骤：/n(S200)于该供电配置通道节点输出一第一电流，以于该供电配置通道节点上，根据该下拉电阻而产生该供电配置通道电压，其中该供电配置通道电压用以判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；以及/n(S300)于该供电节点提供一供应电压，且根据该供电配置通道电压于提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在；或者，于该供电端的该供电节点停止提供该供应电压，且根据该供电配置通道电压于停止提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在。/n...

【技术特征摘要】
20181008 US 62/742,8911.一种异物侦测方法，用于侦测一供电端与一受电端之间的耦接节点之间是否有异物存在，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电节点及一供电配置通道节点，该受电端具有一受电节点及一受电配置通道节点，该电源传输线在该供电节点与该受电节点之间传送电能，该信号传输线在该供电配置通道节点与该受电配置通道节点之间传送一传输信号，该供电配置通道节点上具有一供电配置通道电压，该受电端具有一下拉电阻，耦接于该受电配置通道节点，其中该耦接节点包括该供电节点、该供电配置通道节点、该受电节点及该受电配置通道节点；该异物侦测方法包含下列步骤：
(S200)于该供电配置通道节点输出一第一电流，以于该供电配置通道节点上，根据该下拉电阻而产生该供电配置通道电压，其中该供电配置通道电压用以判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；以及
(S300)于该供电节点提供一供应电压，且根据该供电配置通道电压于提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在；或者，于该供电端的该供电节点停止提供该供应电压，且根据该供电配置通道电压于停止提供该供应电压之前与之后的电压差值判断该耦接节点之间是否有异物存在。


2.如权利要求1所述的异物侦测方法，还包含以下步骤：
(S400)当步骤(S300)判断该耦接节点之间有异物存在时，执行一保护操作。


3.如权利要求1所述的异物侦测方法，其中于步骤(S300)中，当该供电配置通道电压随着提供该供应电压而提高，判断该耦接节点之间有异物存在；或者当该供电配置通道电压随着停止提供该供应电压而降低，判断该耦接节点之间有异物存在。


4.如权利要求3所述的异物侦测方法，其中步骤(S300)包括下列步骤：
(S310)根据该供电配置通道电压判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；
(S320)当步骤(S310)判断该供电端与该受电端为处于彼此耦接状态时，将此时的该供电配置通道电压记录为第一电压，进入步骤(S330)；
(S330)于该供电端的该供电节点提供该供应电压，进入步骤(S340)；
(S340)将此时的该供电配置通道电压记录为第二电压，进入步骤(S350)；以及
(S350)判断该第二电压与该第一电压的差值是否大于一差值阈值，由此判断该耦接节点之间是否有异物存在。


5.如权利要求2所述的异物侦测方法，其中该步骤(S400)包括以下步骤：
(S410)该供电端停止于该供电节点提供该供应电压。


6.如权利要求5所述的异物侦测方法，其中该步骤(S400)还包括以下步骤：
(S420)于该供电配置通道节点提供一第二电流，其中该第二电流的平均电流位准小于该第一电流的位准。


7.如权利要求6所述的异物侦测方法，其中该第二电流为一恒定式的电流。


8.如权利要求6所述的异物侦测方法，其中该第二电流为一脉波式的电流。


9.如权利要求1所述的异物侦测方法，其中该供电端通过一上拉电流源或一上拉电阻提供该第一电流。


10.如权利要求6所述的异物侦测方法，其中该供电端通过一上拉电流源或一上拉电阻提供该第一电流及/或该第二电流。


11.如权利要求6所述的异物侦测方法，还包含以下步骤：
(S500)于步骤(S400)之后，根据该供电配置通道电压判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；
其中，当步骤(S500)判断该供电端与该受电端为处于彼此耦接状态，重复步骤(S500)；
其中，当步骤(S500)判断该供电端与该受电端为处于彼此不耦接状态，回到步骤(S200)之前。


12.如权利要求6所述的异物侦测方法，其中该步骤(S400)还包括以下步骤：
(S411)设定一保护计数器，当步骤(S300)判断该耦接节点之间有异物存在时，该保护计数器增数；以及
(S412)当该保护计数器计数大于一计数阈值时，才进入步骤(S420)，否则进入步骤(S500)。


13.如权利要求11所述的异物侦测方法，还包含以下步骤：
(S100)于步骤(S200)之前，提供该第二电流，且根据该供电配置通道电压初步判断该供电端与该受电端为是否处于彼此耦接状态；
其中，当(S100)初步判断该供电端与该受电端为处于彼此耦接状态，进入步骤(S200)，否则重复步骤(S100)。


14.一种具有异物侦测功能的电源系统，包含：
一供电端，该供电端与该受电端通过一缆线连接，该缆线包括一电源传输线及一信号传输线，其中该供电端具有一供电节点及一供电配置通道节点，该受电端具有一受电节点及一受电配置通道节点，该电源传输线在该供电节点与该受电节点之间传送电能，该信号传输线在该供...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜旭，谢尚宏，
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