用于无线电力发射系统外部物体检测感测电路技术方案

本公开涉及用于无线电力发射系统外部物体检测感测电路。一种无线电力电路，该无线电力电路能够以收发器模式和Q因子测量模式操作，并且包括电桥，电桥耦合到线圈并且具有耦合到整流电压节点的输出。在处于Q因子测量模式时，激励电路用脉冲信号驱动线圈。保护电路在处于Q因子测量模式时将线圈耦合到第一节点，而在处于收发器模式时将线圈与第一节点解耦。Q因子感测电路包括放大器，该放大器具有耦合到第一节点和共模电压(Vcm)的输入，并且该放大器生成具有输出电压的输出信号。比较器生成指示线圈的第一端子处的电压的Vcm交叉的比较输出，处理电路基于比较输出生成使能信号，模数转换器在被使能时数字化输出电压以用于计算线圈的Q因子。计算线圈的Q因子。计算线圈的Q因子。

【技术实现步骤摘要】
用于无线电力发射系统外部物体检测感测电路


[0001]本专利技术涉及无线电力发射领域，并且具体地涉及一种用于无线电力发射系统的外部物体检测感测电路。

技术介绍

[0002]便携式电子设备(诸如智能电话、智能手表、音频输出设备(耳塞、耳机)和可穿戴设备)依靠电池电力进行操作，而不是依靠通过有线发射线向其传输的有线电力和配电系统进行操作。用于这样的设备的电池通常是可充电的，并且因此需要一种用于为这样的电池充电的方法。
[0003]大多数便携式电子设备包括充电端口，充电端口通常符合Micro USB或USB
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C标准，连接到电源的电源线可以插入充电端口中用以为其电池充电。然而，这样的充电端口可能难以提高电子设备的防水性，并且容易因重复使用而损坏。此外，一些较小的便携式电子设备(例如，耳塞和智能手表)可能缺乏可用空间来提供充电端口。此外，一些用户可能会发现将电源线插入电子设备的充电端口以对该设备的电池充电很麻烦。
[0004]因此，为了解决这些问题，已经开发了无线电力发射。如图所示，无线电力发射系统10可以包括第一设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线电力电路，所述无线电力电路能够以收发器模式和Q因子测量模式操作，所述无线电力电路包括：线圈，具有第一端子和第二端子；桥式整流器，具有分别耦合到所述线圈的所述第一端子和所述第二端子的第一输入和第二输入，并且具有耦合到整流电压节点的输出；激励电路，耦合到所述线圈的所述第一端子并且被配置为在处于所述Q因子测量模式时利用脉冲信号驱动所述线圈；保护电路，在处于所述Q因子测量模式时将所述线圈的所述第一端子耦合到第一节点，而在处于所述收发器模式时将所述线圈的所述第一端子与所述第一节点解耦；以及Q因子感测电路，包括：放大器，具有耦合到所述第一节点和共模电压的输入，并且所述放大器生成具有输出电压的输出信号；比较器，具有耦合到第二节点和所述共模电压的输入，并且所述比较器生成指示所述线圈的所述第一端子处的电压的VCM交叉的比较输出；处理电路，被配置为接收所述比较输出并且基于所述比较输出生成使能信号；以及模数转换器，被配置为当被来自所述处理电路的所述使能信号使能时，数字化所述输出电压并且将经数字化的输出电压提供给所述处理电路以用于计算所述线圈的Q因子。2.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述比较器被配置为具有等于共模电压的上升阈值、等于所述共模电压的下降阈值、以及迟滞，使得当所述第二节点处的电压下降时，有效上升阈值等于所述上升阈值加上所述迟滞并且有效下降阈值等于所述下降阈值，并且使得当所述第二节点处的电压上升时，所述有效下降阈值等于所述下降阈值减去所述迟滞并且所述有效上升阈值等于所述上升阈值。3.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述处理电路基于在所述输出电压的第一峰值处获取的所述输出电压的第一样本的幅度、以及在所述输出电压的至少一个另一峰值处获取的所述输出电压的至少一个另一样本的幅度，计算所述线圈的所述Q因子。4.根据权利要求3所述的无线电力电路，其中所述处理电路将所述Q因子计算为：其中A1是在所述输出电压的所述第一峰值处获取的所述输出电压的所述第一样本，AN是在所述输出电压的第N峰值处获取的所述输出电压的第N样本。5.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述处理电路基于在所述输出电压的第一峰值处获取的所述输出电压的第一样本与在所述输出电压的第一波谷处获取的所述输出电压的第二样本之间的差值、以及在所述输出电压的另一峰值处获取的所述输出电压的第三样本与在所述输出电压的另一波谷处获取的所述输出电压的第四样本之间的差值，计算所述线圈的所述Q因子。6.根据权利要求5所述的无线电力电路，其中所述处理电路将所述Q因子计算为：
其中A1s是所述第一样本，A1b是所述第二样本，ANa是所述第三样本，并且ANb是所述第四样本。7.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述激励电路包括：驱动器，被配置为接收驱动信号并且基于所述驱动信号生成激励信号；以及p沟道晶体管，具有耦合到电源电压的源极、通过电阻耦合到二极管的阳极的漏极、以及被耦合以接收所述激励信号的栅极；其中所述二极管具有耦合到所述线圈的所述第一端子的阴极。8.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述放大器具有耦合到所述共模电压的同相端子、通过第一电容器电容耦合到所述第一节点的反相端子、以及通过第二电容器耦合到所述同相端子的输出，所述输出还耦合到所述模数转换器。9.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述比较器具有耦合到所述第一节点的同相端子、耦合到所述共模电压的反相端子、以及输出，在所述输出处生成所述比较输出。10.根据权利要求1所述的无线电力电路，还包括耦合在电源电压与所述第一节点之间的第一电阻、以及耦合在所述第一节点与地之间的第二电阻。11.根据权利要求1所述的无线电力电路，还包括耦合在电源电压与第二节点之间的第三电阻、以及耦合在所述第二节点与地之间的第四电阻，在所述第二节点处产生所述共模电压。12.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述保护电路包括一对串联耦合晶体管，所述一对串联耦合晶体管耦合在第一节点与所述线圈的所述第一端子之间并且具有耦合到Q因子感测使能信号的栅极，所述Q因子感测使能信号在处于Q因子感测模式时被断言，而在不处于Q因子感测模式时被取消断言。13.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中在所述Q因子测量模式下，所述处理电路被配置为通过以下方式确定第二无线电力电路接近于所述无线电力电路但在所述第二无线电力电路与所述无线电力电路之间不存在外部物体：确定所述输出信号的频率小于在不存在所述第二无线电力电路和所述外部物体的情况下所述输出信号的已知频率减去裕度值；以及还包括引起所述无线电力电路以全功率水平无线传输电力。14.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中在所述Q因子测量模式下，所述处理电路被配置为通过以下方式确定第二无线电力电路接近于所述无线电力电路但在所述第二无线电力电路与所述无线电...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：意法半导体亚太私人有限公司，
类型：发明
国别省市：