感应式电源供应器及其金属异物检知方法技术

本发明专利技术公开了一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物，该感应式电源供应器包含有一处理模块，用来根据一默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号；一驱动模块，用来根据该控制信号，转换一稳定电压源为一驱动电压；一感应线圈，用来电性传输该驱动电压以进行该感应电力传送工作；以及一反馈模块，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而该金属异物将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种感应式电源供应器及其金属异物检知方法，尤其涉及一种可同时进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物的感应式电源供应器及其金属异物检知方法。
技术介绍
已知技术中，有关电磁感应式电力系统最重要的问题，即其必需能适性地识别放置于一发射线圈上等待感应电力传送工作的一可充电装置，其中将使用类似烹调用电磁炉的工作原理，而对应产生高功率的电磁波能量来进行感应电力传送工作。工作过程中，当高功率的电磁波能量是由一外来金属所接收时，将因电磁感应效应使外来金属产生加热并造成危险疑虑。在此情况下，发展电磁感应式电力系统的各家厂商，将致力于发展可识别目标的感应技术，其中普遍采用感应线圈的技术，即建立一受电端与一供电端的无线数据信号 传输，并使用受电端的一接收线圈来反馈数据信号，同时使用供电端的一发射线圈来接收数据信号，在此情况下，已可提供相对有效的无线传输方式，进而完成受电端与供电端间的无线数据传输与感应电力传送工作。然而，当各家厂商欲同时进行感应电力传送工作与无线数据传输时，由于感应电力传送工作是常用大功率的主要载波来进行传输，其易受到外在环境的各种信号干扰，而较难同时达成无线数据传输。也有其它厂商于现有的感应电力传送工作下，结合另一个无线数据传输的工作，例如通过红外线、蓝芽、RFID标签、WiFi等方式来建立无线数据传输，不过却需要对应增设无线传输模块，而使生产成本上升并降低市场接受度，故当前的市场仍倾向选择感应线圈，并搭配效率更高的传输机制，来同时进行感应电力传送工作与无线数据传输。值得注意地，在不同的感应电力传送工作与无线数据传输下，都必须先于供电端上利用一检测信号，以辨识受电端的可充电装置是否正确，才开始提供感应电力传送工作。换句话说，当使用者在供电端的发射线圈上放置一个无法反馈无线数据信号的金属异物(例如硬币、钥匙、回形针等)时，由于供电端发出检测信号后将无法接收到默认的正确的反馈数据信号，在此情况下将不启动供电端的感应电力传送工作，以避免对金属异物加热而产生危险疑虑。然而，上述技术仍存在一个缺陷，即当供电端判断存在有可充电装置，且供电端与受电端间存在有金属异物部分遮蔽发射线圈与接收线圈的交互作用区域时，在此情况下，供电端与受电端将通过未遮蔽区域进行无线数据传输，使金属异物因吸收部分电磁能量而有加热造成危险之虑。针对上述问题，于台湾专利公开号TW 201143250「输入寄生金属检测」的专利技术专利说明书中已提出其对应的解决方式，其是分析供电端的输入功率与受电端输出的功率的差值为功率损耗值，藉由过大的功率损耗判别为有金属异物进而进行电力关闭的安全控制。然而，功率损耗并不是只有金属异物会造成，当供电线圈与受电线圈相对位置偏移时，也会使功率损耗增加，故该专利技术的技术需先定义发射/接收线圈与其它电源转换组件的功率损耗数据，或是事先量测所有可能的金属异物所对应的功率损耗数据来作为判断依据，再根据运作时所检测到的实际功率损耗变化来进行比对。然而，进行该方法前仍需默认例如驱动电压、零件特性、线圈规格等不同参数的设定，若使用过程中有变动上述默认参数时，将需要重设而使该方法的设计上缺乏弹性，不易正确判别是否存在有异常金属。除此之外，该方法仍需于供电端与受电端处设置电流检测电路，以计算电流与电压的值来量测供电端与受电端的功率变化，不过上述电流检测电路可能无法精准量测实际消耗的功率变化，且受电端的功率变化也需通过无线信号传输的方式传送到供电端一并计算，是否能同步完成信号传输以供后续计算，也可能据此发生误差而无法精准判断是否有金属异物的存在。因此，提供一种更有效率的感应式电源供应器及其金属异物检知方法，可同时进行感应电力传送工作并检测是否存在金属异物，已成为本领域的重要课题。
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同时进行感应电力传送工作并检测是 否存在金属异物的感应式电源供应器及其金属异物检知方法。本专利技术公开一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物，该感应式电源供应器包含有一输入电源模块，用来接收一稳定电压源；一存储模块，用来存储一默认数据；一处理模块，耦接于该输入电源模块与该存储模块，用来根据该默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号；一驱动模块，耦接于该输入电源模块与该处理模块，用来根据该控制信号，转换该稳定电压源为一驱动电压；一感应线圈，耦接于该驱动模块，用来电性传输该驱动电压至一受电装置，以进行该感应电力传送工作；以及一反馈模块，耦接于该感应线圈，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而进行该感应电力传送工作中若存在该金属异物，将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅，使该处理模块对应产生该控制信号。本专利技术还公开一种用于一感应式电源供应器的方法，该感应式电源供应器包含有一处理模块、一感应线圈以及一默认数据，用来进行一感应电力传送工作同时检测该感应式电源供应器中是否存在一金属异物，该方法包含有根据一控制信号，切换该感应式电源供应器于一设定工作与一感应电力传送工作间；以及当该感应式电源供应器进行该设定工作时，该处理模块是进行一第一工作流程，而当该感应式电源供应器进行该设定工作时，该处理模块是进行一第二工作流程；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态，并形成一初始查找表，该第一工作流程是修改该感应式电源供应器的该初始查找表以形成一修改查找表，该第二工作流程是根据修改查找表，检测该感应式电源供应器中是否存在该金属异物。附图说明图I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中电容与感应线圈对应产生的一振幅曲线的示意图。图3为本专利技术实施例中电容与感应线圈于不同稳定电压源下对应产生的不同振幅曲线的示意图。图4为本专利技术实施例中电容与感应线圈的等效电容值与等效电感值发生变化时产生的不同振幅曲线的示意图。图5为本专利技术实施例中电容与感应线圈默认有一误差范围的振幅曲线的示意图。图6为本专利技术实施例另一感应式电源供应器的示意图。图7为本专利技术实施例一切换流程的流程图。图8为本专利技术实施例一第一工作流程的流程图。图9为本专利技术实施例一第二工作流程的流程图。 其中，附图标记说明如下10、60感应式电源供应器100输入电源模块1000接收单元102存储模块104处理模块106驱动模块1060驱动单元108感应线圈110反馈模块1110第一检测单元1112第二检测单元600切换模块602提示模块70切换流程700、702、704、706、800、802、804、步骤806、808、810、900、902、904、906、908、91080第一工作流程90第二工作流程A1、A2、A3、A4、A2_H、A2_L弦波振幅Amax、Almax A4max最大弦波振幅A2_D下限弦波振幅A2_U上限弦波振幅CD、CDl程序代码F0、F1、F2、F3、F4工作时钟R1、R2电阻SffU Sff2开关晶体管S_C控制信号S_DV、V1 V4驱动电压S_DV2谐振弦波S_FB、S_FB1反馈信号S_IS初始状态VIN输入电压VS稳定电压源WO、W0_H、W0_L、Wl W4振幅曲线W本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在一金属异物，其特征在于，该感应式电源供应器包含有：一输入电源模块，用来接收一稳定电压源；一存储模块，用来存储一默认数据；一处理模块，耦接于该输入电源模块与该存储模块，用来根据该默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号；一驱动模块，耦接于该输入电源模块与该处理模块，用来根据该控制信号，转换该稳定电压源为一驱动电压；一感应线圈，耦接于该驱动模块，用来电性传输该驱动电压至一受电装置，以进行该感应电力传送工作；以及一反馈模块，耦接于该感应线圈，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号；其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而进行该感应电力传送工作中若存在该金属异物，将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅，使该处理模块对应产生该控制信号。

【技术特征摘要】
2011.09.20 US 13/237,6681.一种感应式电源供应器，用来进行一感应电力传送工作并检测是否存在 一金属异物，其特征在于，该感应式电源供应器包含有 一输入电源模块，用来接收一稳定电压源； 一存储模块，用来存储一默认数据； 一处理模块，耦接于该输入电源模块与该存储模块，用来根据该默认数据以及一反馈信号，产生一控制信号； 一驱动模块，耦接于该输入电源模块与该处理模块，用来根据该控制信号，转换该稳定电压源为一驱动电压； 一感应线圈，耦接于该驱动模块，用来电性传输该驱动电压至一受电装置，以进行该感应电力传送工作；以及· 一反馈模块，耦接于该感应线圈，用来根据该感应线圈所接收的该驱动电压，产生该反馈信号； 其中，该默认数据是为该感应式电源供应器的一初始状态且包含有该初始状态中该驱动电压所对应的一弦波振幅，而进行该感应电力传送工作中若存在该金属异物，将影响该反馈信号所对应的一弦波振幅，使该处理模块对应产生该控制信号。2.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，该感应线圈还耦接一电容来包含有一等效电容值与一等效电感值，而该初始状态是根据该等效电容值与该等效电感值，于包含有多个工作时钟与多个弦波振幅的一二维坐标上形成一振幅曲线，且该二维坐标的一横轴是该多个工作时钟而该二维坐标的一纵轴是该多个弦波振幅。3.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，于该二维坐标上，当该驱动电压是增加时，该振幅曲线是沿该纵轴向上平移且该振幅曲线的一最大弦波振幅是增加。4.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该等效电容值与该等效电感值是增加时，于固定的该工作时钟下该振幅曲线所对应的一弦波振幅是减少，而当该等效电容值与该等效电感值是减少时，于固定的该工作时钟下该振幅曲线所对应的一弦波振幅是增加。5.如权利要求2所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该金属异物是位于该感应线圈的一映射平面上时，于每一该工作时钟下该反馈信号的该弦波振幅是增加。6.如权利要求5所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块还包含有一程序代码，用来判断该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是否超过一误差范围。7.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块是用来存储一查找表，且该查找表包含有该二维坐标的该多个工作时钟与该多个弦波振幅以及每一该多个工作时钟与每一该多个弦波振幅所对应的该误差范围。8.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是大于该误差范围时，该处理模块是产生一第一中止信号，使该感应式电源供应器停止该感应电力传送工作。9.如权利要求6所述的感应式电源供应器，其特征在于，还包含有一提示模块，当该反馈信号的该弦波振幅与该默认数据的该弦波振幅间的差值是大于该误差范围时，该提示模块是对应产生一提示信号。10.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，还包含有一切换模块，用来产生一切换信号，以切换于该处理模块于一设定工作与该感应电力传送工作间。11.如权利要求10所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块中还包含有一程序代码，用来比较该反馈信号的一工作电压与该默认数据的一工作电压。12.如权利要求11所述的感应式电源供应器，其特征在于，当该反馈信号的该工作电压是大于该默认数据的该工作电压时，该处理模块是产生一第二中止信号来结束该设定模式。13.如权利要求I所述的感应式电源供应器，其特征在于，该存储模块还包含有一非挥发性内存，对应存储有该默认数据以及另一程序代码，且该程序代码是控制该处理模块，以通过一变频方式取得该感应式电源供应...

【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：