感應式電源供應器及其金屬異物檢知方法技術

本發明專利技術公開了一種感應式電源供應器，用來進行一感應電力傳送工作并檢測是否存在一金屬異物，該感應式電源供應器包含有一處理模塊，用來根據一默認數據以及一反饋信號，產生一控制信號；一驅動模塊，用來根據該控制信號，轉換一穩定電壓源為一驅動電壓；一感應線圈，用來電性傳輸該驅動電壓以進行該感應電力傳送工作；以及一反饋模塊，用來根據該感應線圈所接收的該驅動電壓，產生該反饋信號；其中，該默認數據是為該感應式電源供應器的一初始狀態且包含有該初始狀態中該驅動電壓所對應的一弦波振幅，而該金屬異物將影響該反饋信號所對應的一弦波振幅。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種感應式電源供應器及其金屬異物檢知方法，尤其涉及一種可同時進行一感應電力傳送工作并檢測是否存在一金屬異物的感應式電源供應器及其金屬異物檢知方法。
技術介紹
已知技術中，有關電磁感應式電力系統最重要的問題，即其必需能適性地識別放置于一發射線圈上等待感應電力傳送工作的一可充電裝置，其中將使用類似烹調用電磁爐的工作原理，而對應產生高功率的電磁波能量來進行感應電力傳送工作。工作過程中，當高功率的電磁波能量是由一外來金屬所接收時，將因電磁感應效應使外來金屬產生加熱并造成危險疑慮。在此情況下，發展電磁感應式電力系統的各家廠商，將致力于發展可識別目標的感應技術，其中普遍采用感應線圈的技術，即建立一受電端與一供電端的無線數據信號 傳輸，并使用受電端的一接收線圈來反饋數據信號，同時使用供電端的一發射線圈來接收數據信號，在此情況下，已可提供相對有效的無線傳輸方式，進而完成受電端與供電端間的無線數據傳輸與感應電力傳送工作。然而，當各家廠商欲同時進行感應電力傳送工作與無線數據傳輸時，由于感應電力傳送工作是常用大功率的主要載波來進行傳輸，其易受到外在環境的各種信號干擾，而較難同時達成無線數據傳輸。也有其它廠商于現有的感應電力傳送工作下，結合另一個無線數據傳輸的工作，例如通過紅外線、藍芽、RFID標簽、WiFi等方式來建立無線數據傳輸，不過卻需要對應增設無線傳輸模塊，而使生產成本上升并降低市場接受度，故當前的市場仍傾向選擇感應線圈，并搭配效率更高的傳輸機制，來同時進行感應電力傳送工作與無線數據傳輸。值得注意地，在不同的感應電力傳送工作與無線數據傳輸下，都必須先于供電端上利用一檢測信號，以辨識受電端的可充電裝置是否正確，才開始提供感應電力傳送工作。換句話說，當使用者在供電端的發射線圈上放置一個無法反饋無線數據信號的金屬異物(例如硬幣、鑰匙、回形針等)時，由于供電端發出檢測信號后將無法接收到默認的正確的反饋數據信號，在此情況下將不啟動供電端的感應電力傳送工作，以避免對金屬異物加熱而產生危險疑慮。然而，上述技術仍存在一個缺陷，即當供電端判斷存在有可充電裝置，且供電端與受電端間存在有金屬異物部分遮蔽發射線圈與接收線圈的交互作用區域時，在此情況下，供電端與受電端將通過未遮蔽區域進行無線數據傳輸，使金屬異物因吸收部分電磁能量而有加熱造成危險之慮。針對上述問題，于臺灣專利公開號TW 201143250「輸入寄生金屬檢測」的專利技術專利說明書中已提出其對應的解決方式，其是分析供電端的輸入功率與受電端輸出的功率的差值為功率損耗值，藉由過大的功率損耗判別為有金屬異物進而進行電力關閉的安全控制。然而，功率損耗并不是只有金屬異物會造成，當供電線圈與受電線圈相對位置偏移時，也會使功率損耗增加，故該專利技術的技術需先定義發射/接收線圈與其它電源轉換組件的功率損耗數據，或是事先量測所有可能的金屬異物所對應的功率損耗數據來作為判斷依據，再根據運作時所檢測到的實際功率損耗變化來進行比對。然而，進行該方法前仍需默認例如驅動電壓、零件特性、線圈規格等不同參數的設定，若使用過程中有變動上述默認參數時，將需要重設而使該方法的設計上缺乏彈性，不易正確判別是否存在有異常金屬。除此之外，該方法仍需于供電端與受電端處設置電流檢測電路，以計算電流與電壓的值來量測供電端與受電端的功率變化，不過上述電流檢測電路可能無法精準量測實際消耗的功率變化，且受電端的功率變化也需通過無線信號傳輸的方式傳送到供電端一并計算，是否能同步完成信號傳輸以供后續計算，也可能據此發生誤差而無法精準判斷是否有金屬異物的存在。因此，提供一種更有效率的感應式電源供應器及其金屬異物檢知方法，可同時進行感應電力傳送工作并檢測是否存在金屬異物，已成為本領域的重要課題。
技術實現思路
因此，本專利技術的主要目的即在于提供一種可同時進行感應電力傳送工作并檢測是 否存在金屬異物的感應式電源供應器及其金屬異物檢知方法。本專利技術公開一種感應式電源供應器，用來進行一感應電力傳送工作并檢測是否存在一金屬異物，該感應式電源供應器包含有一輸入電源模塊，用來接收一穩定電壓源；一存儲模塊，用來存儲一默認數據；一處理模塊，耦接于該輸入電源模塊與該存儲模塊，用來根據該默認數據以及一反饋信號，產生一控制信號；一驅動模塊，耦接于該輸入電源模塊與該處理模塊，用來根據該控制信號，轉換該穩定電壓源為一驅動電壓；一感應線圈，耦接于該驅動模塊，用來電性傳輸該驅動電壓至一受電裝置，以進行該感應電力傳送工作；以及一反饋模塊，耦接于該感應線圈，用來根據該感應線圈所接收的該驅動電壓，產生該反饋信號；其中，該默認數據是為該感應式電源供應器的一初始狀態且包含有該初始狀態中該驅動電壓所對應的一弦波振幅，而進行該感應電力傳送工作中若存在該金屬異物，將影響該反饋信號所對應的一弦波振幅，使該處理模塊對應產生該控制信號。本專利技術還公開一種用于一感應式電源供應器的方法，該感應式電源供應器包含有一處理模塊、一感應線圈以及一默認數據，用來進行一感應電力傳送工作同時檢測該感應式電源供應器中是否存在一金屬異物，該方法包含有根據一控制信號，切換該感應式電源供應器于一設定工作與一感應電力傳送工作間；以及當該感應式電源供應器進行該設定工作時，該處理模塊是進行一第一工作流程，而當該感應式電源供應器進行該設定工作時，該處理模塊是進行一第二工作流程；其中，該默認數據是為該感應式電源供應器的一初始狀態，并形成一初始查找表，該第一工作流程是修改該感應式電源供應器的該初始查找表以形成一修改查找表，該第二工作流程是根據修改查找表，檢測該感應式電源供應器中是否存在該金屬異物。附圖說明圖I為本專利技術實施例一感應式電源供應器的示意圖。圖2為本專利技術實施例中電容與感應線圈對應產生的一振幅曲線的示意圖。圖3為本專利技術實施例中電容與感應線圈于不同穩定電壓源下對應產生的不同振幅曲線的示意圖。圖4為本專利技術實施例中電容與感應線圈的等效電容值與等效電感值發生變化時產生的不同振幅曲線的示意圖。圖5為本專利技術實施例中電容與感應線圈默認有一誤差范圍的振幅曲線的示意圖。圖6為本專利技術實施例另一感應式電源供應器的示意圖。圖7為本專利技術實施例一切換流程的流程圖。圖8為本專利技術實施例一第一工作流程的流程圖。圖9為本專利技術實施例一第二工作流程的流程圖。 其中，附圖標記說明如下10、60感應式電源供應器100輸入電源模塊1000接收單元102存儲模塊104處理模塊106驅動模塊1060驅動單元108感應線圈110反饋模塊1110第一檢測單元1112第二檢測單元600切換模塊602提示模塊70切換流程700、702、704、706、800、802、804、步驟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程序代碼F0、F1、F2、F3、F4工作時鐘R1、R2電阻SffU Sff2開關晶體管S_C控制信號S_DV、V1 V4驅動電壓S_DV2諧振弦波S_FB、S_FB1反饋信號S_IS初始狀態VIN輸入電壓VS穩定電壓源WO、W0_H、W0_L、Wl W4振幅曲線W本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種感應式電源供應器，用來進行一感應電力傳送工作并檢測是否存在一金屬異物，其特征在于，該感應式電源供應器包含有：一輸入電源模塊，用來接收一穩定電壓源；一存儲模塊，用來存儲一默認數據；一處理模塊，耦接于該輸入電源模塊與該存儲模塊，用來根據該默認數據以及一反饋信號，產生一控制信號；一驅動模塊，耦接于該輸入電源模塊與該處理模塊，用來根據該控制信號，轉換該穩定電壓源為一驅動電壓；一感應線圈，耦接于該驅動模塊，用來電性傳輸該驅動電壓至一受電裝置，以進行該感應電力傳送工作；以及一反饋模塊，耦接于該感應線圈，用來根據該感應線圈所接收的該驅動電壓，產生該反饋信號；其中，該默認數據是為該感應式電源供應器的一初始狀態且包含有該初始狀態中該驅動電壓所對應的一弦波振幅，而進行該感應電力傳送工作中若存在該金屬異物，將影響該反饋信號所對應的一弦波振幅，使該處理模塊對應產生該控制信號。

【技術特征摘要】
2011.09.20 US 13/237,6681.一種感應式電源供應器，用來進行一感應電力傳送工作并檢測是否存在 一金屬異物，其特征在于，該感應式電源供應器包含有 一輸入電源模塊，用來接收一穩定電壓源； 一存儲模塊，用來存儲一默認數據； 一處理模塊，耦接于該輸入電源模塊與該存儲模塊，用來根據該默認數據以及一反饋信號，產生一控制信號； 一驅動模塊，耦接于該輸入電源模塊與該處理模塊，用來根據該控制信號，轉換該穩定電壓源為一驅動電壓； 一感應線圈，耦接于該驅動模塊，用來電性傳輸該驅動電壓至一受電裝置，以進行該感應電力傳送工作；以及· 一反饋模塊，耦接于該感應線圈，用來根據該感應線圈所接收的該驅動電壓，產生該反饋信號； 其中，該默認數據是為該感應式電源供應器的一初始狀態且包含有該初始狀態中該驅動電壓所對應的一弦波振幅，而進行該感應電力傳送工作中若存在該金屬異物，將影響該反饋信號所對應的一弦波振幅，使該處理模塊對應產生該控制信號。2.如權利要求I所述的感應式電源供應器，其特征在于，該感應線圈還耦接一電容來包含有一等效電容值與一等效電感值，而該初始狀態是根據該等效電容值與該等效電感值，于包含有多個工作時鐘與多個弦波振幅的一二維坐標上形成一振幅曲線，且該二維坐標的一橫軸是該多個工作時鐘而該二維坐標的一縱軸是該多個弦波振幅。3.如權利要求2所述的感應式電源供應器，其特征在于，于該二維坐標上，當該驅動電壓是增加時，該振幅曲線是沿該縱軸向上平移且該振幅曲線的一最大弦波振幅是增加。4.如權利要求2所述的感應式電源供應器，其特征在于，當該等效電容值與該等效電感值是增加時，于固定的該工作時鐘下該振幅曲線所對應的一弦波振幅是減少，而當該等效電容值與該等效電感值是減少時，于固定的該工作時鐘下該振幅曲線所對應的一弦波振幅是增加。5.如權利要求2所述的感應式電源供應器，其特征在于，當該金屬異物是位于該感應線圈的一映射平面上時，于每一該工作時鐘下該反饋信號的該弦波振幅是增加。6.如權利要求5所述的感應式電源供應器，其特征在于，該存儲模塊還包含有一程序代碼，用來判斷該反饋信號的該弦波振幅與該默認數據的該弦波振幅間的差值是否超過一誤差范圍。7.如權利要求6所述的感應式電源供應器，其特征在于，該存儲模塊是用來存儲一查找表，且該查找表包含有該二維坐標的該多個工作時鐘與該多個弦波振幅以及每一該多個工作時鐘與每一該多個弦波振幅所對應的該誤差范圍。8.如權利要求6所述的感應式電源供應器，其特征在于，當該反饋信號的該弦波振幅與該默認數據的該弦波振幅間的差值是大于該誤差范圍時，該處理模塊是產生一第一中止信號，使該感應式電源供應器停止該感應電力傳送工作。9.如權利要求6所述的感應式電源供應器，其特征在于，還包含有一提示模塊，當該反饋信號的該弦波振幅與該默認數據的該弦波振幅間的差值是大于該誤差范圍時，該提示模塊是對應產生一提示信號。10.如權利要求I所述的感應式電源供應器，其特征在于，還包含有一切換模塊，用來產生一切換信號，以切換于該處理模塊于一設定工作與該感應電力傳送工作間。11.如權利要求10所述的感應式電源供應器，其特征在于，該存儲模塊中還包含有一程序代碼，用來比較該反饋信號的一工作電壓與該默認數據的一工作電壓。12.如權利要求11所述的感應式電源供應器，其特征在于，當該反饋信號的該工作電壓是大于該默認數據的該工作電壓時，該處理模塊是產生一第二中止信號來結束該設定模式。13.如權利要求I所述的感應式電源供應器，其特征在于，該存儲模塊還包含有一非揮發性內存，對應存儲有該默認數據以及另一程序代碼，且該程序代碼是控制該處理模塊，以通過一變頻方式取得該感應式電源供應...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡明球，詹其哲，
申請(專利權)人：富達通科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：