高功率感應式電源供應器及其中的雙相解碼的方法
2023-06-18 10:05:56
專利名稱：高功率感應式電源供應器及其中的雙相解碼的方法
技術領域：
本發明是提供一種高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，尤指可同步傳送電源、數據訊號，且調節供電線圈與受電線圈的功率大小，並通過雙相數據解析作業於受電端滿載時，依然可正確解析數據碼，而使系統穩定運作。
背景技術：
生活環境進入數字時代，各種數字式產品更充斥在生活周遭，例如數字相機、行動電話、音樂播放器(MP3、MP4)等各種可攜式電子裝置，且各種可攜式電子裝置、產品均朝向輕、薄、短、小的設計理念，但如要達到可隨時攜帶使用目的首先必須要解決的即是用電的問題，一般最普遍的方式就是在可攜式電子裝置內裝設充電電池，在電力耗盡時，能重新充電，但現今每個人都具有多個可攜式電子裝置，每個可攜式電子裝置都各自有特定相容的充電器，每當購買新的可攜式電子裝置，就需要額外購買一個相對應的充電器，便會增加經濟上的負擔，且又需佔用大量空間來進行收納，更因多個電子裝置的充電器都一同收納，當需要特定充電器時，又會產生耗費時間尋找比對的缺失。但充電器在使用時，必須以連接接口(插頭)插接到電源插座，再將另一端的連接器插接到可攜式電子裝置，使其可攜式電子裝置進行充電，待充電完成後，才將充電器上的電子裝置移除，然因充電器需要在有電源插座的地方才可進行電性插接、充電，導致充電地點受到限制，如果處於室外即無法進行充電。又一般電子裝置除了充電之外，也必須進行相關功能的設定或數據的編輯、傳送等，除了通過電子裝置直接進行設定、輸入之外，有些電子裝置(如音樂播放器〔MP3、MP4等〕、數字相機、電子表、攜帶型遊戲機、無線遊戲手把、控制器等)並無法直接進行設定，必須通過另外的電子產品(電腦、個人數字助理等)才能進行功能設定、數據的傳輸，而一般電子裝置在進行充電的同時，並無法同步進行數據的傳輸，必須分開進行；且目前市面上所推出的感應式電源供應器(或稱無線式充電器)是利用二個線圈，其中一個作為發射電力的供電端，另一個當作接收電力的受電端進行運作，由於無線電力的能量具有危險性，會對金屬物體加熱，原理如同電磁爐，會造成放在供電端上的物體容易因受熱造成損壞或故障的現象。而在感應式電源供應器中，為了安全運作，則供電端與受電端之間必須能夠互相辨識，才能開始進行供電，即在如此功能的需求下，需要在供電端與受電端建立控制數據碼傳送的方法，且數據碼的傳送功能必須相當穩定，才可以使電力傳送穩定運作，昔知技術中是在受電端上調製改變受電線圈上的負載狀況，通過反饋到供電端的線圈上，利用電路檢測訊號變化後，再以預設安排的解析程序取出數據碼，然如此作法當加在受電端輸出電力端負載為穩定時，方可採用，若受電端輸出電力端的負載為變動的情況，即不可使用，因輸出電力端的負載為影響到原本受電端上調製訊號，導致數據碼的傳送無法穩定運作。另，當受電端輸出電力處於滿載情況，由於輸出阻抗狀態改變，會使供電端解析訊號的極性改變，一但極性改變後即無法解析數據，而致控制數據傳送中斷，並直接影響充電的功能無法順利運作。因此，如何解決現有電子裝置在同步進行充電、數據傳輸的作業時無法穩定傳送數據碼的問題與缺失，且充電與數據的傳輸，容易受到供電端、受電端之間的負載特性改變的相互影響，以致數據訊號傳輸中斷或無法傳輸的困擾，即為從事此行業的相關廠商所亟欲研究改善的方向所在。故，發明人有鑑於上述的問題與缺失，乃搜集相關數據，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積的多年經驗，經由不斷試作及修改，始研發出此種可供電子裝置於進行充電時仍可穩定傳輸數據訊號，使供系統穩定運作的高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法的發明專利誕生。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種高功率感應式電源供應器及高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，以解決上述現有技術中的問題。為了達到上述目的，本發明提供一種高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，該供電模塊、受電模塊的數據訊號解析步驟是(a)設定供電微處理器的正相與反相比較器，觸發中斷數據解析初始化，並清除暫存區數據；(b)等待觸發中斷發生；(c)是否發生觸發中斷，若是、即執行步驟(e)，若否、即執行步驟⑷；(d)判斷最大數據長度計時器溢位，若是、即執行步驟(a)，若否、即執行步驟(b)；(e)判斷為正相或反相觸發，若為正相、即執行步驟(f)，若為反相、即執行步驟(g);(f)第一次觸發為正相，設定關閉反相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為正相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(h)；(g)第一次觸發為反相，設定關閉正相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為反相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(h)；(h)檢查訊號長度是否符合設定長度內，若是、即執行步驟(i)，若否、即執行步驟(j);(i)符合設定長度內解析完成，設定位元數據，並執行步驟(k)；(j)不符合設定長度，判斷為噪聲，清除現有數據再重新設定程序，且執行步驟(a)；(k)檢查是否接收完所設定的位元數，若否、即執行步驟(I)，若是、即執行步驟(m)；(I)未接收完成，等待下一次觸發中斷，執行步驟(C)；(m)完成接收數據位元數，將數據設定到數據暫存器待處理，並將數據解析程序出始化，再同步執行步驟(n)、(a)；(η)供電微處理器接收完成數據。
5
為了達到上述目的，本發明還提供一種高功率感應式電源供應器，包括供電模塊、受電模塊；其中該供電模塊設有內建二組比較器的供電微處理器，且由供電微處理器分別電性連接驅動供電模塊運作的供電驅動單元、偵測及解析線圈數據訊號的訊號解析電路、偵測供電線圈的電壓的線圈電壓檢測電路、顯示供電模塊運作狀態的顯示單元、供應所需電源的供電單元、分壓電阻單元及電源接地端，並通過供電驅動單元電性連接諧振電路，則利用諧振電路、線圈電壓檢測電路及訊號解析電路，再分別電性連接可對外發送電源、傳輸數據訊號的供電線圈；該受電模塊設有配合供電模塊的供電線圈進行感應訊號傳輸的受電線圈，而受電模塊設有受電微處理器，且受電微處理器分別電性連接偵測供電源的電壓的電壓偵測電路、作業中開關控制的斷路保護電路、穩定供電源的電壓的穩壓電路、進行數據訊號編碼的調幅載波調製電路、穩定供電源電壓的直流降壓器，以通過斷路保護電路、直流降壓器、電壓偵測電路分別電性連接對電力訊號濾波、整流的整流濾波電路，而整流濾波電路再與調幅載波調製電路分別電性連接諧振電路、受電線圈。本發明的有益效果在於本發明的該電源供應器的供電模塊、受電模塊，為通過供電線圈、受電線圈感應傳送電源及傳輸數據訊號，並於受電模塊的受電微處理器分別電性連接調幅載波調製電路、斷路保護電路及穩壓電路等，進行控制訊號且通過時序安排，以穩定傳輸數據訊號，並由供電模塊的供電微處理器內建二組比較器、數據碼解析軟體，供感應式電源的電源傳送時，亦能穩定傳送數據碼，使電源供應器自動修正供電模塊可以通過數據碼內容進行控制電力傳送功率大小，而使受電模塊接收電力功率保持穩定，再利用供電微處理器內建二組比較器，可於受電模塊滿載輸出時，仍可正確解析數據訊號碼，達到使電源供應器穩定運作的目的。本發明的該供電模塊的供電微處理器，是內建二組比較器，二組比較器分別設有二輸入端，是分別為待處理訊號輸入的輸入正端(+)、參考準位電壓輸入的輸入負端(_)，以供二組輸入正端與輸入負端的電壓比較後，即可通過供電處理器內建的數字邏輯準位的判別程序，進行處理；而二組比較器的訊號輸入正端分別電性連接於訊號解析電路的輸出側，且二組比較器的參考準位的輸入負端，是分別電性連接於分壓電阻單元的二組分壓電阻，並將參考準位電壓設應在數據訊號的穩態電壓值的上、下二側，則在無數據訊號的狀態時，即不會觸動比較器產生輸出訊號。
圖I為本發明供電模塊的簡易電路圖2為本發明受電模塊的簡易電路圖3為本發明的供電模塊運作流程圖(一)
圖4為本發明的供電模塊運作流程圖(二)
圖5為本發明的比較器簡易圖6為本發明的正相數據訊號波形圖7為本發明的反相數據訊號波形圖8為本發明的比較器參考電壓準位設定圖
圖9為本發明的正相波形解碼圖；圖10為本發明的反相波形解碼圖；圖11為本發明的數據訊號解析流程圖(一)；圖12為本發明的數據訊號解析流程圖(二)。附圖標記說明I-供電模塊；11-供電微處理器；111-訊號輸入正端；112-訊號輸入正端；113_訊號輸入負端；114_訊號輸入負端；12_供電驅動單元；121-M0SFET驅動器；122_高端MOSFET元件；123_低端MOSFET元件；13-訊號解析電路；131_電阻；132_電容；133_整流二極體；1331-輸入側；134_輸出側；14_線圈電壓檢測電路;141_電阻；142~電容；15_顯示單元；16-供電單元；161-供電源；162_偵測用分壓電阻；163-偵測用分壓電阻；164-直流降壓器；17-諧振電路；171-供電線圈；18-分壓電阻單元；181-正相解碼電壓準位分壓電阻；182-正相解碼電壓準位分壓電阻；183-反相解碼電壓準位分壓電阻；184-反相解碼電壓準位分壓電阻；2_受電模塊；21_受電微處理器；22_電壓偵測電路；221_電阻；222_偵測端點；23_整流濾波電路；231_整流器；232_電容；24_調幅載波調製電路；241_電感；242_整流二極體；243-M0FSET元件；25_斷路保護電路；251_電阻；252_P型MOFSET元件；253_N型MOFSET元件；26_穩壓電路；261-緩衝用電容；262_直流降壓器；263_受電輸出端；27_直流降壓器；28_諧振電路；281_受電線圈。
具體實施例方式為達成上述目的及功效，本發明所採用的技術手段及其構造，茲繪圖就本發明的較佳實施例詳加說明其特徵、功能與實施方法如下，俾利完全了解。請參閱圖I至圖4所示，為本發明供電模塊的簡易電路圖、受電模塊的簡易電路圖、步驟流程圖(一)、步驟流程圖(二)，由圖中所示可以清楚看出，本發明的無線感應裝置包括供電模塊I、受電模塊2，其中該供電模塊I是具有供電微處理器11，在供電微處理器11中設有操作程序、控制程序、數據碼解析軟體、數字邏輯準位的判別程序等相關軟體程序，再於供電微處理器11內建二組比較器，而二組比較器分別設有訊號輸入正端(+)111、112以及二組訊號輸入負端(_)113、114，且供電微處理器11是分別電性連接供電驅動單元12、訊號解析電路13、線圈電壓檢測電路14、顯示單元15、供電單元16、分壓電阻單元18,而供電驅動單元12是設有MOSFET驅動器121，且MOSFET驅動器121是分別連接於供電微處理器11、高端MOSFET元件122、低端MOSFET元件123，以通過高端MOSFET元件122、低端MOSFET元件123分別連接至諧振電路17，再通過高端MOSFET元件122電性連接供電單元16 ;至於訊號解析電路13是利用多個呈串、並聯的電阻131、電容132再串聯整流二極體133，以通過整流二極體133的輸入側1331，電性連接至諧振電路17，再利用訊號解析電路13另側的輸出側134，電性連接於供電微處理器11的二訊號輸入正端111、112,至於供電微處理器11的一訊號輸入負端113，是電性連接至分壓電阻單元18的串聯式正相解碼電壓準位分壓電阻181、182，而供電微處理器11的另一訊號輸入負端114，即電性連接於反相解碼電壓準位分壓電阻183、184，並利用分壓電阻單元18電性連接於供電微處理器11、供電單元16的直流降壓器164 ；而供電單元16是分別連接有供電源161、呈串聯的二偵測用分壓電阻162、163、直流降壓器164，且供電單元16電性連接於供電驅動單元12 ;並於諧振電路17連接有可傳送電能、傳輸數據訊號的供電線圈171。該受電模塊2是設有受電微處理器21，受電微處理器21設有操作程序、控制程序等相關軟體程序，在受電微處理器21是分別連接於電壓偵測電路22、整流濾波電路23、調幅載波調製電路24、斷路保護電路25、穩壓電路26、直流降壓器27 ;且電壓偵測電路22是具有串聯式的多個電阻221電性連接於受電微處理器21，並利用串聯式電阻221再分別串聯偵測端點222、整流濾波電路23、斷路保護電路25、直流降壓器27 ;且整流濾波電路23具有整流器231及電容232，分別並聯電壓偵測電路22、斷路保護電路25及直流降壓器27，再通過整流器231並聯諧振電路28及受電線圈281 ;且諧振電路28、受電線圈281則串連調幅載波調製電路24，而調幅載波調製電路24是具有串聯的電感241、整流二極體242及MOFSET元件243 ;而斷路保護電路25是串聯電阻251、P型MOFSET元件252及N型MOFSET元件253，則利用N型MOFSET元件253電性連接於受電微處理器21，另利用P型MOFSET元件252，電性連接於穩壓電路26的緩衝用電容261、直流降壓器262，則利用直流降壓器262電性連接受電輸出端263 ;而電壓偵測電路22、斷路保護電路25、穩壓電路26及直流降壓器27，分別電性連接於受電微處理器21，並利用電壓偵測電路22、斷路保護電路25及直流降壓器27，分別電性連接於整流濾波電路23，再以整流濾波電路23、調幅載波調製電路24電性連接於諧振電路28，即由諧振電路28電性連接受電線圈281。而受電模塊2的受電微處理器21，電性連接調幅載波調製電路24、斷路保護電25，進行操作控制數據訊號，並利用受電微處理器21電性連接穩壓路26，控制數據訊號通過時序安排，經由受電微處理器21電性連接的調幅載波調製電路24，執行調幅載波的調製作業後，即通過受電線圈281反饋至供電模塊I的供電線圈171，進行穩定的數據訊號傳輸，且供電線圈171於接收受電線圈281的數據訊號後，即通過訊號解析電路13解析出數據訊號後，再經由供電模塊I的供電微處理器11內建的二組比較器，利用二訊號輸入正端111、112接收後，供電微處理器11再利用二訊號輸入負端113、114，分別接收分壓電阻單元18的正相解碼電壓準位分壓電阻181、182及反相解碼電壓準位分壓電阻183、184，所產生的參考電壓準位，而由二比較器比對數據訊號的電壓值與參考電壓準位的電壓值，即得到數字邏輯準位的判別訊號，通過供電微處理器11內建數據碼解析程序，進行雙相解碼處理，即可於受電模塊2滿載輸出時，仍可正確解析數據訊號碼，達到使電源供應器穩定運作的功能，使供感應式電源供應器於電源傳送中，數據訊號的數據碼能穩定傳輸，以將電源傳送時的損耗降至最低，並在感應式電源供應器的受電模塊2因放置不同預設電子產品(如行動電話、個人數字助理〔PDA〕、筆記型電腦、數字相機、音樂播放器〔MP3、MP4等〕或掌上型遊戲機等)，造成受電模塊2的負載電流快速變化時，也不會影響供電微處理器11的數據碼解析，且受電模塊2的電源轉換電路與數據傳輸所使用的電路，是獨立並分離，即可提升電源供應器的系統最大傳送功率。則利用上述的供電模塊I、受電模塊2之間，進行雙相解碼程序的方法，主要是利用第一次中斷觸發來決定接下來的訊號解析，要採用正相或是反相解碼，其步驟是(100)設定供電模塊I的供電微處理器11內建的正相與反相比較器，觸發中斷數據解析初始化，並清除暫存區數據。(101)供電微處理器11內建的二比較器，等待觸發中斷發生。CN 102931734 A
書
明
說
6/9頁(102)供電微處理器11判斷是否發生觸發中斷，若是、即執行步驟(103)，若否、即執行步驟(1021)。
驟(101)
(1021)判斷最大數據長度計時器溢位，若是、即執行步驟(100)，若否、即執行步(103)判斷為正相或反相觸發，若為正相、即執行步驟(104)，若為反相、即執行步
驟(105)。(104)第一次觸發為正相，設定關閉反相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為正相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(106)。(105)第一次觸發為反相，設定關閉正相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為反相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(106)。(106)檢查訊號長度是否符合設定長度內，若是、即執行步驟(107)，若否、即執行步驟(108)。(107)符合設定長度內解析完成，設定位元數據，並執行步驟(109)。(108)不符合設定長度，判斷為噪聲，清除現有數據再重新設定程序，且執行步驟
(100)。(109)檢查是否接收完所設定的位元數，若否、即執行步驟(110)，若是、即執行步驟(111)。(110)未接收完成，等待下一次觸發中斷，執行步驟(102)。(111)完成接收數據位元數，將數據設定到數據暫存器待處理，並將數據解析程序初始化，再同步執行步驟(112)、(100)。(112)供電微處理器11完成接收數據。而上述的供電模塊I的供電微處理器11，內建的二組比較器(請同時參閱圖5所示，是其中單一比較器的簡易圖式)，且單一比較器是具有二個訊號輸入端，即供待處理訊號輸入的訊號輸入正端(+) 111 (或112)、供參考電壓準位輸入的訊號輸入負端(-)113(或114)，而將訊號輸入正端111、訊號輸入負端113的二組電壓比較後，輸出數字邏輯準位的數據訊號，即可由供電微處理器11內建的程序，進行雙相解碼處理作業。則供電模塊I與受電模塊2的充電、數據訊號傳輸作業中，當受電模塊2的受電微處理器21連接的調幅載波調製電路24，為通過受電線圈281反饋到供電模塊I的供電線圈171，而由供電線圈171將訊號傳輸至訊號解析電路13，通過訊號解析電路13將接收的數據訊號，再傳送至供電微處理器11，進行數據訊號的解析(請同時參閱圖6所示)，該調幅載波調製電路24的波形(如圖6中，下方的3號波形)、經過解析電路13解析的波形(如圖6中，上方的1號波形)，是供電模塊I與受電模塊2之間，處於未滿載的情況，再受電模塊2的緩衝用電容261，有足夠的電壓可以提供至後端直流降壓器262，進行降壓使用，且調製訊號轉態為高電位時，受電線圈281會進入短暫的重負載效應，所反饋到供電線圈171而造成波峰上升的狀況，即可觀察到形成的訊號波動與調製訊號是同相位，而定義此種波形為正相數據訊號。若供電模塊I與受電模塊2的充電、數據訊號傳輸作業中，當受電模塊2的受電輸
9出端262加以低阻抗的大負載時，直流降壓器262會接近全開啟導通的方式，將前端的緩衝用電容261的電源，導入到後端的受電輸出端263，則造成穩壓電路26的前端、後端間的電壓差縮小，而進入滿載狀態，即發生供電模塊I發射的能量無法滿足受電模塊2輸出需求的現象，則需要加大供電模塊的輸出功率(請同時參閱圖7所示)，在受電模塊2接近滿載時，供電模塊I的訊號解析電路13上的波形(如圖7中，上方的I號波形)與受電模塊2在未滿載的情況的波形不同，因受電模塊2處於接近滿載的作業狀態時，受電線圈281在未調製訊號期間所通過的電流比調製訊號作業中的電流大，則受電線圈281所反饋至供電線圈171的訊號，則與受電模塊2在未滿載的情況不同，解析電路13的數據訊號波形也不同，即定義此種訊號波形為反相數據訊號；而反相數據訊號的波形，也會出現在感應式電源供應器中輸出連接充電型負載上，常態中輸出穩定電流，當訊號進入調製時電流變小，受電線圈281的反饋訊號也會變成反相。而高功率感應式電源供應器中，功率自動調節系供電模塊I可依受電模塊2輸出負載變化，調節輸出功率的大小，由於供電模塊I與受電模塊2並沒有實體電路連接，乃通過感應線圈進行電力傳輸，則在供電模塊I與受電模塊2之間，必須建立控制數據傳輸的機制，且供電模塊I需要來自受電模塊2的負載狀況數據，而通過供電模塊I的供電微處理器11內建二組比較器，配合分壓電阻單元18，則在負載變動情況時，受電模塊2仍可以穩定的傳送數據碼至供電模塊1，並在供電模塊I接收數據碼訊號後，進行數據傳輸及功率的調節，穩定系統作業順暢運作。且供電微處理器11內建的二組比較器，其二組訊號輸入正端111、112，為分別電性連接於訊號解析電路13的輸出側134，而二組比較器的訊號輸入負端113、114，則分別電性連接於參考準位的分壓電組單元18的正相解碼電壓準位分壓電阻181、182及反相解碼電壓準位分壓電阻183、184，而將參考準位電壓，分別設定在數據訊號的穩態電壓值的上、下二側(請同時參閱圖8所示)，在無數據訊號的狀態下，並不會觸動比較器，則比較器不致輸出判別訊號，而於第一次觸動比較器後(觸發點)，即進入數據碼解析程序，數據碼解析程序乃針對觸發正相準位線、反相準位線的數據訊號，進行數據碼的解析。若於正相解碼狀態中(請同時參閱圖9所示)，為採用正相準位電壓進行比較的處理結果，則可觀察到解析出來的訊號格式，與受電模塊2的調幅載波調製電路24所發送的波形相符，但是數據訊號寬度會因為傳送過程而失真，但可通過修正程序即可解析回原數據碼。若在反相解碼狀態中(請同時參閱圖10所示)，訊號數據與反相準位電壓比較後的處理結果，於第一次訊號觸發為反相準位電壓時，即進入反相訊號解析程序，而開始進行數據碼的解析作業。至於上述雙相解碼程序的步驟，主要是利用第一次中斷觸發來決定接下來的訊號解析，要採用正相或是反相解碼，且主要是解決在第一次中斷觸發後的數據訊號，可能會誤觸到另一個非所指定相位的準位線，所以第一次觸發後，若為正相訊號觸發，則會先關閉另一個反相訊號的中斷功能，並啟動計時器，這個計時器長度為所設定預期接收數據訊號的最大長度，不論後端接收數據訊號狀況如何，當計時器時間到達，即重新設定初始化，並再次啟動雙相觸發中斷，如此可確保後端數據訊號解析失敗後，依然可以重新設定讓下一次的觸發可再被啟動。
且在第一次觸發中斷後，經由判斷正相或反相數據解析方式，並關閉其中一個相位的中斷功能，可以確保在此期間所發生中斷狀況，都是來自目標相位解析，則供電模塊I在接收受電模塊2所傳輸的數據訊號，即通過以下步驟進行數據訊號解析，其步驟(請同時參閱圖1、2、11、12所示)是(200)供電微處理器11內建的二組比較器、數據解析軟體，利用數據碼檢查程序，開始檢查數據訊號。(201)供電微處理器11檢查數據訊號先前有無開始訊號，若無開始訊號、即進行步驟(202)，若有開始訊號、即進行步驟(205)。(202)供電微處理器11檢查目前數據訊號是否為開始長度，若是、即進行步驟
(203)，若否、即進行步驟(204)。(203)供電微處理器11檢查數據訊號是開始長度，並進行步驟(205)。數據訊號，為無法辨識的訊號，則準備關閉輸出。(205)供電微處理器11準備接收下一個位元數據訊號，並等待數據訊號調製的轉態觸發。(206)供電微處理器11的通過訊號解析電路13偵測到的轉態觸發，則停止計時器並判斷目前數據訊號的狀態，若為調製中、即進行步驟(207)，若為非調製中、即進行步驟(208)。(207)供電微處理器11調製中的數據訊號，檢查先前轉態訊號之間計時長度是否符合為〔I〕或〔O〕的調製中長度範圍，若符合、即進行步驟(209)，若不符合、即進行步驟
(204)。(208)供電微處理器11調製中的數據訊號，檢查先前轉態訊號之間計時長度是否符合為〔I〕或〔O〕的非調製中長度範圍，若符合、即進行步驟(209)，若不符合、即進行步驟(204)。(209)供電微處理器11偵測的數據訊號，於長度範圍內即填入對應的邏輯代碼到接收存儲器中。(210)供電微處理器11檢查是否以接收完成指定的位元數，若已接收完成、即進行步驟(211)，若未接收完成、即進行步驟(205)。(211)供電微處理器11將接收的數據訊號，確認數據碼格式是否正確，若格式正確、即進行步驟(212)，若格式不正確、即進行步驟(204)。(212)供電微處理器11確認數據碼是正確格式，並進入供電模式，通過供電驅動單元12驅動供電單元16進行供電作業，利用供電線圈171供電感應至受電模塊2的受電線圈281。又，供電模塊I的供電微處理器11，在發送極短的訊號偵測，即可識別受電模塊2傳輸的數據訊號的數據訊號，且當供電微處理器11內建二組比較器，接收到噪聲或數據長度非在所接收範圍內，供電微處理器11即將雙相解碼程序重新設定，而於完成數據接收後，也會將雙相解碼程序重新設定，讓下一次觸發訊號來重新決定解碼相位組態。因此，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，非因此局限本發明的專利範圍，本發明高功率感應式電源供應器雙相解碼的方法，其是通過供電模塊I的供電微處理器11，內建二組比較器，利用二組比較器的訊號輸入正端111、112，分別電性連接於訊號解析電路
1113的輸出側134，而二組比較器的訊號輸入負端113、114，則分別電性連接於分壓電阻單元18的正相解碼電壓準位電阻181、182與反相解碼電壓準位電阻183、184，則二比較器分別將二訊號輸入正端111、112及二訊號輸入負端113、114的電壓比較輸出後，即可得到數字邏輯準位的判別程序進行處理，且通過受電線圈281反饋至供電模塊I的供電線圈171，可達到受電模塊2於供電滿載輸出時，仍可正確解析數據訊號的目的，以使電源供應器穩定的運作，並使電源供應器具有可進行電源及數據訊號同步傳輸的優點，則於供電模塊I、受電模塊2間，利用雙相解碼方式處理數據訊號，亦達到同步進行充電的實用功效，故舉凡可達成前述效果的流程、實施方法等，及相關的設備、裝置，皆應受本發明所涵蓋，此種簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明的專利範圍內，合予陳明。上述本發明的感應式電源供應器中雙相解碼的方法，於實際實施製造作業時，為可具有下列各項優點，如(—)供電模塊I的供電微處理器11，是內建有二組比較器，可於受電模塊2滿載輸出時仍然正確解析數據訊號碼，而使供電模塊I、受電模塊2的運作穩定。(二)供電模塊I的供電微處理器11，內建二組比較器系具有二組訊號輸入正端、二組訊號輸入負端，通過二組訊號輸入正端111、112，電性連接於訊號解析電路13，二組訊號輸入負端113、114，則電性連接於分壓電阻單元18，而通過二比較器進行比對二電壓值後，得到數字邏輯準位輸出，再由供電微處理器11的內建程序進行處理、解析數據碼的作業。故，本發明為主要針對高功率感應的供電模塊、受電模塊的設計，為通過供電模塊的微處理器內建數據碼解析軟體，可在短時間偵測受電模塊的受電微處理器傳輸的數據訊號的數據碼是否正確，並於受電模塊的受電微處理器分別電性連接調幅載波調製電路、斷路保護電路、穩壓電路，控制數據訊號的傳輸，並通過時序安排穩定數據訊號的傳輸，而達到供電模塊供電至受電模塊的電源傳送中、數據訊號亦能穩定傳輸為主要保護重點，且將電源傳送的電源損耗降至最低，而具有同步穩定傳送電源及傳輸數據訊號的功能。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離以下所附權利要求所限定的精神和範圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發明的保護範圍內。
1權利要求
1.一種高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，其特徵在於，該供電模塊、受電模塊的數據訊號解析步驟是 (a)設定供電微處理器的正相與反相比較器，觸發中斷數據解析初始化，並清除暫存區數據； (b)等待觸發中斷發生； (c)是否發生觸發中斷，若是、即執行步驟(e)，若否、即執行步驟(d)； (d)判斷最大數據長度計時器溢位，若是、即執行步驟(a)，若否、即執行步驟(b)； (e)判斷為正相或反相觸發，若為正相、即執行步驟(f)，若為反相、即執行步驟(g); (f)第一次觸發為正相，設定關閉反相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為正相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(h)； (g)第一次觸發為反相，設定關閉正相觸發中斷，並設定最大數據長度計時器開始計時，設定後此步驟在計時區間所發生的中斷，為反相觸發直到重新設定為止，且執行步驟(h)； (h)檢查訊號長度是否符合設定長度內，若是、即執行步驟(i)，若否、即執行步驟(j); (i)符合設定長度內解析完成，設定位元數據，並執行步驟(k)； U)不符合設定長度，判斷為噪聲，清除現有數據再重新設定程序，且執行步驟(a)； (k)檢查是否接收完所設定的位元數，若否、即執行步驟(I)，若是、即執行步驟(m)； (I)未接收完成，等待下一次觸發中斷，執行步驟(c)； (m)完成接收數據位元數，將數據設定到數據暫存器待處理，並將數據解析程序出始化，再同步執行步驟(n)、(a)； (η)供電微處理器接收完成數據。
2.根據權利要求I所述的高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，其特徵在於，該供電模塊設有供電微處理器，並於供電微處理器內建正相與反相的二組比較器；而二組比較器分別設有供數據訊號輸入的訊號輸入正端、供參考電壓準位輸入的訊號輸入負端。
3.根據權利要求I所述的高功率感應式電源供應器中雙相解碼的方法，其特徵在於，該供電模塊設有供電微處理器，且供電微處理器分別電性連接供電驅動單元、訊號解析電路、線圈電壓檢測電路、顯示單元、供電單元及分壓電阻單元。
4.一種高功率感應式電源供應器，其特徵在於，包括供電模塊、受電模塊；其中 該供電模塊設有內建二組比較器的供電微處理器，且由供電微處理器分別電性連接驅動供電模塊運作的供電驅動單元、偵測及解析線圈數據訊號的訊號解析電路、偵測供電線圈的電壓的線圈電壓檢測電路、顯示供電模塊運作狀態的顯示單元、供應所需電源的供電單元、分壓電阻單元及電源接地端，並通過供電驅動單元電性連接諧振電路，則利用諧振電路、線圈電壓檢測電路及訊號解析電路，再分別電性連接可對外發送電源、傳輸數據訊號的供電線圈； 該受電模塊設有配合供電模塊的供電線圈進行感應訊號傳輸的受電線圈，而受電模塊設有受電微處理器，且受電微處理器分別電性連接偵測供電源的電壓的電壓偵測電路、作業中開關控制的斷路保護電路、穩定供電源的電壓的穩壓電路、進行數據訊號編碼的調幅載波調製電路、穩定供電源電壓的直流降壓器，以通過斷路保護電路、直流降壓器、電壓偵測電路分別電性連接對電力訊號濾波、整流的整流濾波電路，而整流濾波電路再與調幅載波調製電路分別電性連接諧振電路、受電線圈。
5.根據權利要求4所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該供電模塊的供電驅動單元包括MOSFET驅動器、切換MOSFET驅動器的工作頻率用以變換的高端M0SFET、低端MOSFET的開關狀態，且通過高端MOSFET、低端MOSFET分別電性連接諧振電路、供電線圈。
6.根據權利要求4所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該供電模塊的供電單元設有連接外部電源的供應源、二串聯式的偵測用分壓電阻；而供電模塊的顯示單元，是液晶顯示幕、發光二極體顯示幕或冷光片顯示幕。
7.根據權利要求4所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該受電模塊的電壓偵測電路，是包括呈串聯電性連接的偵測端點、二偵測用分壓電阻；且受電模塊的整流濾波電路是包括整流器、電容；而受電模塊的調幅載波調製電路，是包括呈串聯的電感、二極體、MOSFET 元件。
8.根據權利要求4所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該受電模塊的調幅載波調製電路，是包括呈串聯的電感、二極體、MOSFET元件；而受電模塊的斷路保護電路，是包括電阻及P型MOSFET元件、N型MOSFET元件。
9.根據權利要求4所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該受電模塊的穩壓電路，是包括電容、直流降壓器，並由直流降壓器電性連接受電輸出端。
10.根據權利要求8所述的高功率感應式電源供應器，其特徵在於，該供電模塊的供電微處理器內建二組比較器，而二組比較器是分別設有供數據訊號輸入的訊號輸入正端、供參考電壓準位輸入的訊號輸入負端。
全文摘要
一種高功率感應式電源供應器及其中的雙相解碼的方法，電源供應器的供電模塊，是由供電微處理器內建二組比較器、分別電性連接供電驅動單元、訊號解析電路、線圈電壓檢測電路、顯示單元、供電單元及電源接地端，供電驅動單元再電性連接諧振電路、供電線圈，利用供電線圈感應受電模塊的受電線圈進行電源、數據訊號的傳輸，受電模塊的受電微處理器電性連接電壓偵測電路、斷路保護電路、穩壓電路、調幅載波調製電路、直流降壓器及整流濾波電路、諧振電路，通過供電模塊與受電模塊間進行電源、數據訊號的同步傳輸，再通過雙相數據訊號解析的作業，在受電端輸出功率滿載時，可正確解析數據碼，對供電端與受電端的功率修正、調整，提高整體運作的穩定性。
文檔編號H02J17/00GK102931734SQ20111022553
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者蔡明球, 詹其哲 申請人:富達通科技股份有限公司