無線送電裝置及其方法與流程

2023-05-10 04:28:41

本發明提供一種無線送電裝置及其方法，特別是一種具有以低速時脈信號實現高精度的二通道脈波寬度調變(Pulse Width Modulation，PWM)產生器的無線送電裝置。

背景技術：

習知，電子產品多是以有線充電方式進行充電。然而，以有線充電方式對電子產品進行充電時，由於各電子產品的充電埠的規格可能因電子產品的種類不同而無法共用送電裝置。此外，即便是相同種類的電子產品，其充電埠的規格亦可能因品牌不同而各自相異，進而亦無法共用送電裝置。是以，近年來，無線充電技術逐漸備受重視而開始嶄露頭角。

無線充電(wireless charging)又可稱為無線能量傳輸(wireless energy transmission)，其是透過近場感應的方式，例如：電感耦合(inductive coupling)，由無線送電裝置將能量傳送至電子裝置的一種技術。由於電子裝置與無線送電裝置之間無需電線連接，因此電子裝置與無線送電裝置皆可以無導電接點的設計來實現，而可避免發生觸電的情形。

於一般無線送電裝置中，多是透過脈波寬度調整(Pulse Width Modulation，PWM)電路所產生的控制信號來調整無線充電裝置傳送至電子裝置的傳輸能量大小。由於控制信號的責任周期(duty cycle，佔空比)的每一調整量會對應影響到無線送電裝置傳送至電子裝置的傳輸能量的大小，進而影響到無線送電裝置的傳輸能量的準確度。因此，如何使脈波寬度調變電路所產生的控制信號的責任周期可被精準地調整，以使得無線送電裝置傳送至電子裝置的傳輸能量可準確地輸出，實為本技術領域的人員所欲琢磨的重要課題。

技術實現要素：

有鑑於此，在本發明的一實施例中提供一種無線送電裝置，包含電源轉換電路、諧振電路、檢測電路以及控制電路。電源轉換電路用以根據第一控制信號與第二控制信號將輸入信號轉換為調變信號。諧振電路用以根據調變信號產生電源信號。檢測電路用以根據諧振電路的電源資訊產生第一預設周期參數與第二預設周期參數。控制電路用以根據時脈信號與第一預設周期參數來產生第一控制信號，且控制電路用以根據時脈信號、第二預設周期參數與預設延遲參數來產生第二控制信號。其中，第一控制信號的責任周期是對應於第一預設周期參數，第二控制信號的責任周期是對應於第二預設周期參數，第一控制信號的責任周期與第二控制信號的責任周期的精度是高於時脈周期，第一控制信號與第二控制信號之間具有第一時間差，且第一時間差對應於預設延遲參數。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的第一預設周期參數包含第一粗調參數與第一細調參數，第二預設周期參數包含第二粗調參數與第二細調參數，且上述的控制電路包含信號產生器、延遲模組、第一輸出模組與第二輸出模組，其中信號產生器用以根據時脈信號與第一粗調參數產生第一粗調輸出信號，並根據時脈信號、第二粗調參數與預設延遲參數產生第二粗調輸出信號，其中第一粗調輸出信號具有對應於第一粗調參數的責任周期，第二粗調輸出信號具有對應於第二粗調參數的責任周期，且第一粗調輸出信號與第二粗調輸出信號具有第一時間差；延遲模組用以根據時脈信號產生N個延遲信號，其中相鄰的二延遲信號之間具有第二時間差，且時脈信號與相鄰的延遲信號之間亦具有第二時間差，N為大於或等於1的正整數；第一輸出模組用以根據第一粗調輸出信號、時脈信號、N個延遲信號與第一細調參數產生第一控制信號；第二輸出模組用以根據第二粗調輸出信號、時脈信號、N個延遲信號與第二細調參數產生第二控制信號。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的延遲模組為延遲線，其中所述的延遲線具有N個延遲級，且延遲線依據時脈信號由 每一延遲級產生對應的延遲信號。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的第一輸出模組包含N+1個第一取樣單元、第一信號選擇單元以及第一信號產生單元；其中第一個第一取樣單元用以根據時脈信號與第一粗調輸出信號產生第一個第一細調輸出信號，第M個第一取樣單元用以根據第M-1個延遲信號與第M-1個第一細調輸出信號產生第M個第一細調輸出信號，其中M包含大於1且小於等於N+1的所有正整數；信號選擇單元用以根據第一細調參數選取此些第一細調輸出信號的其中之一；信號產生器用以根據第一個第一細調輸出信號與被選擇的第一細調輸出信號產生第一控制信號。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的第二輸出模組包含N+1個第二取樣單元、第二信號選擇單元以及第二信號產生單元；其中第一個第二取樣單元用以根據時脈信號與第二粗調輸出信號產生第一個第二細調輸出信號，第M個第二取樣單元用以根據第M-1個延遲信號與第M-1個第二細調輸出信號產生第M個第二細調輸出信號，其中M包含大於1且小於等於N+1的所有正整數；信號選擇單元用以根據第二細調參數選取此些第二細調輸出信號的其中之一；信號產生器用以根據第一個第二細調輸出信號與被選擇的第二細調輸出信號產生第二控制信號。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的信號產生器包含第一信號產生單元、觸發單元與第二信號產生單元；其中第一信號產生單元用以根據時脈信號與第一粗調參數產生第一粗調輸出信號；觸發單元用以根據時脈信號與預設延遲參數產生觸發信號；第二信號產生單元用以根據觸發信號、時脈信號與第二粗調參數產生第二粗調輸出信號。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的第二時間差為時脈信號的周期/(N+1)，且N是等於7。

在無線送電裝置的一實施態樣中，上述的諧振電路包含諧振線圈與諧振電容，其中諧振線圈的一端耦接於電源轉換電路，且 諧振電容耦接於諧振線圈的另一端與共接端之間。

在本發明的另一實施例中提供一種無線送電方法，包含根據第一控制信號的責任周期與第二控制信號的責任周期將輸入信號轉換為調變信號，其中第一控制信號與第二控制信號間具有第一時間差、利用諧振電路根據調變信號發射電源信號、根據諧振電路的電源資訊產生對應的第一預設周期參數與第二預設周期參數、根據時脈信號與第一預設周期參數產生第一控制信號，其中第一控制信號的責任周期對應於第一預設周期參數，且第一控制信號的責任周期的精度高於時脈信號，以及根據時脈信號、預設延遲參數與第二預設周期參數產生第二控制信號，其中第一時間差對應於預設延遲參數，第二控制信號的責任周期對應於第二預設周期參數，且第二控制信號的責任周期的精度高於時脈信號

在無線送電方法的一實施態樣中，上述的第一預設周期參數包含第一粗調參數與第一細調參數，且上述產生第一控制信號的步驟包含根據時脈信號與第一粗調參數產生第一粗調輸出信號，其中第一粗調輸出信號具有對應於第一粗調參數的責任周期、根據時脈信號依序產生N個延遲信號，其中相鄰的二延遲信號之間具有第二時間差，且時脈信號與相鄰的延遲信號之間亦具有第二時間差，其中N為大於或等於1的正整數、根據時脈信號與第一粗調輸出信號產生第一個第一細調輸出信號、根據第M-1個延遲信號與第M-1個第一細調輸出信號產生第M個第一細調輸出信號，其中M包含大於1且小於等於N+1的所有正整數、依據第一細調參數選擇此些第一細調輸出信號的其中之一，以及根據第一個第一細調輸出信號與被選擇的第一細調輸出信號產生第一控制信號。

在無線送電方法的一實施態樣中，上述的第二預設周期參數包含第二粗調參數與第二細調參數，且上述產生第二控制信號的步驟包含根據時脈信號與預設延遲參數產生觸發信號、根據觸發信號、時脈信號與第二粗調參數產生第二粗調輸出信號，其中第二粗調輸出信號具有對應於第二粗調參數的責任周期、根據時脈信號依序產生N 個延遲信號，其中相鄰的二延遲信號之間具有第二時間差，且時脈信號與相鄰的延遲信號之間亦具有第二時間差，其中N為大於或等於1的正整數、根據時脈信號與第二粗調輸出信號產生第一個第二細調輸出信號、根據第M-1個延遲信號與第M-1個第二細調輸出信號產生第M個第二細調輸出信號，其中M包含大於1且小於等於N+1的所有正整數、依據第二細調參數選擇此些第一細調輸出信號的其中之一，以及根據第一個第一細調輸出信號與被選擇的第二細調輸出信號產生第二控制信號。

在無線送電方法的一實施態樣中，上述的第二時間差為時脈信號的周期/(N+1)，且上述的N等於7。

綜上所述，根據本發明一實施例的無線送電裝置及其方法，控制電路僅需使用低頻的時脈信號，而不需使用到高頻的時脈信號或其他額外的鎖相迴路(phase locked loop，PLL)、延遲鎖定迴路(delay locked loop，DLL)等複雜架構的電路，即可產生具有高精度且相互錯位的二控制信號的來調控無線送電裝置所產生的電源信號，而使得無線送電裝置傳送至電子裝置的傳輸能量可平準確地輸出，且降低了無線送電裝置的成本耗費。

以下在實施方式中詳細敘述本發明的詳細特徵及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明的技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關的目的及優點。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的無線送電裝置的概要示意圖。

圖2為圖1中控制電路的一實施例的概要示意圖。

圖3為圖2中第一粗調輸出信號、第二粗調輸出信號與時脈信號的一實施例的波形概要示意圖。

圖4為圖2中時脈信號與延遲信號的一實施例的波形概要示意圖。

圖5為圖2中第一細調輸出信號與第一控制信號的一實施例的波形概要示意圖。

圖6為圖2中第二細調輸出信號與第二控制信號的一實施例的波形概要示意圖。

圖7為本發明一實施例的無線送電方法的流程示意圖。

圖8為圖7中步驟S50的一實施例的流程示意圖。

具體實施方式

圖1為本發明一實施例的無線送電裝置的概要示意圖。請參閱圖1，無線送電裝置100包含電源轉換電路110、諧振電路120、檢測電路130與控制電路140。其中，諧振電路120包含依序串接的諧振線圈121以及諧振電容122。

電源轉換電路110的輸入端電性連接至前級電路150，並接收來自前級電路150的輸入信號Vi，且電源轉換電路110的控制端電性連接至控制電路140，並接收來自控制電路140的第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2。諧振電路120的諧振線圈121的第一端電性連接至電源轉換電路110，並接收來自電源轉換電路110的調變信號Vm。諧振電路120的諧振電容122的第一端電性連接至諧振線圈121的第二端，且諧振電路120的諧振電容122的第一端電性連接至共接端Gnd。檢測電路130電性連接至諧振線圈121的第二端，並接收來自諧振電路120的電源資訊Dp。控制電路140的輸入端電性連接至檢測電路130的輸出端，並接收來自檢測電路130的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2以及預設延遲參數P3。控制電路140的時脈端電性連接至時脈源(圖未示)，並接收來自時脈源的時脈信號clk。

前級電路150用以產生輸入信號Vi。於此，前級電路150可為一種電源供應單元，例如電池，且前級電路150所產生的輸入信號Vi可為一種電壓信號或電流信號。

電源轉換電路110用以根據第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2對輸入信號Vi進行轉換，以產生對應的調變信號Vm。於此，電源轉換電路110可為由二功率開關M1、M2所組成的半橋式轉換器， 且此二功率開關M1、M2是分別由第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2所控制。在一實施例中，當第一控制信號Vc1導通功率開關M1時，第二控制信號Vc2並無法導通功率開關M2，亦即第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2的相位可相互錯開。然而，本發明並非以此為限，電源轉換電路110亦可以由四個功率開關所組成的全橋式轉換器來實現。

於此，電源轉換電路110是根據第一控制信號Vc1的責任周期(duty cycle，佔空比)與第二控制信號Vc2的責任周期的大小來產生對應的調變信號Vm。舉例而言，當第一控制信號Vc1的責任周期與第二控制信號Vc2的責任周期越大，電源轉換電路110可對輸入信號Vi進行轉換的時間就越長，因此對應轉換出的調變信號Vm的能量亦越大；反之，當第一控制信號Vc1的責任周期與第二控制信號Vc2的責任周期越小，電源轉換電路110可對輸入信號Vi進行轉換的時間就越短，因此對應轉換出的調變信號Vm的能量亦越小。

在本實施例中，前述的前級電路150可為直流電源供應單元，且所提供的輸入信號Vi為直流電源信號，而電源轉換電路110可為直流轉交流轉換器，且轉換出的調變信號Vm為交流電源信號。

諧振電路120用以根據電源轉換電路110所產生的調變信號Vm產生對應的電源信號Vp，並將電源信號Vp發送至收電裝置(圖未示)。於此，諧振電路120雖僅繪示一諧振線圈121與一諧振電容122，但實際上諧振線圈121與一諧振電容122的數量是可依據設計的不同而改變，且諧振線圈121耦接諧振電容122的順序方式亦可改為由諧振電容122耦接諧振線圈121的順序方式，本發明並不以此為限。

檢測電路130用以根據諧振電路120的電源資訊Dp產生對應的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3。檢測電路130可包含處理單元131與檢測單元132。

在本實施例中，檢測電路130的檢測單元132可為一種直流感測電路，用以偵測於節點N1的直流電壓或直流電流，而檢測電路130的處理單元131便可根據檢測單元132於節點N1偵測到的直流電 壓或直流電流的大小來調整其輸出的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3，藉以改變於節點N1的直流電壓或直流電流，於此，此時的電源資訊Dp即為前述的直流電壓或直流電流。然而，本發明不以此為限，在另一實施例中，檢測電路130的檢測單元132亦可為一種溫度感測電路，用以偵測於節點N1的溫度，而檢測電路130的處理單元131便可根據於節點N1偵測到的溫度大小來調整其輸出的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3，藉以改變於節點N1的溫度，於此，此時的電源資訊Dp即為前述的溫度。

此外，檢測電路130中可包含儲存單元133，用以儲存一對照表，且此對照表中包含電源資訊Dp與第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3的對應關係。因此，處理單元131可根據電源資訊Dp的數值而自對照表中擷取出對應的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3輸出。

控制電路140用以根據時脈信號clk以及檢測電路130所輸出的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3來產生對應的第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2，以控制前述的電源轉換電路110中各功率開關M1、M2的導通期間。於此，第一控制信號Vc1的責任周期是對應於第一預設周期參數P1，且第二控制信號Vc2的責任周期是對應於第二預設周期參數P2。此外，第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2的間具有第一時間差t1，且第一時間差t1是對應於預設延遲參數P3。

圖2為圖1中控制電路的一實施例的概要示意圖。請參閱圖1與圖2，控制電路140包含信號產生器141、延遲模組142、第一輸出模組143以及第二輸出模組144。

信號產生器141的輸入端電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3。信號產生器141的信號端電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk。延遲模組142的電性連 接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk。第一輸出模組143的時脈端電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk。第一輸出模組143的控制端電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第一預設周期參數P1。第一輸出模組143的第一輸入端電性連接至信號產生器141，並接收來自信號產生器141的第一粗調輸出信號Voc1，且第一輸出模組143的至少一第二輸入端電性連接至延遲模組142，並接收來自延遲模組142的至少一延遲信號。第二輸出模組144的時脈端電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk。第二輸出模組144的控制端電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第二預設周期參數P2。第二輸出模組144的第一輸入端電性連接至信號產生器141，並接收來自信號產生器141的第二粗調輸出信號Voc2，且第二輸出模組144的至少一第二輸入端電性連接至延遲模組142，並接收來自延遲模組142的至少一延遲信號。於此，第一預設周期參數P1包含第一粗調參數P11與第一細調參數P12，且第二預設周期參數P2包含第二粗調參數P21與第二細調參數P22。

在本實施例中，信號產生器141包含第一信號產生單元1411、觸發單元1412以及第二信號產生單元1413。其中，第一信號產生單元1411電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk，且第一信號產生單元1411電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第一預設周期參數P1，進而可根據第一預設周期參數P1中的第一粗調參數P11產生第一粗調輸出信號Voc1。觸發單元1412電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk，且觸發單元1412電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的預設延遲參數P3，進而可根據預設延遲參數P3產生觸發信號Vt。第二信號產生單元1413電性連接至時脈源，並接收來自時脈源的時脈信號clk，且第二信號產生單元1413電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第二預設周期參數P2，又第二信號產生單元1413電性連接至觸發單元1412，並接收來 自觸發單元1412的觸發信號Vt，進而可根據觸發信號Vt、第二預設周期參數P2中的第二粗調參數P21產生第二粗調輸出信號Voc2。

於此，第一信號產生單元1411可以計數器來實現，例如：具有載入數值功能的計數器。因此，在一實施例中，第一信號產生單元1411可載入第一粗調參數P11，且基於時脈信號clk的頻率對第一粗調參數P11的數值作計數，以產生第一粗調輸出信號Voc1。其中，第一粗調輸出信號Voc1的責任周期對應於第一粗調參數P11。

觸發單元1412亦可以計數器，例如：具有載入數值功能的下數計數器(down counter)，搭配反或閘(NOR gate)來實現。因此，在一實施例中，觸發單元1412可透過下數計數器載入預設延遲參數P13，以基於時脈信號clk的頻率自載入的預設延遲參數P13的數值向下計數，並於計數完後透過反或閘來產生觸發信號Vt。

而第二信號產生單元1413大致上與第一信號產生單元1411相同，而亦可以計數器來實現。於此，第二信號產生單元1413於接收到來自觸發單元1412的觸發信號Vt後開始作動，而可載入第二粗調參數P21，且基於時脈信號clk的頻率對第二粗調參數P21的數值作計數，以產生第二粗調輸出信號Voc2。其中，第二粗調輸出信號Voc2的責任周期對應於第二粗調參數P21。

於此，前述的第一粗調輸出信號Voc1的周期大致上為第一粗調參數P11與時脈信號clk的周期的乘積的兩倍，亦即第一粗調輸出信號Voc1的周期可以後式表示：TVOC1＝2*第一粗調參數*Tclk，其中TVOC1為第一粗調輸出信號Voc1的周期，Tclk為時脈信號clk的周期。同樣地，前述的第二粗調輸出信號Voc2的周期大致上為第二粗調參數P21與時脈信號clk的周期的乘積的兩倍，亦即第二粗調輸出信號Voc2的周期可以後式表示：TVOC2＝2*第二粗調參數*Tclk，其中TVOC2為第二粗調輸出信號Voc2的周期，Tclk為時脈信號clk的周期。

因此，基於同一時脈信號clk的頻率下，當檢測電路130所輸出的第一粗調參數P1或第二粗調參數越大時，第一信號產生單元1411所產生的第一粗調輸出信號Voc1或第二信號產生單元1413所產 生的第二粗調輸出信號Voc2的周期越大，換言之，第一粗調輸出信號Voc1或第二粗調輸出信號Voc2的頻率越小。

圖3為圖2中第一粗調輸出信號、第二粗調輸出信號與時脈信號的一實施例的波形概要示意圖。請參閱圖2與圖3，由於第二信號產生單元1413於接收到觸發信號Vt後才開始作動，故第二信號產生單元1413所產生的第二粗調輸出信號Voc2與第一粗調輸出信號Voc1之間會具有第一時間差t1。於此，第一時間差t1大致上為預設延遲參數P3與時脈信號clk的周期的乘積，換言之，第二粗調輸出信號Voc2會被延遲時脈信號clk的周期的整數倍。

在本實施例中，第一粗調輸出信號Voc1的責任周期與第二粗調輸出信號Voc2的責任周期實質上為50％。

延遲模組142用以根據時脈信號clk而依序產生N個延遲信號，其中N為大於或等於1的正整數。在一實施例中，延遲模組142可以具有N個延遲級的延遲線來實現。以下，是以N等於7為例，即延遲模組142可為由七個延遲級1421～1427所組成的延遲線，且延遲模組142可透過依序串接的七個延遲級1421～1427來根據時脈信號clk而依序產生七個延遲信號Vd1～Vd7，但本發明並非以此為限，延遲級及其產生的延遲信號的數量端視需求設計而定。

如圖2所示，每一個延遲級1421～1427可產生對應之延遲信號Vd1～Vd7。第一個延遲級1421電性連接至時脈源，且接收來自時脈源的時脈信號clk，以產生第一個延遲信號Vd1輸出，其中第一個延遲信號Vd1與時脈信號clk之間具有一第二時間差t2；第二個延遲級1422電性連接至第一個延遲級1421的輸出端，且接收來自第一個延遲級1421的第一個延遲信號Vd1，以產生第二個延遲信號Vd2輸出，其中第二個延遲信號Vd2與第一個延遲信號Vd1亦具有第二時間差t2，以此依序類推至第七個延遲級1427。

圖4為圖2中時脈信號與延遲信號的一實施例的波形概要示意圖。請搭配參閱圖2與圖4，每個相鄰的二延遲信號之間皆具有第二時間差t2，且時脈信號clk與相鄰的延遲信號(即，第一個延遲信 號Vd1)之間亦具有第二時間差t2。換言之，時脈信號clk、七個延遲信號Vd1～Vd7之間依序具有第二時間差t2。其中，第二時間差t2大致上為時脈信號clk的周期除以(N+1)，亦即第二時間差t2可以後式表示：第二時間差t2＝Tclk/(N+1)，且N≥1，其中Tclk為時脈信號clk的周期。

第一輸出模組143用以根據第一信號產生單元1411所產生的第一粗調輸出信號Voc1、時脈信號clk、延遲信號Vd1～Vd7以及第一細調參數P12產生微調後的第一控制信號Vc1。在本實施例中，第一輸出模組143可包含N+1個第一取樣單元、第一信號選擇單元1432以及第一信號產生單元1433。

各第一取樣單元分別具有一輸入端D、時脈端CK與輸出端Q。其中，第一個第一取樣單元1431a的輸入端D電性連接至第一信號產生單元1411，以接收來自第一信號產生單元1411的第一粗調輸出信號Voc1，第一個第一取樣單元1431a的時脈端CK電性連接至時脈源，以接收來自時脈源的時脈信號clk，且第一個第一取樣單元1431a可根據第一粗調輸出信號Voc1與時脈信號clk產生第一個第一細調輸出信號Vf11；而第M個第一取樣單元的輸入端D電性連接至第M-1個第一取樣單元的輸出端Q，以接收來自第M-1個第一取樣單元的第一細調輸出信號，第M個第一取樣單元的時脈端CK電性連接至延遲模組142中第M-1個延遲級的輸出端，以接收來自第M-1個延遲級的延遲信號，且第M-1個第一取樣單元可根據第M-1個第一細調輸出信號以及第M-1個延遲信號產生第M個第一細調輸出信號。於此，前述M可為包含大於1且小於等於N的所有正整數。以下，接續以N等於7為例來進行說明，其中M包含大於1且小於等於7的所有正整數。

在本發明一實施例中，第一輸出模組143可包含八個第一取樣單元1431a～1431h，且共可產生八個第一細調輸出信號Vf11～Vf18。其中，第一個第一取樣單元1431a基於時脈信號clk的頻率對第一粗調輸出信號Voc1取樣，並產生第一個第一細調輸出信號Vf11；第二個第一取樣單元1431b基於第一個延遲信號Vd1的頻率對 第一個第一細調輸出信號Vf11取樣，並產生第二個第一細調輸出信號Vf12；第三個第一取樣單元1431c基於第二個延遲信號Vd2的頻率對第二個第一細調輸出信號Vf12取樣，並產生第三個第一細調輸出信號Vf13；第四個第一取樣單元1431d基於第三個延遲信號Vd3的頻率對第三個第一細調輸出信號Vf13取樣，並產生第四個第一細調輸出信號Vf14；依此依序類推至第八個第一取樣單元1431f。

於此，第二個第一取樣單元1431b基於第一個延遲信號Vd1與時脈信號clk間的第二時間差t2，其產生的第二個第一細調輸出信號Vf12亦與第一個第一細調輸出信號Vf11間具有第二時間差t2；第三個第一取樣單元1431c基於第二個延遲信號Vd2與第一個延遲信號Vd1間的第二時間差t2，其產生的第三個第一細調輸出信號Vf13亦與第二個第一細調輸出信號Vf12間具有第二時間差t2，以此依序類推。

此外，前述的所有第一細調輸出信號Vf11～Vf18的波形大致上相等於第一粗調輸出信號Voc1的波形，且各第一細調輸出信號Vf11～Vf18的責任周期與第一粗調輸出信號Voc1的責任周期大致上相等而可為50％。

在一些實施例中，第一輸出模組143中的各第一取樣單元可以D型正反器來實現。

第一信號選擇單元1432具有控制端與輸入端，其中第一信號選擇單元1432的控制端電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第一細調參數P12，且第一信號選擇單元1432的輸入端電性連接至N+1個第一取樣單元的輸出端Q，並接收來自N+1個第一取樣單元的所有第一細調輸出信號。因此，第一信號選擇單元1432可根據第一細調參數P12所對應的數值而於所有第一細調輸出信號中選出其中一個第一細調輸出信號來輸出。

在一些實施例中，第一信號選擇單元1432可以多工器(Multiplexer，MUX)來實現。

第一信號產生單元1433具有二輸入端，其中第一信號產生單元1433的一輸入端電性連接至第一個第一取樣單元1431a的輸出 端，並接收來自第一個第一取樣單元1431a的第一個第一細調輸出信號Vf11，而第一信號產生單元1433的另一輸入端則電性連接至第一信號選擇單元1432，並接收被第一信號選擇單元1432選擇輸出的第一個第一細調輸出信號Vf11。因此，第一信號產生單元1433可根據第一個第一細調輸出信號Vf11與被選擇的第一細調輸出信號產生微調後的第一控制信號Vc1。

圖5為圖2中第一細調輸出信號與第一控制信號的一實施例的波形概要示意圖。請搭配參閱圖2至圖5，以下以N等於7為例，在本發明的一實施例中，時脈信號clk的頻率可為40兆赫(MHz)，即時脈信號clk的周期大致上為25奈秒(nS)，且第一預設周期參數P1可為12位元的參數，例如：(111111110001)2。其中，第一預設周期參數P1中前9個位元為第一粗調參數P11，且第一預設周期參數P1中最後3位元為第一細調參數P12。

因此，第一信號產生單元1411可載入第一粗調參數P11，且基於時脈信號clk的頻率而根據第一粗調參數P11進行計數，以產生具有對應於第一粗調參數P11的第一粗調輸出信號Voc1。由於此時第一粗調參數P11為(111111111)2，即第一粗調參數P11的數值為512，故第一粗調輸出信號Voc1的責任周期的寬度大致上等於512乘以時脈信號clk的周期，即第一粗調輸出信號Voc的責任周期的寬度大致上為12.8微秒(μS)。此外，延遲模組142可根據時脈信號clk產生七個延遲信號Vd1～Vd7，而時脈信號clk、延遲信號Vd1～Vd7依序兩兩之間具有第二時間差t2，且第二時間差t2大致上為時脈信號clk的周期除以8，亦即此時第二時間差t2大致上為3.125奈秒(nS)。

次之，第一輸出模組143中的第一個第一取樣單元1431a可根據時脈信號clk對第一粗調輸出信號Voc1取樣而產生第一個第一細調輸出信號Vf11，且第一輸出模組143中的第二個第一取樣單元1431b至第八個第一取樣單元1431h則分別根據對應的延遲信號對前一個第一取樣單元所產生的第一細調輸出信號取樣，以產生第一細調輸出信號Vf12～Vf18，如圖5所示，此時，每一第一細調輸出信號之 間亦具有第二時間差t2，且第二時間差t2大致上為3.125奈秒(nS)。

接續，第一信號選擇單元1432可載入第一細調參數P12，並根據第一細調參數P12的數值選取對應的第一細調輸出信號輸出。由於此時第一細調參數P12為(001)2，即第一細調參數P12的數值此時為1且對應至第二個第一細調輸出信號Vf12，故第一信號選擇單元1432可根據第一細調參數P12的數值而將對應的第二個第一細調輸出信號Vf12輸出至第一信號產生單元1433。而第一信號產生單元1433便可根據第一個第一細調輸出信號Vf11以及第二個第一細調輸出信號Vf12產生第一控制信號Vc1，且此時第一控制信號Vc1的責任周期的寬度對應於第一預設周期參數P1。於此，第一控制信號Vc的責任周期的寬度大致上等於12.8微秒(μS)加上3.125奈秒(nS)，即12.803125微秒(μS)。

在一些實施例中，前述的第一信號產生單元1433可為或閘(OR gate)，以將第一個第一細調輸出信號與第一信號選擇單元1432所輸出的被選擇的第一細調輸出信號合成為第一控制信號Vc1。

第二輸出模組144可用以根據第二信號產生單元1413所產生的第二粗條輸出信號Voc2、時脈信號clk、延遲信號Vd1～Vd7以及第二細調參數P22產生所需的第二控制信號Vc2。在本實施例中，第二輸出模組144可包含N+1個第二取樣單元、第二信號選擇單元1442以及第二信號產生單元1443。其中，第二取樣單元大致上相同於第一取樣單元，第二信號選擇單元1442大致上相同於第一信號選擇單元1432，且第二信號產生單元1443大致上相同於第一信號產生單元1433。

各第二取樣單元分別具有一輸入端D、時脈端CK與輸出端Q。其中，第一個第二取樣單元1441a的輸入端D電性連接至第二信號產生單元1413，以接收來自第二信號產生單元1413的第二粗調輸出信號Voc2，第一個第二取樣單元1441a的時脈端CK電性連接至時脈源，以接收來自時脈源的時脈信號clk，且第一個第二取樣單元1441a可根據第二粗調輸出信號Voc2與時脈信號clk產生第一個第二細調輸 出信號Vf21；而第M個第二取樣單元的輸入端D電性連接至第M-1個第二取樣單元的輸出端Q，以接收來自第M-1個第二取樣單元的第二細調輸出信號，第M個第二取樣單元的時脈端CK電性連接至延遲模組142中第M-1個延遲級的輸出端，以接收來自第M-1個延遲級的延遲信號，且第M-1個第二取樣單元可根據第M-1個第二細調輸出信號以及第M-1個延遲信號產生第M個第二細調輸出信號。於此，前述M可為包含大於1且小於等於N的所有正整數。

以下，是以N等於7為例來進行說明，其中M包含大於1且小於等於7的所有正整數。因此，在本發明一實施例中，第二輸出模組144可包含八個第二取樣單元1441a～1441h，且共可產生八個第二細調輸出信號Vf21～Vf28，然而本發明並非以此為限，第二取樣單元的數量端視設計需求而定，且第二取樣單元的數量並不一定相等於第一取樣單元的數量。

於此，第一個第二取樣單元1441a基於時脈信號clk的頻率對第二粗調輸出信號Voc2取樣，並產生第一個第二細調輸出信號Vf21；第二個第二取樣單元1441b基於第一個延遲信號Vd1的頻率對第一個第二細調輸出信號Vf21取樣，並產生第二個第二細調輸出信號Vf22；第三個第二取樣單元1441c基於第二個延遲信號Vd2的頻率對第二個第二細調輸出信號Vf22取樣，並產生第三個第二細調輸出信號Vf23；第四個第二取樣單元1441d基於第三個延遲信號Vd3的頻率對第三個第二細調輸出信號Vf23取樣，並產生第四個第二細調輸出信號Vf24；依此依序類推至第八個第二取樣單元1441f。

於此，第二個第二取樣單元1441b基於第一個延遲信號Vd1與時脈信號clk間的第二時間差t2，其產生的第二個第二細調輸出信號Vf22亦與第一個第二細調輸出信號Vf21間具有第二時間差t2；第三個第二取樣單元1441c基於第二個延遲信號Vd2與第一個延遲信號Vd1間的第二時間差t2，其產生的第三個第二細調輸出信號Vf23亦與第二個第二細調輸出信號Vf22間具有第二時間差t2，以此依序類推。

此外，前述的所有第二細調輸出信號Vf21～Vf28的波形 大致上相等於第二粗調輸出信號Voc2的波形，且各第二細調輸出信號Vf21～Vf28的責任周期與第二粗調輸出信號Voc2的責任周期大致上相等而可為50％。

在一些實施例中，第二輸出模組144中的各第二取樣單元可以D型正反器來實現。

第二信號選擇單元1442具有控制端與輸入端，其中第二信號選擇單元1442的控制端電性連接至檢測電路130的處理單元131，並接收來自處理單元131的第二細調參數P22，且第二信號選擇單元1442的輸入端電性連接至N+1個第二取樣單元的輸出端Q，並接收來自N+1個第二取樣單元的所有第二細調輸出信號。因此，第二信號選擇單元1442可根據第二細調參數P22所對應的數值而於所有第二細調輸出信號中選出其中一個第二細調輸出信號來輸出。

在一些實施例中，第二信號選擇單元1442可以多工器(Multiplexer，MUX)來實現。

第二信號產生單元1443具有二輸入端，其中第二信號產生單元1443的一輸入端電性連接至第一個第二取樣單元1441a的輸出端，並接收來自第一個第二取樣單元1441a的第一個第二細調輸出信號Vf21，而第二信號產生單元1443的另一輸入端則電性連接至第二信號選擇單元1442，並接收被第二信號選擇單元1442選擇輸出的第二細調輸出信號。因此，第二信號產生單元1443可根據第一個第二細調輸出信號Vf21與被選擇的第二細調輸出信號產生微調後的第二控制信號Vc2。

圖6為圖2中第二細調輸出信號與第二控制信號的一實施例的波形概要示意圖。請搭配參閱圖2至圖6，在本發明的一實施例中，時脈信號clk的頻率可為40兆赫(MHz)，即時脈信號clk的周期大致上為25奈秒(nS)，且第二預設周期參數P2可為12位元的參數，例如：(111111111011)2。其中，第二預設周期參數P2中前9個位元為第二粗調參數P21，且第二預設周期參數P2中最後3位元為第二細調參數P22。

因此，第二信號產生單元1413於接收到來自觸發單元1412的觸發信號Vt後，便可載入第二粗調參數P21，且基於時脈信號clk的頻率而根據第二粗調參數P21進行計數，以產生具有對應於第二粗調參數P21的第二粗調輸出信號Voc2。由於此時第二粗調參數P21為(111111111)2，即第二粗調參數P21的數值為512，故第二粗調輸出信號Voc2的責任周期的寬度大致上等於512乘以時脈信號clk的周期，即第二粗調輸出信號Voc的責任周期的寬度大致上為12.8微秒(μS)。此外，延遲模組142可根據時脈信號clk產生七個延遲信號Vd1～Vd7，而時脈信號clk、延遲信號Vd1～Vd7依序兩兩之間具有第二時間差t2，且第二時間差t2大致上為時脈信號clk的周期除以8，亦即此時第二時間差t2大致上為3.125奈秒(nS)。

次之，第二輸出模組144中的第一個第二取樣單元1441a可根據時脈信號clk對第二粗調輸出信號Voc2取樣而產生第一個第二細調輸出信號Vf21，且第二輸出模組144中的第二個第二取樣單元1441b至第八個第二取樣單元1441h則分別根據對應的延遲信號對前一個第二取樣單元所產生的第二細調輸出信號取樣，以產生第二細調輸出信號Vf22～Vf28，如圖6所示，此時，每一第二細調輸出信號之間亦具有第二時間差t2，且第二時間差t2大致上為3.125奈秒(nS)。

接續，第二信號選擇單元1442可載入第二細調參數P22，並根據第二細調參數P22的數值選取對應的第二細調輸出信號輸出。由於此時第二細調參數P22為(011)2，即第二細調參數P12的數值此時為3且對應至第四個第二細調輸出信號Vf24，故第二信號選擇單元1442可根據第二細調參數P22的數值而將對應的第四個第二細調輸出信號Vf24輸出至第二信號產生單元1443。而第二信號產生單元1443便可根據第一個第二細調輸出信號Vf21以及第四個第二細調輸出信號Vf24產生第二控制信號Vc2，且此時第二控制信號Vc2的責任周期的寬度對應於第二預設周期參數P2。於此，第二控制信號Vc的責任周期的寬度大致上等於12.8微秒(μS)加上9.375奈秒(即，3.375*3)，即12.809375微秒(μS)。

此外，假設本實施例的預設延遲參數P3為(011)2，即預設延遲參數P3的數值此時為3，則前述的第二粗調輸出信號Voc2是被延遲3個脈信號clk的周期後才產生，故第二粗調輸出信號Voc2與第一粗調輸出信號Voc1間的第一時間差t1可為75奈秒(nS)，且第二控制信號Vc2與第一控制信號Vc1之間亦具有第一時間差t1(即75奈秒)。

在一些實施例中，前述的第二信號產生單元1443可為或閘(OR gate)，以將第一個第二細調輸出信號與第二信號選擇單元1442所輸出的被選擇的第二細調輸出信號合成為第二控制信號Vc2。

圖7為本發明一實施例的無線送電方法的流程示意圖。請參閱圖1至圖7，本發明一實施例的無線送電方法包含根據第一控制信號Vc1的責任周期與第二控制信號Vc2的責任周期將輸入信號Vi轉換為調變信號Vm(步驟S10)、利用諧振電路120根據調變信號Vm發射電源信號Vp(步驟S20)、根據諧振電路120的電源資訊Dp產生對應的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3(步驟S30)、根據時脈信號clk與第一預設周期參數P1產生第一控制信號Vc1(步驟S40)，以及根據時脈信號clk、預設延遲參數P3與第二預設周期參數P2產生第二控制信號Vc2(步驟S50)。

在步驟S10中，無線送電裝置100的電源轉換電路110可對應於第一控制信號Vc1的責任周期與第二控制信號Vc2的責任周期作動。因此，電源轉換電路110可基於第一控制信號Vc1的責任周期的寬度大小與第二控制信號Vc2的責任周期的寬度大小而將輸入信號Vi對應轉換為調變信號Vm。於此，電源轉換電路110可為半橋式轉換器。

在步驟S20中，無線送電裝置100透過諧振電路120依據調變信號Vm來產生並發射出對應的電源信號Vp。於此，諧振電路120可包含諧振線圈121與諧振電容122。

在步驟S30中，無線送電裝置100的檢測電路130可根據諧振電路120中的電源資訊Dp產生對應的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3。於此，電源資訊Dp可為諧振電 路120於節點N1的直流電壓、直流電流或溫度等資訊，且檢測電路130所產生的第一預設周期參數P1、第二預設周期參數P2與預設延遲參數P3可用以調整控制電路140所產生的第一控制信號Vc1與第二控制信號Vc2的責任周期。

在步驟S40中，控制電路140可根據時脈信號clk與第一預設周期參數P1來產生所需的第一控制信號Vc1，且第一控制信號Vc1的責任周期會對應於第一預設周期參數P1的數值。於此，第一預設周期參數P1包含第一粗調參數P11以及第一細調參數P12，其中第一粗調參數P11用以粗略調整第一控制信號Vc1的責任周期的寬度，且第一細調參數P12用以微調整第一控制信號Vc1的責任周期的寬度，以提高第一控制信號Vc1的精度。

在本發明的一實施例中，步驟S40包含可包含根據時脈信號clk與第一粗調參數P11產生第一粗調輸出信號Voc1(步驟S41)、根據時脈信號clk產生N個延遲信號(步驟S42)、根據時脈信號clk與第一粗調輸出信號Voc1產生第一個第一細調輸出信號(步驟S43)、根據第M-1個延遲信號與第M-1個第一細調輸出信號產生第M個第一細調輸出信號(步驟S44)、依據第一細調參數P12選擇此些第一細調輸出信號的其中之一(步驟S45)，以及根據第一個第一細調輸出信號與被選擇的第一細調輸出信號產生第一控制信號Voc1(步驟S46)。

在步驟S41中，控制電路140可透過信號產生器141的第一信號產生單元1411基於時脈信號clk的頻率而依據第一粗調參數P11產生第一粗調輸出信號Voc1，其中第一粗調輸出信號Voc1的責任周期對應於第一粗調參數P11。在本實施例中，第一信號產生單元1411可為計數器。於此，第一粗調輸出信號號Voc1的周期大致上為第一粗調參數P1與時脈信號clk的周期的乘積的兩倍，且第一粗調輸出信號Voc1的責任周期實質為50％。

在步驟S42中，控制電路140的延遲模組142可根據時脈信號clk而依序產生N個延遲信號，其中N為大於或等於1的正整數。在本實施例中，延遲模組142可為由N個延遲級依序串接而成的延遲線， 且N個延遲信號依序兩兩之間具有第二時間差t2。於此，第二時間差t2可為時脈信號clk的周期除以(N+1)。在一實施例中，N的值可為7。

在步驟S43中，控制電路140的第一輸出模組143中的第一個第一取樣單元1431a可根據時脈信號clk與第一粗調輸出信號Voc1產生第一個第一細調輸出信號Vf11。

在步驟S44中，控制電路140的第一輸出模組143中的第M個第一取樣單元可根據第M-1個延遲信號與第M-1個第一細調輸出信號產生第M個第一細調輸出信號，其中M可為包含大於1且小於等於N的所有正整數。於此，所有第一細調輸出信號的責任周期大致上與第一粗調輸出信號Voc1的責任周期相等。

在步驟S45中，控制電路140的第一輸出模組143中的第一信號選擇單元1432可依據第一細調參數P12的數值於此些第一細調輸出信號中選擇一個輸出。於此，第一信號選擇單元1432可為多工器。

在步驟S46中，控制電路140的第一輸出模組143中的第一信號輸出單元1433可根據第一個第一細調輸出信號Vf11與被選擇的第一細調輸出信號產生第一控制信號Vc1，且第一控制信號Vc1的責任周期對應於第一預設周期參數P1。

在步驟S50中，控制電路140更可根據時脈信號clk、預設延遲參數P3與第二預設周期參數P2來產生所需的第二控制信號Vc2。其中，預設延遲參數P3的數值為K，第二控制信號Vc2與第一控制信號Vc1之間相差K個時脈信號clk的周期，且第二控制信號Vc2的責任周期會對應於第二預設周期參數P2的數值。於此，第二預設周期參數P2包含第二粗調參數P21以及第二細調參數P22，其中第二粗調參數P21用以粗略調整第二控制信號Vc2的責任周期的寬度，且第二細調參數P22用以微調整第二控制信號Vc2的責任周期的寬度，以提高第二控制信號Vc2的精度。

圖8為圖7中步驟S50的一實施例的流程示意圖。請參閱圖2至圖8，在本發明的一實施例中，步驟S50包含根據時脈信號clk與預設延遲參數P3產生觸發信號Vt(步驟S51)、根據觸發信號Vt、時 脈信號clk與第二粗調參數P21產生第二粗調輸出信號Voc2(步驟S52)、根據時脈信號clk產生N個延遲信號(步驟S53)、根據時脈信號clk與第二粗調輸出信號Voc2產生第一個第二細調輸出信號Vf21(步驟S54)、根據第M-1個延遲信號與第M-1個第二細調輸出信號產生第M個第二細調輸出信號(步驟S55)、依據第二細調參數P22選擇此些第二細調輸出信號的其中之一(步驟S56)，以及根據第一個第二細調輸出信號Vf21與被選擇的第二細調輸出信號產生第二控制信號Vc2(步驟S57)。

然而，在本發明的另一實施例中，由於步驟S53與前述的步驟S42大致上相同，於此則可省略，故步驟S50可僅包含步驟S51、步驟S52、步驟S54、步驟S55、步驟S56以及步驟S57。

在步驟S51中，控制電路140可透過信號產生器141的觸發單元1412基於時脈信號clk的頻率而依據預設延遲參數P3產生觸發信號Vt輸出，以觸發第二信號產生單元1413作動。

在步驟S52中，第二信號產生單元1413於接收到觸發信號Vt而致動後，第二信號產生單元1413可基於時脈信號clk的頻率而依據第二粗調參數P21產生第二粗調輸出信號Voc2，其中第二粗調輸出信號Voc2的責任周期對應於第二粗調參數P21。在本實施例中，第二信號產生單元1413可為計數器。於此，第二粗調輸出信號Voc2的周期大致上為第二粗調參數P21與時脈信號clk的周期的乘積的兩倍，且第二粗調輸出信號Voc2的責任周期實質為50％。

在步驟S54中，控制電路140透過第二輸出模組144中的第一個第二取樣單元1441根據時脈信號clk取樣第二粗調輸出信號Voc2而產生第一個第二細調輸出信號Vf21。

在步驟S55中，控制電路140可透過第M個第二取樣單元基於第M-1個延遲信號取樣第M-1個第二細調輸出信號而產生第M個第二細調輸出信號，其中M可為包含大於1且小於等於N的所有正整數。於此，所有第二細調輸出信號的責任周期大致上與第二粗調輸出信號Voc2的責任周期相等。

在步驟S56中，控制電路140可透過第二輸出模組144中的第二信號選擇單元1442根據第二細調參數P22於此些第二細調輸出信號中選擇一個輸出。於此，第二信號選擇單元1442可為多工器。

在步驟S57中，控制電路140可透過第二輸出模組144中的第二信號輸出單元1443根據第一個第二細調輸出信號Vf21與被選擇的第二細調輸出信號產生第二控制信號Vc2，且第一控制信號Vc2的責任周期對應於第二預設周期參數P2。

綜上所述，根據本發明一實施例的無線送電裝置及其方法，控制電路僅需使用低頻的時脈信號，而不需使用到高頻的時脈信號或其他額外的鎖相迴路(phase locked loop，PLL)、延遲鎖定迴路(delay locked loop，DLL)等複雜架構的電路，即可產生具有高精度且相互錯位的二控制信號的來調控無線送電裝置所產生的電源信號，而使得無線送電裝置傳送至電子裝置的傳輸能量可平準確地輸出，且降低了無線送電裝置的成本耗費。

本發明的技術內容已以較佳實施例揭示如上述，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神所做些許的更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。