[发明专利]感应式电源供应器中控制同步整流开关来传输数据的装置

说明书

技术领域

本发明提供一种感应式电源供应器中控制同步整流开关来传输数据的装置，尤指通过受电模块的受电线圈于进行供电作业中，控制整流与信号反馈电路运作，于短时间内中断受电功能，使信号由受电线圈反馈到供电线圈，以完成传输数据用于目标辨识与功率设定的目的。

背景技术

在电磁感应式电力系统中，最重要的技术问题就是，必须要能识别放置于供电端发射线圈上的物体，感应式电力供电端发送电力能量时，就与烹调用的电磁炉运作原理相同，若直接将此能量打在金属上，则会发热造成危险，而为了解决此问题，各厂商纷纷发展在供电端上识别目标的技术，并经过多年的发展，确认通过在供电过程由在受电端接收线圈反馈信号到供电端发射线圈上，解析信号来进行识别为最好的解决方式，为完成在感应线圈上数据传输的功能，是系统中最重要的核心技术；然而，在传送电力的感应线圈上，要稳定传送数据非常困难，主要信号载波是用在大功率的电力传输，但此种传输方式则是会受到电源使用中的各种干扰状况，且这是一种变频式的控制系统，所以主载波的工作频率也会不固定；而为了解决数据传输困难的问题，亦有厂商推出除原有的感应线圈供应电力之外，另外再建立一个无线通信频道，例如红外线、蓝芽、RFID标签、WiFi等，但因额外增加这些通信模块，却也导致系统的制造成本增加，形成经济成本的负担。

再者，利用感应电力的线圈来传输数据，在技术上仍会有些许问题存在，即发送数据与接收数据，其原理如同RFID的数据传输方式，由供电端线圈上发送主载波到受电端线圈上，再由受电端电路上控制线圈上的负载变化来进行反馈，所以现行的感应电力设计中为单向传输，亦即电力能量（LC振荡主载波）由供电端发送到受电端，再由受电端反馈数据码到供电端，而受电端收到供电端的能量只有强弱之分，没有内含通信成分，且此种数据码传送的机制，也只有受电端靠近供电端后，收到足够的电力能量才能反馈，在供电端未提供能量到受电端的状况下，并无法进行数据码传送，虽仅是不完整的通信机制，但在感应电力系统中却是非常实用，已满足了系统所需要的功能；一般供电端辨识受电端为正确目标后，开启发送能量进行电力传输，受电端传回电力状况由供电端进行调整。

目前受电端接收电力与数据反馈架构，分别利用电阻式或电容式的设计架构，其中电阻式调制反馈信号的方式，源自被动式RFID技术，利用接收线圈阻抗切换反馈信号到发射线圈进行读取，而后期为了在较高的功率传送下减少反馈时间的功率损耗，则发展出电容式调制反馈信号，但这二种方法在信号调制期间，都会增加供电端上的功率输出，在调制的次数或时间增加时，会损耗更多的功率，如此设计的感应式电源供应器，与现代产品节能诉求的基本原则相违背，前述方法并在调制信号期间，会使受电端上的电路产生电流冲击，造成功率转换零件损坏与供电不稳定等问题。

因此，如何改善目前感应式电源供应器的供电端与受电端在传输电力时，同时利用感应线圈传输数据造成不稳定现象的困扰，而通过其它通信方式传送数据，也造成受电端或供电端的成本负担的问题与缺失，即为从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在。

发明内容

所以，发明人有鉴于上述的问题与缺失，乃搜集相关数据，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始研发出本发明。

本发明的主要目的乃在于提供一种感应式电源供应器中控制同步整流开关来传输数据的装置，其包括供电模块及受电模块，而供电模块则包括内建程序的供电微处理器、与供电微处理器电性连接的供电驱动单元、信号解析电路、供电线圈电压检测电路、显示单元、供电单元及供电谐振电容，并由供电谐振电容电性连接供传送电能、接收数据信号的供电线圈，则相对供电线圈于受电模块设有与供电线圈进行数据信号传输的受电线圈；

该受电模块为包括内建程序的受电微处理器，且受电微处理器分别电性连接电压侦测电路、整流与信号反馈电路、断路保护电路、稳压电路、受电直流降压器及受电线圈，而整流与信号反馈电路包括分别与受电线圈的两端电极电性连接的第一电阻、第一MOSFET组件、第一二极管及第二电阻、第二MOSFET组件、第二二极管，再由第一电阻、第一MOSFET组件电性连接另与受电微处理器电性连接的第三电阻、第三MOSFET组件，并利用第二电阻、第二MOSFET组件电性连接另与受电微处理器电性连接的第四电阻、第四MOSFET组件。