[发明专利]感应式电源供应器的供电模块及其电压测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应式电源供应器的供电模块及其电压测量方法，尤其涉及一种感应式电源供应器的供电模块以及对供电模块的供电线圈上的线圈电压进行测量的方法。

背景技术

在感应式电源供应器中，供电端发送电力的方式是由驱动电路推动谐振电容及具有电感特性的供电线圈所构成的谐振电路，以在谐振电路上振荡而产生弦波，此弦波通过线圈发送能量到受电端。上述弦波为交流信号，其振幅大小决定了功率输出的大小，振幅愈大代表输出的能量愈高。

一般来说，感应式电源供应器的供电端是由处理器来进行功率控制及调节。处理器需取得供电线圈上的弦波振幅大小，将其转换为数字数据以后，由处理器内部的软件进行运算，以进行功率调节。上述步骤可重复进行，使调节过后的输出功率再回传到处理器以进行调整，输出功率即可根据负载需求而维持在最佳效率。

由于供电线圈上振荡的弦波为交流信号，此信号振荡的范围极大且跨越正电压与负电压，因而无法通过一般的模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)来进行判读及转换。上述交流信号可由高性能的仪器级模拟数字转换器来进行转换，然而，仪器级模拟数字转换器十分昂贵，无法在低单价的感应式电源供应器产品中使用。因此，中国专利公开号CN102957215A公开了一种感应式电源供应器中功率自动调节的方法，其通过线圈电压检测电路将线圈上的交流信号转换为直流信号以后，再输入模拟数字转换器进行转换。

然而，上述方法至少包括两项缺点。首先，线圈上的波形并非理想的正弦波，由于负载效应或其它因素，线圈波形会呈现不规则的状态，而交流信号通过简易整流滤波电路转换而得的直流电压信号与交流信号的有效值(effective value)(即方均根值(root mean square value))相关，波形不同则会对应到不同的有效值，进而转换不同电平的直流电压信号。也就是说，经过整流及滤波而输入模拟数字转换器的电压值往往无法正确反映线圈上的交流信号大小。另一个缺点为，线圈电压检测电路是将线圈上的交流信号经过整流及滤波后再传送到模拟数字转换器进行转换，其中，滤波处理会使得取样速度变慢，亦即，交流信号的变化需要经过较多周期以后，才会在线圈电压检测电路的输出端产生反应。当交流信号出现突发性的振幅变化时，需要经过数个周期才能够完全反应在线圈电压检测电路的输出端，在此情况下，处理器无法立即得知线圈信号的振幅改变并及时修正输出功率，使得系统效率较差。

鉴于此，实有必要提出一种线圈信号的电压测量方法，以改善上述问题。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于感应式电源供应器的供电模块的电压测量方法，以正确取得供电线圈上的线圈信号的峰值电压，进而在供电模块实现准确且迅速的输出功率调整。

本发明公开一种电压测量方法，用于一感应式电源供应器的一供电模块，所述电压测量方法包括在所述供电模块的一供电线圈产生一线圈信号；对所述线圈信号进行钳位，以产生一钳位线圈信号；对所述钳位线圈信号进行信号处理，以分别产生一第一信号及一第二信号；产生一周期信号，所述周期信号的频率等于所述线圈信号的频率；通过一比较器对所述第一信号及所述第二信号进行比较，以在所述周期信号的一周期中取得所述第一信号及所述第二信号的电位相等的一第一时间及一第二时间；计算所述第一时间及所述第二时间的一中间时间；以及以所述中间时间为依据，对所述钳位线圈信号或所述线圈信号进行采样，以取得所述线圈信号的一峰值电压。

本发明还公开一种供电模块，用于一感应式电源供应器。所述供电模块包括一供电线圈，用来产生一线圈信号；一钳位电路，耦接至所述供电线圈，用来对所述线圈信号进行钳位，以产生一钳位线圈信号；一信号处理模块，耦接至所述钳位电路，用来对所述钳位线圈信号进行信号处理，以分别产生一第一信号及一第二信号；一周期信号产生器，用来产生一周期信号，所述周期信号的频率等于所述线圈信号的频率；一比较器，耦接至所述信号处理模块，用来对所述第一信号及所述第二信号进行比较，以产生一比较结果；一定时器，耦接至所述周期信号产生器及所述比较器，用来在所述周期信号的一周期中，根据所述比较结果取得所述第一信号及所述第二信号的电位相等的一第一时间及一第二时间；一处理器，耦接至所述定时器，用来计算所述第一时间及所述第二时间的一中间时间；以及一采样模块，耦接至所述处理器，用来以所述中间时间为依据，对所述钳位线圈信号或所述线圈信号进行采样，以取得所述线圈信号的一峰值电压。

附图说明

图1为本发明实施例感应式电源供应器的一供电模块的示意图。