CN103852193A - 一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法。本方法包含软件算法和硬件电路两部分。本发明硬件电路如摘要附图所示，硬件部分包含：稳压电路（如摘要附图所示S1）、采样选择电路(如摘要附图所示通过CPU控制Q1实现)、温度传感器电路(如摘要附图所示由Rntc、R2、R1组成)等。温度传感器感知外部温度的变化，并通过本发明提出的相应电路转化成电信号，送入CPU采样口，由CPU将模拟的温度信号转换成数字信号。软件部分首先采样电源电压（电源电压VCC如摘要附图所示，通过断开摘要附图所示的Q1实现电源电压的采样），以此为基础，对温度采样进行补偿，提高精度。

Description

一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法

技术领域

本发明涉及一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法。 

背景技术

当前技术条件下，对于温度的采样，大体有以下几种方式： 

1. CPU采用专用的稳压电源供电，同时温度传感器也通过精密稳压电源供电，CPU只需要对采样值进行分度曲线校准，就可以得到精确的温度采样值；

2.  CPU有专用的AD供电引脚，AD部分采用单独的精密电源进行供电，同时温度传感器也通过精密稳压电源供电，CPU此时同样只需要对采样值进行分度曲线校准，就可以得到精确的温度采样值。

上述两种通常使用的温度检测方法成本都比较高，方案1需要一个功率比较大的稳压源，线性稳压器通常效率比较低，在低功率产品中使用这种方法，会降低设备效率；方案2对CPU的要求比较高，通常具有独立AD供电的CPU成本会比较高，对于成本比较敏感的产品，这样的设计往往竞争优势比较低。 

发明内容

本发明涉及一种用于无线充电的高性能低成本温度检测方法。本方法包含软件算法和硬件电路两部分。硬件部分包含：稳压电路、采样选择电路、温度传感器等。温度传感器感知外部温度的变化，并通过本专利提出的相应电路转化成电信号，送入CPU采样口，由CPU将模拟的温度信号转换成数字信号。软件通过采样电源电压，并以此为基础，对温度采样进行补偿，提高精度。 

本发明的创新点在于，CPU无需使用专用的精密稳压电源源进行供电，CPU本身也不需要有专用的AD供电精密电源接口，因此成本上具有明显的优势，同时这种采样方法最大程度地保证了温度采样的高精度，并且对于产品的效率不会造成任何的影响。因此实施本发明，有利于在不降低温度采样精度以及系统效率的前提下，最大程度地降低成本。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利涵盖的一部分，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本专利提出的温度检测方法的软硬件架构。 

图2是本专利提出的温度检测方法的硬件电路。 

图3是本专利提出的温度检测方法硬件电路精密稳压电源实施例1。 

图4 是本专利提出的温度检测方法程序逻辑框图 

具体实施方式

下面将结合本专利中的附图，对本专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

如图1所示，是本专利的基本架构，硬件部分有三个基本模块组成，分别是温度传感器采样电路模块，电源电压采样电路模块以及采样选择开关模块。采样选择开关不仅可以表述为开关，本专利应涵盖为具有选择功能的逻辑器件以及电路。其作用是用于选通温度传感器采样电路模块与电源电压采样电路模块，对两个电路进行分时采样。 

硬件部分的电路实现如图2所示，精密稳压电路S1的实现有多种方式，其中一种实施例是通过TL431实现，是一种比较优的实施例，但不是唯一的可行方案。 

如图3所示，其中Rc是限流电阻，C1是滤波电容，Rc和C1也组成了电源电压的一级RC滤波电路；采样通道的输出可以近似为：   

  

   其中Vout为Q1断开的时候，采样通道的输出，Vref是TL431的基准电压；当Q1闭合的时候，采样通道的输出近似为：

       不同的Rntc对应不同的

，这样程序通过运算，就可以反演出温度。

软件部分包含采样模块以及温度补偿模块，采样模块包含AD转换以及采样选择逻辑控制程序，流程图如图4所示。由于CPU没有专用的AD供电，CPU的输入电源因为效率的原因为没有采用精密电源供电，因此电源电压的变化会导致AD采样发生偏移，因此通过采集Vout，就可以进行对温度的补偿。 

Claims (7)

1.一种用于无线充电器的高性能低成本温度检测方法，其特征包括：

只使用一个半导体器件对两路采样进行选通，由中央处理器（CPU）控制其不同的选通时刻，进行采样；两路采样，其中一路是精密稳压电源的采样，另一路是温度采样；CPU对采样的精密稳压电源信息进行判断，根据不同的运行状态，对温度进行补偿，提高温度检测的精度。

2.如权利要求1所述的高性能低成本温度检测方法，需要一个精密稳压电源，其特征包括：

此精密稳压电源只是提供一个基准信号，并不参与CPU的供电，因此功耗很低，成本很低；此精密稳压源的使用包括但并不限于由TL431产生得到。

3.如权利要求1所述的高性能低成本温度检测方法，需要选通电路对采样信号进行分别选通，其特征在于：

 本方法所指的两路采样是可以扩充的，如果需要有更多的信号需要采用同一个模拟数字转换口（AD）采集，只需要对本方法进行简单的扩充，比如但不限于增加若干选通开关；

选通开关的选择包括但并不限于MOSFET，例如其它的半导体器件甚至是机械开关。

4.如权利要求1所述的高性能低成本温度检测方法，对CPU的要求其特征包括但不限于：

CPU不需要有专门的模拟通道供电引脚，CPU可以只有一个电源。

5.如权利要求1所述的高性能低成本温度检测方法，对电源电压的采样，其特征在于：

没有采用直接的采样方法，而是采样精密稳压源的电压，通过数学运算间接地得到当前电源电压。

6.如权利要求1所述的高性能低成本温度检测方法，软件的补偿算法，其特征包括：

根据电源电压的采样值，对当前温度采样进行补偿，提高温度采样的准确度。

7.由于温度采样和电压采样并不是同步的，补偿算法可以适当加入预测算法，即通过当前电压以及以往的电压波形，预测电压的变化情况，进一步提高温度检测的准确度。

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