CN106026416B - 信号解析方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种信号解析方法及电路,用来判断感应式电源供应器的一供电模块是否接收到来自于一受电模块的调制信号。该信号解析方法包括取得该供电模块的一供电线圈上的一线圈信号;取出该线圈信号高于一参考电压的部分,以产生一波峰信号;追踪该波峰信号,以取得一波峰电压电平;设定高于该波峰电压电平的一高电压电平以及低于该波峰电压电平的一低电压电平;以及在一判断周期内,判断该波峰信号的多个峰值到达该高电压电平的一第一次数以及该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数,并据此判断该供电模块是否接收到该调制信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号解析方法及电路,尤其涉及一种可用于感应式电源供应器的信号解析方法及电路。
背景技术
在感应式电源供应器中,供电端与受电端各包括一个线圈,用来进行感应,当线圈运作时,两线圈的相对距离通常小于线圈直径,而由于两线圈距离接近,故感应时线圈电性会交互影响。在上述电源供应系统中,功率的发送是由供电端进行控制,电力输出状态则由受电端来检测,其中,受电端需传送数据到供电端,以和供电端进行沟通。由于供电端与受电端之间不存在实体电路连结,因此需要使用无线通信技术来进行沟通。业界常见的通信方式为,由受电端通过信号调制技术改变受电线圈上的电性状态,以反射到供电端使得供电线圈上产生信号变化,供电端再通过解调技术来还原受电端的调制信号,接着对调制信号的组合进行译码以转换为数据码。
然而,上述方法仍存在部分问题无法有效解决。首先,受电端产生调制信号传送到供电端,再由供电端进行解调的方式类似于无线通信技术中的振幅调变(AmplitudeModulation,AM),其可通过包络检波器(envelope detector)或低通滤波器等电路将信号中的高频成分滤除,而形成频率较低的信号。此方式需符合两个前提,第一,载波频率需远高于调变信号,第二,载波需要相对稳定且调制深度需够大。在感应式电源供应器中,受限于开关组件的特性以及电磁干扰法规的限制,实际运作频率大约在125仟赫兹(kHz)上下,在此情况下,若欲使调制信号与载波信号能够明确分离,两者频率差距需达到100倍以上,由于载波已为低频信号,其能够传送的数据频率更低,造成数据传送的速率受限。
另外,部分供电端的设计是通过改变开关驱动频率来控制谐振电压的振幅变化,借此改变输出功率的大小。因此,供电线圈上信号的载波频率并不固定,使得受电端需要在不同的载波频率上进行调制。然而,供电端用来检测调制信号的检波电路难以同时对应到不同频率,因而无法精确取出调制信号。此外,实作上谐振电压高低会因输出功率有所改变,举例来说,当输出低功率(如1瓦特(Watt))时,谐振电压只需要20伏特(Volt)即足够,当输出功率提升到100瓦特时,谐振电压会高达200伏特以上。然而,一般检波电路无法在如此高低振幅差距之下仍保持良好的检波能力。换言之,由于检波及滤波电路存在动态范围不佳的问题,使得现有技术的检波能力存在难以克服的瓶颈。
如上所述,感应式电源供应器的信号调制方式若要清楚地被解析需符合两个要件,第一为调制深度要大,第二为调制频率需远低于载波频率。上述载波为供电端所提供,调制深度则由受电端的调制强度来决定,此调制强度代表受电端在受电线圈上施加改变线圈电性的强度。一般来说,信号调制是改变线圈阻抗电性或通过增加接收线圈搭配的并联电容来改变谐振点,使信号反射到供电端线圈上改变其振幅。然而,调制强度愈强则愈容易影响后端输出电力的能力,这是因为调制过程会对线圈产生负载。此外,当系统运作在较高功率之下,受电线圈到后端负载的电力输出能力已到达极限,此时调制运作欲再介入改变受电线圈的电性变化更加困难,也就是说,无论是加重或减轻线圈上的负载都难以产生足够的调制深度。举例来说,调制电路具有1瓦特的负载调节能力,当受电端输出5瓦特的情况下,可达到1/5的改变幅度,其反射到供电线圈上仍具有足够的调制深度;当受电端输出100瓦特的情况下,线圈调制的改变幅度只有1/100,此调制方式显然无法在高功率下可靠运作。实际上,调制电路的负载调节能力存在一定的限制,因为加大负载可能造成电路烧毁,降低负载则会降低后端输出功率。
另一方面,调制信号为数字数据,在现有技术中,调制需连续执行一段长度,且调制信号的频率至少需与主载波频率相差达100倍才可被供电端的滤波器所分离。也就是说,调制信号的长度需长达100个谐振周期以上。然而,在调制过程中将损耗部分功率,且调制频率愈低造成传送数据的速度愈慢,因而影响整体效率。简而言之,欲使调制深度加大需提高调制强度,欲使滤波器清楚分离载波与调制信号则需降低调制频率,当这两个条件都无法满足的情况下,表示调制技术的应用存在相当大的瓶颈。
鉴于此,实有必要提出一种新的信号解析方法及电路,以获得更佳的信号解析效率,同时避免上述问题的发生。
发明内容
因此,本发明的主要目的即在于提供一种可在感应式电源供应器中供电模块内用来解析调制信号的信号解析方法及电路。
本发明公开一种信号解析方法,用于一感应式电源供应器的一供电模块,用来判断该供电模块是否接收到来自于该感应式电源供应器的一受电模块的一调制信号。该信号解析方法包括取得该供电模块的一供电线圈上的一线圈信号;取出该线圈信号高于一参考电压的部分,以产生一波峰信号;追踪该波峰信号,以取得一波峰电压电平;设定高于该波峰电压电平的一高电压电平以及低于该波峰电压电平的一低电压电平;以及在一判断周期内,判断该波峰信号的多个峰值到达该高电压电平的一第一次数以及该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数,并据此判断该供电模块是否接收到该调制信号。
本发明还公开一种信号解析电路,用于一感应式电源供应器的一供电模块,用来判断该供电模块是否接收到来自于该感应式电源供应器的一受电模块的一调制信号。该信号解析电路包括一电压测量电路、一运算放大器、一第一比较器模块、一处理器、一第二比较器模块及一第三比较器模块。该电压测量电路可用来取得该供电模块的一供电线圈上的一线圈信号。该运算放大器可用来取出该线圈信号高于一参考电压的部分,以产生一波峰信号。该第一比较器模块耦接于该运算放大器,可用来追踪该波峰信号,以取得一波峰电压电平。该处理器耦接于该第一比较器模块,可用来接收该波峰电压电平,并设定高于该波峰电压电平的一高电压电平以及低于该波峰电压电平的一低电压电平。该第二比较器模块耦接于该处理器及该运算放大器,可用来比较该波峰信号与该高电压电平,以在一判断周期内,取得该波峰信号的多个峰值到达该高电压电平的一第一次数。该第三比较器模块耦接于该处理器及该运算放大器,可用来比较该波峰信号与该低电压电平,以在该判断周期内,取得该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数。其中,该处理器根据该第一次数及该第二次数来判断该供电模块是否接收到该调制信号。
附图说明
图1为本发明实施例一供电模块的示意图。
图2为图1中信号解析电路的信号波形示意图。
图3为本发明实施例一信号解析流程的示意图。
其中,附图标记说明如下:
10 供电模块
100 信号解析电路
111 处理器
112 时钟产生器
113、114 供电驱动单元
115 谐振电容
116 供电线圈
117 磁导体
130 电压测量电路
133、134 分压电阻
140 运算放大器
M1~M3 比较器模块
135、141、142、143 比较器
151、152、153、160 数字模拟转换器
170 采样模块
C1 线圈信号
C2 分压信号
P1 波峰信号
V_PEAK 波峰电压电平
V_HIGH 高电压电平
V_LOW 低电压电平
CR_PEAK、CR_HIGH、CR_LOW 比较结果
T1~T3 时间区间
30 信号解析流程
300~312 步骤
具体实施方式
请参考图1,图1为本发明实施例一供电模块10的示意图。如图1所示,供电模块10可用于一感应式电源供应器,其包括一信号解析电路100、一时钟产生器112、供电驱动单元113及114、一谐振电容115、一供电线圈116及一磁导体117。供电线圈116可用来发送电磁能量到感应式电源供应器的受电模块以进行供电,谐振电容115耦接于供电线圈116,可搭配供电线圈116进行谐振。此外,在供电模块10中,可选择性地采用磁性材料所构成的一磁导体117,用来提升供电线圈116的电磁感应能力,同时避免电磁能量影响线圈非感应面方向的物体。供电驱动单元113及114耦接于供电线圈116及谐振电容115,可分别发送驱动信号到供电线圈116。供电驱动单元113及114可接收时钟产生器112的控制,用以驱动供电线圈116产生并发送能量。供电驱动单元113及114两者同时运作时,可进行全桥驱动。在部分实施例中,也可仅开启供电驱动单元113及114其中一者,或是仅布置单一供电驱动单元113或114,以进行半桥驱动。至于其他可能的组成组件或模块,如供电单元、显示单元等,可视系统需求而增加或减少,故在不影响本实施例的说明下,略而未示。
请继续参考图1。信号解析电路100包括一处理器111、一电压测量电路130、一运算放大器140、比较器模块M1~M3、一数字模拟转换器(Digital to Analog Converter,DAC)160及一采样模块170。在此例中,处理器111包含在信号解析电路100中,但在其它实施例中,处理器111也可单独存在供电模块10,而不限于此。处理器111可用来进行信号解析与判读,以判断供电模块10是否收到来自于感应式电源供应器的一受电模块的调制信号。处理器111也可用来控制时钟产生器112,进而控制供电驱动单元113及114驱动供电线圈116以进行供电。处理器111可以是一中央处理单元(Central Processing Unit,CPU)、一微处理器(Microprocessor)、一微控制器(Micro Controller Unit,MCU)或任何类型的处理装置。
电压测量电路130包括分压电阻133及134以及一比较器135,可用来取得供电线圈116上的线圈信号C1。详细来说,由于线圈信号C1往往具有较大的电压,因此分压电阻133及134可对线圈信号C1进行衰减以后产生分压信号C2,再输入后端的电路进行处理。在部分实施例中,若信号解析电路100中的电路组件具有足够的耐压,也可不采用分压电阻133及134,直接接收供电线圈116上的线圈信号C1。关于电压测量电路130中比较器135的运作方式已记载于中国专利申请公布号CN 104734370A(参见该案图1的比较器112及相关说明),中国专利申请公布号CN 104734370A与本发明的差异在于,本发明是采用处理器111所设定的参考电压V_REF,并通过数字模拟转换器160输出其模拟电压值,而不是采用电容来提供定电压作为参考电压。由于电容特性的误差较大,可能造成不同装置的电平高低不同,使得信号放大的幅度大小不一。在本发明实施例中,改用数字方式来产生参考电压V_REF可取得精准的电压值,也就是说,线圈信号C1放大的部分可通过软件计算来维持稳定。简单来说,比较器135可输出比较结果CR_OUT到处理器111,处理器111即可据此设定适合的参考电压V_REF作为运算放大器140进行放大的依据。电压测量电路130的目的在于取得线圈信号C1并判断波峰的位置,使得后端电路得以从线圈信号C1中取出波峰电压。运算放大器140可用来取出分压信号C2高于一参考电压的部分(即线圈信号C1的波峰部分),以产生一波峰信号P1,其参考电压也来自于数字模拟转换器160,即参考电压V_REF。换句话说,运算放大器140可对线圈信号C1中波峰的部分进行放大,使得后续比较器模块M1~M3可针对放大后的波峰信号P1进行比较,以取得更准确的判断结果。另外,当线圈信号C1出现大幅度的变化时(例如因受电端负载的变化),处理器111可控制参考电压V_REF随着线圈信号C1的变化而调整,使得运算放大器140得以对线圈信号C1中波峰的部分进行放大。
接着,耦接于运算放大器140的比较器模块M1~M3可接收波峰信号P1,并针对波峰信号P1来进行判断。由于波峰信号P1先通过运算放大器140进行放大,使得比较器模块M1~M3的判断具有相当高的灵敏度。其中,比较器模块M2可用来追踪波峰信号P1,以取得一波峰电压电平V_PEAK。详细来说,比较器模块M2包括一比较器142及一数字模拟转换器152。数字模拟转换器152可从处理器111接收前一线圈驱动周期内取得的波峰电压电平V_PEAK的数值,并将其转换为模拟电压,比较器142再将波峰电压电平V_PEAK的模拟电压与波峰信号P1进行比较,以输出一比较结果CR_PEAK。接着,处理器111可根据比较结果CR_PEAK来判断波峰信号P1的峰值是否到达波峰电压电平V_PEAK,并在峰值到达波峰电压电平V_PEAK时提高波峰电压电平V_PEAK的数值,或在峰值未到达波峰电压电平V_PEAK时降低波峰电压电平V_PEAK的数值。举例来说,波峰信号P1在每一线圈驱动周期内都包括一波峰,若比较结果CR_PEAK等于1时,代表波峰信号P1的峰值高度到达波峰电压电平V_PEAK,此时处理器111可将波峰电压电平V_PEAK的数值提高一阶(例如控制波峰电压电平V_PEAK的数字值加1),并将更新后的波峰电压电平V_PEAK回传到比较器模块M2以进行下一线圈驱动周期的判断。接着,在下一线圈驱动周期中,若比较结果CR_PEAK等于0时,代表波峰信号P1的峰值高度未到达波峰电压电平V_PEAK,此时处理器111可将波峰电压电平V_PEAK的数值降低一阶(例如控制波峰电压电平V_PEAK的数字值减1),并将更新后的波峰电压电平V_PEAK回传到比较器模块M2以进行下一线圈驱动周期的判断。通过这样的方式,波峰电压电平V_PEAK得以持续追踪波峰信号P1的波峰的高度。在每一线圈驱动周期中,波峰电压电平V_PEAK调整的幅度可预先设定或由处理器111根据线圈信号C1的状况来进行设定,以兼顾波峰电压电平V_PEAK的稳定性以及追踪波峰信号P1的速率。
接着,处理器111会根据波峰电压电平V_PEAK的大小,设定略高于波峰电压电平V_PEAK的一高电压电平V_HIGH以及略低于波峰电压电平V_PEAK的一低电压电平V_LOW。详细来说,在每一线圈驱动周期内,处理器111都会根据前一周期中比较器模块M2的判断结果来取得新的波峰电压电平V_PEAK,同时根据目前设定的一间距R,产生高于波峰电压电平V_PEAK并与波峰电压电平V_PEAK距离为R的高电压电平V_HIGH,并产生低于波峰电压电平V_PEAK并与波峰电压电平V_PEAK距离为R的低电压电平V_LOW。比较器模块M1包括一比较器141及一数字模拟转换器151,而比较器模块M3包括一比较器143及一数字模拟转换器153。在比较器模块M1中,数字模拟转换器151可从处理器111接收高电压电平V_HIGH,并将其转换为模拟电压,比较器141再将高电压电平V_HIGH的模拟电压与波峰信号P1进行比较。由于波峰电压电平V_PEAK是用来追踪波峰信号P1的峰值高度,且高电压电平V_HIGH高于波峰电压电平V_PEAK一定的间距R,因此,当线圈信号C1稳定时,波峰信号P1的波峰应持续低于高电压电平V_HIGH,此时比较器141所输出的比较结果CR_HIGH会持续位于低电位,代表没有触发。在比较器模块M3中,数字模拟转换器153可从处理器111接收低电压电平V_LOW,并将其转换为模拟电压,比较器143再将低电压电平V_LOW的模拟电压与波峰信号P1进行比较。由于波峰电压电平V_PEAK是用来追踪波峰信号P1的峰值高度,且低电压电平V_LOW低于波峰电压电平V_PEAK一定的间距R,因此,当线圈信号C1稳定时,波峰信号P1的波峰应持续高于低电压电平V_LOW,此时比较器141所输出的比较结果CR_LOW会在波峰位置持续产生脉冲信号,代表持续发生触发。
采样模块170包括模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)、存储电容、运算放大器、转换开关及分压电阻等组件(未绘出),其详细电路结构及运作方式已记载于中国专利申请公布号CN 104734370A(参见该案图1的采样模块118及相关说明)。采样模块170的目的在于,在波峰的位置对线圈信号C1进行采样,以取得波峰电压V_PEAK2,并将波峰电压V_PEAK2输出到比较器111。此外,由于比较器模块M2也可用来取得波峰电压电平V_PEAK,处理器111可比对采样模块170所采样而得的波峰电压V_PEAK2与比较器模块M2的波峰电压电平V_PEAK,以判断系统是否正常运作。例如,当采样模块170采样而得的波峰电压V_PEAK2与比较器模块M2的波峰电压电平V_PEAK差异极大时,极可能是系统内部发生错误或电路组件故障,处理器111可据此发送警示信号或执行除错功能。
当信号解析电路100启动时,通过采样模块170及电压测量电路130的运作,可取得波峰电压大小。接着,处理器111可将波峰电压降低一特定值,以输出到数字模拟转换器160作为参考电压V_REF,使得运算放大器140可根据参考电压V_REF的大小,取出线圈信号C1的波峰部分以产生波峰信号P1。此外,处理器111也可根据采样模块170的采样结果,取得波峰电压电平V_PEAK的大致位置并据此设定高电压电平V_HIGH及低电压电平V_LOW,同时开始进行波峰电压电平V_PEAK的追踪以及调制信号的判读。
请参考图2,图2为信号解析电路100的信号波形示意图。图2绘出了图1中线圈信号C1进行衰减以后产生的分压信号C2、参考电压V_REF、波峰电压电平V_PEAK以及比较器模块M1~M3的比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW。如图2所示,线圈信号C1通过分压电阻133及134时,低于0伏特的部分会被压缩,因此所产生的分压信号C2无法反映线圈信号C1在0伏特以下的部分,然而,本发明只需采用分压信号C2波峰的部分来进行判断,而0伏特以下的波形不影响判断结果。详细来说,参考电压V_REF的电平使得分压信号C2的波峰部分可由运算放大器140进行放大,以供后端信号解析电路100进行解析。波峰电压电平V_PEAK可持续追踪信号的波峰位置,并随着比较器模块M2的比较结果CR_PEAK来进行微调(其微调幅度极小,在图2中不明显)。
在时间区间T1中,由于供电模块10未接收到调制信号,因此分压信号C2维持稳定的状态。在比较器模块M2中,波峰电压电平V_PEAK持续追踪信号的波峰位置,因此比较结果CR_PEAK中部分有发生触发(即出现脉冲信号)而部分没有触发(无脉冲信号),触发发生在分压信号C2的波峰位置,即对应到线圈信号C1的波峰位置。高电压电平V_HIGH略高于波峰电压电平V_PEAK且与波峰电压电平V_PEAK之间存在一间距R,因此,根据接收高电压电平V_HIGH的比较器模块M1的判断结果,在每一线圈驱动周期中产生的比较结果CR_HIGH都为无触发。另一方面,低电压电平V_LOW略低于波峰电压电平V_PEAK且与波峰电压电平V_PEAK之间存在一间距R,因此,根据接收低电压电平V_LOW的比较器模块M3的判断结果,在每一线圈驱动周期中产生的比较结果CR_LOW都为有触发。如图2所示,在时间区间T1中的每一线圈驱动周期(即线圈信号C1每一波峰位置上),比较结果CR_LOW都出现脉冲信号。
接着,在时间区间T2中,分压信号C2出现上下抖动的情况,代表供电模块10接收到来自于受电模块的调制信号。一般来说,进行调制的方式是在受电端线圈两端施加电容或电阻以改变线圈上的阻抗电性,反馈到供电端以后在供电线圈上呈现上下抖动的信号,关于受电端进行信号调制的详细运作方式已记载于中国专利申请公布号CN 105049008A,在此不赘述。当供电模块10接收到调制信号时,线圈信号C1及分压信号C2都呈现上下抖动的状态,通过运算放大器140放大以后产生的波峰信号P1也会出现上下抖动的波形。在此情形下,比较器模块M1的比较结果CR_HIGH会间歇性地出现触发及无触发的信号,比较器模块M3的比较结果CR_LOW也会间歇性地出现触发及无触发的信号。即,部分线圈驱动周期的比较结果为有触发而部分线圈驱动周期的比较结果为无触发。
接着,在时间区间T3中,调制信号已接收完毕。此时线圈信号C1及分压信号C2仍存在些许振荡,使得比较器模块M1的比较结果CR_HIGH出现少数有触发的信号,而比较器模块M3的比较结果CR_LOW出现少数无触发的信号,并逐渐恢复成接收调制信号以前的状态,即,所有比较结果CR_HIGH都为无触发且所有比较结果CR_LOW都为有触发。
由上述可知,当接收到调制信号时,比较结果CR_HIGH及CR_LOW的触发行为会产生变化,处理器111即可据此判断调制信号的接收。详细来说,处理器111可设定一特定长度的判断周期,或由系统预先设定一判断周期,以在判断周期中判断比较结果CR_HIGH及CR_LOW发生触发或未触发的次数。此判断周期可包括任意数目的线圈驱动周期,即,判断周期的长度可对应于线圈信号C1、分压信号C2或波峰信号P1的多个峰值,其中,每一峰值可对应于一比较结果CR_HIGH及一比较结果CR_LOW。一般来说,根据受电端的设定,调制信号可包括线圈信号上的四次上下抖动,其横跨数十个线圈驱动周期的时间长度。以图2为例,时间区间T2出现的调制信号长度大约等于30个线圈驱动周期的时间长度。在此情形下,可将判断周期设定为小于调制信号的长度,使得单一判断周期可位于调制信号的抖动型态之内,以供处理器111在判断周期中明确判断出调制信号的抖动现象。
进一步地,比较器模块M1可在判断周期内判断该多个峰值是否到达高电压电平V_HIGH,并据此产生有触发或无触发的比较结果CR_HIGH。比较器模块M3可在判断周期内判断该多个峰值是否到达低电压电平V_LOW,并据此产生有触发或无触发的比较结果CR_LOW。如此一来,处理器111即可根据比较结果CR_HIGH及CR_LOW来判断供电模块10是否接收到调制信号。相较于现有技术中,调制信号与载波信号的频率差距需达到100倍以上因而一调制信号至少需涵盖100个线圈驱动周期的长度,在本发明的实施例中,只需要数个或数十个线圈驱动周期的比较结果即可进行调制信号的判读,可大幅提升数据传送的速度。
在一实施例中,处理器111可根据一判断周期内的触发次数来判断是否接收到调制信号。详细来说,在每一判断周期内,处理器111可判断波峰信号P1的多个峰值到达高电压电平V_HIGH的一第一次数以及波峰信号P1的多个峰值未到达低电压电平V_LOW的一第二次数。峰值到达电压电平时会在比较器的输出端产生脉冲,代表有触发;峰值未到达电压电平时比较器不会产生脉冲,代表没有触发。如上所述,在图2的时间区间T1内,未出现调制信号时,每一线圈驱动周期中产生的比较结果CR_HIGH都为无触发(代表第一次数为0),且比较结果CR_LOW都为有触发(代表第二次数为0)。在时间区间T2内,比较器模块M1的比较结果CR_HIGH时而出现触发时而无触发,比较器模块M3的比较结果CR_LOW也时而出现触发时而无触发,因此第一次数及第二次数都不为0。通过上述触发行为,处理器111可在判断周期内,依据第一次数及第二次数来判断是否出现信号抖动。举例来说,处理器111可在侦测到第一次数与第二次数的总和大于或等于一第一临界值且第一次数与第二次数的差小于或等于一第二临界值时,判断供电模块10接收到调制信号。详细来说,第一次数与第二次数的总和大于或等于第一临界值代表线圈信号C1可能出现较大的变化而超出高电压电平V_HIGH与低电压电平V_LOW的范围。第一次数与第二次数的差小于或等于第二临界值代表线圈信号C1并非单向的上升或下降,而是呈现上下交替的抖动。上述第一临界值及第二临界值的大小都可由处理器111进行设定或调整,或由系统预先设定。
在一实施例中,判断周期可被设定为包括16个线圈驱动周期,即处理器111可持续在每16个线圈驱动周期内进行调制信号的判断,以在每一比较器模块M1~M3取得16个比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW。处理器111可设定第一临界值为8,第二临界值为2。也就是说,在连续16个线圈驱动周期中,当第一次数与第二次数的总和大于或等于8且第一次数与第二次数的差小于或等于2时,判断为接收到调制信号。
在一判断周期中,比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表1的分布,其中,编号1为最新一笔数据,编号16为最旧一笔数据,符号“y”代表该线圈驱动周期出现触发(即峰值高度到达相对应的电压电平),符号“n”代表该线圈驱动周期未出现触发(即峰值高度未到达相对应的电压电平)。在表1中,所有比较结果CR_HIGH都为无触发,表示第一次数为0;所有比较结果CR_LOW都为有触发,表示第二次数为0;比较结果CR_PEAK时而触发时而未触发,表示波峰电压电平V_PEAK持续追踪信号的波峰位置而上下移动。在此判断周期中,第一次数及第二次数都为0,因此处理器111判断为供电模块10未接收到调制信号。同时,波峰电压电平V_PEAK上下移动以追踪信号的波峰位置,代表线圈信号C1为稳定的状态(即图2的时间区间T1)。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
CR_HIGH | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n |
CR_PEAK | y | n | y | y | n | y | y | y | n | y | n | y | y | n | y | y |
CR_LOW | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y |
表1
在另一判断周期中,比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表2的分布。在表2中,比较结果CR_HIGH出现7次触发,表示第一次数为7;比较结果CR_LOW出现5次未触发,表示第二次数为5。第一次数与第二次数的总和为12,超过第一临界值8。第一次数与第二次数的差为2,未超过第二临界值2。因此,在此判断周期中,处理器111判断为供电模块10接收到调制信号,此时线圈信号C1出现上下抖动的波形(即图2的时间区间T2)。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
CR_HIGH | y | y | y | n | n | n | n | n | y | y | y | n | n | n | n | y |
CR_PEAK | y | y | y | n | n | n | n | y | y | y | y | y | n | n | n | y |
CR_LOW | y | y | y | y | n | n | n | y | y | y | y | y | n | n | y | y |
表2
在又一判断周期中,比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表3的分布。在表3中,比较结果CR_HIGH出现3次触发,表示第一次数为3;比较结果CR_LOW出现2次未触发,表示第二次数为2。第一次数与第二次数的总和为5,未达第一临界值8。此时,处理器111判断为供电模块10未接收到调制信号。值得注意的是,第1~8笔数据呈现类似于调制信号的波形,表示此判断周期可能涵盖调制信号的起始段,但处理器111仍无法辨别上述触发特征为正确的调制信号或噪声。若此信号确实为调制信号,处理器111仍可在下一判断周期得到类似于表2的判断结果,以取得正确的判断。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
CR_HIGH | n | n | n | y | y | y | n | n | n | n | n | n | n | n | n | n |
CR_PEAK | n | n | y | y | y | y | y | n | n | y | n | y | y | y | n | y |
CR_LOW | n | y | y | y | y | y | y | y | n | y | y | y | y | y | y | y |
表3
通过上述判断方式,处理器111可判断供电模块10是否接收到调制信号,并可区分调制信号与噪声的差异。一般来说,噪声为随机出现的信号变化,通过比较模块M1~M3的比较,噪声可能成为比较结果CR_HIGH中零星出现的触发或比较结果CR_LOW中零星出现的无触发,或者,长时间的噪声干扰可能造成第一次数或第二次数其中一者出现较大的数值。相较之下,调制信号为线圈信号C1的上下抖动,在此情形下,第一次数与第二次数会彼此接近或相等。
值得注意的是,在感应式电源供应器中,调制信号的传送可能伴随着线圈电力发送。因此,调制信号的判读容易受到电力发送或负载状况的影响。在此情形下,用来判断调制信号的标准应随着环境而调整,以提升信号判读的准确度。在一实施例中,处理器111可根据线圈信号C1的稳定状态来动态调整波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距以及波峰电压电平V_PEAK与低电压电平V_LOW之间的间距。在一实施例中,波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH以及低电压电平V_LOW之间的间距可设定为相等,并同步进行调整。
进一步而言,当上述间距较小时,比较结果CR_HIGH更容易发生触发,比较结果CR_LOW更容易发生无触发的情况。在此情形下,处理器111更容易判断出调制信号。也就是说,间距较小代表判断调制信号的灵敏度较高。然而,间距较小时,比较结果CR_HIGH及CR_LOW也较容易受到噪声影响。因此,当线圈信号C1稳定且噪声较小时,可缩小间距,使微弱的调制信号更容易被判断出来。反之,当线圈信号C1较不稳定时,可放大间距,以避免噪声被误判为调制信号。
在一实施例中,处理器111包括一不稳定状态计数器,用来判断线圈信号C1的稳定状态。不稳定状态计数器的数值可用来指示线圈信号C1的稳定状态,其数值愈大代表线圈信号C1愈不稳定。处理器111可根据比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW来设定不稳定状态计数器。例如,在一判断周期内,当第一次数及第二次数的差大于一特定值时,处理器111可增加不稳定状态计数器的数值。换言之,若比较结果CR_HIGH发生触发的第一次数与比较结果CR_LOW未发生触发的第二次数的差值较大,代表线圈信号C1的波峰高度处在不稳定的状态或上述电压电平的间距过小,此时可将不稳定状态计数器的数值增加一阶。另一方面,在一判断周期内,当第一次数与第二次数都等于零时,处理器111可减少不稳定状态计数器的数值。换言之,若判断周期内的所有比较结果CR_HIGH都为无触发且所有比较结果CR_LOW都为有触发,表示线圈信号C1的变化量极小,处在稳定的状态,此时可将不稳定状态计数器的数值减少一阶。不稳定状态计数器的数值即可用来决定波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距以及波峰电压电平V_PEAK与低电压电平V_LOW之间的间距。例如,处理器111可在不稳定状态计数器的数值大于一特定临界值时放大间距,并在不稳定状态计数器的数值小于另一临界值时缩小间距。不稳定状态计数器的数值可随着线圈信号C1的状态而进行调整,使处理器111可将波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距以及波峰电压电平V_PEAK与低电压电平V_LOW之间的间距调整到最适合的大小。
在一判断周期中,比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表4的分布。在表4中,比较结果CR_HIGH出现10次触发,表示第一次数为10;比较结果CR_LOW出现0次未触发,表示第二次数为0。第一次数与第二次数的总和为10,超过第一临界值8。但第一次数与第二次数的差为10,超过第二临界值2。因此,在此判断周期中,处理器111判断为供电模块10未接收到调制信号。值得注意的是,表4中的触发特征代表波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距过近,使噪声容易在比较结果CR_HIGH产生触发。在此情形下,处理器111可提高不稳定状态计数器的数值,进而放大波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距。详细来说,处理器111可单独放大波峰电压电平V_PEAK与高电压电平V_HIGH之间的间距,或可同步放大波峰电压电平V_PEAK往上与高电压电平V_HIGH之间的间距以及往下与低电压电平V_LOW之间的间距。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
CR_HIGH | n | n | y | y | n | y | y | y | n | n | y | y | n | y | y | y |
CR_PEAK | y | n | y | y | n | y | y | y | n | y | y | y | n | y | y | y |
CR_LOW | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y | y |
表4
如上所述,波峰电压电平V_PEAK可追踪波峰信号P1的波峰的高度。然而,当调制信号的抖动发生时,波峰电压电平V_PEAK也会随着线圈信号C1的抖动而上下飘移,而影响后续抖动信号的判断。为避免上述问题,处理器111可在侦测到抖动信号时,设定波峰电压电平V_PEAK维持在特定数值并停止追踪波峰信号P1。举例来说,一般调制信号可包括四次上下抖动的波形,处理器111可在发生第一次上下抖动波形以后,设定波峰电压电平V_PEAK位于一特定值并停止追踪波峰信号P1。如此一来,处理器111可准确地对第二次以后的抖动信号进行判断。
详细来说,处理器111可在侦测到线圈信号C1抖动时,将波峰电压电平V_PEAK设定于前次判断周期内取得的波峰电压电平V_PEAK稳定值。举例来说,在一第一判断周期内,处理器111可取得波峰信号P1中连续峰值到达波峰电压电平V_PEAK的一最大连续触发次数以及波峰信号P1中连续峰值未到达波峰电压电平V_PEAK的一最大连续未触发次数。当最大连续触发次数及最大连续未触发次数都小于一临界值时,处理器111可将波峰电压电平V_PEAK的数值存储在一寄存器。也就是说,处理器111可在第一判断周期内,取得峰值触发比较结果CR_PEAK产生脉冲的最大连续触发次数以及峰值未触发比较结果CR_PEAK的最大连续未触发次数,若比较结果CR_PEAK的最大连续触发次数大于临界值时,代表线圈信号C1的波峰大小持续上升,使得波峰信号P1的连续多个峰值都到达波峰电压电平V_PEAK的高度,因此波峰电压电平V_PEAK需持续上升以进行追踪。若比较结果CR_PEAK的最大连续未触发次数大于临界值时,代表线圈信号C1的波峰大小持续下降,使得波峰信号P1的连续多个峰值都未到达波峰电压电平V_PEAK的高度,因此波峰电压电平V_PEAK需持续下降以进行追踪。上述情况都属于线圈信号C1不稳定的情况,因此处理器111不会将波峰电压电平V_PEAK的数值存储在寄存器。
另一方面,若比较结果CR_PEAK的最大连续触发次数以及最大连续未触发次数都小于临界值时,代表每一线圈驱动周期内的峰值时而触发时而未触发,此时,线圈信号C1的波峰维持在稳定的数值,波峰电压电平V_PEAK也在极小电压范围内持续追踪。在此情况下,处理器111判断线圈信号C1稳定,并将波峰电压电平V_PEAK的数值存储在寄存器。
假设第一判断周期中已将波峰电压电平V_PEAK的数值进行存储,在第一判断周期以后的一第二判断周期内,若处理器111侦测到波峰信号P1的一峰值到达高电压电平V_HIGH且波峰信号P1的另一峰值未到达低电压电平V_LOW时,处理器111可采用寄存器所存储的波峰电压电平V_PEAK以取代追踪波峰信号P1而产生的波峰电压电平V_PEAK,作为设定高电压电平V_HIGH及低电压电平V_LOW的依据。也就是说,当第二判断周期存在到达高电压电平V_HIGH的峰值高度也存在未到达低电压电平V_LOW的峰值高度时,代表第二判断周期发生信号抖动的情形,其可能是调制信号所造成。此时,为使处理器111进行后续调制信号的判断,可先取出寄存器所存储的波峰电压电平V_PEAK数值并据此设定高电压电平V_HIGH及低电压电平V_LOW,同时,波峰电压电平V_PEAK维持在该数值并停止追踪波峰信号P1。经过一段时间以后,波峰电压电平V_PEAK再恢复追踪波峰信号P1。波峰电压电平V_PEAK维持的时间可由处理器111任意进行设定或由系统预先设定,一般来说,处理器111知道受电端进行信号调制的方式,因此可预先判断调制信号的长度,并设定波峰电压电平V_PEAK维持到调制信号结束时再重新开始追踪波峰信号P1。
在一实施例中,可将上述用来判断连续峰值到达或未到达波峰电压电平V_PEAK的最大连续触发次数及最大连续未触发次数的临界值设为4,即,处理器111判断波峰信号P1中是否发生连续4个峰值到达波峰电压电平V_PEAK或连续4个峰值未到达波峰电压电平V_PEAK。当一判断周期内未发生连续4个峰值到达波峰电压电平V_PEAK且未发生连续4个峰值未到达波峰电压电平V_PEAK时,将波峰电压电平V_PEAK的数值存储在寄存器,以供后续使用。例如,若一判断周期中比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表1的分布,其比较结果CR_PEAK的最大连续触发次数为3且最大连续未触发次数为1,代表线圈信号C1处在稳定状态,此时即可将该判断周期中最新波峰电压电平V_PEAK的数值存储在寄存器。另一方面,若在一判断周期中,比较结果CR_HIGH、CR_PEAK及CR_LOW呈现如表5的分布,其比较结果CR_PEAK的最大连续触发次数为7且最大连续未触发次数为5,代表线圈信号C1处在不稳定状态,此时不需将波峰电压电平V_PEAK的数值存储在寄存器。
表5
进一步而言,处理器111可在每一判断周期内进行上述关于线圈信号C1稳定度的判断,当判断线圈信号C1稳定时,即可更新寄存器内的数值。同时,处理器111也可在每一判断周期内判断线圈信号C1是否发生抖动,一旦侦测到信号抖动,即可将寄存器内的波峰电压电平V_PEAK数值提出。
值得注意的是,本发明通过运算放大器将线圈信号放大,再通过比较器模块来追踪波峰电压电平,同时设定高电压电平及低电压电平以进行抖动信号的判断,可在感应式电源供应器的供电端实现准确的调制信号判读。其中,波峰电压电平、高电压电平及低电压电平都可根据前一周期的判断结果而动态进行调整,以持续追踪线圈信号。此外,用于运算放大器的参考电压则维持在稳定的电压,使得运算放大器可输出稳定的波峰信号。更明确来说,处理器可根据采样模块的采样结果来取得一段期间内的峰值大小,并据此设定参考电压(例如可将一段期间的平均峰值高度降低一特定值来设定参考电压)。当参考电压设定完毕以后,处理器可控制参考电压的电平恒定,只有在线圈信号出现大幅变化造成运算放大器难以取出线圈信号的波峰部分时,再移动参考电压的电平。
有别于现有技术对线圈信号进行滤波以后再进行判读,本发明可侦测线圈上的每一个波峰大小并根据波峰是否出现上下抖动来判断调制信号。当供电端与受电端线圈距离较远时,调制信号在线圈上产生的抖动十分微弱,因而现有技术的检波器或滤波器可能将微弱的抖动信号滤除而无法正确地进行侦测。相较之下,本发明通过处理器来设定电平并采用比较器模块来判断信号抖动,而信号抖动与噪声在高电压电平及低电压电平的触发行为具有明显的差异,因此,即使供电端接收到的调制信号十分微弱,本发明的信号解析方法仍可准确判断出来,并明确区分噪声与抖动的差异。实际上,调制信号需在供电过程中进行传送,而受电端的负载容易在线圈信号上产生噪声,本发明的信号解析方法相较于现有技术采用滤波的方法而言,更不易受到噪声的影响。
除此之外,本发明的电压电平都可数字化,且信号解调是由处理器中的软件来进行控制,实际硬件电路已简化为少数比较器、运算放大器及电阻,而不需使用检波器或滤波器等庞大的电路组件。除了可节省电路组件成本以外,数字化使电压电平获得精准的控制。此外,当本发明的信号解析电路用于实际的无线充电产品上,若发生问题时,通常只需要更新固件即可解决,部分参数也可在产品测试后通过固件更新来完成设定。相较之下,在现有使用较多电路组件的信号解析电路中,若电路组件发生问题时,难以逐一更换组件。因此,本发明的维护成本远低于现有技术的信号解析电路。另外,市面上的电路组件往往存在一定程度的误差,相较之下,本发明将各种电压电平数字化并在软件中进行运算处理,可达到相当高的准确度。再者,电路组件大多存在非理想特性,导致信号处理的动态范围受限,本发明可通过数字化的处理,通过软件运算来补偿组件的非理想特性。
值得注意的是,本发明的信号解析方法及电路可通过电压电平的设定,并通过比较器模块判断线圈信号的波峰是否在各个电压电平上发生触发,进而根据触发特征来判断供电端是否接收到调制信号。本领域的技术人员当可据此进行修饰或变化,而不限于此。举例来说,在上述实施例中,除了波峰电压电平可用来追踪波峰信号之外,波峰电压电平向上及向下分别设定一高电压电平及一低电压电平,用来进行抖动信号的判断。在其它实施例中,也可设定多个高电压电平及/或多个低电压电平,其中,不同高(低)电压电平与波峰电压电平之间具有不同间距,可用于侦测不同大小的抖动信号。在电路结构上,则可设置更多比较器模块来实现多个电压电平的比较。
上述关于供电模块10中信号解析电路100的运作方式可归纳为一信号解析流程30,如图3所示。信号解析流程30包括以下步骤:
步骤300:开始。
步骤302:电压测量电路130取得供电模块10的供电线圈116上的线圈信号C1。
步骤304:运算放大器140取出线圈信号C1高于参考电压V_REF的部分,以产生一波峰信号P1。
步骤306:比较器模块M2追踪波峰信号P1,以取得波峰电压电平V_PEAK。
步骤308:处理器111设定高于波峰电压电平V_PEAK的高电压电平V_HIGH以及低于波峰电压电平V_PEAK的低电压电平V_LOW。
步骤310:在一判断周期内,比较器模块M1判断波峰信号P1的多个峰值是否到达高电压电平V_HIGH,比较器模块M3判断波峰信号P2的多个峰值是否到达低电压电平V_LOW,处理器111并据此判断供电模块10是否接收到调制信号。
步骤312:结束。
信号解析流程30的详细运作方式及变化可参考前述说明,在此不赘述。
综上所述,本发明提供一种信号解析方法及电路,用于感应式电源供应器的供电模块,用来判断供电模块是否收到来自于受电端的调制信号。线圈信号先由运算放大器取出波峰部分再进行放大,比较器模块则用来接收放大后的波峰信号,并追踪波峰的高度以产生波峰电压电平。接着,处理器根据波峰电压电平来设定高电压电平及低电压电平,并根据波峰信号的峰值是否到达高电压电平以及是否达到低电压电平来判断供电模块是否接收到调制信号。换言之,通过判断波峰信号的每一峰值是否到达高电压电平及低电压电平,可侦测出信号是否发生抖动,并据此进行调制信号的判断。通过上述方式,本发明可根据信号抖动的特征明确区分调制信号与噪声,即使调制信号十分微弱,也可准确地侦测出来。此外,本发明所需电路组件仅包括少数运算放大器、比较器及电阻,主要电压电平都可数字化,且信号解调是由处理器中的软件来进行控制。如此一来,本发明的信号解析方法不易受到电路组件的误差影响,同时具备更低的生产及维护成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (20)
1.一种信号解析方法,用于一感应式电源供应器的一供电模块,用来判断该供电模块是否接收到来自于该感应式电源供应器的一受电模块的一调制信号,该信号解析方法包括:
取得该供电模块的一供电线圈上的一线圈信号;
取出该线圈信号高于一参考电压的部分,以产生一波峰信号;
追踪该波峰信号,以取得一波峰电压电平;
设定高于该波峰电压电平的一高电压电平以及低于该波峰电压电平的一低电压电平;以及
在一判断周期内,判断该波峰信号的多个峰值是否到达该高电压电平以及判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该低电压电平,并据此判断该供电模块是否接收到该调制信号;
其中,在该判断周期内,判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该高电压电平以及判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该低电压电平的步骤包括:
在该判断周期内,判断该波峰信号的该多个峰值到达该高电压电平的一第一次数以及该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数。
2.如权利要求1所述的信号解析方法,其特征在于,在该判断周期内,判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该高电压电平以及判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该低电压电平,并据此判断该供电模块是否接收到该调制信号的步骤还包括:
当该第一次数与该第二次数的总和大于或等于一第一临界值,且该第一次数与该第二次数的差小于或等于一第二临界值时,判断该供电模块接收到该调制信号。
3.如权利要求1所述的信号解析方法,其特征在于,追踪该波峰信号,以取得该波峰电压电平的步骤包括:
在每一线圈驱动周期内判断该波峰信号的一峰值是否到达该波峰电压电平;以及
当该峰值到达该波峰电压电平时,提高该波峰电压电平的数值,或当该峰值未到达该波峰电压电平时,降低该波峰电压电平的数值。
4.如权利要求1所述的信号解析方法,其特征在于,还包括:
在一第一判断周期内,取得该波峰信号中连续峰值到达该波峰电压电平的一最大连续触发次数以及该波峰信号中连续峰值未到达该波峰电压电平的一最大连续未触发次数;以及
当该最大连续触发次数及该最大连续未触发次数都小于一临界值时,将该波峰电压电平的一数值存储在一寄存器。
5.如权利要求4所述的信号解析方法,其特征在于,还包括:
在该第一判断周期以后的一第二判断周期内,当侦测到该波峰信号的一峰值到达该高电压电平且该波峰信号的另一峰值未到达该低电压电平时,采用该寄存器所存储的该波峰电压电平以取代追踪该波峰信号而产生的该波峰电压电平,作为设定该高电压电平及该低电压电平的依据。
6.如权利要求1所述的信号解析方法,其特征在于,该波峰电压电平与该高电压电平的一间距等于该波峰电压电平与该低电压电平的一间距,且该信号解析方法还包括:
根据该线圈信号的一稳定状态来调整该间距。
7.如权利要求6所述的信号解析方法,其特征在于,根据该线圈信号的该稳定状态来调整该间距的步骤包括:
当该稳定状态指示该线圈信号稳定时,缩小该间距;以及
当该稳定状态指示该线圈信号不稳定时,放大该间距。
8.如权利要求6所述的信号解析方法,其特征在于,该稳定状态是由一不稳定状态计数器来指示,该不稳定状态计数器的数值愈大指示该线圈信号愈不稳定,该信号解析方法还包括:
在该判断周期内,当该波峰信号的该多个峰值到达该高电压电平的一第一次数以及该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数的差大于一特定值时,增加该不稳定状态计数器的数值;以及
在该判断周期内,当该第一次数与该第二次数都等于零时,减少该不稳定状态计数器的数值。
9.如权利要求8所述的信号解析方法,其特征在于,还包括:
当该不稳定状态计数器的数值大于一第一临界值时,放大该间距;以及
当该不稳定状态计数器的数值小于一第二临界值时,缩小该间距。
10.一种信号解析电路,用于一感应式电源供应器的一供电模块,用来判断该供电模块是否接收到来自于该感应式电源供应器的一受电模块的一调制信号,该信号解析电路包括:
一电压测量电路,用来取得该供电模块的一供电线圈上的一线圈信号;
一运算放大器,用来取出该线圈信号高于一参考电压的部分,以产生一波峰信号;
一第一比较器模块,耦接于该运算放大器,用来追踪该波峰信号,以取得一波峰电压电平;
一处理器,耦接于该第一比较器模块,用来接收该波峰电压电平,并设定高于该波峰电压电平的一高电压电平以及低于该波峰电压电平的一低电压电平;
一第二比较器模块,耦接于该处理器及该运算放大器,用来比较该波峰信号与该高电压电平,以在一判断周期内,判断该波峰信号的多个峰值是否到达该高电压电平,以取得一第一比较结果;以及
一第三比较器模块,耦接于该处理器及该运算放大器,用来比较该波峰信号与该低电压电平,以在该判断周期内,判断该波峰信号的该多个峰值是否到达该低电压电平,以取得一第二比较结果;
其中,该处理器根据该第二比较器模块的该第一比较结果以及该第三比较器模块的该第二比较结果来判断该供电模块是否接收到该调制信号;
其中,在该判断周期内,该处理器根据该第二比较器模块的该第一比较结果来判断该波峰信号的该多个峰值到达该高电压电平的一第一次数,并根据该第三比较器模块的该第二比较结果来判断该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数,该处理器再根据该第一次数及该第二次数来判断该供电模块是否接收到该调制信号。
11.如权利要求10所述的信号解析电路,其特征在于,该处理器在该第一次数与该第二次数的总和大于或等于一第一临界值且该第一次数与该第二次数的差小于或等于一第二临界值时,判断该供电模块接收到该调制信号。
12.如权利要求10所述的信号解析电路,其特征在于,该第二比较器模块包括:
一数字模拟转换器,用来将该处理器所输出的该高电压电平的数值转换为一模拟电压;以及
一比较器,耦接于该数字模拟转换器,用来比较该波峰信号与该模拟电压。
13.如权利要求10所述的信号解析电路,其特征在于,该第三比较器模块包括:
一数字模拟转换器,用来将该处理器所输出的该低电压电平的数值转换为一模拟电压;以及
一比较器,耦接于该数字模拟转换器,用来比较该波峰信号与该模拟电压。
14.如权利要求10所述的信号解析电路,其特征在于,该第一比较器模块包括:
一数字模拟转换器,用来将该处理器所输出的该波峰电压电平的数值转换为一模拟电压;以及
一比较器,耦接于该数字模拟转换器,用来比较该波峰信号与该模拟电压,以输出一第三比较结果;
其中,该处理器在每一线圈驱动周期内,根据该第三比较结果来判断该波峰信号的一峰值是否到达该波峰电压电平,并在该峰值到达该波峰电压电平时提高该波峰电压电平的数值,或在该峰值未到达该波峰电压电平时降低该波峰电压电平的数值,以追踪该波峰信号。
15.如权利要求14所述的信号解析电路,其特征在于,该处理器还执行以下步骤:
根据该第三比较结果,在一第一判断周期内,取得该波峰信号中连续峰值到达该波峰电压电平的一最大连续触发次数以及该波峰信号中连续峰值未到达该波峰电压电平的一最大连续未触发次数;以及
当该最大连续触发次数及该最大连续未触发次数都小于一临界值时,将该波峰电压电平的一数值存储在一寄存器。
16.如权利要求15所述的信号解析电路,其特征在于,在该第一判断周期以后的一第二判断周期内,当该第二比较器模块侦测到该波峰信号的一峰值到达该高电压电平且该第三比较器模块侦测到该波峰信号的另一峰值未到达该低电压电平时,该处理器采用该寄存器所存储的该波峰电压电平以取代追踪该波峰信号而产生的该波峰电压电平,作为设定该高电压电平及该低电压电平的依据。
17.如权利要求10所述的信号解析电路,其特征在于,该波峰电压电平与该高电压电平的一间距等于该波峰电压电平与该低电压电平的一间距,该处理器根据该线圈信号的一稳定状态来调整该间距。
18.如权利要求17所述的信号解析电路,其特征在于,当该稳定状态指示该线圈信号稳定时,该处理器缩小该间距,当该稳定状态指示该线圈信号不稳定时,该处理器放大该间距。
19.如权利要求17所述的信号解析电路,其特征在于,该处理器包括一不稳定状态计数器,用来指示该稳定状态,其中,该不稳定状态计数器的数值愈大指示该线圈信号愈不稳定,该处理器还执行以下步骤:
在该判断周期内,当该波峰信号的该多个峰值到达该高电压电平的一第一次数以及该波峰信号的该多个峰值未到达该低电压电平的一第二次数的差大于一特定值时,增加该不稳定状态计数器的数值;以及
在该判断周期内,当该第一次数与该第二次数都等于零时,减少该不稳定状态计数器的数值。
20.如权利要求19所述的信号解析电路,其特征在于,该处理器在该不稳定状态计数器的数值大于一第一临界值时,放大该间距,并在该不稳定状态计数器的数值小于一第二临界值时,缩小该间距。
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