TWI524622B - 感應式電源供應器之供電模組及其資料判讀方法 - Google Patents
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Description
本發明係指一種感應式電源供應器之供電模組及其資料判讀方法,尤指一種感應式電源供應器之供電模組以及可在供電模組中取出受電端之調制資料的資料判讀方法。
感應式電源供應器中,為了安全運作,需要在供應端確認其供電線圈上感應區域為正確之受電裝置,且在可以接收電力的狀況下才進行電力發送,為了使供電端能夠辨識受電端是否為正確的受電裝置,需要透過資料碼傳送來進行識別。資料碼的傳送係藉由供電端驅動供電線圈產生諧振,發送電磁能量傳送到受電端,以進行電力傳送,而在受電端接收電力時,可透過訊號調制技術改變接收線圈上的阻抗狀態,再透過反饋影響供電線圈上的諧振載波訊號變化,以傳送資料碼。
無線充電標準Qi是一種由無線充電聯盟(Wireless Power Consortium,WPC)所制定的短距離無線感應電力傳輸之互聯標準,其主要目的在於提供行動裝置及攜帶型電子設備便利與通用的無線充電。在使用Qi標準的系統中,資料的傳輸是採用通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之資料格式,其編碼方式為不歸零(Non-Return-to-Zero,NRZ)編碼。根據Qi標準,不歸零編碼的時脈是2仟赫茲(kilo-Hertz,kHz),因此週期為0.5毫秒(millisecond,ms),每一週
期包含有二個長度為0.25毫秒之子週期,所輸出的資料可由相對應子週期的轉態狀況而決定。
一般來說,感應式電源供應器中線圈的訊號載波大約為100~200仟赫茲,因此,供電端取出2仟赫茲的通用非同步接收傳送器訊號是採用低通濾波電路先進行濾波,再透過交流、耦合及放大等方式進行解調,以取出低頻訊號,此方式具有以下缺點:第一,低通濾波電路是針對特定頻率所設計的,其硬體電路只能對應於特定頻率,而目前係根據2仟赫茲的資料格式而設計,日後若改用不同通訊協定或不同訊號頻率時,此硬體電路將無法適用,因此技術通用性及彈性較差;第二,習知解調技術需先將線圈上的電壓及電流訊號進行放大,其放大比率須固定,在訊號進入後端進行解析時,若放大比不足時無法解析小訊號,而放大比過大又容易混入雜訊,此外,不同於一般無線通訊,感應式電源供應器之線圈上的電壓與電流容易受到受電端負載的影響,且動態的負載變化可能影響解調結果,甚至造成解調失敗;第三,習知解調方法在無線電力傳輸功率較大時之解析性能較差,這是因為當傳輸功率提高時,線圈上的電壓變化量會降低,使訊號判讀能力下降,造成傳輸功率受到限制;第四,每一筆解調出的資料僅能夠於資料接收結束時檢查其正確性,當一筆資料中任一位元發生錯誤時,該筆資料必須丟棄,無法得知可能發生錯誤的資料位元並將其修正為正確資料。
有鑑於此,實有必要提出一種資料判讀方法,使得供電端能更有效地取得調制資料,同時克服上述缺點。
因此,本發明之主要目的即在於提供一種感應式電源供應器之供電模組及其資料判讀方法,以有效取得來自於受電模組之調制資料。
本發明揭露一種資料判讀方法,用於一感應式電源供應器之一供電模組,該資料判讀方法包含有根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之諧振線圈上產生一電流訊號變化;放大該供電模組之諧振線圈上的電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料。
本發明另揭露一種供電模組,用於一感應式電源供應器,該供電模組包含有一電流檢測元件,用來根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之諧振線圈上產生一電流訊號變化;至少一放大器,用來放大該供電模組之諧振線圈上的電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;一電壓設定單元,用來根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;一比較器,用來比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及一控制單元,用來解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料。
10‧‧‧供電模組
102‧‧‧電流檢測元件
104‧‧‧電壓設定單元
106‧‧‧比較器
108‧‧‧控制單元
110A、110B‧‧‧供電驅動單元
112‧‧‧顯示單元
114‧‧‧供電單元
116‧‧‧諧振電容
118‧‧‧供電線圈
120、130‧‧‧處理器
122、132‧‧‧儲存單元
124、134‧‧‧程式碼
A1、A2‧‧‧放大器
L1、L2‧‧‧準位產生器
I1‧‧‧電流訊號
S1‧‧‧半週訊號
S2‧‧‧放大訊號
R1‧‧‧比較結果
Vref_1、Vref_2‧‧‧參考電壓
DAT‧‧‧調制資料
START‧‧‧開始位元
b0~b7‧‧‧資料位元
PARITY‧‧‧同位檢查碼
STOP‧‧‧停止位元
CLK‧‧‧時脈
PA、PB、PC‧‧‧期間
60‧‧‧初始化流程
600~630‧‧‧步驟
N‧‧‧預定次數
T1、T2、T3‧‧‧計時器
80‧‧‧資料判讀流程
800~814‧‧‧步驟
TH1~TH4‧‧‧臨界值
100‧‧‧參考電壓調整流程
1000~1010‧‧‧步驟
P1~P5‧‧‧期間
t1、t2‧‧‧時間點
第1圖為本發明實施例一供電模組之示意圖。
第2圖為放大器將半週訊號放大以產生放大訊號之波形示意圖。
第3圖為本發明實施例訊號之波形示意圖。
第4圖為感應式電源供應器之資料傳輸格式之示意圖。
第5圖為本發明實施例一調制資料之波形示意圖。
第6A圖及第6B圖為本發明實施例一初始化流程之示意圖。
第7圖為本發明實施例一預啟動訊號之波形示意圖。
第8A圖及第8B圖為本發明實施例一資料判讀流程之示意圖。
第9圖為本發明實施例藉由觸發比例判斷子資料位元之示意圖。
第10圖為本發明實施例一參考電壓調整流程之示意圖。
第11圖為本發明實施例藉由觸發比例調整參考電壓之示意圖。
第12圖為本發明實施例參考電壓隨著觸發比例的大小進行調整之示意圖。
第13圖為本發明實施例參考電壓隨著電流訊號的大小進行調整之示意圖。
請參考第1圖,第1圖為本發明實施例一供電模組10之示意圖。如第1圖所示,供電模組10包含有一電流檢測元件102、放大器A1及A2、一電壓設定單元104、一比較器106、一控制單元108、一供電驅動單元110A及110B、一顯示單元112、一供電單元114、一諧振電容116及一供電線圈118。電流檢測元件102可根據供電線圈118感應到的來自於感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,產生一電流訊號I1。放大器A1及A2可分別用來放大電流訊號I1,以取出電流訊號I1之複數個峰值。其中,放大器A1可取出電流訊號I1之正半週期部分,並對正半週期部分進行第一階段放大,以產生半週訊號S1。放大器A2電性連接於放大器A1,可根據一參考電壓Vref_1,對半週訊號S1之峰值進行第二階段放大,以產生放大訊號S2,換句話說,放大器A2是對電流訊號I1之正半週期的波峰進行放大。電壓設定單元104包含有準位產生器L1及L2、一處理器120及一儲存單元122。電壓設定單元104可根據複數個峰值的大小,設定參考電壓Vref_1及Vref_2,以分別提供予準位產生器L1及L2。準位產生器L1電性連接於放大器A2,可輸出參考電壓Vref_1至放大器A2。準位產生器L2電性連接於比較器106,
可輸出參考電壓Vref_2至比較器106。儲存單元132則包含有一程式碼134,用來指示處理器130根據峰值大小,設定參考電壓Vref_1及Vref_2。比較器106可用來比較複數個峰值與參考電壓Vref_2,以產生一比較結果R1。控制單元108包含有一處理器120及一儲存單元122,其可用來解析比較結果R1,以取出感應式電源供應器之受電模組之調制資料。儲存單元122則包含有一程式碼124,用來指示處理器120解析比較結果R1,以取出感應式電源供應器之受電模組之調制資料。至於供電驅動單元110A及110B、顯示單元112、供電單元114、諧振電容116及供電線圈118之運作方式已揭露於中華民國專利申請號103100707,於此不贅述。
詳細來說,當感應式電源供應器之受電模組產生調制訊號時,供電模組10可透過供電線圈118與受電端之線圈進行耦合,使供電線圈118產生電壓及電流的交流訊號變化,其中,電流檢測元件102可偵測供電線圈118上的電流變化而產生電流訊號I1。電流檢測元件102可為一電阻、一霍爾感應器(Hall sensor)或其它可用來進行電流偵測的元件,而不限於此。電流訊號I1再由放大器A1取出其正半週期部分,進行放大之後產生半週訊號S1。在其它實施例中,也可取出電流訊號I1之負半週期部分,經由反向放大之後再進行處理,而不限於此。為判讀電流訊號I1的細微變化,半週訊號S1可再透過放大器A2取出其波峰部分,進行放大之後產生放大訊號S2。請參考第2圖,第2圖為放大器A2將半週訊號S1放大以產生放大訊號S2之波形示意圖。如第2圖所示,參考電壓Vref_1可用來取出半週訊號S1的波峰部分,放大訊號S2即為半週訊號S1波峰部分之放大。在經過第一階段放大(放大器A1)之後,由波形上已可看出訊號高低的差異,但此差異仍不明顯。因此,可再透過第二階段放大(放大器A2),並設定參考電壓Vref_1的準位,以將半週訊號S1的波峰部分進行放大,進而產生放大訊號S2。如此一來,比較器106即可輕易比較放大訊號S2與參考電壓Vref_2,以產生比較結果
R1。
上述放大器A1及A2、準位產生器L1及L2及比較器106等電路架構僅為用來取出電流訊號I1之波峰部分的一種實施方式。在其它實施例中,本發明亦可採用其它方式來取出電流訊號I1波峰部分之變化,例如採用三個放大器使電流訊號I1通過三階段之放大再取出訊號。或者,若放大器之效能較強時,亦可僅採用一階段放大。值得注意的是,本發明可在不對訊號進行濾波的情況下,直接於感應式電源供應器之供電線圈118的訊號載波上取出原頻率的訊號,因此不需要設計符合特定頻率的濾波器,也可避免進行訊號濾波的同時容易混入雜訊的缺點。
如上所述,本發明用來判讀調制資料之訊號為電流訊號I1,而電流訊號I1是根據通過供電模組10之供電線圈118的電流所產生。由於感應式電源供應器之線圈訊號往往伴隨著電力傳送,因此容易受到負載的干擾。根據一般感應式電源供應器的特性,由受電端調制而反饋至供電線圈的訊號中,電流訊號在輕載或無負載時變化較小,當負載加重時,電流訊號的變化會隨之而增加;相反地,電壓訊號則是在輕載或無負載時變化較大,當負載加重時,電壓訊號的變化會隨之而降低。較佳地,本發明可採用線圈電流變化作為資料判讀的依據,只要確認空載狀態下能夠順利取出調制訊號,當加上負載之後,調制訊號也不會因此而變弱並難以解析。換言之,若是採用線圈電壓變化作為資料判讀的依據,當負載增加使得電力傳輸的功率超過某一特定值時,線圈電壓變化可能會變弱並難以解析,造成資料無法判讀,因而限制了感應式電源供應器的供電效能。
請參考第3圖,第3圖為本發明實施例訊號之波形示意圖。第3圖繪示有比較結果R1、放大訊號S2、參考電壓Vref_2及電流訊號I1。電流
訊號I1為電流檢測元件102偵測供電線圈118上的電流變化而取出的訊號。放大訊號S2是在取出電流訊號I1之後,再取出其正半週期部分並透過放大而產生。比較結果R1則是由比較器106比較放大訊號S2及參考電壓Vref_2所產生的結果。如第3圖所示,電流訊號I1為較高頻率(如100~200仟赫茲(kHz))的弦波,所對應到的放大訊號S2也是高頻的正半週弦波,而比較器106會在放大訊號S2之每一波峰的位置比較其峰值與參考電壓Vref_2,以產生比較結果R1。當放大訊號S2之峰值大於參考電壓Vref_2時,比較器106所輸出的比較結果R1為有觸發訊號;當放大訊號S2之峰值小於參考電壓Vref_2時,比較器106所輸出的比較結果R1為無觸發訊號。調制訊號則以較低的頻率(如2仟赫茲)在較高頻的弦波上產生調變,透過放大之後,在放大訊號S2上產生明顯的高低起伏。如第3圖所示,放大訊號S2存在一段期間內具有較高的峰值,而另一段期間內具有較低的峰值,其它不規律的上下跳動則可能是由雜訊所造成。當參考電壓Vref_2設定於可判別較高峰值與較低峰值的準位時,所輸出的比較結果R1即可分離雜訊,並解調出不同期間的資料,例如在第3圖中,所輸出的比較結果R1依序為“1100101011”。
由於雜訊的干擾,比較結果R1中可能存在少數錯誤的訊號輸出(如第3圖之N1及N2),然而,每一筆資料位元皆包含有多筆訊號,只要訊號發生錯誤的數目控制在一定範圍內,仍可判讀出正確的資料。舉例來說,若線圈訊號之頻率為200仟赫茲,而調制資料之頻率為2仟赫茲時,每一資料位元會包含100筆訊號,因此,控制單元108可進行如下設定:於一資料位元中,若存在90筆訊號以上之比較結果R1為有觸發訊號時,即可將該資料位元判讀為有觸發區段並可輸出為邏輯“1”;若存在90筆訊號以上之比較結果R1為無觸發訊號時,即可將該資料位元判讀為無觸發區段並可輸出為邏輯“0”。在此情況下,可容忍10%以下的訊號錯誤率。控制單元108可根據系統穩定性或資料重要性來調整資料判讀的容錯設定,而不限於此。
上述資料判讀方法可根據比較結果R1取出來自於受電模組的調制資料,然而,為使上述資料判讀方法能夠據以實施,本發明仍需解決以下問題:第一,如何判定每一資料週期的起始時間以及資料週期的長度;第二,當負載出現變化時,如何因應負載變化所造成電流訊號峰值的改變;第三,若出現一資料位元難以判讀為有觸發區段或無觸發區段時,應如何處理。
首先,在進行調制資料的判讀之前,控制單元108可先執行一初始化流程。由於感應式電源供應器是採用通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之資料格式進行資料傳輸,其編碼方式為不歸零(Non-Return-to-Zero,NRZ)編碼,初始化流程即可根據通用非同步接收傳送器之資料格式及不歸零編碼之特性來進行。
請參考第4圖,第4圖為感應式電源供應器之資料格式之示意圖。如第4圖所示,受電模組可傳送1位元組之調制資料DAT至供電模組10,調制資料DAT包含有一開始位元START、8個資料位元b0~b7、一同位檢查碼PARTIY及一停止位元STOP,每一位元可對應於時脈CLK之一週期。根據不歸零編碼的編碼方式,每一位元之編碼可開始於時脈CLK正緣起始的每一週期,而訊號可在一低電位與一高電位之間切換,並且在時脈CLK正緣或負緣發生轉態。當一時脈CLK週期中訊號DAT電位未轉態時,則對應於該週期的資料位元係編碼為邏輯“0”;當一時脈CLK週期中訊號DAT電位有轉態時,則對應於該週期的資料位元係編碼為邏輯“1”。簡單來說,在每一週期中,若時脈CLK週期中未發生訊號轉態,則相對應的資料位元為邏輯“0”;若時脈CLK週期中有發生訊號轉態,則相對應的資料位元為邏輯“1”。根據通用非同步接收傳送器的資料格式,開始位元START中的訊號為連續兩個子週期之低電壓訊號或為兩個未轉態的電壓訊號,其資料為邏輯“0”,停
止位元STOP之資料為邏輯“1”,而同位檢查碼PARTIY可採用奇同位檢查(odd parity check)的方式。詳細來說,若資料位元b0~b7包含有偶數個“1”,則同位檢查碼PARTIY=1;若資料位元b0~b7包含有奇數個“1”,則同位檢查碼PARTIY=0。
根據感應式電源供應器的資料傳輸標準,資料位元的傳送頻率為2仟赫茲,並允許4%的誤差,因此每一位元的長度大約為0.5毫秒(millisecond,ms)。而根據不歸零編碼的編碼方式,訊號轉態的頻率為資料位元傳送頻率的兩倍,因此訊號轉態的週期(即訊號維持在低電位或高電位的最短長度)大約為半個資料週期,即0.25毫秒。下文將0.5毫秒的資料位元長度稱為資料週期,0.25毫秒的訊號轉態週期稱為子資料週期,而訊號在每一子資料週期內的狀態則對應至一子資料位元,例如,高電位所對應的子資料位元為邏輯“1”,低電位所對應的子資料位元為邏輯“0”。值得注意的是,上述編碼方式僅針對一位元組的資料傳送,而在其它實施例中,受電模組亦可連續傳送多個位元組的調制資料至供電模組10,所傳送之資料量可根據系統需求而進行調整,其資料格式亦可採用其它規範作為基準,而不限於此。
請參考第5圖,第5圖為本發明實施例一調制資料之波形示意圖。如第5圖所示,在受電端未進行任何訊號調制時,放大訊號S2的峰值會持續位於略高於參考電壓Vref_2之電位(如PA期間),此時比較結果R1會持續輸出有觸發訊號,或者受到雜訊影響而在輸出為有觸發訊號之區段中夾雜少數零散的無觸發訊號。當受電端放置一受電裝置時,會開始發送調制訊號,因此放大訊號S2開始出現連續多個峰值低於參考電壓Vref_2之電位,使得比較結果R1開始連續輸出多個無觸發訊號。根據感應式電源供應器的資料格式,在調制資料開始傳送之前,受電模組會先傳送一預啟動訊號(如PB期間),預啟動訊號為連續多個子資料位元“010101...”交替傳送的訊號,其中每
一子資料位元的長度等於一子資料週期。詳細來說,假設放大訊號S2之載波頻率為200仟赫茲,其所對應到的載波週期為0.005毫秒,若每一子資料週期為0.25毫秒時,每一子資料週期會涵蓋50個載波的波峰。在此情況下,於傳送預啟動訊號的期間,若訊號傳輸路徑未受到任何雜訊干擾,比較結果R1會連續出現50個有觸發訊號,接著連續出現50個無觸發訊號,再連續出現50個有觸發訊號,並以此類推。在預啟動訊號傳送完畢之後,受電模組會傳送連續二個子資料位元皆為邏輯“0”(即比較結果R1連續出現100個無觸發訊號),代表第4圖中的開始位元START,接著開始傳送調制資料(如PC期間)。
當供電模組10接收到預啟動訊號時,控制單元108可開始執行初始化流程。請參考第6A圖及第6B圖,第6A圖及第6B圖為本發明實施例一初始化流程60之示意圖。如第6A圖及第6B圖所示,初始化流程60可被編譯為程式碼124,以實現於控制單元108中。初始化流程60包含有以下步驟:步驟600:開始。
步驟602:偵測是否存在連續一特定數目之峰值未超過參考電壓Vref_2。若是,則執行步驟604;若否,則重新執行步驟600。
步驟604:在出現連續特定數目之峰值未超過參考電壓Vref_2之後,判斷下一峰值是否超過參考電壓Vref_2,並於出現一峰值超過參考電壓Vref_2時,啟動一計時器T1。
步驟606:於計時器T1計時期間,在出現連續特定數目之峰值未超過參考電壓Vref_2之後,判斷下一峰值是否超過參考電壓Vref_2,並於出現另一峰值超過參考電壓Vref_2時,停止計時器T1。
步驟608:判斷計時器T1之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期。若是,則執行步驟610;若否,則停止初始化流程60,並重新執
行步驟600。
步驟610:啟動計時器T2。
步驟612:重新啟動計時器T1。
步驟614:在出現連續特定數目之峰值未超過參考電壓Vref_2之後,判斷下一峰值是否超過參考電壓Vref_2,並於出現又一峰值超過參考電壓Vref_2時,停止計時器T1。
步驟616:判斷計時器T1之計時期間是否等於或接近於該額定資料週期。若是,則執行步驟618;若否,則停止初始化流程60,並重新執行步驟600。
步驟618:判斷重新啟動並停止計時器T1的次數是否達到一預定次數N。若是,則執行步驟620;若否,則執行步驟612。
步驟620:停止計時器T2,並計算計時器T2之計時期間。
步驟622:將計時器T2之計時期間除以預定次數N,以取得一實際資料週期的長度。
步驟624:設定判讀一資料位元的週期長度等於該實際資料週期的長度。
步驟626:根據該實際資料週期,計算一實際子資料週期。
步驟628:以計時器T2停止的時間點為起始點,根據該實際子資料週期的長度,依序取得複數個子資料位元。
步驟630:結束。
根據初始化流程60,控制單元108可分別取得計時器T2的停止時間及實際子資料週期,並將其用來定義後續子資料週期的起始點及長度,進而取得調制資料。更明確來說,初始化流程60是根據預啟動訊號傳送期間電流訊號I1之峰值特徵,來推算後續子資料週期的起始點及長度。此峰值特徵可為通用非同步接收傳送器在傳送預啟動訊號之過程中,連續多個子資料
位元“010101...”交替傳送之特徵。另一方面,電流訊號I1可透過放大器A1先取出其正半週期之波峰,再藉由放大轉換為放大訊號S2之波峰。由於初始化流程60中的複數個峰值係用來與參考電壓Vref_2進行比較,因此可根據供電模組10的架構,將其視為放大訊號S2之波峰的高度。此外,放大訊號S2的峰值大小會對應於電流訊號I1的峰值大小且呈現正向關係,因此初始化流程60中的複數個峰值亦可直接對應至電流訊號I1的峰值。
感應式電源供應器在待機狀態下,供電模組10會持續偵測電流訊號I1,以判斷是否接收到調制訊號,亦即,判斷根據電流訊號I1轉換而得的放大訊號S2是否存在連續一特定數目之峰值未超過參考電壓Vref_2(步驟602)。如第5圖之PA期間,在受電端未進行任何訊號調制時,放大訊號S2之峰值會持續位於略高於參考電壓Vref_2之電位,此時比較結果R1會持續輸出有觸發訊號。然而,當接收到調制訊號時,放大訊號S2開始出現連續多個峰值低於參考電壓Vref_2之電位,使得比較結果R1開始連續輸出多個無觸發訊號。控制單元108可設定一預定值,以判斷連續未超過參考電壓Vref_2的峰值數目是否超過該預定值(即判斷比較結果R1連續輸出無觸發訊號的數目是否大於該預定值),並於連續未超過參考電壓Vref_2的峰值數目超過該預定值時,開始判斷下一峰值是否超過參考電壓Vref_2(步驟604)。舉例來說,假設一子資料週期包含有大約50個載波的波峰,數值為“0”的一子資料位元可能對應至大約連續50個比較結果R1為無觸發訊號,在此情況下,可將預定值設定為小於50的數值(例如30),亦即,當放大訊號S2出現連續30個峰值低於參考電壓Vref_2時,可開始判斷下一峰值是否超過參考電壓Vref_2。需注意的是,在此實施例中,控制單元108應知道電流訊號I1的載波頻率及調制資料的傳送頻率,以準確判斷每一子資料週期中涵蓋的峰值數量。
請參考第7圖,第7圖為本發明實施例一預啟動訊號之波形示意圖。如第7圖所示,在預啟動訊號傳送期間,子資料位元是以“010101...”的順序交替傳送,因此電流訊號I1的峰值所產生的比較結果R1會連續輸出多個無觸發訊號,隨後連續輸出多個有觸發訊號,再連續輸出多個無觸發訊號,並以此類推。本發明可在判斷出連續多個峰值未超過參考電壓Vref_2的電位(即比較結果R1連續輸出多個無觸發訊號)之後(如A處),判斷下一次出現峰值超過參考電壓Vref_2的位置,並於第一次發生峰值超過參考電壓Vref_2之處(即比較結果R1在連續輸出多個無觸發訊號之後輸出第一個有觸發訊號之處),啟動計時器T1(如B點)。
為避免雜訊干擾造成峰值特徵的誤判,控制單元108應確認峰值特徵多次。因此,在啟動計時器T1之後,控制單元108再次偵測比較結果R1是否連續輸出多個無觸發訊號,當偵測到比較結果R1連續輸出多個無觸發訊號之後(如C處),開始判斷峰值是否超過參考電壓Vref_2,並於第一次發生峰值超過參考電壓Vref_2之處(即比較結果R1在連續輸出多個無觸發訊號之後輸出第一個有觸發訊號之處),停止計時器T1(如D點)(步驟606)。
接著,控制單元108判斷計時器T1之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期(步驟608)。在比較結果R1未受雜訊干擾而發生任何錯誤的情況下,計時器T1之計時期間應等於或接近於額定資料週期。因此,當計時器T1之計時期間等於或接近於額定資料週期時,控制單元108會啟動另一計時器T2(步驟610)。另一方面,當計時器T1之計時期間並未等於或接近於額定資料週期時,代表計時器T1的時間可能受到雜訊干擾而發生錯誤,在此情況下,控制單元108會停止目前的初始化流程60,並重新執行另一次初始化流程60。
值得注意的是,根據感應式電源供應器的資料傳輸標準,資料位元的傳送頻率為2仟赫茲,並允許4%的誤差,因此每一位元的長度大約為0.5毫秒,而子資料週期的長度大約為0.25毫秒。在此實施例中,計時器T1的長度會等於二個子資料週期,大約是0.5毫秒。在此情況下,額定資料週期為0.5毫秒,且控制單元108可判斷計時器T1之計時期間是否落在0.5毫秒加減4%的範圍內。在其它實施例中,亦可根據系統需求或雜訊干擾情況而調整誤差判斷範圍,而不限於此。舉例來說,控制單元108亦可判斷計時器T1之計時期間是否位於0.5毫秒加減10%的範圍內。
在計時器T2之計時期間,控制單元108先重新啟動計時器T1(步驟612),並再次偵測比較結果R1是否連續輸出多個無觸發訊號,當偵測到比較結果R1連續輸出多個無觸發訊號之後(如E處),開始判斷峰值是否超過參考電壓Vref_2,並於第一次發生峰值超過參考電壓Vref_2之處(即比較結果R1在連續輸出多個無觸發訊號之後輸出第一個有觸發訊號之處),停止計時器T1(如F點)(步驟614)。
步驟612至步驟614會重複執行多次,以判斷每一子資料位元對應的時間長度或峰值數目。控制單元108可設定一預定次數N,以判斷重新啟動並停止計時器T1的次數(即步驟612至步驟614重複執行的次數)是否達到預定次數N(步驟618)。若未達預定次數N時,則回到步驟612繼續執行;若達到預定次數N時,控制單元108會停止計時器T2,並計算計時器T2之計時期間(步驟620)。值得注意的是,為避免雜訊干擾造成計時錯誤,在每一次停止計時器T1並取得計時器T1之計時期間時,皆應判斷計時器T1之計時期間是否等於或接近於額定資料週期(步驟616),在計時器T1之計時期間等於或接近於額定資料週期的情況下,才會繼續進行初始化流程60。若判斷出計時器T1之計時期間並未等於或接近於額定資料週期時,代表計時
器T1的時間可能受到雜訊干擾而發生錯誤,在此情況下,控制單元108會停止目前的初始化流程60,並重新執行另一次初始化流程60。
值得注意的是,預定次數N可根據感應式電源供應器的預啟動訊號之格式來進行設定。舉例來說,預啟動訊號可能包含連續16組“01”,因此,預定次數N可設定為16以下之任何數目。較佳地,預定次數N可設定為7或8,亦即,重複執行步驟612至步驟614的次數為7或8次。若預定次數N設定得太大,會使初始化流程60容易受到雜訊干擾而失敗,且失敗後難以重新執行另一次完整的初始化流程60。若預定次數N設定得太小,則最後取得的實際資料週期可能出現較大誤差,使得調制資料接收錯誤並造成解碼失敗。
根據上述步驟所取得的計時器T2之計時期間會等於N個計時器T1之計時期間的總和,而此N個計時器T1之計時期間皆約略等於一額定資料週期的時間長度,因此,計時器T2之計時期間會約略等於N個額定資料週期的時間長度。在此情況下,可將計時器T2之計時期間除以預定次數N,以取得一實際資料週期的長度(步驟622)。在多數情況下,受電端的調制電路及元件皆具有誤差,因而無法準確地傳送頻率恰好為2仟赫茲的調制資料。初始化流程60即可根據所偵測到的預啟動訊號的週期,判斷受電端調制資料的實際週期,進而提高資料接收的正確性。接著,控制單元108可將判讀一資料位元的週期長度設定為實際資料週期的長度(步驟624)。為取得不歸零編碼之每一子資料位元,控制單元108可根據實際資料週期,計算一實際子資料週期(步驟626),亦即,將實際資料週期除以二,以取得實際子資料週期。控制單元108即可將計時器T2停止的時間點設定為起始點,再根據實際子資料週期的長度,依序取得後續子資料位元(步驟628)。在一實施例中,控制單元108可在計時器T2停止的時間點啟動另一計時器T3,並將計時器
T3的計時期間設定為實際子資料週期的長度並重複計時運作,以在計時器T3的每一計時期間內進行一子資料位元的讀取。
值得注意的是,在預啟動訊號中,任何時間點皆可能發生雜訊,因此每一比較結果R1的輸出值皆可能因雜訊干擾而產生錯誤。有鑑於此,初始化流程60已包含了避免雜訊干擾造成實際資料週期誤判的機制。請繼續參考第7圖,若比較結果R1的錯誤發生在計時器T1尚未開始計時時(例如A處出現一比較結果R1為有觸發訊號),一種可能的情況是,控制單元108在此處未能偵測到比較結果R1連續輸出無觸發訊號的次數達到預定值,使得計時器T1無法在B點啟動。在此情況下,若C處之比較結果R1皆正確輸出時,計時器T1可延後至D點啟動,以進行後續初始化流程60。另一種可能的情況是,控制單元108偵測到比較結果R1連續輸出無觸發訊號的次數達到預定值之後,比較結果R1才發生錯誤,使得計時器T1提早啟動。在此情況下,計時器T1的計時期間會大於額定資料週期,控制單元108可停止目前的初始化流程60,並重新啟動另一初始化流程60。
此外,比較結果R1的錯誤輸出也可能發生在計時器T1開始計時之後(例如C處出現一比較結果R1為有觸發訊號)。一種可能的情況是,控制單元108在此處未能偵測到比較結果R1連續輸出無觸發訊號的次數達到預定值,使得計時器T1無法在D點停止。在此情況下,若E處之比較結果R1皆正確輸出時,計時器T1會在F點停止,使得計時器T1的計時期間大於額定資料週期,控制單元108可停止目前的初始化流程60再重新啟動另一初始化流程60。另一種可能的情況是,控制單元108偵測到比較結果R1連續輸出無觸發訊號的次數達到預定值之後,比較結果R1才發生錯誤,使得計時器T1提早停止。在此情況下,計時器T1的計時期間會小於額定資料週期,控制單元108可停止目前的初始化流程60,並重新啟動另一初始化流程60。
另外,比較結果R1的錯誤輸出也可能發生在子資料位元為邏輯“1”的期間(例如G處出現一比較結果R1為無觸發訊號)。多數情況下,這類型錯誤輸出皆不會對初始化流程60的資料週期判斷造成影響。只有在錯誤輸出發生於該子資料位元的第一個峰值時(如發生在F點),會使計時器T1延後停止,且計時器T1的計時期間仍可能落在額定資料週期容許的誤差範圍內。在此情況下,若H處之比較結果R1皆正確輸出時,下一次計時器T1仍會在I點停止,且不會影響計時器T2的計時期間。上述錯誤唯有發生於計時器T1最後一次停止時,才會造成計時器T2的計時期間錯誤地被延長,然而,此延長的時間極小,在預定次數N夠大的情況下,對實際資料週期的影響可忽略不計。
在完成初始化流程60之後,控制單元108可取得每一筆子資料週期的長度與起始點,並據以判讀每一筆子資料位元的值。請參考第8A圖及第8B圖,第8A圖及第8B圖為本發明實施例一資料判讀流程80之示意圖。如第8A圖及第8B圖所示,資料判讀流程80可被編譯為程式碼124,以實現於控制單元108中。資料判讀流程80包含有以下步驟:步驟800:開始。
步驟802:計算電流訊號I1的頻率,以判斷一子資料週期內,複數個峰值的總數。
步驟804:於該子資料週期內,偵測複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的峰值數量,以根據複數個峰值的總數,計算複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的一觸發比例。
步驟806:根據該觸發比例,輸出對應於該子資料週期之一子資料位元,其中,當該觸發比例大於一臨界值TH1時,該子資料位元為邏輯“1”,當該觸發比例小於一臨界值TH2時,該子資料位元為邏輯“0”,當該觸
發比例位於臨界值TH1與臨界值TH2之間時,將該子資料位元設定為一待定狀態。
步驟808:依序判別一調制資料之複數個子資料位元中每一子資料位元之邏輯值。若該複數個子資料位元中出現至少一子資料位元設定為待定狀態時,則執行步驟810;若該複數個子資料位元中無任何子資料位元設定為待定狀態時,則執行步驟820。
步驟810:於設定為待定狀態之至少一子資料位元所對應的位置分別輸入不同邏輯值,以於該調制資料中每一子資料位元判別完畢時,產生複數個備用接收資料序列。
步驟812:解碼該複數個備用接收資料序列之每一備用接收資料序列中每一子資料位元,以分別產生複數個調制資料序列。
步驟814:根據調制資料中一錯誤檢查碼,依序判別複數個調制資料序列中每一調制資料序列的正確性。若一調制資料序列判斷為正確,則執行步驟818;若一調制資料序列判斷為不正確,則繼續執行步驟814以判斷下一調制資料序列,直到所有調制資料序列判別完畢。
步驟816:若複數個調制資料序列中所有調制資料序列皆判斷為不正確時,丟棄該複數個調制資料序列,並執行步驟824。
步驟818:輸出判斷為正確之調制資料序列,以做為調制資料之一正確解碼結果,並執行步驟824。
步驟820:於該調制資料中每一子資料位元判別完畢時,產生一接收資料序列。
步驟822:解碼該接收資料序列中每一子資料位元,以產生一調制資料序列,並輸出該調制資料序列做為調制資料之一正確解碼結果。
步驟824:結束。
由於資料判讀流程80中的複數個峰值係用來與參考電壓Vref_2
進行比較,因此可根據供電模組10的架構,將其視為放大訊號S2之波峰的高度。此外,放大訊號S2的峰值大小會對應於電流訊號I1的峰值大小且呈現正向關係,因此資料判讀流程80中的複數個峰值亦可直接對應至電流訊號I1的峰值。
根據資料判讀流程80,控制單元108先計算電流訊號I1的頻率,以判斷一子資料週期內,複數個峰值的總數(步驟802)。根據感應式電源供應器的資料傳輸標準,資料位元的傳送頻率大約為2仟赫茲,因此每一位元的長度大約為0.5毫秒,而每一子資料週期的長度約為0.25毫秒。若電流訊號I1的頻率為200仟赫茲時,每一子資料週期會存在50個峰值。接著,電流訊號I1可取出正半週期再放大,以轉換為放大訊號S2。在一子資料週期內,控制單元108會偵測放大訊號S2之複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的峰值數量(即比較結果R1為有觸發訊號的數量),以根據複數個峰值的總數,計算複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的一觸發比例(步驟804)。舉例來說,每一子資料週期中存在有50個峰值,若其中45個峰值大於參考電壓Vref_2,並觸發比較結果R1輸出有觸發訊號時,其觸發比例為90%。接著,控制單元108即可根據觸發比例,輸出對應於子資料週期之一子資料位元。
詳細來說,在訊號判讀不受任何雜訊影響的情況下,每一子資料位元所對應的50個峰值皆具有相同輸出值。若50個峰值所對應的比較結果R1皆為有觸發訊號,則子資料位元的值應為邏輯“1”;若50個峰值所對應的比較結果R1皆為無觸發訊號,則子資料位元的值應為邏輯“0”。然而,訊號傳送的路徑可能受到雜訊干擾而影響比較結果R1,使得比較結果R1的部分輸出值發生錯誤。在此情況下,本發明可藉由觸發比例來判斷子資料位元的數值。請參考第9圖,第9圖為本發明實施例藉由觸發比例判斷子資料位元之示意圖。如第9圖所示,控制單元108可設定用於判斷觸發比例的臨界
值TH1及TH2,其中臨界值TH1大於臨界值TH2。當觸發比例大於臨界值TH1時,子資料位元可輸出為邏輯“1”;當觸發比例小於臨界值TH2時,子資料位元可輸出為邏輯“0”。此外,當觸發比例位於臨界值TH1及臨界值TH2之間時,控制單元108難以判斷相對應子資料位元的邏輯值,因此可將子資料位元設定為一待定狀態(步驟806)。舉例來說,臨界值TH1可設定為80%,而臨界值TH2可設定為20%。在每一子資料位元皆對應於50個峰值的情況下,若50個峰值中超過40個峰值輸出比較結果R1為有觸發訊號時,子資料位元可為邏輯“1”;若50個峰值中低於10個峰值輸出比較結果R1為有觸發訊號時,子資料位元可為邏輯“0”;若50個峰值中,輸出比較結果R1為有觸發訊號之峰值數目位於10~40之間時,子資料位元可設定為待定狀態,以產生複數個備用資料序列。在此情況下,仍可透過待定狀態所產生的備用資料序列,藉由後續判斷機制取回正確的調制資料。
控制單元108依序接收一調制資料之複數個子資料位元中每一子資料位元並根據臨界值TH1及臨界值TH2判斷出子資料位元的邏輯值後,可形成一接收資料序列(步驟808)。若一段資料內未包含任何設定於待定狀態的子資料位元時,表示所有子資料位元皆可正確地被判斷出來,因此,於調制資料中每一子資料位元判別完畢時,這些子資料位元可形成一接收資料序列(步驟820),例如第3圖中接收到的子資料序列“1100101011”。然而,若一段資料內包含有設定於待定狀態的子資料位元時,可於設定為待定狀態之子資料位元所對應的位置分別輸入不同邏輯值,以於調制資料中每一子資料位元判別完畢時,產生多個備用接收資料序列(步驟810)。假設一段資料中只有一子資料位元為待定狀態,該段資料可形成二個備用接收資料序列,其中一備用接收資料序列中設定為待定狀態之該子資料位元的數值為邏輯“1”,而在另一備用接收資料序列中設定為待定狀態之該子資料位元的數值為邏輯“0”。此外,若一段資料中有二個子資料位元為待定狀態時,該段資料則會
形成四個備用接收資料序列,以分別對應至二個待定子資料位元的四種輸出結果。
值得注意的是,由於子資料位元是由受電端進行不歸零編碼所產生,因此會符合不歸零編碼的轉態特性。如第4圖所示,根據不歸零編碼,每一時脈的週期皆會發生轉態,因此連續二個子資料週期之後至少會發生一次轉態。換句話說,不會出現連續三個子資料週期的期間未發生轉態的情形,亦即不會發生連續三個子資料位元的數值皆為邏輯“1”或連續三個子資料位元的數值皆為邏輯“0”的情況。因此,在接收子資料位元的過程中,當發生了連續三個子資料位元的數值皆相同的情況時,控制單元108可將此三個子資料位元皆設定為待定狀態,或將其中部分較可能發生錯誤的子資料位元設定為待定狀態,以進行後續判斷。
接著,控制單元108對複數個備用接收資料序列中每一子資料位元進行解碼,以產生複數個調制資料序列,其中每一接收資料序列可分別解碼為一調制資料序列(步驟812)。解碼方式係採用不歸零編碼的解碼方式,如第4圖及第5圖所示。舉例來說,在初始化流程60完成之後,仍可能會繼續接收到預啟動訊號(即“010101...”),隨後接收到的連續二個邏輯“0”即代表第4圖中的開始位元START,接著,控制單元108可由開始位元START開始,將每二個子資料位元分為一組,並根據其轉態情況,將每二個子資料位元解碼為一調制資料位元,進而產生調制資料序列。
針對接收到的一系列子資料位元,由於判斷為待定狀態之子資料位元數目不同,會產生不同數目的備用接收資料序列。如上所述,若一系列子資料位元內未包含有任何設定於待定狀態的子資料位元時,表示所有子資料位元皆可正確地被判斷出來,因而只會產生一接收資料序列。在此情況下,
該接收資料序列可解碼為一調制資料序列,該調制資料序列即可判讀為調制資料,控制單元108並輸出該調制資料序列做為調制資料之一正確解碼結果(步驟822)。若一系列子資料位元內包含有設定於待定狀態的子資料位元時,會產生多個備用接收資料序列。在此情況下,這些備用接收資料序列可分別被解碼為調制資料序列,而這些調制資料序列中最多只會有一調制資料序列為正確的調制資料。控制單元108即可根據調制資料中的錯誤檢查碼,依序判斷所產生的調制資料序列之正確性,進而決定處於待定狀態之子資料位元的輸出值(步驟814)。若一調制資料序列可通過錯誤檢查碼之檢查並判斷為正確,控制單元108即可選擇該調制資料序列,作為調制資料之一正確解碼結果(步驟818)。若一調制資料序列判斷為不正確時,則判斷下一調制資料序列。若所有備用調制資料序列皆判斷為不正確時,控制單元108會丟棄所有備用調制資料序列(步驟816)。
在第4圖中,由於不歸零編碼包含有一同位檢查碼PARITY,因此可處理單一子資料位元處於待定狀態的情況。在部分實施例中,若存在多個子資料位元處於待定狀態的情況,則應使用較複雜的錯誤檢查碼來進行檢查。藉由上述方式,當一筆資料中任一位元發生無法判讀的情況時,可先將其設定為待定狀態,並透過錯誤檢查碼修復為正確資料。相較於習知解碼方式僅具有糾錯能力而不具修復能力,本發明之解碼方式可將可能發生錯誤的位元設定為待定狀態,並根據錯誤檢查碼進行資料修復。
值得注意的是,在其它實施例中,若受電端採用不同的編碼方式,控制單元108也可採用相對應的解碼方式進行解碼,而不限於上述實施例所採用的不歸零編碼。
由於感應式電源供應器的資料傳輸往往伴隨著電力傳送,因此容
易受到負載的干擾。如上所述,電流訊號I1在輕載或空載時變化較小,而在負載增加時,電流訊號I1的變化會隨之而上升。在此情況下,參考電壓Vref_1及Vref_2應隨著電流訊號I1的大小進行調整,以避免造成資料無法判讀的情況。
請參考第10圖,第10圖為本發明實施例一參考電壓調整流程100之示意圖。如第10圖所示,參考電壓調整流程100可被編譯為程式碼134,以實現於電壓設定單元104中。參考電壓調整流程100包含有以下步驟:步驟1000:開始。
步驟1002:設定參考電壓Vref_1及Vref_2於一預設值。
步驟1004:計算電流訊號I1的頻率,以判斷一段期間P1內,複數個峰值的總數。
步驟1006:於期間P1內,偵測複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的峰值數量,以根據複數個峰值的總數,計算複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的一觸發比例。
步驟1008:根據該觸發比例,調整參考電壓Vref_1及Vref_2的大小。
步驟1010:結束。
由於參考電壓調整流程100中的複數個峰值係用來與參考電壓Vref_2進行比較,因此可根據供電模組10的架構,將其視為放大訊號S2之波峰的高度。此外,放大訊號S2的峰值大小會對應於電流訊號I1的峰值大小且呈現正向關係,因此參考電壓調整流程100中的複數個峰值亦可直接對應至電流訊號I1的峰值。
根據參考電壓調整流程100,控制單元108可根據放大訊號S2之
峰值大小,調整參考電壓Vref_1及Vref_2。首先,控制單元108先設定參考電壓Vref_1及Vref_2於一預設值(步驟1002)。接著,控制單元108計算電流訊號I1的頻率,以判斷一段期間P1內複數個峰值的總數(步驟1004),並於期間P1內,偵測複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的峰值數量,以根據複數個峰值的總數,計算複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的一觸發比例(步驟1006)。根據感應式電源供應器的資料傳輸標準,調制資料是透過不歸零編碼方式進行編碼,以產生子資料位元。因此,每二個子資料週期至少會發生一次轉態。換句話說,不會出現連續三個子資料週期的期間未發生轉態的情形,亦即不會發生連續三個子資料位元的數值皆為邏輯“1”或連續三個子資料位元的數值皆為邏輯“0”的情況。因此,在每一段跨越至少三個子資料週期的期間內,觸發比例皆應落在特定範圍內。舉例來說,於一段長度等於四個子資料週期的期間P1內,在不受雜訊影響的情況下,相對應的四個子資料位元不會存在四個邏輯“1”或四個邏輯“0”。換句話說,在這四個子資料位元中,最多存在三個有觸發訊號區段或三個無觸發訊號區段。因此,在期間P1內,觸發比例的上限為75%,而下限為25%。此外,期間P1也可設定為三個子資料週期或五個子資料週期等其它長度,只要期間P1的長度不小於三個子資料週期,皆不應出現觸發比例為100%或0%的情況。
接著,控制單元108即可根據觸發比例,調整參考電壓Vref_1及Vref_2的大小(步驟1008)。請參考第11圖,第11圖為本發明實施例藉由觸發比例調整參考電壓之示意圖。如第11圖所示,控制單元108可設定用於判斷觸發比例的臨界值TH3及TH4,其中臨界值TH3大於臨界值TH4。當觸發比例大於臨界值TH3時,控制單元108可於期間P1內判斷複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的觸發比例過高,因而提升參考電壓Vref_2,使觸發比例下降至正常範圍內;當觸發比例小於臨界值TH4時,控制單元108可於期間P1內判斷複數個峰值中大於參考電壓Vref_2的觸發比例過低,因而降低
參考電壓Vref_2,使觸發比例提升至正常範圍內;當觸發比例位於臨界值TH3及臨界值TH4之間時,則不需調整參考電壓Vref_2。舉例來說,若期間P1的長度等於四個子資料週期,則觸發比例的上下限應分別為75%及25%。在考慮雜訊影響的情況下,可設定臨界值TH3等於80%,臨界值TH4等於20%,以在觸發比例大於80%時提升參考電壓Vref_2,使觸發比例下降,以及在觸發比例小於20%時降低參考電壓Vref_2,使觸發比例上升。需注意的是,第11圖所示的觸發比例為期間P1(至少三個子資料週期)內發生觸發的比例,與第9圖中單一子資料週期內的觸發比例不同。
請參考第12圖,第12圖為本發明實施例參考電壓Vref_2隨著觸發比例的大小進行調整之示意圖。如第12圖所示,在P2期間內,放大訊號S2的平均峰值較低,使得比較結果R1為有觸發訊號時相對應的訊號品質較差。控制單元108偵測出在一段期間內放大訊號S2的峰值大於參考電壓Vref_2的觸發比例偏低,因而降低參考電壓Vref_2的準位(時間點t1)。在參考電壓Vref_2下降之後,訊號品質可恢復正常,使得比較結果R1為有觸發訊號的子資料位元中觸發比例提高(如P3期間),進而使子資料位元可正確地輸出。
詳細來說,在資料傳送期間,當負載加大時,電流訊號I1的振幅會增加,使放大訊號S2的峰值加大,此時觸發比例可能會超過臨界值TH3。在此情況下,控制單元108會控制參考電壓Vref_2隨著放大訊號S2的峰值上升,使觸發比例回降至正常範圍內。另一方面,當負載減小時,電流訊號I1的振幅會降低,使放大訊號S2的峰值下降,此時觸發比例可能會低於臨界值TH4。在此情況下,控制單元108會控制參考電壓Vref_2隨著放大訊號S2的峰值下降,使觸發比例回升至正常範圍內。
在供電模組10中,由於電流訊號I1在轉換為半週訊號S1之後,是透過參考電壓Vref_1將其波峰部分進行放大。因此,當負載產生變化時,除了調整參考電壓Vref_2之外,控制單元108也可對參考電壓Vref_1進行調整,以改變放大器A2的放大幅度。請參考第13圖,第13圖為本發明實施例參考電壓Vref_1及Vref_2隨著電流訊號I1的大小進行調整之示意圖。第13圖繪示有參考電壓Vref_1及Vref_2、半週訊號S1及放大訊號S2之波形。根據參考電壓調整流程100,參考電壓Vref_1及Vref_2皆可根據電流訊號I1的變化而進行調整。在P4期間內,半週訊號S1及放大訊號S2皆隨著負載加大而逐漸上升,由於放大訊號S2經過第二階的放大,其上升幅度較明顯。同時,參考電壓Vref_2也隨著放大訊號S2的升高而上升。在時間點t2,由於參考電壓Vref_2的準位已升至最高,控制單元108另提升參考電壓Vref_1,使得放大器A2的放大倍率縮小(即取出的峰值部分變小)。此時,放大訊號S2會瞬間大幅下降,而參考電壓Vref_2也同時下降至較低準位,以繼續追蹤放大訊號S2的大小(如P5期間)。在此情況下,參考電壓Vref_2的調整可視為微調,而參考電壓Vref_1的調整可視為粗調。在其它實施例中,若供電模組10採用更多階放大器來放大電流訊號I1,因而具有更多參考電壓時,每一參考電壓皆可根據系統需求來進行調整,而不限於此。
除此之外,在上述實施例中,參考電壓Vref_2係以固定的單位進行調整。但在其它實施例中,也可根據系統需求改變電壓調整的幅度。舉例來說,若觸發比例位於5%至20%之間時,控制單元108在每一段期間P1可將固定電壓降低一單位電壓;若觸發比例小於5%或接近0%時,可一次將固定電壓降低二或三單位電壓,以加快調整速度。
根據上述電壓調整方式,本發明之供電模組可在受電端負載發生變化時調整參考電壓,使得參考電壓可追蹤放大訊號或電流訊號的大小,以
進行後續調制資料的判讀。
值得注意的是,本發明之資料判讀方法可藉由偵測線圈變化來取出受電模組之調制資料,本領域具通常知識者當可據以進行修飾或變化,而不限於此。舉例來說,供電模組10中的放大器A1、A2及比較器106僅是用來放大電流訊號I1並取出其峰值變化之其中一種方式,在其它實施例中,也可增加或減少放大器的數目,或採用其他電路架構來實現本發明之資料判讀方法,而不限於此。此外,第1圖之電壓設定單元104係單獨存在於供電模組10中,用來產生參考電壓Vref_1及Vref_2,但在其它實施例中,電壓設定單元104亦可整合於控制單元108中,使得處理器120及130整合於同一處理器,且儲存單元122及132整合於同一儲存單元。或者,電壓設定單元104中的準位產生器L1及L2亦可單獨實現於供電模組10中,而不限於此。
在資料處理方面,目前的資料調制及解調方式是採用感應式電源供應器最廣為使用的無線充電標準Qi,因此資料格式為通用非同步接收傳送器且編碼方式為不歸零編碼。在其它實施例中,若資料傳輸是以其它方式進行編碼或採用其它資料格式時,本發明亦可根據不同資料編碼方式或不同資料格式進行調整。舉例來說,對於部分編碼方式,上述根據子資料週期內的觸發比例來判讀子資料位元的方式亦可用於判讀實際資料位元。除此之外,本發明之初始化流程是根據預啟動訊號的格式進行判斷,若預啟動訊號採用其它格式時,初始化流程也應據以進行調整,以取得資料判讀的週期及時間點。
在習知技術中,供電端解析訊號並判讀資料的方式是先將線圈電壓訊號透過低通濾波器進行濾波之後,取出低頻訊號再進行解調,此方式會受限於特定頻率而較不具彈性,也較容易受到雜訊的影響。此外,習知常用
的線圈電壓訊號在負載加大時變化量會降低,使訊號判讀能力下降,因而造成解調失敗。相較之下,本發明之資料判讀方法及供電模組除了可相容於感應式電源供應器的資料傳輸格式之外,可提供更佳的資料判讀及解碼方式。一方面在電流訊號之一個子資料位元中,判讀多個峰值來排除雜訊干擾,另一方面在子資料位元難以判讀時以待定狀態進行解碼後再進行資料修復。當負載發生變化造成訊號振幅改變時,本發明更可藉由調整參考電壓的方式來調整放大比例,使得感應式電源供應器在不同負載狀況下皆可進行資料解碼。透過上述方式,感應式電源供應器可更有效地進行資料判讀。
以上所述僅為本發明之較佳實施例,凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾,皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧供電模組
102‧‧‧電流檢測元件
104‧‧‧電壓設定單元
106‧‧‧比較器
108‧‧‧控制單元
110A、110B‧‧‧供電驅動單元
112‧‧‧顯示單元
114‧‧‧供電單元
116‧‧‧諧振電容
118‧‧‧供電線圈
120、130‧‧‧處理器
122、132‧‧‧儲存單元
124、134‧‧‧程式碼
A1、A2‧‧‧放大器
L1、L2‧‧‧準位產生器
I1‧‧‧電流訊號
S1‧‧‧半週訊號
S2‧‧‧放大訊號
R1‧‧‧比較結果
Vref_1、Vref_2‧‧‧參考電壓
Claims (66)
- 一種資料判讀方法,用於一感應式電源供應器之一供電模組,該資料判讀方法包含有:根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料;其中,比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生該比較結果之步驟包含有:計算該電流訊號的頻率,以判斷一第一期間內,該複數個峰值的總數;於該第一期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一第一觸發比例;以及根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之一子資料位元。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,另包含有:不對該電流訊號進行濾波。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,其中該電流訊號之該複數個峰值位於該電流訊號之正半週期。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,其中根據該複數個峰值的大小,設定該參考電壓之步驟包含有:設定該參考電壓於一預設值;計算該電流訊號的頻率,以判斷一第二期間內,該複數個峰值的總數;於該第二期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一第二觸發比例;以及根據該第二觸發比例,調整該參考電壓的大小。
- 如請求項5所述之資料判讀方法,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該第二期間的長度不小於三個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項5所述之資料判讀方法,其中根據該第二觸發比例,調整該參考電壓的大小之步驟包含有:當該第二觸發比例大於一第一臨界值時,提升該參考電壓的大小;或當該第二觸發比例小於一第二臨界值時,降低該參考電壓的大小。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該第一期間的長度等於或接近於一個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,其中根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之該子資料位元之步驟包含有:當該第一觸發比例大於一第三臨界值時,該子資料位元輸出為邏輯“1”;或當該第一觸發比例小於一第四臨界值時,該子資料位元輸出為邏輯“0”;其中,該第三臨界值大於或等於該第四臨界值。
- 如請求項9所述之資料判讀方法,其中根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之該子資料位元之步驟另包含有:當該第一觸發比例位於該第三臨界值與該第四臨界值之間時,將該子資料位元設定為一待定狀態。
- 如請求項10所述之資料判讀方法,其中當對應於連續三個該第一期間之三個子資料位元的值皆相同時,將該三個子資料位元中至少一子資料位元設定為該待定狀態。
- 如請求項11所述之資料判讀方法,另包含有:依序判別該調制資料之複數個子資料位元中每一子資料位元之一邏輯值,以產生包含有該複數個子資料位元之一接收資料序列。
- 如請求項12所述之資料判讀方法,其中解析該比較結果,以取出該感應 式電源供應器之該受電模組之該調制資料之步驟包含有:當該複數個子資料位元中出現至少一子資料位元設定為該待定狀態時,於設定為該待定狀態之該至少一子資料位元所對應的位置分別輸入不同邏輯值,以於該調制資料中每一子資料位元判別完畢時,產生複數個備用接收資料序列;解碼該複數個備用接收資料序列之每一備用接收資料序列中每一子資料位元,以分別產生複數個調制資料序列;以及根據該調制資料中一錯誤檢查碼,依序判別該複數個調制資料序列中每一調制資料序列的正確性。
- 如請求項13所述之資料判讀方法,其中根據該調制資料中該錯誤檢查碼,依序判別該複數個調制資料序列中每一調制資料序列的正確性之步驟包含有:當該複數個調制資料序列中一調制資料序列判斷為正確時,輸出該調制資料序列,以做為該調制資料之一正確解碼結果;當該複數個調制資料序列中一調制資料序列判斷為不正確時,判斷下一調制資料序列;以及當該複數個調制資料序列中所有調制資料序列皆判斷為不正確時,丟棄該複數個調制資料序列。
- 如請求項1所述之資料判讀方法,另包含有:根據該複數個峰值之一特徵,執行取得該調制資料之一初始化流程。
- 如請求項15所述之資料判讀方法,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟包含有:判斷該複數個峰值是否符合一通用非同步接收傳送器之一預啟動訊號之 格式。
- 如請求項15所述之資料判讀方法,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:偵測是否存在連續一特定數目之峰值未超過該參考電壓;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現一峰值超過該參考電壓時,啟動一第一計時器;於該第一計時器之計時期間,在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現另一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期;以及當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,啟動一第二計時器,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程。
- 如請求項17所述之資料判讀方法,根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:於該第二計時器之計時期間,執行以下步驟:重新啟動該第一計時器;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現又一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於該額定資料週期;當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,重複上述步驟,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該 額定資料週期時,停止該初始化流程;以及當重新啟動並停止該第一計時器的次數達到一預定次數時,停止該第二計時器,並計算該第二計時器之計時期間;將該第二計時器之計時期間除以該預定次數,以取得一實際資料週期的長度;以及設定判讀一資料位元的週期長度等於該實際資料週期的長度。
- 如請求項18所述之資料判讀方法,另包含有:根據該實際資料週期,計算一實際子資料週期;以該第二計時器停止的時間點為起始點,根據該實際子資料週期的長度,依序取得複數個子資料位元。
- 一種供電模組,用於一感應式電源供應器,該供電模組包含有:一電流檢測元件,用來根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;至少一放大器,用來放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;一電壓設定單元,用來根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;一比較器,用來比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及一控制單元,用來解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料,該控制單元包含有:一第一處理器;以及一第一儲存單元,用來儲存一第一程式碼,以指示該第一處理器執行以下步驟:計算該電流訊號的頻率,以判斷一第一期間內,該複數個峰值 的總數;於該第一期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一第一觸發比例;以及根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之一子資料位元。
- 如請求項20所述之供電模組,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項20所述之供電模組,其中該至少一放大器包含有:一第一放大器,用來取出該電流訊號之一正半週期部分,並對該正半週期部分進行一第一階段放大;以及一第二放大器,電性連接於該第一放大器,用來根據一第一參考電壓,對位於該正半週期部分之該複數個峰值進行一第二階段放大;其中,該比較器比較進行該第二階段放大之後的該複數個峰值與一第二參考電壓,以產生該比較結果。
- 如請求項22所述之供電模組,其中該電壓設定單元包含有:一第一準位產生器,電性連接於該第二放大器,用來輸出該第一參考電壓;以及一第二準位產生器,電性連接於該比較器,用來輸出該第二參考電壓。
- 如請求項20所述之供電模組,其中該電壓設定單元包含有:一第二處理器;以及一第二儲存單元,用來儲存一第二程式碼,以指示該第二處理器執行以 下步驟:設定該參考電壓於一預設值;計算該電流訊號的頻率,以判斷一第二期間內,該複數個峰值的總數;於該第二期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一第二觸發比例;以及根據該第二觸發比例,調整該參考電壓的大小。
- 如請求項24所述之供電模組,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該第二期間的長度不小於三個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項24所述之供電模組,其中根據該第二觸發比例,調整該參考電壓的大小之步驟包含有:當該第二觸發比例大於一第一臨界值時,提升該參考電壓的大小;或當該第二觸發比例小於一第二臨界值時,降低該參考電壓的大小。
- 如請求項20所述之供電模組,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該第一期間的長度等於或接近於一個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項20所述之供電模組,其中根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之該子資料位元之步驟包含有:當該第一觸發比例大於一第三臨界值時,該子資料位元輸出為邏輯“1”;或當該第一觸發比例小於一第四臨界值時,該子資料位元輸出為邏輯“0”;其中,該第三臨界值大於或等於該第四臨界值。
- 如請求項28所述之供電模組,其中根據該第一觸發比例,輸出對應於該第一期間之該子資料位元之步驟另包含有:當該第一觸發比例位於該第三臨界值與該第四臨界值之間時,將該子資料位元設定為一待定狀態。
- 如請求項29所述之供電模組,其中該第一程式碼另指示該第一處理器執行以下步驟:於對應於連續三個該第一期間之三個子資料位元的值皆相同時,將該三個子資料位元中至少一子資料位元設定為該待定狀態。
- 如請求項30所述之供電模組,其中該第一程式碼另指示該第一處理器執行以下步驟:依序判別該調制資料中對應於每一子資料週期之一子資料位元之一邏輯值,以產生包含有複數個子資料位元之一接收資料序列。
- 如請求項31所述之供電模組,其中該第一程式碼另指示該第一處理器執行以下步驟,以解析該比較結果,並取出該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料: 當該複數個子資料位元中出現至少一子資料位元設定為該待定狀態時,於設定為該待定狀態之該至少一子資料位元所對應的位置分別輸入不同邏輯值,以於該調制資料中每一子資料位元判別完畢時,產生複數個備用接收資料序列;解碼該複數個備用接收資料序列之每一備用接收資料序列中每一子資料位元,以分別產生複數個調制資料序列;以及根據該調制資料中一錯誤檢查碼,依序判別該複數個調制資料序列中每一調制資料序列的正確性。
- 如請求項32所述之供電模組,其中根據該調制資料中該錯誤檢查碼,依序判別該複數個調制資料序列中每一調制資料序列的正確性之步驟包含有:當該複數個調制資料序列中一調制資料序列判斷為正確時,輸出該調制資料序列,以做為該調制資料之一正確解碼結果;當該複數個調制資料序列中一調制資料序列判斷為不正確時,判斷下一調制資料序列;以及當該複數個調制資料序列中所有調制資料序列皆判斷為不正確時,丟棄該複數個調制資料序列。
- 如請求項20所述之供電模組,其中該第一程式碼另指示該第一處理器執行以下步驟:根據該複數個峰值之一特徵,執行取得該調制資料之一初始化流程。
- 如請求項34所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟包含有:判斷該複數個峰值是否符合一通用非同步接收傳送器之一預啟動訊號之 格式。
- 如請求項34所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:偵測是否存在連續一特定數目之峰值未超過該參考電壓;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現一峰值超過該參考電壓時,啟動一第一計時器;於該第一計時器之計時期間,在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現另一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期;以及當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,啟動一第二計時器,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程。
- 如請求項36所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:於該第二計時器之計時期間,執行以下步驟:重新啟動該第一計時器;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現又一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於該額定資料週期;當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,重複上述步驟,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該 額定資料週期時,停止該初始化流程;以及當重新啟動並停止該第一計時器的次數達到一預定次數時,停止該第二計時器,並計算該第二計時器之計時期間;將該第二計時器之計時期間除以該預定次數,以取得一實際資料週期的長度;以及設定判讀一資料位元的週期長度等於該實際資料週期的長度。
- 如請求項37所述之供電模組,其中該第一程式碼另指示該第一處理器執行以下步驟:根據該實際資料週期,計算一實際子資料週期;以該第二計時器停止的時間點為起始點,根據該實際子資料週期的長度,依序取得複數個子資料位元。
- 一種資料判讀方法,用於一感應式電源供應器之一供電模組,該資料判讀方法包含有:根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料;其中,根據該複數個峰值的大小,設定該參考電壓之步驟包含有:設定該參考電壓於一預設值;計算該電流訊號的頻率,以判斷一期間內,該複數個峰值的總數; 於該期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一觸發比例;以及根據該觸發比例,調整該參考電壓的大小。
- 如請求項39所述之資料判讀方法,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項39所述之資料判讀方法,另包含有:不對該電流訊號進行濾波。
- 如請求項39所述之資料判讀方法,其中該電流訊號之該複數個峰值位於該電流訊號之正半週期。
- 如請求項39所述之資料判讀方法,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該期間的長度不小於三個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項39所述之資料判讀方法,其中根據該觸發比例,調整該參考電壓的大小之步驟包含有:當該觸發比例大於一第一臨界值時,提升該參考電壓的大小;或當該觸發比例小於一第二臨界值時,降低該參考電壓的大小。
- 一種供電模組,用於一感應式電源供應器,該供電模組包含有:一電流檢測元件,用來根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制 訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;至少一放大器,用來放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;一電壓設定單元,用來根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓,該電壓設定單元包含有:一處理器;以及一儲存單元,用來儲存一程式碼,以指示該處理器執行以下步驟:設定該參考電壓於一預設值;計算該電流訊號的頻率,以判斷一期間內,該複數個峰值的總數;於該期間內,偵測該複數個峰值中大於該參考電壓的峰值數量,以根據該複數個峰值的總數,計算該複數個峰值中大於該參考電壓的一觸發比例;以及根據該觸發比例,調整該參考電壓的大小;一比較器,用來比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及一控制單元,用來解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料。
- 如請求項45所述之供電模組,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項45所述之供電模組,其中該至少一放大器包含有:一第一放大器,用來取出該電流訊號之一正半週期部分,並對該正半週期部分進行一第一階段放大;以及一第二放大器,電性連接於該第一放大器,用來根據一第一參考電壓, 對位於該正半週期部分之該複數個峰值進行一第二階段放大;其中,該比較器比較進行該第二階段放大之後的該複數個峰值與一第二參考電壓,以產生該比較結果。
- 如請求項47所述之供電模組,其中該電壓設定單元包含有:一第一準位產生器,電性連接於該第二放大器,用來輸出該第一參考電壓;以及一第二準位產生器,電性連接於該比較器,用來輸出該第二參考電壓。
- 如請求項45所述之供電模組,其中該感應式電源供應器之該受電模組之該調制資料係透過一通用非同步接收傳送器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)之一資料格式進行傳送,且該期間的長度不小於三個子資料週期,其中該子資料週期為一不歸零編碼中訊號轉態的週期。
- 如請求項45所述之供電模組,其中根據該觸發比例,調整該參考電壓的大小之步驟包含有:當該觸發比例大於一第一臨界值時,提升該參考電壓的大小;或當該觸發比例小於一第二臨界值時,降低該參考電壓的大小。
- 一種資料判讀方法,用於一感應式電源供應器之一供電模組,該資料判讀方法包含有:根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值; 根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料;以及根據該複數個峰值之一特徵,執行取得該調制資料之一初始化流程。
- 如請求項51所述之資料判讀方法,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項51所述之資料判讀方法,另包含有.不對該電流訊號進行濾波。
- 如請求項51所述之資料判讀方法,其中該電流訊號之該複數個峰值位於該電流訊號之正半週期。
- 如請求項51所述之資料判讀方法,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟包含有:判斷該複數個峰值是否符合一通用非同步接收傳送器之一預啟動訊號之格式。
- 如請求項51所述之資料判讀方法,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:偵測是否存在連續一特定數目之峰值未超過該參考電壓;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現一峰值超過該參考電壓時,啟動一第一計時器; 於該第一計時器之計時期間,在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現另一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期;以及當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,啟動一第二計時器,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程。
- 如請求項56所述之資料判讀方法,根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:於該第二計時器之計時期間,執行以下步驟:重新啟動該第一計時器;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現又一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於該額定資料週期;當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,重複上述步驟,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程;以及當重新啟動並停止該第一計時器的次數達到一預定次數時,停止該第二計時器,並計算該第二計時器之計時期間;將該第二計時器之計時期間除以該預定次數,以取得一實際資料週期的長度;以及設定判讀一資料位元的週期長度等於該實際資料週期的長度。
- 如請求項57所述之資料判讀方法,另包含有: 根據該實際資料週期,計算一實際子資料週期;以該第二計時器停止的時間點為起始點,根據該實際子資料週期的長度,依序取得複數個子資料位元。
- 一種供電模組,用於一感應式電源供應器,該供電模組包含有:一電流檢測元件,用來根據該感應式電源供應器之一受電模組之一調制訊號,從該受電模組之一諧振線圈反饋至該供電模組之一諧振線圈,以於該供電模組之該諧振線圈上產生一電流訊號;至少一放大器,用來放大該電流訊號,以取出該電流訊號之複數個峰值;一電壓設定單元,用來根據該複數個峰值的大小,設定一參考電壓;一比較器,用來比較該複數個峰值與該參考電壓,以產生一比較結果;以及一控制單元,用來解析該比較結果,以取出該感應式電源供應器之該受電模組之一調制資料,及根據該複數個峰值之一特徵,執行取得該調制資料之一初始化流程。
- 如請求項59所述之供電模組,其中該電流訊號係對應於通過該供電模組之該諧振線圈之一電流。
- 如請求項59所述之供電模組,其中該至少一放大器包含有:一第一放大器,用來取出該電流訊號之一正半週期部分,並對該正半週期部分進行一第一階段放大;以及一第二放大器,電性連接於該第一放大器,用來根據一第一參考電壓,對位於該正半週期部分之該複數個峰值進行一第二階段放大;其中,該比較器比較進行該第二階段放大之後的該複數個峰值與一第二參考電壓,以產生該比較結果。
- 如請求項61所述之供電模組,其中該電壓設定單元包含有:一第一準位產生器,電性連接於該第二放大器,用來輸出該第一參考電壓;以及一第二準位產生器,電性連接於該比較器,用來輸出該第二參考電壓。
- 如請求項61所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟包含有:判斷該複數個峰值是否符合一通用非同步接收傳送器之一預啟動訊號之格式。
- 如請求項61所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:偵測是否存在連續一特定數目之峰值未超過該參考電壓;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現一峰值超過該參考電壓時,啟動一第一計時器;於該第一計時器之計時期間,在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現另一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於一額定資料週期;以及當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,啟動一第二計時器,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程。
- 如請求項64所述之供電模組,其中根據該複數個峰值之該特徵,執行取 得該調制資料之該初始化流程之步驟另包含有:於該第二計時器之計時期間,執行以下步驟:重新啟動該第一計時器;在出現連續該特定數目之峰值未超過該參考電壓之後,判斷下一峰值是否超過該參考電壓,並於出現又一峰值超過該參考電壓時,停止該第一計時器;判斷該第一計時器之計時期間是否等於或接近於該額定資料週期;當該第一計時器之計時期間等於或接近於該額定資料週期時,重複上述步驟,或當該第一計時器之計時期間並未等於或接近於該額定資料週期時,停止該初始化流程;以及當重新啟動並停止該第一計時器的次數達到一預定次數時,停止該第二計時器,並計算該第二計時器之計時期間;將該第二計時器之計時期間除以該預定次數,以取得一實際資料週期的長度;以及設定判讀一資料位元的週期長度等於該實際資料週期的長度。
- 如請求項65所述之供電模組,其中該控制單元另執行以下步驟:根據該實際資料週期,計算一實際子資料週期;以該第二計時器停止的時間點為起始點,根據該實際子資料週期的長度,依序取得複數個子資料位元。
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