一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于非接觸式供電【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。該系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法通過(guò)檢測(cè)整流限幅單元的剩余電流和恒流電源模塊的剩余電流的大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié)核心電路的工作頻率，從而實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既保證了能量的充分利用而不浪費(fèi)，也保證了核心電路在外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的條件下，發(fā)揮出最佳的性能。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于非接觸式供電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系 統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法。 一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法

【背景技術(shù)】
[0002] 雙界面卡是一種集接觸式通信模式與非接觸式通信模式于一體的智能卡，其被廣 泛應(yīng)用在公交支付等小額支付的各個(gè)領(lǐng)域。
[0003] 基于安全和降低干擾的角度出發(fā)，目前的雙界面卡普遍選用基于恒流型低壓差線 性穩(wěn)壓器的電源架構(gòu)。在非接觸式通信模式下，雙界面卡采用非接觸式供電，如圖1示出了 基于恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器的非接觸式供電的電源結(jié)構(gòu)，其工作原理為：天線從外界電 磁場(chǎng)獲取能量，輸出的能量信號(hào)經(jīng)過(guò)整流限幅單元進(jìn)行整流及限幅處理，得到穩(wěn)定的電壓 VDDH，恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器對(duì)電壓VDDH進(jìn)行穩(wěn)壓后，輸出恒定工作電源給核心電路， 以維持核心電路以一定的工作頻率工作，且恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器可輸出的最大電流越 大，核心電路的工作頻率可越快。
[0004] 由此可見，外界電磁場(chǎng)的能量大小決定了整流限幅單元輸出的電流大小，若整流 限幅單元輸出的電流不能被恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器充分利用，則剩余的電流將通過(guò)整流 限幅單元泄放入地；同樣地，恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器輸出的電流大小決定了核心電路的 工作頻率大小，若核心電路工作頻率較低而消耗電流較少，則剩余的電流會(huì)通過(guò)恒流型低 壓差線性穩(wěn)壓器泄放入地。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用中，由于外界電磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有差，為了保證兼容性，現(xiàn)有技術(shù)是通過(guò)配 置恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器輸出電流的檔位較低，使得恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電 流較低，同時(shí)，配置核心電路的工作頻率較低，以保證外界電磁場(chǎng)較弱的情況下，核心電路 仍舊可以正常工作。此種方式下，雙界面卡的工作能力無(wú)法完全釋放，雙界面卡的性能較 差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn) 有雙界面卡的非接觸式供電電源中，需設(shè)置恒流型低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出電流較低且設(shè) 置核心電路工作頻率較低，以保證磁場(chǎng)兼容性，導(dǎo)致雙界面卡性能較差的問(wèn)題。
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括：
[0008] 整流限幅單元，用于對(duì)外界電磁場(chǎng)的能量進(jìn)行整流及限幅處理；
[0009] 恒流電源模塊，用于對(duì)所述整流限幅單元處理后的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，輸出恒 定工作電源給核心電路；
[0010] 磁場(chǎng)檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述整流限幅單元的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信 號(hào)； toon] 剩余電流檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述恒流電源模塊的剩余電流，并輸出第二檢 測(cè)信號(hào)；
[0012] 控制單元，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)和所述第二檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅 單元的剩余電流滿足要求、而所述恒流電源模塊的剩余電流不滿足要求時(shí)，自適應(yīng)調(diào)整核 心電路的工作頻率。
[0013] 本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種如上所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié) 系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，所述方法包括：
[0014] 磁場(chǎng)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)整流限幅單元的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信號(hào)；
[0015] 剩余電流檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)恒流電源模塊的剩余電流，并輸出第二檢測(cè)信號(hào)；
[0016] 控制單元根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅單元的剩余電流是否滿足要 求，若所述控制單元確定所述整流限幅單元的剩余電流滿足要求，則所述控制單元根據(jù)所 述第二檢測(cè)信號(hào)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流是否滿足要求，若所述控制單元確定 所述恒流電源模塊的剩余電流不滿足要求，則所述控制單元自適應(yīng)調(diào)整核心電路的工作頻 率。
[0017] 本發(fā)明提供的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法通過(guò)檢測(cè)整流限幅 單元的剩余電流和恒流電源模塊的剩余電流的大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié)核心電路的工作頻率，從 而實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既保證了能量的充分 利用而不浪費(fèi)，也保證了核心電路在外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的條件下，發(fā)揮出最佳的性能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的基于恒流電源模塊的非接觸式供電的電源結(jié)構(gòu)圖；
[0019] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)提供的恒流電源模塊的典型結(jié)構(gòu)；
[0021] 圖4是現(xiàn)有技術(shù)提供的整流限幅單元的典型結(jié)構(gòu)；
[0022] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例二中，剩余電流檢測(cè)單元的電路圖；
[0023] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例三提供的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法的流 程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0025] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)， 該系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)整流限幅單元的剩余電流和恒流電源模塊的剩余電流的大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié) 核心電路的工作頻率。本發(fā)明中，核心電路是指在非接觸式供電中，利用恒流電源模塊的輸 出電流作為供電電源而完成一定功能的電路；恒流電源模塊優(yōu)選是一恒流型低壓差線性穩(wěn) 壓器。
[0026] 以下結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式：
[0027] 實(shí)施例一
[0028] 本發(fā)明實(shí)施例一提出了一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如圖2所示，包括： 整流限幅單元14,用于對(duì)外界電磁場(chǎng)的能量進(jìn)行整流及限幅處理；恒流電源模塊15,用于 對(duì)整流限幅單元14處理后的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，輸出恒定工作電源給核心電路；磁場(chǎng)檢 測(cè)單元11，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)整流限幅單元14的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信號(hào)；剩余電流檢 測(cè)單元12,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)恒流電源模塊15的剩余電流，并輸出第二檢測(cè)信號(hào)；控制單元13， 用于根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)和第二檢測(cè)信號(hào)，確定整流限幅單元14的剩余電流滿足要求時(shí)，而 恒流電源模塊15的剩余電流不滿足要求時(shí)，自適應(yīng)調(diào)整核心電路的工作頻率。
[0029] 詳細(xì)而言，控制單元13根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)確定整流限幅單元14的剩余電流是否 滿足要求，若滿足要求，則根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)確定恒流電源模塊15的剩余電流是否滿足要 求。若控制單元13確定恒流電源模塊15的剩余電流高于一定值時(shí)，則以第一步長(zhǎng)值逐步 提高核心電路的工作頻率，直至根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)確定恒流電源模塊15的剩余電流滿足 要求為止；若控制單元13確定恒流電源模塊15的剩余電流低于一定值時(shí)，則以第二步長(zhǎng)值 逐步提高核心電路的工作頻率，直至根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)確定恒流電源模塊15的剩余電流 滿足要求為止。這樣，便實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)， 而不必犧牲核心電路的性能。
[0030] 進(jìn)一步地，控制單元13還用于根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)，確定整流限幅單元14的剩余 電流不滿足要求時(shí)，自適應(yīng)調(diào)整恒流電源模塊的輸出電流檔位，檔位越高,恒流電源模塊15 的輸出電流越大。若控制單元13確定整流限幅單元14的剩余電流高于一定值時(shí)，則提高 恒流電源模塊15的輸出電流檔位；若控制單元13確定整流限幅單元14的剩余電流低于一 定值時(shí)，則降低恒流電源模塊15的輸出電流檔位。從而保證了恒流電源模塊15可完全且 充分地利用整流限幅單元14輸出的電流，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工 作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高了核心電路的性能。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例一提出的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)整流限幅單元 14的剩余電流和恒流電源模塊15的剩余電流的大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié)核心電路的工作頻率，從 而實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既保證了能量的充分 利用而不浪費(fèi)，也保證了核心電路在外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的條件下，發(fā)揮出最佳的性能。
[0032] 實(shí)施例二
[0033] 本發(fā)明實(shí)施例二提出了一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。與實(shí)施例一不同， 在實(shí)施例二中，對(duì)當(dāng)恒流電源模塊15、整流限幅單元14以及剩余電流檢測(cè)單元12的結(jié)構(gòu)進(jìn) 行了細(xì)化，當(dāng)恒流電源模塊15具有如圖3所示的結(jié)構(gòu)且整流限幅單元14具有如圖4所示 的結(jié)構(gòu)時(shí)，剩余電流檢測(cè)單元12的電路如圖5所示。
[0034] 詳細(xì)而言，如圖3所示，恒流電源模塊15包括：P溝道的第五M0SFET管PMO、P溝 道的第六M0SFET管PM1、P溝道的第七M(jìn)0SFET管PM2、誤差放大器EA、電阻R1、電阻R2和 程控電流源。第五M0SFET管ΡΜ0的源極連接第六M0SFET管PM1的源極，并連接整流限幅 單元的輸出端；第五M0SFET管ΡΜ0的柵極連接第六M0SFET管PM1的柵極，并連接程控電流 源；第五M0SFET管ΡΜ0的漏極連接第五M0SFET管ΡΜ0的柵極，第六M0SFET管PM1的漏極 連接第七M(jìn)0SFET管PM2的源極，第七M(jìn)0SFET管PM2的漏極連接程控電流源；第七M(jìn)0SFET 管PM2的柵極連接誤差放大器EA的輸出端；誤差放大器EA的反相輸入端-通過(guò)電阻R1連 接電源VDD，誤差放大器EA的反相輸入端-同時(shí)通過(guò)電阻R2接地，誤差放大器的正相輸入 端+連接基準(zhǔn)電壓Vref。其中，恒流電源模塊15的剩余電流流經(jīng)第七M(jìn)OSFET管PM2 ;程控 電流源具有輸出可調(diào)的多檔基準(zhǔn)電流，且檔位越高，程控電流源輸出的基準(zhǔn)電流越大。
[0035] 圖3所示的電路在工作時(shí)，假設(shè)流經(jīng)第六M0SFET管PM1的電流為10,程控電流源 輸出的基準(zhǔn)電流為Irefl，流經(jīng)第七M(jìn)0SFET管PM2的電流為II，流經(jīng)核心電路的等效負(fù)載 的電流為12,則互為鏡像電流的10與基準(zhǔn)電流Irefl之間成正比，且有10=11+12。即是說(shuō)， 該恒流電源模塊15的輸出電流10的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)程控電流源的檔位進(jìn)行調(diào)節(jié)，檔位越 高，恒流電源模塊15的輸出電流10越大。
[0036] 如圖4所示，整流限幅單元14包括：電壓檢測(cè)電路、N溝道的第四M0SFET管ΝΜ0。 第四M0SFET管ΝΜ0的源極接地，第四M0SFET管ΝΜ0的漏極連接低壓差線性穩(wěn)壓器，第四 M0SFET管ΝΜ0的漏極連接整流限幅單元整流后的電源，第四M0SFET管ΝΜ0的柵極連接電壓 檢測(cè)電路。其中，整流限幅單元14的剩余電流流經(jīng)第四M0SFET管ΝΜ0。
[0037] 如圖5所示，剩余電流檢測(cè)單元12包括：P溝道的第一 M0SFET管PM3、N溝道的第 二M0SFET管NM1、N溝道的第三M0SFET管NM2、反相器U1、反相器U2。第一 M0SFET管PM3 的源極連接第七M(jìn)0SFET管PM2的源極，第一 M0SFET管PM3的柵極連接第七M(jìn)0SFET管PM2 的柵極，第一 M0SFET管PM3的漏極連接第二M0SFET管NM1的漏極，第二M0SFET管NM1的 源極接地，第二M0SFET管匪1的柵極連接第三M0SFET管匪2的柵極和漏極，第三M0SFET 管匪2的源極接地，第三M0SFET管匪2的漏極連接參考電流；反相器U1的輸入端連接第一 M0SFET管PM3的漏極，反相器U1的輸出端連接反相器U2的輸入端，反相器U2的輸出端連 接控制單元13。剩余電流檢測(cè)單元12通過(guò)反相器U2的輸出端向控制單元13輸出第二檢 測(cè)信號(hào)。
[0038] 圖5所示的電路的檢測(cè)原理是：
[0039] 第三M0SFET管匪2的漏極電流與第二M0SFET管匪1的漏極電流互為鏡像，其間 的鏡像比例的變化用以實(shí)現(xiàn)高低電流的檢測(cè)檔位，假設(shè)檢測(cè)檔位包括兩個(gè)可調(diào)檔位，分別 為高檔位IDH_s和低檔位IDL_s，在檔位IDH_s下、第二M0SFET管匪1的漏極電流大于在低 檔位IDL_s下、第二M0SFET管匪1的漏極電流。檢測(cè)開始后，控制單元13設(shè)置鏡像比例分 別為高檔位IDH_s或低檔位IDL_s。
[0040] 在高檔位IDH_s下，流經(jīng)第七M(jìn)0SFET管PM2的電流為11，假設(shè)流經(jīng)第一 M0SFET管 PM3的電流為13、流經(jīng)第二M0SFET管匪1的電流為14,則互為鏡像的電流13與電流II成 正比，互為鏡像的電流14與參考電流成正比；若13小于14,則反相器U2輸出的第二檢測(cè)信 號(hào)ID〈M>=0,若13大于或等于14,則反相器U2輸出的第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1。同理，在低檔 位IDH_s下，根據(jù)13與14之間比較結(jié)果的不同，第二檢測(cè)信號(hào)可以是ID〈M>=0或ID〈M>=1。
[0041] 若控制單元13設(shè)置鏡像比例為高檔位IDH_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，且控制 單元13設(shè)置鏡像比例為低檔位IDL_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，則說(shuō)明恒流電源模塊15 的剩余電流高于一定值，此時(shí)，控制單元13控制核心電路的工作頻率提高第一步長(zhǎng)值，使 得核心電路消耗的電流增加，以充分利用恒流電源模塊15的輸出電流；若控制單元13設(shè)置 鏡像比例為高檔位IDH_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，而控制單元13設(shè)置鏡像電流為低檔 位IDL_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0,則說(shuō)明核心電路的工作頻率設(shè)置合理，保持核心電路 的工作頻率不變；若控制單元13設(shè)置鏡像電流為高檔位IDH_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0， 而控制單元13設(shè)置鏡像電流為低檔位IDL_s時(shí)，第二檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0,則說(shuō)明恒流電源 模塊15的剩余電流低于一定值，此時(shí)，控制單元13控制核心電路的工作頻率降低第二步長(zhǎng) 值，使得核心電路消耗的電流降低。
[0042] 本發(fā)明實(shí)施例二中，磁場(chǎng)檢測(cè)單元11的結(jié)構(gòu)與圖5類似，在此不贅述。磁場(chǎng)檢測(cè) 單元11的輸入端連接第四M0SFET管ΝΜ0的柵極，磁場(chǎng)檢測(cè)單元11的輸出端連接控制單元 13。
[0043] 同樣地，假設(shè)磁場(chǎng)檢測(cè)單元11中的第三程控電流源包括兩個(gè)可調(diào)檔位，分別為高 檔位IDH和低檔位IDL，在檔位IDH下，第三程控電流源輸出的基準(zhǔn)電流為Iref31，在檔位 IDL下，第二程控電流源輸出的基準(zhǔn)電流為Iref32,且有Iref31大于Iref32。檢測(cè)開始后， 控制單元13設(shè)置第三程控電流源分別為高檔位IDH或低檔位IDL。磁場(chǎng)檢測(cè)單元11輸出 的第一檢測(cè)信號(hào)可以是ID〈N>=0或ID〈N>=1。
[0044] 若控制單元13設(shè)置第三程控電流源為高檔位IDH時(shí)，第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，且控 制單元13設(shè)置第三程控電流源為低檔位IDL時(shí)，第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，則說(shuō)明整流限幅 單元14的剩余電流高于一定值，此時(shí)，控制單元13提高恒流電源模塊15中程控電流源的 檔位，使得恒流電源模塊15的輸出電流Irefl增大，以充分利用整流限幅單元14的輸出電 流；若控制單元13設(shè)置第三程控電流源為高檔位IDH時(shí)，第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=1，而控制單 元13設(shè)置第三程控電流源為低檔位IDL時(shí)，第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0,則說(shuō)明恒流電源模塊 15中程控電流源的當(dāng)前檔位設(shè)置合理，保持不變；若控制單元13設(shè)置第三程控電流源為高 檔位IDH時(shí)，第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0,而控制單元13設(shè)置第三程控電流源為低檔位IDL時(shí)， 第一檢測(cè)信號(hào)ID〈M>=0,則說(shuō)明整流限幅單元14的剩余電流低于一定值，此時(shí)，控制單元13 減小恒流電源模塊15中程控電流源的檔位，使得恒流電源模塊15的輸出電流Irefl降低， 以充分利用整流限幅單元14的輸出電流。
[0045] 實(shí)施例三
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例三提出了一種如上實(shí)施例一或?qū)嵤├龅姆墙佑|式供電的自適 應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，如圖6所示。詳細(xì)而言，該方法包括以下步驟：
[0047] 步驟S1 :磁場(chǎng)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)整流限幅單元的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信 號(hào)。
[0048] 步驟S2 :剩余電流檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)恒流電源模塊的剩余電流，并輸出第二檢測(cè) 信號(hào)。
[0049] 步驟S3 :控制單元根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)，確定整流限幅單元的剩余電流是否滿足要 求，是則說(shuō)明恒流電源模塊中程控電流源的當(dāng)前檔位設(shè)置合理，進(jìn)而執(zhí)行步驟S5,否則執(zhí)行 步驟S4。
[0050] 步驟S4 :控制單元自適應(yīng)調(diào)整恒流電源模塊的輸出電流檔位。
[0051] 本發(fā)明實(shí)施例三中，步驟S4進(jìn)一步包括：
[0052] 步驟S41 :若控制單元根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)，確定整流限幅單元的剩余電流高于一 定值，則控制單元提高恒流電源模塊中程控電流源的檔位，使得恒流電源模塊的輸出電流 增大，以充分利用整流限幅單元的輸出電流，之后返回步驟S3。
[0053] 步驟S42 :若控制單元根據(jù)第一檢測(cè)信號(hào)，確定整流限幅單元的剩余電流低于一 定值，則控制單元減小恒流電源模塊中程控電流源的檔位，使得恒流電源模塊的輸出電流 降低，以充分利用整流限幅單元的輸出電流，之后返回步驟S3。
[0054] 步驟S5 :控制單元根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)，確定恒流電源模塊的剩余電流是否滿足要 求，是則說(shuō)明核心電路的工作頻率設(shè)置合理，無(wú)需對(duì)核心電路的工作頻率進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而結(jié) 束程序，否則執(zhí)行步驟S6。
[0055] 步驟S6 :控制單元自適應(yīng)調(diào)整核心電路的工作頻率。
[0056] 本發(fā)明實(shí)施例三中，步驟S6進(jìn)一步包括：
[0057] 步驟S61 :若控制單元根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)，確定恒流電源模塊的剩余電流高于一 定值，則控制單元控制核心電路的工作頻率提高第一步長(zhǎng)值，使得核心電路消耗的電流增 力口，以充分利用恒流電源模塊的輸出電流，之后返回步驟S5。
[0058] 步驟S62 :若控制單元根據(jù)第二檢測(cè)信號(hào)，確定恒流電源模塊的剩余電流低于一 定值，則控制單元控制核心電路的工作頻率降低第二步長(zhǎng)值，使得核心電路消耗的電流降 低，之后返回步驟S5。其中，第二步長(zhǎng)值大于第一步長(zhǎng)值。
[0059] 綜上所述，本發(fā)明提供的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)方法通過(guò)檢測(cè) 整流限幅單元的剩余電流和恒流電源模塊的剩余電流的大小，自適應(yīng)調(diào)節(jié)核心電路的工作 頻率，從而實(shí)現(xiàn)了外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度與核心電路的工作頻率之間的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，既保證了能 量的充分利用而不浪費(fèi)，也保證了核心電路在外界電磁場(chǎng)強(qiáng)度一定的條件下，發(fā)揮出最佳 的性能。
[0060] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以 通過(guò)程序來(lái)控制相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一芯片的存儲(chǔ)介質(zhì)中，所述的存 儲(chǔ)介質(zhì)，如 ROM、EEPR0M、或 Flash。
[0061] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 整流限幅單元，用于對(duì)外界電磁場(chǎng)的能量進(jìn)行整流及限幅處理； 恒流電源模塊，用于對(duì)所述整流限幅單元處理后的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓處理后，輸出恒定工 作電源給核心電路； 磁場(chǎng)檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述整流限幅單元的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信號(hào)； 剩余電流檢測(cè)單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述恒流電源模塊的剩余電流，并輸出第二檢測(cè)信 號(hào)； 控制單元，用于根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)和所述第二檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅單元 的剩余電流滿足要求、而所述恒流電源模塊的剩余電流不滿足要求時(shí)，自適應(yīng)調(diào)整所述核 心電路的工作頻率。
2. 如權(quán)利要求1所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述剩余電流 檢測(cè)單元包括：P溝道的第一 MOSFET管、N溝道的第二MOSFET管、N溝道的第三MOSFET管、 反相器U1、反相器U2 ; 所述第一 MOSFET管的源極連接所述第七M(jìn)OSFET管的源極，所述第一 MOSFET管的柵 極連接所述第七M(jìn)OSFET管的柵極，所述第一 MOSFET管的漏極連接所述第二MOSFET管的漏 極，所述第二MOSFET管的源極接地，所述第二MOSFET管的柵極連接所述第三MOSFET管的 柵極和漏極，所述第三MOSFET管的源極接地，所述第三MOSFET管的漏極連接參考電流；所 述反相器U1的輸入端連接所述第一 MOSFET管的漏極，所述反相器U1的輸出端連接所述反 相器U2的輸入端，所述反相器U2的輸出端連接所述控制單元，所述剩余電流檢測(cè)單元通過(guò) 所述反相器U2的輸出端向所述控制單元輸出所述第二檢測(cè)信號(hào)。
3. 如權(quán)利要求2所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三 MOSFET管的漏極電流與第二MOSFET管的漏極電流互為鏡像，其間鏡像比例的變化用以實(shí) 現(xiàn)高低電流的檢測(cè)檔位，且在所述高檔位下、所述第二MOSFET管的漏極電流大于在所述低 檔位下、所述第二MOSFET管的漏極電流； 所述控制單元用于當(dāng)所述第二檢測(cè)信號(hào)在所述高檔位下為高電平且在所述低檔位下 為高電平時(shí)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流不滿足要求，并當(dāng)所述第二檢測(cè)信號(hào)在所 述高檔位下為低電平且在所述低檔位下為低電平時(shí)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流不 滿足要求。
4. 如權(quán)利要求3所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元 還用于當(dāng)所述第二檢測(cè)信號(hào)在所述高檔位下為高電平且在所述低檔位下為低電平時(shí)，確定 所述恒流電源模塊的剩余電流滿足要求。
5. 如權(quán)利要求2所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述整流限幅 單元包括：電壓檢測(cè)電路、N溝道的第四MOSFET管； 所述第四MOSFET管的源極接地，所述第四MOSFET管的漏極連接所述恒流電源模塊，所 述第四MOSFET管的漏極連接所述整流限幅單元整流后的電源，所述第四MOSFET管的柵極 連接所述電壓檢測(cè)電路；所述整流限幅單元的剩余電流流經(jīng)所述第四MOSFET管。
6. 如權(quán)利要求2所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述恒流電源 模塊包括：P溝道的第五MOSFET管、P溝道的第六MOSFET管、P溝道的第七M(jìn)OSFET管、誤差 放大器EA、電阻R1、電阻R2和程控電流源； 所述第五MOSFET管的源極連接所述第六MOSFET管的源極，并連接所述整流限幅單元 的輸出端；所述第五M0SFET管的柵極連接所述第六M0SFET管的柵極，并連接所述程控電流 源；所述第五MOSFET管的漏極連接所述第五MOSFET管的柵極，所述第六MOSFET管的漏極 連接所述第七M(jìn)OSFET管的源極，所述第七M(jìn)OSFET管的漏極連接所述程控電流源；所述第七 MOSFET管的柵極連接所述誤差放大器EA的輸出端；所述誤差放大器EA的反相輸入端通過(guò) 所述電阻R1連接所述核心電路的電源，所述誤差放大器EA的反相輸入端同時(shí)通過(guò)電阻R2 接地，所述誤差放大器EA的正相輸入端連接基準(zhǔn)電壓；所述恒流電源模塊的剩余電流流經(jīng) 所述第七M(jìn)OSFET管。
7. -種如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法， 其特征在于，所述方法包括： 磁場(chǎng)檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)整流限幅單元的剩余電流，并輸出第一檢測(cè)信號(hào)； 剩余電流檢測(cè)單元實(shí)時(shí)檢測(cè)恒流電源模塊的剩余電流，并輸出第二檢測(cè)信號(hào)； 控制單元根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅單元的剩余電流是否滿足要求， 若所述控制單元確定所述整流限幅單元的剩余電流滿足要求，則所述控制單元根據(jù)所述第 二檢測(cè)信號(hào)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流是否滿足要求，若所述控制單元確定所述 恒流電源模塊的剩余電流不滿足要求，則所述控制單元自適應(yīng)調(diào)整核心電路的工作頻率。
8. 如權(quán)利要求7所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所 述控制單元自適應(yīng)調(diào)整核心電路的工作頻率的步驟包括： 若所述控制單元根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流高于一定 值，則所述控制單元控制所述核心電路的工作頻率提高第一步長(zhǎng)值； 若所述控制單元根據(jù)所述第二檢測(cè)信號(hào)，確定所述恒流電源模塊的剩余電流低于一定 值，則所述控制單元控制所述核心電路的工作頻率降低第二步長(zhǎng)值，所述第二步長(zhǎng)值大于 所述第一步長(zhǎng)值。
9. 如權(quán)利要求7所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，若 所述控制單元確定所述整流限幅單元的剩余電流不滿足要求，則所述控制單元自適應(yīng)調(diào)整 所述恒流電源模塊的輸出電流的檔位。
10. 如權(quán)利要求9所述的非接觸式供電的自適應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所 述控制單元自適應(yīng)調(diào)整所述恒流電源模塊的輸出電流的檔位的步驟包括： 若所述控制單元根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅單元的剩余電流高于一定 值，則所述控制單元提高所述恒流電源模塊中程控電流源的檔位，使得所述恒流電源模塊 的輸出電流增大； 若所述控制單元根據(jù)所述第一檢測(cè)信號(hào)，確定所述整流限幅單元的剩余電流低于一定 值，則所述控制單元減小所述恒流電源模塊中程控電流源的檔位，使得所述恒流電源模塊 的輸出電流降低。
【文檔編號(hào)】G07F7/10GK104063954SQ201310095028
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】石道林, 李鴻雁 申請(qǐng)人:國(guó)民技術(shù)股份有限公司