专利名称：谐振控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种谐振控制装置，特别是一种在高频下可以最短时 间稳定锁住最佳谐振点的谐振控制装置。背暴技术由于无线传输技术的进步，许多的无线装置如无线鼠标、无线键盘、无 线电话等纷纷出现，然而由于无线装置缺乏与主机连接或直接与市电连结的 线路，因此往往需要安装电池以提供电源。但由于电池的寿命有限，且供应 的电压不稳定，电池内部的重金属也会造成重大的环境污染，因此无线装置 的电源问题亟待被解决。目前已有通过交流信号将谐振能量以无线传输方式发送至对应的无线装 置的电源传输技术，利用交流电通过线圈时会产生高频振荡信号，而无线装 置即可通过感应该高频振荡信号以转换成电能。因此在无线的电源传输技术 中，电源供应器所产生高频信号的振荡频值将直接影响负载端的电能转换效 率。由于电源供应器的高频振荡信号主要是通过电感与电容组合的振荡电路所产生，因此输出的高频信号的频率可通过电感与电容的规格而预先设定。 然而具有相同规格的电容或是电感在电路上实际运作时也会存在些许差异，因此无法使预定的操作步骤达到最佳的输出频率，因此在电源供应器端需通 过一调整机制或装置进行输出髙压振荡信号的微调。实用新型内容 本实用新型的目的在于提供一种谐振控制装置，通过感应该谐振控制装 置的输出频率产生一回授信号，并通过该回授信号的数值大小变化控制该谐 振控制装置的输出频率。本实用新型是提供一种谐振控制装置，包括振荡电路用以产生工作频率、 回授电路用以感应前述工作频率并产生回授信号，以及控制电路用以根据前 述回授信号控制前述振荡电路，其中前述控制电路进一步包括 一第一，计数 器，用以接收前述回授信号并产生一回授值； 一缓存器，用以储存前述回授 值的最大值； 一比较器，用以比较前述回授值与前述缓存器所储存值；以及 一第二计数器，用以根据前述比较器的比较结果进行上数或下数；其中，前 述控制电路根据前述第二计数器的上数或下数控制前述振荡电路的工作频 率。达到本实用新型目的的谐振控制装置可通过感应回授值的大小进行压控 振荡器的微调，以使该谐振控制装置保持在最佳输出频率。本实用新型的前述目的或特征，将依据后附说明书附图加以详细说明， 但需明了的是，后附说明书附图及所举之例，只是做为说明而非在限制或缩 限本实用新型。
图l为本实用新型的操作流程图。 图2为本实用新型的扫描曲线图。图3为本实用新型谐振控制装置一实施例的电路方块图。 图4为本实用新型一实施例该输出电路的电路方块图。 图5为本实用新型一实施例该回授电路的电路方块图。 图6为本实用新型一实施例该灯号显示电路的电路方块图。 附图标号10—压控振荡器 20—-输出电路 22—-延迟电路23---放大电路30—-回授电路31-—LC振荡器32—-放大电路33--峰值检波器34—-随耦器40---转换电路Al--第一计数器42---A/D转换器SO—-比较电路51--最大值缓存器52—-限流值缓存器53--第一比较器GO--控制电路61--第二计数器GS—-D/A转换器70--灯号显示电路71 —-第二比较器72--分压电路73—-发光二极管具体实施方式
本实用新型是有关一种谐振控制装置，以自身振荡器谐振于最佳谐振点 并与负载线圈相互感应，以提供负载电源。具有相同规格的电容或是电感在电路上实际运作时也会存在些许差异， 因此无法使预定的操作步骤达到最佳的输出频率，因此本实用新型即利用一 内部的控制装置来进行输出频率的微调，致使本实用新型的谐振控制装置保 持在一最佳的输出频率。参考图1为本实用新型的操作流程图。本实用新型的谐振控制装置是由 一压控振荡器产生一工作频率，并依该工作频率产生输出信号，以提供一负 载端感应该输出信号并产生电源，该输出端并连结一电容与一电感以形成回 授端，而输出信号的输出频率即可经由回授端的电容与电感效应产生属于高 压弦波的回授信号，再利用一计数器计算该回授信号并取得数字的倒授值， 根据判断回授值的数值变化以控制该压控振荡器输出工作频率的上下变化。参考图2为本实用新型的扫描曲线图。本实用新型的谐振控制装置于频
率扫描的第一阶段是将该压控振荡器由最低频率逐步调整至最高频率并加以 扫描，且纪录下每次扫描的回授值，而在完整扫描后即可根据发生最大回授 值的频率得知最佳的工作频率，并于第二阶段由最低频率逐步调整至发生最 大回授值的频率，再于第三阶段维持并更新最大的回授值。参考图3为本实用新型谐振控制装置一实施例的电路方块图。该实施例 的谐振控制装置包括一压控振荡器10、 一输出电路20、 一转换电路40、一比 较电路50、 一控制电路60以及一灯号显示电路70。该压控振荡器10是以电 压控制并可自我振荡产生一组工作频率，而该输出电路20即可根据该工作频 率产生一组输出信号。本实用新型的谐振控制装置并连结一外部的回授电路 30以感应输出电路20的输出频率，并产生一回授信号以提供至装置内的转换 电路40进行转换处理。参考图4为本实用新型一实施例该输出电路20的电路方块图。该输出电 路20进一步包括一取样电路21、 一延迟电路22与一放大电路23。该取样电 路21接收该压控振荡器10所输出的工作频率并取得其50°/。占空比的方波信 号，以达到较佳的输出效率，该方波信号再经由延迟电路22与放大电路23 的延迟放大处理后产生输出信号，而负载端线圈即可在无接触情况下通过线 圈感应现象产生感应电压并对负载端进行充电。该回授电路30是用以感应该输出电路20的输出信号，并产生一高压弦 波的回授信号,参考图5为本实用新型一实施例该回授电路30的电路方块图。 该回授电路30进一步包括一LC振荡器31、 一放大电路32、 一峰值检测器 33与一随耦器34。该LC振荡器31是利用电容、电感效应感应该输出信号并 产生一高压弦波，再经由该放大电路32与该峰值检测器33将高压弦波放大、 滤波，并转换为属于均方根(root mean square, rms)值的回授信号以利后端计 算，而该随耦器34则将该回授信号往下一级电路传送，并避免前后级电路之 间的阻抗干扰。该转换电路40接收外部回授电路30所提供的回授信号并转换为数字的
回授信号，再计算其回授值的数值大小，该转换电路40进一步包括一第--计 数器41与一 A/D转换器42，该A/D转换器42是将该转换电路40所接收的 模拟回授信号转换为数字的回授值，以提供下一级电路作数字处理，而该第 一计数器41并进一步以计数方式计算该回授值大小，且将所计数的回授值提 供予下一级的比较电路50与灯号显示电路70。该比较电路50接收该第一计数器41所计算的回授值，并将该回授值与 回授值的最大值及限流值进行比较，以提供控制电路60调整输出的控制信号。 该比较电路50进一步包括一最大值缓存器51、 一限流值缓存器52与一第一 比较器53。由于该谐振控制装置于频率扫描的第一阶段是将该压控振荡器由 最低频逐步调整至最高频并加以扫描，因此在完整扫描后即可取得回授值的 最大值，而该最大值缓存器51即储存该最大值，且该比较电路50于每次接 收该转换电路40所提供的回授值时，当该回授值大于所储存最大值，则更新 该最大值缓存器51所储存的最大值。该限流值缓存器52是用以储存一预设 的限流值。该第一比较器53是用以将接收的回授值与最大值缓存器51所储 存的最大值进行比较，或将该回授值与限流值52所储存的限流值进行比较， 以避免该谐振控制装置产生过大电流导致装置烧毁。该比较电路50并将第--比较器53的比较结果进一步提供予控制电路60。该控制电路60接收该比较电路50的比较结果，并根据该比较结果输出 一控制信号以改变压控振荡器10的供作频率。该控制电路60进一步包括一 第二计数器61与一 D/A转换器62。该第二计数器61根据比较电路50的比 较结果以得知比较电路50所接收的回授值与最大值缓存器51所储存的最大 值的大小关系，以及该回授值是否超过限流值，并进行上数或下数。该D/A 转换器62是将第二计数器61的计数结果转换为模拟电压值，以控制压控振 荡器10的振荡频率。该灯号显示电路70是用以显示该谐振控制装置是否有无负载，参考图6 为本实用新型一实施例该灯号显示电路70的电路方块图。该灯号显示电路70
进一步包括依第二比较器71、 一分压电路72与一发光二极管73。该第二比 较器71是用以接收转换电路40的回授值，并用以与分压电路72所得的分压 值进行比较。其中，当有负载时该回授值处于高准位，而无负载时该回授值 处于低准位，因此该分压电路72即将分压值设定为界于此高准位与低准位之 间。当有负载时，该第二比较器71即输出"LO"，致使该发光二极管73发亮， 若无负载时，该第二比较器71即输出"HI"，致使该发光二极管73熄灭。在本实用新型一实施例中，该谐振控制装置于第一阶段是将该压控振荡 器10由最低频率逐步调整至最高频率并加以扫描，若最大值缓存器51并无 储存最大值，也即代表该装置并无负载，因此在无负载情况之下即不会产生 回授值，因此无最大值的产生，而第二计数器61的输出即强迫设定为中间准 位，致使该压控振荡器10输出中间频率。在本实用新型另一实施例中，该谐振控制装置于第一阶段之后若发现储 存于最大值缓存器51的最大值小于一默认值，则该第二计数器61的输出也 强迫设定为中间准位，致使该压控振荡器10输出中间频率，以方便能容易调 整出最佳匹配的振荡频率。在本实用新型另一实施例中，该谐振控制装置也具有限流安全机制，当 该比较电路50的第一比较器53比较所接收的回授值大于限流值缓存器52所 储存的限流值，则该谐振控制装置进入限流安全机制，该第二计数器61强迫 上数，致使回授电路30所感应的回授信号转换的回授值小于该限流值，若该 第二计数器61上数至极限时，则该谐振控制装置即关闭输出，以保护电路装 置，并固定于一段时间内开启一小段时间，以监看回授值是否已回复正常。 且于该限流安全机制期间，该灯号显示电路70并致能该发光二极管73为闪 烁状态，以提示使用者该限流安全机制已被激活。综上所述，本实用新型的谐振控制装置可利用简单的电路结构达到谐振 点控制的目的，致使一输出电路可保持输出一位于最佳谐振点的信号。本实 用新型的谐振控制装置可应用于非接触式的数据传输系统，且更进一步可应
用于一非接触式电源供应系统，利用该谐振控制装置控制电源供应系统持续 输出一位于最佳谐振点的信号，以使电源供应效果达到最佳化。以上实施例仅用于说明本实用新型的实施过程，并非用于限定本实用新 型的保护范围。
权利要求1.一种谐振控制装置，包括振荡电路用以产生工作频率、回授电路用以感应前述工作频率并产生回授信号，以及控制电路用以根据前述回授信号控制前述振荡电路，其特征是，前述控制电路进一步包括一第一计数器，用以接收前述回授信号并产生一回授值；一缓存器，用以储存前述回授值的最大值；一比较器，用以比较前述回授值与前述缓存器所储存值；以及一第二计数器，用以根据前述比较器的比较结果进行上数或下数；其中，前述控制电路根据前述第二计数器的上数或下数控制前述振荡电路的工作频率。
2. 如权利要求1的谐振控制装置，其特征是，前述第一计数器与第二计 数器为上-下数计数器。
3. 如权利要求1的谐振控制装置，其特征是，所述的回授电路若无产生 回授信号，则代表前述谐振控制装置的负载端无负载。
4. 如权利要求3的谐振控制装置，其特征是，该谐振控制装置进一步包 括一灯号显示电路，并以灯号显示前述谐振控制装置有无负载。
5. 如权利要求1的谐振控制装置，其特征是，前述比较器进一步比较回 授值与一预设的限流值，且前述第二计数器根据前述比较器的比较结果进行 上数或下数。
专利摘要本实用新型是有关一种谐振控制装置，该谐振控制装置包括振荡电路用以产生工作频率、回授电路用以感应前述工作频率并产生回授信号，以及控制电路用以根据前述回授信号控制前述振荡电路，其中前述控制电路进一步包括一第一计数器，用以接收前述回授信号并产生一回授值；一缓存器，用以储存前述回授值的最大值；一比较器，用以比较前述回授值与前述缓存器所储存值；以及一第二计数器，用以根据前述比较器的比较结果进行上数或下数；其中，前述控制电路根据前述第二计数器的上数或下数控制前述振荡电路的工作频率。达到本实用新型目的的谐振控制装置可通过感应回授值的大小进行压控振荡器的微调，以使该谐振控制装置保持在最佳输出频率。
文档编号H03J7/02GK201048365SQ20072014284
公开日2008年4月16日 申请日期2007年4月27日 优先权日2007年4月27日
发明者张纹齐, 彭文琦 申请人:矽诚科技股份有限公司