Ac检测的制作方法
【专利说明】 AC检测
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2014年2月14日提交的美国临时专利申请N0.61/940，001的权益，该临时申请的整体内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本公开的示例涉及允许确定AC (交流)信号是否存在于电源的输入级处的检测。
【发明内容】
[0004]第一示例涉及包括以下步骤的方法:
[0005]以采样率采样输入信号，其中输入信号基于AC信号；
[0006]将输入信号与阈值信号比较；
[0007]假如输入信号大于阈值信号，确定第一值；
[0008]假如输入信号小于阈值信号，确定至少一个第二值；
[0009]假如预定义数目的连续第一值被确定，增加采样率；
[0010]假如至少一个第二值被确定，降低采样率。
[0011]第二示例涉及包括处理单元的设备，该处理单元被布置用于:
[0012]以采样率采样输入信号，其中输入信号基于AC信号；
[0013]将输入信号与阈值信号比较；
[0014]假如输入信号大于阈值信号，确定第一值；
[0015]假如输入信号小于阈值信号，确定至少一个第二值；
[0016]假如预定义数目的连续第一值被确定，增加采样率；
[0017]假如至少一个第二值被确定，降低采样率。
[0018]第三示例涉及一种设备，该设备包括:
[0019]用于以采样率对输入信号采样的装置，其中输入信号基于AC信号；
[0020]用于将输入信号与阈值信号比较的装置；
[0021]用于假如输入信号大于阈值信号，则确定第一值的装置；
[0022]用于假如输入信号小于阈值信号，则确定至少一个第二值的装置；
[0023]用于假如预定义数目的连续第一值被确定，则增加采样率的装置；
[0024]用于假如至少一个第二值被确定，则降低采样率的装置。
[0025]第四示例涉及直接可加载到数字处理设备的存储器中的计算机程序产品，包括用于执行本文所描述的方法的步骤的软件代码部分。
【附图说明】
[0026]参考附图示出并且图示了本公开的示例细节。附图用作图示基本原理，从而只有用于理解基本原理必需的部分被图示。附图不一定成比例。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。
[0027]图1图示了与阈值比较的经整流的AC信号以及触发导致样本信号的测量相位信号的计时器信号的示意图；
[0028]图2示出了连接到电源的AC检测单元的示例性的示意图；
[0029]图3示出了包括升级方案的步骤的框图，其中基于预先确定数目的η个连续“I”值调用后续升级阶段，其中每个“I”值指示AC电压高于预定义的阈值；
[0030]图4示出了包括用于AC检测示例的配置步骤和激活步骤的示例性的流程图；
[0031]图5示出了如何经由图2中示出的采样控制器进行升级的示例的框图；
[0032]图6示出了描绘所选择的升级阶段随时间变化的曲线的示例性的图；
【具体实施方式】
[0033]在一些示例中，可以在设备(例如，移动设备、智能手机、平板计算机、膝上型计算机、可穿戴计算设备、或任何其他需要电力的设备)中使用诸如反激式变换器之类的功率变换器将来自AC电源(例如AC电力干线)的AC电力转换成由计算设备可使用的格式，用来直接为设备供电或对设备的诸如电池之类的电力存储部件进行充电。
[0034]安全规范或者安全要求可以规定一旦(例如，开关式)电源与AC线断开并且电容存储高于特定阈值(例如，48V)的电压，则在预定时间内对滤波线圈的电容(包括至少一个电容器)放电。因此，如果电源的插头与插座断开，电容仍然可以存储经由插头的针脚可获得的高电压。所提供的示例特别确保这样的高电压在插头被断开后在预定时间内降低到预先确定的阈值，使得插头的针脚可以被触碰而不造成任何伤害。
[0035]电容可以包括跨滤波线圈的主级侧和/或次级侧处的AC线连接的至少一个X电容器。该电容可以用作滤波线圈处的EMI (电磁干扰)电容。
[0036]EMI滤波器可以包括线圈。就这点而言，可以例如跨EMI滤波器连接AC线。
[0037]根据示例，通过监测经整流的AC电压实现AC检测并且当达到、超过和/或低于预先配置的阈值电压时，特别是持续指定的一段时间时，唤醒和/或通知系统。该系统可以包括中央处理单元(CPU)和/或微控制器和/或用来控制系统的适当的动作的任何类型的状态机。
[0038]图1示出了与阈值102比较的经整流的AC信号101的示意图。如果经整流的AC信号101高于阈值102，则比较导致“I”值，而如果经整流的AC信号降到阈值102以下，则比较导致“O”值。如果经整流的AC信号101等于阈值102，则根据相应的实现方式，比较可以导致“I”值或者“O”值。
[0039]经由计时器信号103，生成测量相位信号104，测量相位信号104触发在给定持续时间105的测量。在每个持续时间105结束时，比较结果(在该示例中，或为值“O”或为值“I”)是可获得的。因此，计时器信号103确定应用到经整流的AC信号101的采样率(也称为采样频率，其对应于采样周期)。
[0040]测量时间106可以对应于包括(在图1的这一示例中)经整流的AC信号101的经整流的半波之一的AC信号的(例如，一半)周期。测量时间106可以从计时器得出。根据另一示例，测量时间106可以大于经整流的AC信号101的半波。
[0041]作为备选例(或附加例)，测量时间106可以基于预定义计数的后续“I”值达到预定义的数目。在检测到“O”值后，可以清空测量时间106 (即重新开始)。
[0042]样本信号107示出了应用到经整流的AC信号101的计时器信号103的结果。样本信号107相当于“ I ”直到第一个“O”值通过比较被检测到并且它保持“O”直到下一个“ I ”值被检测到，等。
[0043]因此，根据由计时器信号103调节的采样率(即计时器信号103的斜坡的长度)并且根据经整流的AC信号101的形状，在测量时间106期间，没有“O”可以被检测到，即，采样没有展现阈值102在最近的测量时间106期间已经被底切(undercut)。这可以是跨连接到AC线的电容的高电压的指示，该高电压可以发生在插头已经从其插座断开后。备选地，它可以是采样速率太低而不能检测至少一个“O”值的指示。
[0044]在该情况下，利用增加采样频率的升级方案。如果增加的采样频率在给定测量时间106结束时仍然不能展现任何“O”值，则采样频率可以连续地被进一步增加，例如，直到达到最大的升级阶段。然而，一旦至少一个“O”值被检测到，就可以降低升级，特别是清空到其初始值，即初始采样频率。
[0045]例如，如果电源的插头已经与其插座断开，则HMI滤波器的电容器跨AC线将高电压提供给插头的针脚。如果到AC线没有任何连接，因为只要高电压存储在电容器中，信号101可以并不降到阈值102以下并且因此只有“I”值由所描述的方案检测到。在若干η个“I”值被检测到后，下一升级阶段应用更高的采样频率(经由计时器信号103的更短的斜坡)。在m个“I”值在该下一升级阶段被检测到后，后续的升级阶段应用进一步增加的采样频率(经由计时器信号103的甚至更短的斜坡)。然而，不同升级阶段的“I”值的数目η和m可以是相同的或者至少部分不同。注意根据该方案可以使用若干升级阶段。有利地，在断开插头的示例中，由于升高的采样频率造成的增加的负载，降低了存储在电容器中的剩余的能量。因此，采样频率越高，电容器被放电越快并且信号101越快地被降到阈值102以下。阈值102优选地被设置使得随后在(断开的)插头的针脚处可获得的电压没有伤害效应，例如当手指触碰时。
[0046]另一方面，如果，例如，电源开关的插头仍然连接到其插座，但是采样频率太低以致不能检测任何“O”值(即低于阈值102的电压)，第一升级阶段通过增加采样频率来增加可以找到“O”值的概率。如果仍然没有“O”值可以被找到，则采样频率可以被进一步增加，例如直到一个“O”值可以被找到。在“O”值被检测到后，电路装置可以回到其初始采样频率。这具有优点:所提出的示例可以将它本身调节到仍然允许确定“O”值的能量有效的采样。如果抽头的(特别是经整流的)AC信号的质量是未知的，或者如果寄生效应将抽头的AC信号的曲线恶化，则这是特别有用的。这也允许本文所描述的一个或者多个示例对抽头的AC信号的动态变化有效地反应，并且当需要用于确定“O”值是否存在或者用于对连接到AC线的电容放电时临时增加负载(由于增加的采样率)。依赖于升级步骤，测量的持续时间105也可以被调节，例如被增长用于更高采样率以增加产生的负载。
[0047]对于各种AC检测应用，例如对于电源、转换器等，所提出的示例特别有用。示例可以被应用在可以特别地利用任何(例如，开关式)电源的各种电子设备中。
[0048]图2示出了连接到电源的AC检测单元205的示例性的示意图。
[0049]图2描绘了连接到AC线201的电源的示例性的部分。AC线可以提供例如在80V和270V之间的范围中的AC电压。AC线201被连接到滤波线圈202的初级侧，其中电容器Cl也跨滤波线圈202的初级侧被连接。电容器C2跨滤波