CN105305531A - 确认讯号正确性的方法与电路与应用该电路的充电*** - Google Patents

Abstract

本发明提出一种确认讯号正确性的方法与电路、以及应用该电路的充电***。确认讯号正确性的方法包含：提供电流通过时变阻抗电路(time-dependent？impedance？circuit)，时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，于第一时间点时，电流通过时间相依阻抗电路而产生第一电压，又于第二时间点时，电流通过时变阻抗电路而产生第二电压，其中第一电压与第二电压不同。若第一电压与第二电压彼此之间符合默认关系，则确认与时变阻抗电路耦接的节点所提供的讯号为正确。

Description

确认讯号正确性的方法与电路与应用该电路的充电***

技术领域

本发明涉及一种确认讯号正确性的方法与电路与应用该电路的充电***，特别是指一种通过电压变化关系来确认讯号正确性的方法与电路、以及应用该电路的充电***。

背景技术

请参考图1，其示出现有技术的充电***的方块示意图。如图1所示，现有技术的充电***100包含一电源供应器10、一缆线70与一电子装置20。电源供应器10与电子装置20经由缆线70而彼此耦接。电源供应器10包括一电源转换器11及一控制电路12，其中控制电路12控制电源转换器11的操作。电子装置20包括一负载21。缆线70包括正电源传输线71、负电源传输线73与一讯号传输线72。当电源供应器10(担任一供电端)与电子装置20(担任一受电端)经由缆线70而彼此耦接时，正电源传输线71与负电源传输线73构成回路而得以传送电能。讯号传输线72可用以在电源供应器10的节点CC1和电子装置20的节点CC2之间传递一讯号。如图1所示，电源供应器10还包括一电阻R11，其耦接于电压VA与讯号传输线72之间(亦可耦接于控制电路12与讯号传输线72之间)；电子装置20还包括一电阻R12，其耦接于讯号传输线72与一接地点GNDB之间。电阻R11与电阻R12构成分压电路；电子装置20可通过设定电阻R12的阻值，来决定节点CC2所提供的讯号(其中，该讯号例如对应于负载21所需要的电压位准)，而控制电路12可根据该讯号，产生一控制讯号Vp，以对应地控制电源转换器11。

在正常状况下，节点CC2的电压等于VA*R12/(R11+R12)；然而，在异常状况下，电子装置20与缆线70连接的端口上具有灰尘或脏污时，有可能造成负电源传输线73与讯号传输线72之间的另一条导通路径，以虚线的电阻R13表示。如此一来，节点CC2的电压将会失准，造成自电子装置20经由节点CC2所提供的该讯号不正确。此现有技术的缺陷在于，充电***100无法确知自电子装置20(受电端)经由节点CC2所提供的该讯号是否正确。

有鉴于此，本发明提出一种能够确认讯号正确性的方法与电路、以及应用该电路的充电***。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种确认讯号正确性的方法与电路与应用该电路的充电***，其能够通过电压变化关系来确认讯号的正确性。

为达上述目的，就其中一观点言，本发明提供了一种确认讯号正确性的方法，包含：提供一电流通过一时变阻抗电路(time-dependentimpedancecircuit)，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，其中该第一电压与该第二电压不同；判断该第一电压与该第二电压彼此之间是否符合一默认关系；若是，则确认与该时变阻抗电路耦接的一节点所提供的讯号为正确。

在一种较佳的实施型态中，该时变阻抗电路包括：彼此串联的一第一电阻与一第二电阻；以及一电容，与该第二电阻彼此并联；其中，于该第一时间点时，该电容未被充电，该第一电压由该电流与该第一电阻的电阻值的乘积而决定；以及于该第二时间点时，该电容被充电，该第二电压由该电流与该第一电阻和该第二电阻的串联电阻值的乘积而决定。

在一种较佳的实施型态中，确认讯号正确性的方法还包含：于提供该电流通过该时变阻抗电路以产生该第一电压之前，将该电容放电。

在一种较佳的实施型态中，该电流由一传送端提供，该时变阻抗电路设置于一接收端，且该节点所提供的该讯号是自该接收端传送给该传送端。

在一种较佳的实施型态中，确认讯号正确性的方法还包含：根据该节点所提供的该讯号，自该传送端传送一输出至该接收端。

在一种较佳的实施型态中，该传送端为一供电端，且该接收端为一受电端。

为达上述目的，就另一观点言，本发明提供了一种确认讯号正确性的电路，包含：一电流源，用以提供一电流；一时变阻抗电路，当该电流通过该时变阻抗电路时，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，其中于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，且其中该第一电压与该第二电压不同；以及与该时变阻抗电路耦接的一节点，用以提供一讯号，其中，当该第一电压与该第二电压彼此之间符合一默认关系时，则该节点所提供的该讯号为正确。

为达上述目的，就又一观点言，本发明提供了一种充电***，包含一供电端与一受电端，经由一缆线而连接以自该供电端对该受电端传送电能，该受电端并经由该缆线而对该供电端传送一讯号，其中，该充电***包含一确认该讯号正确性的电路，此确认该讯号正确性的电路包括：一电流源，用以提供一电流；以及一时变阻抗电路，当该电流通过该时变阻抗电路时，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，其中于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，且其中该第一电压与该第二电压不同；其中，该讯号产生自与该时变阻抗电路耦接的一节点，且当该第一电压与该第二电压彼此之间符合一默认关系时，则该节点所提供的该讯号为正确。

在一种较佳的实施型态中，该时变阻抗电路包括：彼此串联的一第一电阻与一第二电阻；以及一电容，与该第二电阻彼此并联；其中，于该第一时间点时，该电容未被充电，该第一电压由该电流与该第一电阻的电阻值的乘积而决定；以及于该第二时间点时，该电容被充电，该第二电压由该电流与该第一电阻和该第二电阻的串联电阻值的乘积而决定。

在一种较佳的实施型态中，确认讯号正确性的电路还包含：一开关，耦接于该电容与地之间，用以于该电流通过该时变阻抗电路以产生该第一电压之前，将该电容放电。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1标出现有技术的充电***的方块示意图；

图2A-2B示出本发明一实施例的充电***的方块示意图；

图3A标出本发明的充电***于正常连接时的一实施例；

图3B标出本发明的充电***于异常连接时的一实施例；

图4标出本发明的控制电路的一实施例；

图5标出本发明的第一电压与第二电压彼此之间于正常连接与异常连接时的关系。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系，至于形状、尺寸、方向则并未依照实物比例绘制。

请参考图2A-2B与图3A。图2A-2B示出本发明一实施例的充电***的方块示意图。图3A标出本发明的充电***于正常连接时的一实施例。如图2A所示，本实施例的充电***200包含一供电端10、一缆线70与一受电端20。供电端10与受电端20经由缆线70而彼此耦接，以自供电端10对受电端20传送电能，受电端20并经由缆线70的讯号传输线72而对供电端10传送一讯号。如图2B所示，在一实施例中，供电端10例如但不限于可为一电源供应器(以下将供电端10表示为电源供应器10)，而受电端20例如但不限于可为一电子装置(以下将受电端20表示为电子装置20)。

如图2B所示，本实施例的充电***200包含一确认讯号正确性的电路300，此确认讯号正确性的电路300用以确认自受电端20经由讯号传输线72而对供电端10所传送的讯号是否正确。具体地说，确认讯号正确性的电路300包括一电流源66、一时变阻抗电路(time-dependentimpedancecircuit)22、与时变阻抗电路22耦接的一节点CC2、此外并可但不必须另包括一开关65。但需说明的是：确认讯号正确性的电路300本身可以单独应用在其他各种场合，而不局限于应用在充电***之中。

在应用于充电***的实施例中，电流源66与开关65可设置于供电端10，而时变阻抗电路22与节点CC2可设置于受电端20。意即，在本实施例中，电源供应器10包括一电源转换器11、一控制电路12、一电流源66及一开关65。电源供应器10之中的电流源66及开关65属于确认讯号正确性的电路300的一部分。控制电路12控制电源转换器11的操作。电源转换器11例如可为各样型式的开关电源转换器(switchingpowerregulator)，本发明可适用于其中任何一种。此外，在本实施例中，电子装置20包括一负载21及时变阻抗电路22与节点CC2。电子装置20之中的时变阻抗电路22与节点CC2属于确认讯号正确性的电路300的另一部分。所希望确认正确性的讯号是节点CC2所提供的讯号(因节点CC1与节点CC2耦接，故也可视为：所希望确认正确性的讯号是节点CC1所提供的讯号)。

本发明确认讯号正确性的方式是通过提供电流I通过时变阻抗电路22。时变阻抗电路22的阻抗随时间而至少有两种变化，于一第一时间点时，电流I通过该时变阻抗电路22而产生一第一电压，又于一第二时间点时，电流I通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，其中该第一电压与该第二电压不同。通过判断第一电压与第二电压的关系是否正确，就可以确认讯号是否正确。

在本实施例中，电流I由设置于供电端的电流源66传送给设置于受电端的时变阻抗电路22，因此供电端可视为电流传送端而受电端可视为电流接收端。但需说明的是：若是确认讯号正确性的电路300应用在其他场合，则传送端不必然是供电端、且接收端不必然是受电端。又，虽然图中将电流源66绘示为耦接在电压VA和节点CC1之间，但电流源66的上端耦接于何处并非重点，只要电流源66能够对时变阻抗电路22提供已知的电流I即可。

以下就时变阻抗电路22举一个更具体的实施例来说明。请同时参考图2B及图3A并对照图5。图5标出本发明的第一电压与第二电压彼此之间于正常连接与异常连接时的关系。如图3A所示，在这个更具体的实施例中，时变阻抗电路22包括彼此串联的一电阻R81与一电阻R82以及一电容85，其中电容85与电阻R82彼此并联。但需说明的是，时变阻抗电路22的实施方式不限于此方式；任何电路实施方式，只要能够使阻抗随时间而至少有两种变化，于一第一时间点时，电流I通过该时变阻抗电路22而产生一第一电压，又于一第二时间点时，电流I通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，其中该第一电压与该第二电压不同，且第一电压与第二电压的关系可区分为正确与不正确，即可。

在本实施例中，电流源66用以提供一电流I，当电流I通过时变阻抗电路22时，时变阻抗电路22的阻抗将会随时间而变化，而在节点CC2上产生不同的电压。举例而言，如图5的电压与时间关系图中的粗实线所示，在正常连接的况下，意即当节点CC2和接地点GNDB之间并没有其他异常的导通路径时，于不同的时间点T1与T2会产生电压V1与V2。更具体地说，于第一时间点T1时，电容85尚未被充电，当电流I通过时变阻抗电路22时，所产生的第一电压V1由电流I与电阻R81的电阻值的乘积而决定，意即第一电压V1可表示为：V1＝I×R81。又，于一第二时间点T2时，此时电容85已被充电，当电流I通过时变阻抗电路22时，所产生的第二电压V2由电流I与电阻R81和电阻R82的串联电阻值的乘积而决定，意即第二电压V2可表示为：V2＝I×(R81+R82)。如此一来，在本实施例中，在正常连接的况下，第一电压V1与第二电压V2彼此之间会具有一预设关系，其中此预设关系可表示为：

$\frac{V1}{V2}=\frac{I\×R81}{1\×(R81+R82)}=\frac{R81}{R81+R82}$ (关系1)

在一实施例中，电阻R82的电阻值可以设定为，例如但不限于，相等于电阻R81的电阻值。在此情况下，第一电压V1与第二电压V2彼此之间所具有的预设关系则可表示为：

$\frac{V1}{V2}=\frac{1}{2}$

值得注意的是，上述电阻R82的电阻值相等于电阻R81的电阻值仅为举例，并不用以限定本发明。于其他实施例中，电阻R82的电阻值可以为电阻R81的电阻值的任何倍数。

一旦第一电压V1与第二电压V2彼此之间符合上述的预设关系：

即代表节点C22所提供的讯号为正确。此时，例如但不限于，可使用电压V2的实际值来表示受电端要对供电端传送的讯号。

一般而言，在电路启动时，电容85上的电压应该为零。但为了避免电容85上有残存的电压造成第一电压V1的数值错误，在一实施例中，可以再设置一个开关65，目的是确保在第一电压V1产生时，电容85上的电压为零。也就是说，可在提供电流I之前、或是产生第一电压V1之前，先导通开关65使电容85放电，然后切断开关65，之后再取得第一电压V1的数值。开关65例如但不限于可由控制电路12发出的讯号Sw来控制。

在应用于充电***的本实施例中，在正常状况下(意即第一电压V1与第二电压V2彼此之间符合上述的默认关系)，控制电路12可根据自电子装置20(受电端)的节点CC2而来的正确讯号(其中，该正确讯号例如但不限于表示负载21所需要的电压位准)，产生一控制讯号Vp，以控制电源转换器11对应地产生合适的电压位准，并将此合适的电压位准经由正电源传输线71提供至负载21。若是确认讯号正确性的电路300应用在其他各种场合，则可以对该正确讯号做其他的处置或适应该正确讯号而产生对应的反应。

控制电路12根据自节点CC2而来的正确讯号产生控制讯号Vp的方式，举例而言请参考图4，其示出本发明的控制电路的一实施例。控制电路12包括一模拟数字转换器(Analog-to-DigitalConverter，ADC)121、一控制器122及一数字模拟转换器(Digital-to-AnalogConverter，DAC)123。模拟数字转换器(ADC)121接收自电子装置20(受电端)的节点CC2而来的讯号，将其转换成数字讯号后，输出至控制器122。控制器122所产生的输出，经由数字模拟转换器(DAC)123的转换后，便可产生控制讯号Vp，用以控制电源转换器11对应地产生合适的电压位准。控制器122除了产生输出至数字模拟转换器(DAC)123以外，尚可产生另一控制讯号Sw，用以控制开关65的通路(ON)与断路(OFF)。

请同时参考图2B及图3B并对照图5。图3B标出本发明的充电***于异常连接时的一实施例。在异常状况下，当电子装置20与缆线70连接的端口上具有灰尘或脏污时，将造成另一条异常的导通路径，以虚线的电阻R80表示。

在此情况下，于第一时间点T1时，电容85尚未被充电，当电流I通过时变阻抗电路22时，就会产生第一电压V1’，其中，第一电压V1’由电流I与电阻R81和电阻R80的并联电阻值的乘积而决定，意即第一电压V1’可表示为：

$V{1}^{\′}=I\×\{1/(\frac{1}{R80}+\frac{1}{R81})\}.$

又，于第二时间点T2时，此时电容85已被充电，当电流I通过时变阻抗电路22时，就会产生第二电压V2’，其中，第二电压V2’由电流I与“‘电阻R81和电阻R82的串联电阻值’和电阻R80的并联电阻值“的乘积而决定，意即第二电压V2’可表示为：

$V{2}^{\′}=I\×\{1/\[\frac{1}{R80}+\frac{1}{(R81+R82)}\]\}.$

如此一来，在本实施例中，在异常连接的况下，第一电压V1’与第二电压V2’所具有的关系为(参照图5的虚线)：

(关系2)

由于第一电压V1’与第二电压V2’所具有的关系并不符合上述在正常连接时所具有的预设关系：

意即关系2不等于关系1，因此可判断出节点C22所提供的讯号为“不正确”。由于节点C22所提供的讯号不正确，因此控制电路12便不会一直控制电源转换器11，令其对应地产生不合适的电压位准，且可以做合适的处置，例如发出警示讯号。

现有技术无法确认自电子装置20(受电端)经由节点CC2而对电源供应器10(供电端)所传送的讯号是否正确；相对地，在本发明中，则可通过确认讯号正确性的电路300判断第一电压V1与第二电压V2彼此之间是否符合一预设关系，若是，则确认节点C22所提供的讯号为正确。然后，应用在充电***时，电源供应器10(供电端)可根据节点C22所提供的讯号，自供电端10对应地传送一合适的输出至受电端20。应用在其他场合时，也可进行适当的后续处理。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以思及各种等效变化。凡此种种，皆可根据本发明的教示类推而得。因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。此外，本发明的任一实施型态不必须达成所有的目的或优点，因此，权利要求书的任一项也不应以此为限。

Claims (12)

1.一种确认讯号正确性的方法，其特征在于，包含：

提供一电流通过一时变阻抗电路，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，其中该第一电压与该第二电压不同；

判断该第一电压与该第二电压彼此之间是否符合一默认关系；

若是，则确认与该时变阻抗电路耦接的一节点所提供的讯号为正确。

2.如权利要求1所述的确认讯号正确性的方法，其中，该时变阻抗电路包括：

彼此串联的一第一电阻与一第二电阻；以及

一电容，与该第二电阻彼此并联；

其中，于该第一时间点时，该电容未被充电，该第一电压由该电流与该第一电阻的电阻值的乘积而决定；以及

于该第二时间点时，该电容被充电，该第二电压由该电流与该第一电阻和该第二电阻的串联电阻值的乘积而决定。

3.如权利要求2所述的确认讯号正确性的方法，其中，还包含：

于提供该电流通过该时变阻抗电路以产生该第一电压之前，将该电容放电。

4.如权利要求1所述的确认讯号正确性的方法，其中，该电流由一传送端提供，该时变阻抗电路设置于一接收端，且该节点所提供的该讯号是自该接收端传送给该传送端。

5.如权利要求4所述的确认讯号正确性的方法，其中，还包含：

根据该节点所提供的该讯号，自该传送端传送一输出至该接收端。

6.如权利要求4所述的确认讯号正确性的方法，其中，该传送端为一供电端，且该接收端为一受电端。

7.一种确认讯号正确性的电路，其特征在于，包含：

一电流源，用以提供一电流；

一时变阻抗电路，当该电流通过该时变阻抗电路时，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，其中于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，且其中该第一电压与该第二电压不同；以及

与该时变阻抗电路耦接的一节点，用以提供一讯号，

其中，当该第一电压与该第二电压彼此之间符合一默认关系时，则该节点所提供的该讯号为正确。

8.如权利要求7所述的确认讯号正确性的电路，其中，该时变阻抗电路包括：

彼此串联的一第一电阻与一第二电阻；以及

一电容，与该第二电阻彼此并联；

其中，于该第一时间点时，该电容未被充电，该第一电压由该电流与该第一电阻的电阻值的乘积而决定；以及

于该第二时间点时，该电容被充电，该第二电压由该电流与该第一电阻和该第二电阻的串联电阻值的乘积而决定。

9.如权利要求8所述的确认讯号正确性的电路，其中，还包含：

一开关，耦接于该电容与地之间，用以于该电流通过该时变阻抗电路以产生该第一电压路之前，将该电容放电。

10.一种充电***，其特征在于，包含一供电端与一受电端，经由一缆线而连接以自该供电端对该受电端传送电能，该受电端并经由该缆线而对该供电端传送一讯号，其中，该充电***包含一确认该讯号正确性的电路，此确认该讯号正确性的电路包括：

一电流源，用以提供一电流；以及

一时变阻抗电路，当该电流通过该时变阻抗电路时，该时变阻抗电路的阻抗随时间而变化，其中于一第一时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第一电压，又于一第二时间点时，该电流通过该时变阻抗电路而产生一第二电压，且其中该第一电压与该第二电压不同；

其中，该讯号产生自与该时变阻抗电路耦接的一节点，且当该第一电压与该第二电压彼此之间符合一默认关系时，则该节点所提供的该讯号为正确。

11.如权利要求10所述的充电***，其中，该时变阻抗电路包括：

彼此串联的一第一电阻与一第二电阻；以及

一电容，与该第二电阻彼此并联；

其中，于该第一时间点时，该电容未被充电，该第一电压由该电流与该第一电阻的电阻值的乘积而决定；以及

于该第二时间点时，该电容被充电，该第二电压由该电流与该第一电阻和该第二电阻的串联电阻值的乘积而决定。

12.如权利要求10所述的充电***，其中，此确认该讯号正确性的电路还包含：

一开关，耦接于该电容与地之间，用以于该电流通过该时变阻抗电路以产生该第一电压之前，将该电容放电。