[發明專利]異物偵測方法及具有異物偵測功能的電源系統

有效

• 申請號: 201810348859.X
• 申請日: 2018-04-18
• 公開（公告）號: CN109100810B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 張煒旭;金正原
• 申請（專利權）人: 立锜科技股份有限公司
• 主分類號: G01V3/10
• 分類號: G01V3/10;H02J50/60
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 李蘭;孫志湧

本發明提出一種異物偵測方法及具有異物偵測功能的電源系統。具有異物偵測功能的電源系統包括供電端、受電端及纜線。供電端包括：電源供應器、異物偵測控制電路以及上拉電路。電源供應器根據電源供應控制信號，提供供應電壓至該受電端。異物偵測控制電路產生電源供應控制信號，以控制電源供應器，并且根據供電端的供電傳輸節點的電壓，產生異物偵測控制信號，由此判斷受電端是否有異物存在。上拉電路根據異物偵測控制信號，適應性調整自供電傳輸節點提供至受電端的供應電流的位準。

技術領域

本發明涉及一種異物偵測方法及具有異物偵測功能的電源系統，特別是指一種能夠通過偵測受電端是否有異物存在，而適應性調整自供電端的供電傳輸節點提供至受電端的供應電流的位準，由此防止受電端銹蝕或毀損的異物偵測方法及具有異物偵測功能的電源系統。

背景技術

請參考圖1A，其示出現有技術的電源系統的示意圖。請參考圖1B，其示出現有技術的電源系統的一種異常狀態的示意圖。請參考圖1C，其示出現有技術的電源系統的另一種異常狀態的示意圖。

如圖1A～1C所示，現有技術的電源系統100a、100b及100c都包含一電源供應器10、一纜線70與一電子裝置20。在現有技術的電源系統100a、100b及100c中，電源供應器10與電子裝置20都是經由纜線70而彼此耦接。電源供應器10至少包括一電源轉換器(圖未示)。電子裝置20至少包括一負載(圖未示)。纜線70包括正電源傳輸線71、負電源傳輸線73及信號傳輸線72。當電源供應器10(擔任一供電端)與電子裝置20(擔任一受電端)經由纜線70而彼此耦接時，正電源傳輸線71與負電源傳輸線73構成回路而得以傳送電能。

以上所述乃是圖1A～1C所示的現有技術的電源系統100a、100b及100c的共同相似之處。

然而，現有技術的電源系統100a、100b及100c的差異之處在于其各自的電子裝置20所具有的電阻的組成方式彼此是不相同的。

當異物(例如但不限于固體或水氣等液體)或銹蝕存在于信號傳輸的電流路徑上，或是存在于傳輸線之間時，會造成等效電阻的變化，本發明即通過偵測等效電阻的變化，確定異物或銹蝕的存在，并加以預防。

在電子裝置20有異物存在的狀況下，例如但不限于電子裝置20與纜線70的信號傳輸線72連接的端口上或傳輸線之間，具有潮濕物、電解質、固體異物或發生銹蝕情況時，有可能造成位于電子裝置20的受電傳輸節點CCR這一端的端口上或傳輸線之間出現異常的電阻值，其可以異物電阻Rf或接觸電阻Rcont等效表示之。在上述異常情況下，倘若電源供應器10持續輸出高位準的電流至電子裝置20，將造成端口上或傳輸線之間發熱毀損，或在潮濕的環境下持續發生電解反應，以致于造成端口或傳輸線持續銹蝕，當銹蝕情況更趨嚴重時也可能造成危險或使電子裝置20損毀。前述的異常狀況可能具有多種失效模式，以下以數個例子說明。

如圖1A所示，在現有技術的電源系統100a的電子裝置20中，由于異物電阻Rf或端口上發生異常的接觸電阻Rcont串聯于下拉電阻Rd，因此，位于電子裝置20的受電傳輸節點CCR這一端可能會出現異常高的電阻值，其可能高于傳輸接口規范(例如但不限于USB PD)的電阻值范圍。

如圖1B所示，現有技術的電源系統100b的電子裝置20具有彼此串聯的接觸電阻Rcont及下拉電阻Rd，以及短路于地的異物電阻Rf。在此情況下，受電傳輸節點CCR這一端的等效電阻可能高于或低于傳輸接口規范的電阻值范圍。

如圖1C所示，現有技術的電源系統100c的電子裝置20具有彼此串聯的接觸電阻Rcont及下拉電阻Rd，以及短路于供應電壓VBUS的異物電阻Rf。在此情況下，受電傳輸節點CCR這一端的等效電阻可能造成高于或低于傳輸接口規范的電壓值范圍。

CCR在現有技術的電源系統100a、100b及100c中，若不處理此類異常狀況，可能會發生燒毀或持續銹蝕，當情況更趨嚴重時可能造成危險或使電子裝置20損毀。