[发明专利]用于无线电力发射系统外部物体检测感测电路

权利要求书

1.一种无线电力电路，所述无线电力电路能够以收发器模式和Q因子测量模式操作，所述无线电力电路包括：

线圈，具有第一端子和第二端子；

桥式整流器，具有分别耦合到所述线圈的所述第一端子和所述第二端子的第一输入和第二输入，并且具有耦合到整流电压节点的输出；

激励电路，耦合到所述线圈的所述第一端子并且被配置为在处于所述Q因子测量模式时利用脉冲信号驱动所述线圈；

保护电路，在处于所述Q因子测量模式时将所述线圈的所述第一端子耦合到第一节点，而在处于所述收发器模式时将所述线圈的所述第一端子与所述第一节点解耦；以及

Q因子感测电路，包括：

放大器，具有耦合到所述第一节点和共模电压的输入，并且所述放大器生成具有输出电压的输出信号；

比较器，具有耦合到第二节点和所述共模电压的输入，并且所述比较器生成指示所述线圈的所述第一端子处的电压的VCM交叉的比较输出；

处理电路，被配置为接收所述比较输出并且基于所述比较输出生成使能信号；以及

模数转换器，被配置为当被来自所述处理电路的所述使能信号使能时，数字化所述输出电压并且将经数字化的输出电压提供给所述处理电路以用于计算所述线圈的Q因子。

2.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述比较器被配置为具有等于共模电压的上升阈值、等于所述共模电压的下降阈值、以及迟滞，使得当所述第二节点处的电压下降时，有效上升阈值等于所述上升阈值加上所述迟滞并且有效下降阈值等于所述下降阈值，并且使得当所述第二节点处的电压上升时，所述有效下降阈值等于所述下降阈值减去所述迟滞并且所述有效上升阈值等于所述上升阈值。

3.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述处理电路基于在所述输出电压的第一峰值处获取的所述输出电压的第一样本的幅度、以及在所述输出电压的至少一个另一峰值处获取的所述输出电压的至少一个另一样本的幅度，计算所述线圈的所述Q因子。

4.根据权利要求3所述的无线电力电路，其中所述处理电路将所述Q因子计算为：

其中A1是在所述输出电压的所述第一峰值处获取的所述输出电压的所述第一样本，AN是在所述输出电压的第N峰值处获取的所述输出电压的第N样本。

5.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述处理电路基于在所述输出电压的第一峰值处获取的所述输出电压的第一样本与在所述输出电压的第一波谷处获取的所述输出电压的第二样本之间的差值、以及在所述输出电压的另一峰值处获取的所述输出电压的第三样本与在所述输出电压的另一波谷处获取的所述输出电压的第四样本之间的差值，计算所述线圈的所述Q因子。

6.根据权利要求5所述的无线电力电路，其中所述处理电路将所述Q因子计算为：

其中A1s是所述第一样本，A1b是所述第二样本，ANa是所述第三样本，并且ANb是所述第四样本。

7.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述激励电路包括：

驱动器，被配置为接收驱动信号并且基于所述驱动信号生成激励信号；以及

p沟道晶体管，具有耦合到电源电压的源极、通过电阻耦合到二极管的阳极的漏极、以及被耦合以接收所述激励信号的栅极；

其中所述二极管具有耦合到所述线圈的所述第一端子的阴极。

8.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述放大器具有耦合到所述共模电压的同相端子、通过第一电容器电容耦合到所述第一节点的反相端子、以及通过第二电容器耦合到所述同相端子的输出，所述输出还耦合到所述模数转换器。

9.根据权利要求1所述的无线电力电路，其中所述比较器具有耦合到所述第一节点的同相端子、耦合到所述共模电压的反相端子、以及输出，在所述输出处生成所述比较输出。

10.根据权利要求1所述的无线电力电路，还包括耦合在电源电压与所述第一节点之间的第一电阻、以及耦合在所述第一节点与地之间的第二电阻。