大神之作：新型调制/解调技术发威，中功率无线充电效率升级

前段所提为在受电端采行之调制方法，用意在受电端与供电端线圈感应后，反射最大调制讯号与最不干扰电力之传送，其讯号反射到供电线圈后在其上产生振幅波动。此段所介绍的是，如何将该波动转换成能让供电端主控IC进行解码之讯号。

参考图4供电端模组方块图，此范例为在一个直流24伏特(V)供电驱动之供电端架构，开关驱动元件U4、U5为全桥驱动线圈与谐振电容C1，理想状况下线圈与C1中间应为正弦波讯号，但因为求效率，其线圈与电容采用低阻抗元件配置，所以于开关讯号切换瞬间为直拉型的电压切换讯号，而该讯号为非谐振成分，因此在第一道处理为去除驱动电压成分取出纯谐振讯号。

图4　供电端模组

在图4中由两个运算放大器OPA1、OPA2构成两个差动放大电路，其OPA1动作为由R608与R609进行分压驱动电源作为差动参考点；另外，由R610与R605对线圈谐振讯号进行分压作为放大讯号输入，在此有一配置为R608、R609与R610、R605之分压比例皆为50比1，其用意在于取出与电源驱动电压与谐振讯号中开关电压失真相等后，透过差动放大出谐振讯号高于电源驱动电之成分进行放大。

放大后输出分成两路，其一为经由D701后与R703、R704、C704构成简单检波电路取出讯号之有效直流电压，参考图5该电压为V_dc讯号。

图5　供电线圈讯号波峰取样放大

另外一路由D603透过分压电阻R603、R604后输入到OPA2作为差动放大输入端，其讯号为图5中之V_hw讯号再经OPA2放大后输出为V_hwa讯号，D603、D701用来控制V_dc与V_hw有相同的压降，而R603、R604、R703、R704用来设定分压比例使得V_dc能保持在略低于V_hw之讯号，确保OPA2可以只放大波峰中高低变化之部分。

OPA2输出讯号再传送到D601、R612、C612为一检波电路，参考图6中经过D601讯号为V_env该讯号为波峰讯号之检波结果，但该讯号之直流稳态非固定值，所以在透过C613、R614、R615构成之去交连耦合电路得到之波形为V_trig，而该波型最后传到TX-U1进行解码处理，在图6中能看到原供电线圈上之讯号V_coil转换到V_trig之差异。

图6　供电线圈讯号检波与交连耦合

另外，在参考图7中，V_coil上有间距不等的触发讯号，经由设计解调电路V_trig解析出清楚触发讯号，而TX_U1在接收此连续触发讯号组合进行解码之动作。

图7　供电线圈讯号与取出触发讯号波形

图8中对应从受电端调制讯号到供电端解调讯号之对应，其中能看出调制讯号时间很短，却可在供电端上解调出相当大与清楚之触发讯号，此为本文所介绍新型讯号调制与解调方法之目的，在最小的调制下完成最大的讯号解调，此设计能有效的完成在中功率电磁感应式无线充电中透过线圈传递控制资料。

图8　受电端调制讯号对应到供电端解调讯号