大神之作：新型調制/解調技術發威，中功率無線充電效率升級

　　前段所提為在受電端采行之調制方法，用意在受電端與供電端線圈感應后，反射最大調制訊號與最不干擾電力之傳送，其訊號反射到供電線圈后在其上產生振幅波動。此段所介紹的是，如何將該波動轉換成能讓供電端主控IC進行解碼之訊號。

　　參考圖4供電端模組方塊圖，此范例為在一個直流24伏特(V)供電驅動之供電端架構，開關驅動元件U4、U5為全橋驅動線圈與諧振電容C1，理想狀況下線圈與C1中間應為正弦波訊號，但因為求效率，其線圈與電容采用低阻抗元件配置，所以于開關訊號切換瞬間為直拉型的電壓切換訊號，而該訊號為非諧振成分，因此在第一道處理為去除驅動電壓成分取出純諧振訊號。

　　圖4　供電端模組

　　在圖4中由兩個運算放大器OPA1、OPA2構成兩個差動放大電路，其OPA1動作為由R608與R609進行分壓驅動電源作為差動參考點;另外，由R610與R605對線圈諧振訊號進行分壓作為放大訊號輸入，在此有一配置為R608、R609與R610、R605之分壓比例皆為50比1，其用意在于取出與電源驅動電壓與諧振訊號中開關電壓失真相等后，透過差動放大出諧振訊號高于電源驅動電之成分進行放大。

　　放大后輸出分成兩路，其一為經由D701后與R703、R704、C704構成簡單檢波電路取出訊號之有效直流電壓，參考圖5該電壓為V_dc訊號。

　　圖5　供電線圈訊號波峰取樣放大

　　另外一路由D603透過分壓電阻R603、R604后輸入到OPA2作為差動放大輸入端，其訊號為圖5中之V_hw訊號再經OPA2放大后輸出為V_hwa訊號，D603、D701用來控制V_dc與V_hw有相同的壓降，而R603、R604、R703、R704用來設定分壓比例使得V_dc能保持在略低于V_hw之訊號，確保OPA2可以只放大波峰中高低變化之部分。

　　OPA2輸出訊號再傳送到D601、R612、C612為一檢波電路，參考圖6中經過D601訊號為V_env該訊號為波峰訊號之檢波結果，但該訊號之直流穩態非固定值，所以在透過C613、R614、R615構成之去交連耦合電路得到之波形為V_trig，而該波型最后傳到TX-U1進行解碼處理，在圖6中能看到原供電線圈上之訊號V_coil轉換到V_trig之差異。

　　圖6　供電線圈訊號檢波與交連耦合

　　另外，在參考圖7中，V_coil上有間距不等的觸發訊號，經由設計解調電路V_trig解析出清楚觸發訊號，而TX_U1在接收此連續觸發訊號組合進行解碼之動作。

　　圖7　供電線圈訊號與取出觸發訊號波形

　　圖8中對應從受電端調制訊號到供電端解調訊號之對應，其中能看出調制訊號時間很短，卻可在供電端上解調出相當大與清楚之觸發訊號，此為本文所介紹新型訊號調制與解調方法之目的，在最小的調制下完成最大的訊號解調，此設計能有效的完成在中功率電磁感應式無線充電中透過線圈傳遞控制資料。

　　圖8　受電端調制訊號對應到供電端解調訊號