無線充電技術及零部件和解決方案
發布時間:2018-05-11 責任編輯:wenwei
【導讀】有(you)多(duo)少(shao)手(shou)機(ji),音(yin)樂(le)播(bo)放(fang)器(qi)和(he)其(qi)他(ta)便(bian)攜(xie)式(shi)設(she)備(bei)已(yi)經(jing)我(wo)們(men)拋(pao)出(chu),因(yin)為(wei)片(pian)狀(zhuang)電(dian)源(yuan)連(lian)接(jie)器(qi)扔(reng)進(jin)垃(la)圾(ji)桶(tong)?似(si)乎(hu)需(xu)要(yao)充(chong)電(dian)我(wo)們(men)的(de)設(she)備(bei)使(shi)得(de)它(ta)使(shi)得(de)最(zui)終(zhong)的(de)電(dian)源(yuan)連(lian)接(jie)器(qi)將(jiang)要(yao)強(qiang)調(tiao)的(de)地(di)步(bu)有(you)間(jian)歇(xie)性(xing)連(lian)接(jie)或(huo)開(kai)路(lu)。考(kao)慮(lv)到(dao)維(wei)修(xiu)費(fei)用(yong),但(dan)不(bu)支(zhi)付(fu)修(xiu)複(fu)它(ta)(和好運氣找到有人願意來處理修複)。答案之一勢頭是完全避開連接器支持無線充電。
雖然新奇首先,無線充電已經發展到這種地步知名廠商推出件和/或可以很容易地集成到您設計的整個解決方案。不再是有沒有必要手風定製線圈墊或由無數手工捏造任務的限製。
本(ben)文(wen)將(jiang)探(tan)討(tao)提(ti)供(gong)現(xian)成(cheng)的(de)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)技(ji)術(shu)以(yi)及(ji)零(ling)部(bu)件(jian)和(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)些(xie)資(zi)源(yuan)使(shi)得(de)它(ta)更(geng)快(kuai),更(geng)容(rong)易(yi)的(de)無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)添(tian)加(jia)到(dao)您(nin)的(de)設(she)計(ji),無(wu)需(xu)昂(ang)貴(gui)的(de)重(zhong)複(fu)和(he)手(shou)工(gong)製(zhi)造(zao)步(bu)驟(zhou)。
這是一個變壓器
基(ji)本(ben)上(shang),無(wu)線(xian)電(dian)力(li)傳(chuan)輸(shu)旁(pang)邊(bian)是(shi)一(yi)個(ge)線(xian)圈(quan),或(huo)者(zhe)換(huan)言(yan)之(zhi),變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)線(xian)圈(quan)。在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),變(bian)壓(ya)器(qi)是(shi)空(kong)氣(qi)耦(ou)合(he),而(er)不(bu)是(shi)纏(chan)繞(rao)在(zai)一(yi)個(ge)共(gong)同(tong)的(de)鐵(tie)氧(yang)體(ti)磁(ci)芯(xin)。在(zai)所(suo)有(you)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),為(wei)一(yi)邊(bian)振(zhen)蕩(dang),其(qi)場(chang)向(xiang)外(wai)輻(fu)射(she),直(zhi)到(dao)它(ta)切(qie)片(pian)通(tong)過(guo)另(ling)一(yi)個(ge)線(xian)圈(quan)中(zhong)恢(hui)複(fu)電(dian)源(yuan)在(zai)交(jiao)流(liu)形(xing)式(shi)。
PCB跡線可以用作在一些情況下的線圈。與變壓器,電壓和電流比在PCB走線靠輪流初級和次級線圈的數目。其結果是,大小和跡密度可能限製變為可能在PCB和電??流的跟蹤可以攜帶的最大數量的數量。這使得真正的繞線圈更為可取和有效的。
作(zuo)為(wei)電(dian)感(gan)器(qi),這(zhe)些(xie)變(bian)壓(ya)器(qi)線(xian)圈(quan)將(jiang)表(biao)現(xian)出(chu)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(lv),而(er)理(li)想(xiang)的(de)是(shi)能(neng)夠(gou)選(xuan)擇(ze)和(he)微(wei)調(tiao)要(yao)使(shi)用(yong)用(yong)於(yu)充(chong)電(dian)的(de)頻(pin)率(lv)。每(mei)個(ge)主(zhu)頻(pin)率(lv)會(hui)產(chan)生(sheng)諧(xie)波(bo),可(ke)能(neng)潛(qian)在(zai)地(di)與(yu)其(qi)他(ta)RF鏈lian路lu幹gan擾rao。根gen據ju您nin的de設she??計ji,選xuan擇ze諧xie波bo頻pin率lv的de能neng力li可ke能neng有you助zhu於yu改gai善shan接jie收shou其qi他ta頻pin段duan的de信xin號hao質zhi量liang。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia,掃sao掠lve頻pin率lv用yong於yu分fen發fa任ren何he噪zao聲sheng或huo幹gan擾rao周zhou圍wei的de帶dai。此ci外wai,接jie收shou器qi部bu分fen通tong常chang調tiao諧xie到dao相xiang同tong的de頻pin率lv為wei最zui大da的de功gong率lv傳chuan輸shu。
盡管我們可以自由的基本設計我們自己的簡單的電感耦合(或電磁耦合)的充電環節,幾個相互競爭的準標準已經出現了地址的設計問題,並試圖引起別人的注意。電源事項聯盟(PMA)提供了一個標準,一些生產商和零售商都接受。星巴克,例如,宣布將配售 PMA充電器在其8000店,並且已經在Android手機製造商京瓷支持。 PMA是吸收A4WP的功能,其Rezence是基於磁共振的原理的無線功率轉移技術和規範。然而,迄今為止最被廣泛接受的無線充電技術源於無線充電聯盟及其Qi標準。
多種選擇線圈和芯片
不管底層的發射和接收電路,無線充電需要線圈和組件製造商,如ABRACON,TDK,Vishay的戴爾和伍爾特,提供了廣闊的選擇的無線充電線圈(薯條),該(gai)做(zuo)的(de)工(gong)作(zuo)。找(zhao)到(dao)一(yi)致(zhi)的(de)線(xian)圈(quan)的(de)可(ke)靠(kao)的(de)來(lai)源(yuan)是(shi)支(zhi)持(chi)大(da)批(pi)量(liang)的(de)生(sheng)產(chan)運(yun)行(xing)的(de)重(zhong)要(yao)。單(dan)線(xian)圈(quan),雙(shuang)層(ceng)線(xian)圈(quan)和(he)甚(shen)至(zhi)雙(shuang)線(xian)繞(rao)組(zu)可(ke)用(yong)於(yu)通(tong)過(guo)空(kong)氣(qi)間(jian)隙(xi)傳(chuan)送(song)相(xiang)當(dang)多(duo)的(de)電(dian)流(liu)。
對於設計的充電座型,單線圈可以是最具成本效益的解決方案。像ABRACON AWCCA-50N50H40-C02-B的一部分是可以同時用作發射機和接收機的單層線圈。 6.3微亨電感線圈設有72為6.4兆赫的自諧振頻率相當高的Q因子。請注意,19毫歐的電阻。發射器線圈始終應使用保護電路由於短路情況下將吸引超過 50 A的1 V,采用這種情況下,作為一個例子。
供應商的AWCCA-50N50係列,它包括AWCCA-50N50H40-C02-B,提供了可以從5.4到2.8至6 MHz操作初級電流11所述的支持各種版本。該公司提供的AWCCA係列無線充電線圈,它可以在Digi-Key的網站上的產品培訓模塊。
dangninshiyongxiangtongdexianquanyongyujieshouhefashenengliangdeduichengxingshihaode,ninkeyicongkenengdegenggaojibiedepiliangdingjiazhongshouyi,yinweinideshuliangzengjiayibei。raner,takenengbuzongshiqiwangshiyongyongyufasonghejieshouxiangtongdexianquan。yifangmian,dangniyoubutongdexianquan,keyiyouchaoguo1:1的比例,這意味著你將與輸出電壓電平更大的靈活性。
許多廠商都生產用於發射和接收功率不同的線圈。就拿TDK WT-505060-10K2-A11-G單層能量發射線圈,還帶有一個6.3μH電感。這部分設有70的諧振Q因子,60毫歐的直流電阻,並設計成振蕩100kHz的共振。
作為TDK的無線充電發射線圈單元的一部分,該公司提供了完整的組件疊層準備安裝(圖1)。

圖1:OEM產品包含的組件疊層中準備直接安裝,從而提供一致的性能,並減少製造步驟。
相應的接收具有相同的結構和外形線圈可能是TDK WT505090-10K2-A11-G或任何公司的WT係列接收線圈的成員。
多單元的充電
較大的電荷的區域可以允許較少精確位置,或者甚至充電的多個小型設備時一個多線圈的設置用於像TDK的WT-1005660-12K2-A6-G。這種三線圈單層組件設有相當一致的電感(12.5,11.5,和12.5μH)的三個線圈之間以及諧振在100千赫茲的頻率範圍(圖2)。

圖2:多線圈組件是預製的較大麵積計費,允許多台設備同時充電墊。
TDK的超薄接收線圈單元,用於像其WRM483245-15F5-5V-G或類似薄低調平麵線圈無線功率傳輸能夠更容易地安裝在手持式裝置的後殼體內,隻要它是不屏蔽材料。
發送和接收芯片
相關IC可以作為簡單的振蕩器控製器,或者它們可以是更先進的。隨著越來越多的關注正在從無線充電聯盟(WPC)支付給齊接口標準,更多的芯片製造商所提供的集成,外圍式的芯片,接管所有的收發功能。
shide,shoufa。juyouyiqi,shuangxiangtongxinlianlucaiyongfuzaitiaozhijishuxingcheng。zheshifeichangyouxiyinlide,yinweidianchizuxianzaikeyibaogaodaochongdianqiweigengkuai,gengkekaodechongdian。
擁有超過200名會員,現代Qi標準允許共振充電在距離達35 mm離開底板。我們的目標是發展的標準,以允許多達2000瓦大型設備和器具。
一些芯片製造商都湧入了遊戲,發送和接收芯片,參考設計和開發套件。例如,東芝TB6860WBG,EL無線電源接收器芯片提供60毫安,3.3 V穩(wen)壓(ya)輸(shu)出(chu)用(yong)於(yu)飼(si)料(liao)模(mo)式(shi)的(de)本(ben)地(di)電(dian)路(lu)。它(ta)也(ye)可(ke)以(yi)在(zai)充(chong)電(dian)模(mo)式(shi)下(xia)操(cao)作(zuo),其(qi)中(zhong)雙(shuang)向(xiang)通(tong)信(xin)可(ke)以(yi)發(fa)生(sheng)與(yu)遠(yuan)程(cheng)發(fa)射(she)機(ji)通(tong)過(guo)先(xian)前(qian)討(tao)論(lun)的(de)負(fu)載(zai)調(tiao)製(zhi)技(ji)術(shu)。內(nei)置(zhi)I2C通信端口允許局部微讀取電池狀態,並幫助做電源管理通過關閉發射器時,沒有必要。
即使加密可以安全運行。這可被用於係鏈裝置,以便壓倒不會意外傳送到不同的接收器。開關頻率可以在110?205 kHz的變化,幫助尋找高效率的最佳點共振。
飛思卡爾是認真的無線電力以及其汽車級單和多線圈5 V控製器芯片,如MWCT1000CFM無(wu)線(xian)電(dian)力(li)傳(chuan)輸(shu),這(zhe)也(ye)是(shi)齊(qi)兼(jian)容(rong)。象(xiang)其(qi)他(ta)部(bu)分(fen),保(bao)護(hu)是(shi)內(nei)置(zhi)的(de)過(guo)流(liu)和(he)過(guo)壓(ya)以(yi)及(ji)熱(re)停(ting)機(ji)。數(shu)字(zi)解(jie)調(tiao)器(qi)內(nei)減(jian)少(shao)了(le)外(wai)部(bu)元(yuan)件(jian)數(shu)量(liang)和(he)處(chu)理(li)異(yi)常(chang)情(qing)況(kuang)。
飛思卡爾還提供了一個低成本的無線充電演示和開發工具包。該WCT-5W1COILTXyouzhuyuhuanjieshejishidaozhegejishu,baokuoguojidianyuanshipeiqihezhichi。tashiyigewanzhengdexitongjiejuefangan,baohansuoyoubiyaodeyingjianheruanjianzujian,yikuaisushixiandanxianquanchongdianqijiejuefangan。
德州儀器也是電源管理非常活躍,奇也不例外。通過分離從接收機的能量發射器,設備可以為每邊的功能進行優化。零件像BQ500210RGZT發射器和接收器,如BQ51013ARHLR範圍為20μA至2.5傳輸功能。
此外,TI還不能更容易地測試和評價技術,由於一對夫婦的參考設計(TI BQ500210EVM-689和TI BQ500210EVM-689)和開發套件。該參考設計是像EP5220HPA11-1從AcTIve半WPC認證,TI和第三方的開發工具包,也齊認證,為的是伍爾特無線即插即用功率傳輸套件具有TI部件(圖3A和3B)。

圖3:參考設計和測試/開發從TI和第三方開發者工具包提供快速,方便地訪問發射器(A)和接收器(B),它們已經齊兼容和認證。
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