气,无线充电标准,工作吗?

是一个无线电力传输的标准开发的无线电源协会指定一个可互操作的解决方案4厘米以上的距离感应充电。Qi标准指定几个关键功能,如工作频率、线圈配置,最小系统效率、功率控制方法和通信协议。

最近,意法半导体宣布Qi-compliant 50 W无线充电IC,STWLC88目标应用,如智能手机、平板电脑和笔记本电脑。该公司声称新的设备使安全无线电力交付不如有线充电快速有效地解决方案。

圣说STWLC88是“世界上最快的无线充电IC。”图像使用的意法半导体

安全无线电力传输,小心要注意几个设计的挑战,如效率、可靠的通信,异物检测(FOD),热注意事项和过压/过流保护。在本文中,我们将看看一些基本概念的标准。

Qi-Compliant充电器的框图

一个电感耦合无线电力传输系统的框图如下所示:

一个典型的无线电力传输的功能图。图像使用的德州仪器公司

交流电压应用于初级线圈是转移到次要通过磁耦合。Qi标准,发射机和接收机线圈应该较好地结合高效的功率输出。之间的磁耦合线圈还用于接收机的通信数据包发送到发射机。

功率输出被执行之前,几个不同的阶段应该完成的。下面,我们将简要地回顾Qi-compliant充电算法的不同步骤。

模拟平

在待机模式,发射机处于闲置状态,没有明显的功率输出。发射机采用“模拟ping”来检测任何潜在的电力接收器的存在。模拟震性是通过应用周期测试脉冲初级线圈。

没有电力接收器(和被动金属物体如硬币、钥匙,等等),通过初级线圈的电压将会大得多。例如,将功率接收器接近发射机可能减少电压主要从60 Vp-p 30 Vp-p。这是由于金属对象的负载效应可以在初级线圈。

因此,在模拟电压出现在主发出砰的可用来检测潜在的存在功率接收器。注意,一些Qi-compliant功率发射机不使用模拟ping,仅仅依靠数字ping来检测电力接收器。

数字平

在发射机检测到一个潜在的电力接收器接近时,它使用“数字ping”与接收机进行通信。数字ping时间脉冲相对于模拟ping和有足够的能量来激活电力接收器(如果存在)。

在由数字平信号,接收方应该发送信号强度包回发射机。一个有效的信号强度包让发射机区分有效功率接收器和一个被动的金属对象或不一致的接收器。

模拟和数字ping在启动。图像使用的德州仪器公司

有效的信号强度包,发射机将保持线圈和进入下一阶段:识别和配置阶段。

识别和权力交接阶段

在识别和配置阶段,电力接收器将发射机发送数据包,包含的气版本信息接收器,所需的最大输出功率,和其他配置信息。

在识别阶段,权力交接阶段就开始了。在这个阶段,接收机措施它接收的力量并将该信息发送回发射机的发射功率水平可以调整根据接收者的需求。这些信息还可以帮助发射机检测任何外国金属对象,抢断能力。

外国(金属)目标检测(FOD)是通过比较报告的接收功率的传输功率功率接收器。传输和接收功率水平之间的差异可以表明一个金属物体接近发射机。

传输大量电力金属对象可以增加它的温度,导致危险情况。这就是为什么发射机将停止供电的外国金属对象存在。

发射机如何调整功率?

一个典型的功率传递函数从发射机的LC电路整流接收机的输出如下所示。

Tx-Rx传输曲线的图。图像使用的Richtek

在这个例子中,发射机的工作频率是右边的LC电路的谐振频率。这样,我们可以减少发射功率水平增加电源的频率信号,应用于发射线圈。交流信号的振幅是另一个系统可以调整的参数调整发射功率。

如何接收机与发射机通信吗?

用于磁耦合功率输出和交流的目的。有趣的是,这可以通过改变接收端负载。这RX线圈调制会反射到TX和允许我们发送数据包的发射机接收机。所示的RX线圈的电容调制。

5 W的体系结构无线电力传输。图像使用的德州仪器公司

Qi标准,电容和电阻调节RX线圈的支持。

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