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安全又高效,無線充電的“黃金拍檔”了解一下?

發(fā)布時(shí)間:2020-02-19 來源:ADI 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】LTC4124 是一款高性能100 mA 無線鋰離子充電器接收器,它只需很少的外部組件即可構(gòu)成一個(gè)完整的小型解決方案,適合于空間受限的應(yīng)用。LTC4124 與 LTC4125(一款具有優(yōu)化功率搜索和異物檢測功能的無線功率發(fā)送器)配對使用,可創(chuàng)建一個(gè)安全高效的無線充電環(huán)境。
 
高度集成的無線充電器接收器
 
對于小尺寸便攜式和可穿戴設(shè)備而言,無線充電正變得越來越流行。這不足為奇。設(shè)備沒有裸露的連接器和端口將更加可靠,最終用戶體驗(yàn)也更輕松簡便。為了克服這些設(shè)備(如助聽器)帶來的空間限制問題,LTC4124集成了無線功率管理器,它將來自無線諧振電路的交流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓。然后,該直流電壓會(huì)饋入功能齊全的線性電池充電器中,以提供良好的電池充電功能。有著如此高的集成度,僅需添加一個(gè)接收器諧振電路和電池本身,即可實(shí)現(xiàn)非常小巧且功能齊全的無線充電裝置。
 
高效的無線功率管理器
 
如圖2所示,如果LTC4124接收的能量超出為電池充電所需的能量,IC中的無線功率管理器通過將接收器諧振電路分流接地,可以使IC的輸入電壓 VCC保持低電平。這樣,線性充電器將非常高效,因?yàn)槠漭斎胧冀K正好保持在電池電壓 VBATT之上。接合分流電路時(shí),接收器諧振頻率將與發(fā)射器頻率失調(diào),諧振電路也因此會(huì)接收較小的能量。
 
http://m.bswap.cn/art/artinfo/id/80037672
圖1. 完整的6 mm無線電池充電器解決方案。
 
http://m.bswap.cn/art/artinfo/id/80037672
圖2. 交流輸入整流和直流軌電壓調(diào)節(jié)。
 
使用LTC4125發(fā)送器構(gòu)成完整的無線充電設(shè)計(jì)
 
圖3所示的LTC4125是一款高性能 AutoResonant™ 無線發(fā)送器,它具有針對無線充電應(yīng)用的完整保護(hù)功能。LTC4125中的優(yōu)化功率搜索功能可根據(jù)接收器負(fù)載需求來調(diào)節(jié)發(fā)射功率。LTC4125 還包括多種異物檢測方法,以防止其他物體從發(fā)射器接收無用功率。
 
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圖3. LTC4124 100 mA充電器接收器與運(yùn)行優(yōu)化功率搜索的LTC4125 AutoResonant 發(fā)送器配對使用。
 
與LTC4124配對使用時(shí),可將LTC4125全橋諧振驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換為半橋驅(qū)動(dòng)器,以利用更精細(xì)的搜索步長,從而使低功率接收器接收恰好足夠的功率來為電池充電。當(dāng)電池接近充滿電的狀態(tài)時(shí),LTC4124進(jìn)入恒定電壓模式,使調(diào)節(jié)充電電流降低。LTC4125將自動(dòng)降低其功率傳輸水平,以匹配接收器的更低功率需求。這有助于減少整個(gè)充電周期的功耗,使LTC4124充電器和電池保持較低溫度。
 
圖4顯示了滿功率和限流恒壓模式下接收器電路的溫度。在室溫下,兩種模式的溫度均低于40°C。
 
http://m.bswap.cn/art/artinfo/id/80037672
圖4. 熱性能比較:(a) 4.1 V輸出時(shí)100 mA充電電流,(b) 4.2 V輸出時(shí)10 mA充電電流。
 
從發(fā)送器上移開充電器接收器時(shí),LTC4125找不到有源負(fù)載,其功率將降至待機(jī)模式(如圖5所示)。圖6顯示了在發(fā)送器上放置金屬異物時(shí)的情況:LTC4125檢測到高諧振頻率并進(jìn)入待機(jī)模式。
 
http://m.bswap.cn/art/artinfo/id/80037672
圖5. LTC4125未檢測到接收器時(shí)的運(yùn)行情況。
 
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圖6. LTC4125檢測到異物。
 
結(jié)論
 
LTC4124集成了無線電源管理器和功能齊全的鋰離子電池充電器,簡化了空間受限應(yīng)用中的無線充電器接收器設(shè)計(jì)。LTC4125可以用作LTC4124接收器的半橋發(fā)送器,從而提供了一個(gè)具有完備保護(hù)功能的完整高效的無線充電解決方案。
 
LTC4124
 
● 完整的無線電源接收器、鋰離子充電器和 PowerPath™ 控制器
● 無線輸入功率控制和整流
● 寬帶無線電源頻率:DC 至 >10MHz
● 引腳可選充電電流:
● 10mA/25mA/50mA/100mA
● 引腳可選充電電壓:4.0V/4.1V/4.2V/4.35V
● 引腳可選低電池?cái)嚅_:2.7V/3.2V
● 在斷開/運(yùn)輸模式下具有零電池漏電流
● 通過引腳可選使能提供低電池預(yù)充電電流
● 通過 NTC 輸入實(shí)現(xiàn)溫度合格的充電
● 安全充電終止計(jì)時(shí)器
● 微小的整體解決方案尺寸,極少外部元件
● 小尺寸耐熱性能增強(qiáng)型12 引腳 2mm × 2mm LQFN 封裝
 
 
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