高度集成的無線充電器接收器

 

對(dui)於(yu)小(xiao)尺(chi)寸(cun)便(bian)攜(xie)式(shi)和(he)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)而(er)言(yan)
，無(wu)線(xian)充(chong)電(dian)正(zheng)變(bian)得(de)越(yue)來(lai)越(yue)流(liu)行(xing)。這(zhe)不(bu)足(zu)為(wei)奇(qi)。設(she)備(bei)沒(mei)有(you)裸(luo)露(lu)的(de)連(lian)接(jie)器(qi)和(he)端(duan)口(kou)將(jiang)更(geng)加(jia)可(ke)靠(kao)，最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)體(ti)驗(yan)也(ye)更(geng)輕(qing)鬆(song)簡(jian)便(bian)。為(wei)了(le)克(ke)服(fu)這(zhe)些(xie)設(she)備(bei)（如助聽器）帶來的空間限製問題，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換為穩定的直流電壓。然後，該直流電壓會饋入功能齊全的線性電池充電器中zhong，以yi提ti供gong良liang好hao的de電dian池chi充chong電dian功gong能neng。有you著zhe如ru此ci高gao的de集ji成cheng度du
，僅jin需xu添tian加jia一yi個ge接jie收shou器qi諧xie振zhen電dian路lu和he電dian池chi本ben身shen，即ji可ke實shi現xian非fei常chang小xiao巧qiao且qie功gong能neng齊qi全quan的de無wu線xian充chong電dian裝zhuang置zhi。

 

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
，因為其輸入始終正好保持在電池電壓 VBATT之上。接合分流電路時
，接收器諧振頻率將與發射器頻率失調，諧振電路也因此會接收較小的能量。

 

圖1. 完整的6 mm無線電池充電器解決方案。

 

圖2. 交流輸入整流和直流軌電壓調節。

 

使用LTC4125發送器構成完整的無線充電設計

 

圖3所示的LTC4125是一款高性能 AutoResonant™ 無線發送器，它具有針對無線充電應用的完整保護功能。LTC4125中的優化功率搜索功能可根據接收器負載需求來調節發射功率。LTC4125 還包括多種異物檢測方法
，以防止其他物體從發射器接收無用功率。

 

圖3. LTC4124 100 mA充電器接收器與運行優化功率搜索的LTC4125 AutoResonant 發送器配對使用。

 

與LTC4124配對使用時，可將LTC4125全quan橋qiao諧xie振zhen驅qu動dong器qi轉zhuan換huan為wei半ban橋qiao驅qu動dong器qi，以yi利li用yong更geng精jing細xi的de搜sou索suo步bu長chang，從cong而er使shi低di功gong率lv接jie收shou器qi接jie收shou恰qia好hao足zu夠gou的de功gong率lv來lai為wei電dian池chi充chong電dian。當dang電dian池chi接jie近jin充chong滿man電dian的de狀zhuang態tai時shi
，LTC4124進入恒定電壓模式
，使調節充電電流降低。LTC4125將自動降低其功率傳輸水平
，以匹配接收器的更低功率需求。這有助於減少整個充電周期的功耗，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於40°C。

 

圖4. 熱性能比較：(a) 4.1 V輸出時100 mA充電電流，(b) 4.2 V輸出時10 mA充電電流。

 

從發送器上移開充電器接收器時
，LTC4125找不到有源負載
，其功率將降至待機模式（如圖5所示）。圖6顯示了在發送器上放置金屬異物時的情況：LTC4125檢測到高諧振頻率並進入待機模式。

 

圖5. LTC4125未檢測到接收器時的運行情況。

 

圖6. LTC4125檢測到異物。

 

結論

 

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
，簡化了空間受限應用中的無線充電器接收器設計。LTC4125可以用作LTC4124接收器的半橋發送器，從而提供了一個具有完備保護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™ 控製器

● 無線輸入功率控製和整流

● 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

● 引腳可選低電池斷開：2.7V/3.2V

● 在斷開/運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充電電流

● 通過 NTC 輸入實現溫度合格的充電

● 安全充電終止計時器

● 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型12 引腳 2mm × 2mm LQFN 封裝

 

 

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