Penyelesaian pengecasan dan kecekapan tinggi dicas secara wayarles

著者：Iflowpower – Nhà cung cấp trạm điện di động

Pengenalan Mengkuasakan banyak aplikasi berbeza daripada pelbagai industri. Dalam kebanyakan aplikasi sedemikian, sukar untuk digunakan atau hanya menggunakan penyambung pengecasan. Sebagai contoh, sesetengah produk harus mengelak selongsong luar untuk melindungi komponen elektronik sensitif daripada persekitaran yang keras, atau membenarkan pembersihan atau pembasmian kuman yang mudah.

Produk lain mungkin terlalu kecil, tidak boleh memuatkan penyambung. Selain itu, apabila aplikasi berkuasa bateri termasuk komponen bergerak atau berputar, sila lupa untuk mengecasnya. Pengecasan tanpa wayar adalah berharga dalam ini dan aplikasi lain, meningkatkan kebolehpercayaan dan keteguhan.

Sistem kuasa wayarles adalah gambaran keseluruhan, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, sistem kuasa wayarles terdiri daripada dua bahagian iaitu litar penghantaran dan litar penerima, terdapat jurang di bahagian tengah. Litar pemancar termasuk gegelung pemancar, litar penerima termasuk gegelung penerima. Litar hantar mengelilingi medan magnet berselang-seli frekuensi tinggi di sekeliling gegelung penghantaran.

Medan magnet digabungkan dengan gegelung penerima dan ditukar kepada tenaga elektrik, yang boleh dicas ke bateri atau bekalan kuasa ke litar lain. Rajah 1: Gambaran Keseluruhan Sistem Pengecas Bateri Radio Apabila mereka bentuk sistem pengecasan kuasa wayarles, parameter utama ialah kuasa pengecasan sebenar kepada tenaga baharu kepada bateri. Saiz kuasa yang diterima bergantung kepada banyak faktor, termasuk saiz kuasa pemancar, jarak, dan susunan gegelung penghantaran (juga dirujuk sebagai gegelung), dan komponen pemancar dan penerima toleransi.

Matlamat penting mana-mana reka bentuk bekalan kuasa wayarles adalah untuk memastikan bahawa kuasa yang diperlukan dibekalkan dalam kes keadaan penghantaran kuasa yang paling teruk. Walau bagaimanapun, ia juga penting untuk mengelakkan haba dan keterlaluan elektrik penerima di bawah keadaan terbaik. Ini amat penting apabila keperluan kuasa output sangat rendah, contohnya, apabila bateri dicas sepenuhnya atau hampir dengan pengecasan penuh, ini amat penting.

Dalam kes sedemikian, kuasa yang tersedia daripada sistem wayarles adalah tinggi, tetapi kuasa yang diperlukan adalah sangat rendah. Kuasa berlebihan ini biasanya menghasilkan voltan aliran tinggi, atau menggunakan kuasa tambahan ini untuk menjadikannya panas. Apabila kuasa yang diperlukan untuk penerima adalah rendah, terdapat beberapa cara untuk menangani masalah kuasa berlebihan.

Voltan penerus boleh digunakan dengan diod Zener kuasa atau pengapit penekan voltan sementara. Walau bagaimanapun, penyelesaian ini secara amnya besar, dan haba kelihatan agak besar. Andaikan bahawa tiada maklum balas daripada penerima, maka kuasa maksimum pemancar boleh dikurangkan, tetapi ini atau akan mengehadkan kuasa penerimaan yang tersedia, atau memendekkan jarak penghantaran.

Anda juga boleh menghantar maklumat kuasa penerima kepada pemancar untuk melaraskan kuasa penghantaran dalam masa nyata. Standard kuasa wayarles seperti perikatan pengecasan wayarles (WirelessPowerConsortium) standard QI menggunakan kaedah ini. Walau bagaimanapun, anda juga boleh menggunakan penyelesaian yang padat dan cekap untuk menyelesaikan masalah tersebut tanpa perlu mengehadkan kaedah komunikasi digital yang kompleks.

Untuk menguruskan pemindahan kuasa dengan cekap daripada pemancar kepada penerima dalam semua kes, penerima kuasa wayarles LTC4120 menyepadukan teknologi dipatenkan PowerbyProxi, dan PowerByProxi ialah rakan kongsi Lineart. PowerByProxi telah memperoleh teknologi kawalan koordinasi dinamik (DHC) yang dipatenkan untuk mencapai pengecasan tanpa sentuhan dengan cekap, dan tiada pengguguran haba atau elektrik dalam penerima. Dengan teknologi ini, kuasa sehingga 2W boleh dihantar pada jarak 1.

2 cm. Dengan melaraskan frekuensi resonans penerima dari keadaan "Penalaan", DHC memastikan kuasa yang diperlukan boleh dibekalkan dalam kes yang paling teruk, dan jangan risau bahawa terdapat masalah dalam pemunggahan terbaik. Ini membolehkan sistem pengecasan wayarles berasaskan LTC4120 menghantar kuasa dalam kes jarak jauh dan dengan salah jajaran gegelung yang ketara.

Di samping itu, hanya sistem berasaskan LTC4120 yang dikawal oleh LTC 4120, seperti kehadiran, terdapat kemungkinan pemindahan kuasa gangguan jika wujud. Apakah kesan pengendalian sistem berasaskan sistem berasaskan sistem? Rajah 2 menunjukkan bateri yang diterima dengan penerima kuasa wayarles LTC4120 dengan jarak antara gegelung penghantaran dan gegelung penerima dan pusat ke penjajaran tengah, oleh penerima kuasa wayarles LTC4120 Kuasa pengecasan. Apabila jaraknya ialah 10mm, kuasa pengecasan 2W boleh diperolehi, dan ketidakjajaran antara gegelung boleh menjadi besar tanpa menyebabkan kuasa yang ada berkurangan.

Walaupun terdapat banyak pemancar kuasa wayarles berbeza tersedia, data yang ditunjukkan dalam Rajah 2 adalah daripada pemancar DC-AC asas. Pemancar asas ini ialah reka bentuk rujukan sumber terbuka. Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang pemancar tolak tarik jenis suapan elektrik ini, anda boleh log masuk ke tapak web Linellet dan melihat panduan aplikasi yang berkaitan.

Rajah 2: Beberapa faktor perlu dipertimbangkan semasa menghantar jarak - menerima analisis kuasa Pilih pemancar. Pemancar adalah kuasa sandaran (apabila penerima tidak wujud)? Adakah pemancar untuk membezakan penerima berkesan dan badan asing logam yang tidak berkaitan? Adakah litar persisian kepada EMI? Pemancar asas ialah Penyelesaian harga yang mudah dan murah. Memandangkan penapisan resonan pasif digunakan, spektrum EMI dikawal dengan baik pada frekuensi asas pemancar (kira-kira 130kHz).

Walau bagaimanapun, pemancar menghantar kuasa penuh tanpa mengira sama ada LTC4120 hadir, jadi kuasa sandaran agak tinggi. Pemancar juga tidak membezakan LTC4120 dan bahan asing logam, jadi objek logam yang tidak berkaitan mungkin dipanaskan oleh arus pusar induktif. Daripada PowerByProxi, anda boleh membeli dua pemancar sedia untuk disimen: Proxi-Point dan Proxi-2D.

Jarak penghantaran pemancar ini dan prestasi toleransi alternatif yang sama hampir sama dengan pemancar asas. Walau bagaimanapun, pemancar yang lebih maju ini boleh mengesan jika penerima aktif berasaskan LTC4120 wujud. Ciri ini membolehkan kedua-dua pemancar mengurangkan kuasa sandaran apabila penerima tidak wujud, dan jika kedua-duanya tidak berkaitan dengan bahan asing logam, pemancar ini ditamatkan.

Oleh kerana topologi suis jenis buck berkecekapan tinggi dan teknologi DHC, kecekapan keseluruhan sistem adalah kira-kira 50% hingga 55%. Nilai kecekapan ini boleh dikira menggunakan kuasa pengecasan bateri dibahagikan dengan kuasa input DC kepada pemancar. Kecekapan keseluruhan dan gandingan dan beban mempunyai hubungan yang besar.

Apabila mengecas bateri sel tunggal dicas pada 400 mA, komponen berdasarkan LTC 4120 dikekalkan dalam suhu ambien 10oC. Penerima berasaskan LTC4120 ditunjukkan dalam Rajah 3. Rajah 3: Komponen Papan Litar Demonstrasi Penerima LTC4120 Sistem Lain Mengkonfigurasi LTC4120 Sistem pengecasan wayarles berdasarkan jurang yang mengagumkan boleh mengecas bateri pada 400mA.

Berdasarkan bateri litium boleh dicas semula untuk banyak aplikasi pegang tangan, pek bateri litium-ion 1S (nominal 3.7V) dan 2S (7.4V nominal) adalah sangat biasa.

Pelanjutan kitaran hayat dan peningkatan fungsi keselamatan juga mewujudkan ruang pasaran yang hebat untuk bateri litium besi fosfat (Lifepo4). Selain itu, pek bateri jenis ini mempunyai pelbagai jenis voltan pengecasan sasaran kerana pelanggan ingin membuat pertukaran yang baik antara kapasiti bateri awal, kitaran hayat dan perubahan masa kapasiti pengekalan. Jika LTC4120 tidak mempunyai sebarang litar tambahan, adalah mungkin untuk mengecas satu dan dua bateri ion litium dan satu, dua dan 3 bateri ion fosfat, jadi permintaan untuk voltan pengecasan berbilang sasaran dapat dipenuhi.

Arus pengecasan boleh ditetapkan dalam julat 50 mA hingga 400 mA, manakala voltan pengecasan boleh ditetapkan dalam julat 3.5V hingga 11V. Sebagai tambahan kepada algoritma pengecasan arus malar / voltan malar terbina dalam, LTC4120 juga membekalkan pelbagai fungsi keselamatan bateri.

Tamatkan hujung keselamatan akhbar. Pemantauan suhu bateri bekalan input NTC, dan menangguhkan pengecasan secara automatik apabila keadaan suhu tidak selamat. Dua pin keadaan pengecasan membekalkan kitaran pengecasan dan maklumat status kerosakan.

Kesimpulan Dalam pelbagai jenis aplikasi, pengecasan tanpa wayar adalah berharga, meningkatkan kebolehpercayaan dan keteguhan. Adalah penting untuk mempertimbangkan berapa banyak kuasa dan kuasa mesti dihantar ke kebanyakan jarak, dan berapa banyak standard. Tentukan cara menangani kuasa beban maksimum dan yang paling teruk, kes gandingan yang paling teruk antara pemancar dan penerima selalunya sangat mudah.

Menguruskan kuasa tambahan yang tersedia dalam beban ringan atau tanpa beban dan gandingan maksimum mungkin mencabar. Untuk membantu menyahut cabaran ini, Lao Lel telah membangunkan LTC4120, yang membekalkan semua yang anda perlukan untuk mengeluarkan pengecas bateri radio yang padat dan berkecekapan tinggi. Teknologi DHCnya membolehkan jurang pemindahan yang sangat luas, sangat tidak responsif kepada gegelung penghantaran ke gegelung penerima.

LTC4120 ialah komponen utama sistem pengecasan bukan sentuhan pepejal. .