如何进行无线充电器的电路设计?
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无线充电器基本功能是通过线圈将H电能H以H无线H方式传输给电池。只需把电池和接收设备放在充电平台上即可对其进行充电。实验证明.虽然该系统还不能充电于无形之中.但已能做到将多个校电器放置于同一充电平台上同时充电。免去接线的烦恼。无线充电系统主要采用电磁感应原理,通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。如图1所示,系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电,或用24V直流电端直接为系统供电。经过H电源管理H模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个H电感H线圈耦合能量,次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。
无线充电器是指不用传统的充电电源线连接到需要充电的终端设备上的充电器,采用了最新的无线充电技术,通过使用线圈之间产生的磁场,神奇的传输电能,电感耦合技术将会成为连接充电基站和设备的桥梁。当前的大部分充电器,例如iPad 和iPhone ,都通过金属电线直接接触的方式,给设备内置电池充电。无线充电技术的优势在于便捷性和通用性。缺点就是效率低和只能提供电能。而Apple 的Dock 连接器不仅仅提供电能,同时还能把音频和视频文件通过USB 接口同步到设备上。不过,无线充电技术还是会给 WiFi 和电池技术带来进步的。对于不需要数据传输的设备来说,这一新技术将会大大减少用户所需各种充电器的数量。另外,通过采用无线充电技术,公共移动设备充电站将会有可能成为现实。
1、无线充电有哪几个组成部分?
左侧为TX,也就是发射端,对应产品就是无线充电发射器。右侧为Rx,也就是接收端,对应产品就是带无线充电功能的手机等。TX端:MCU,功率全桥,以及由电感和电容组成的LC谐振Tank,其中电感就是发射端线圈。RX端:MCU,整流桥,LDO,Charger芯片,电池,以及LC谐振Tank,其中电感就是接收端线圈。
2、无线充电的功率传输途径怎样的
无线充电发射端输入直流电压(DC Voltage)。直流电压通过功率全桥,在SW1和SW2点产生交流电压(AC Voltage),其实就是一个方波。方波加载在LC Tank两端产生一个交流电流(AC Current)。交流电流通过线圈产生磁场。接收端线圈感应到这个磁场,在接收端LC Tank产生交流电流(AC Current)。交流电流通过整流桥转化为直流电压(DC Voltage) 。直流电压再通过一个LDO和一个Charger给电池充电。
3、无线充电的控制回路是怎样的?
为了保证整个无线充电系统稳定,VRECT需要设定一个目标电压(Target Voltage),并通过一个反馈环路来控制;为了转化效率高,它的值通常设置成只比LDO高一点。反馈环路会先采集VRECT电压,并与目标电压相减,产生一个误差信号(Control Error)。误差信号会通过WPC规定的通信方式传到发射端的MCU,MCU会判断接收端是希望发射端增加能量还是减少能量。MCU通过控制三个信号来控制发射的能量:输入电压功率全桥的开关频率功率全桥的输入占空比备注:为什么可以通过控制这三个信号来控制发射能量?后面的伏达学堂会对它做阐述。
4、无线充电的通信机制是什么
传达信息的本质在于要让信号发生变化。就比如我跟你招手,你看到我的手在变化,就知道我在叫你。接收端在传达信息时,会在接收端LC Tank两侧接入或者接出一组电容。电容的接入或者接出会引起发射端LC Tank的等效阻抗发生变化。等效阻抗发生变化就会引起发射端LC Tank里面的电流发生变化,以及电容和电感连接处的电压(Coil Voltage)发生变化。这个变化的信号就会被采集和解调,并传到MCU当中整个变化的规律就写在WPC协议当中,MCU利用WPC协议来知道接收端到底告诉了发射端什么信息。
无线充电系统主要采用电磁感应原理,通过线圈进行能量耦合实现能量的传递。系统工作时输入端将交流市电经全桥整流电路变换成直流电,或用24V直流电端直接为系统供电。经过H电源管理H模块后输出的直流电通过2M有源晶振逆变转换成高频交流电供给初级绕组。通过2个H电感H线圈耦合能量,次级线圈输出的电流经接受转换电路变化成直流电为电池充电。