100mA無線充電解決方案具有最佳的功率傳輸和安全功能

LTC?4124是一款高性能100 mA無線鋰離子電池充電器接收器，為空間受限的應(yīng)用提供微型整體解決方案，只需很少的外部組件。LTC4124 與 LTC4125 — 一款具有最佳電源搜索和異物檢測功能的無線電源發(fā)送器配對，以創(chuàng)建一個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

無線充電在小型便攜式和可穿戴設(shè)備中越來越受歡迎。這并不奇怪。沒有裸露的連接器和端口，設(shè)備更加強大，最終用戶體驗也大大簡化。為了克服這些器件（例如助聽器）帶來的典型空間限制，LTC4124 集成了一個無線電源管理器 — 將來自無線諧振電路的交流電壓轉(zhuǎn)換為一個穩(wěn)定的 DC 電壓。然后將該直流電壓饋入功能齊全的線性電池充電器，以提供健康的電池充電周期。這種高集成度導(dǎo)致一個非常小、功能齊全的無線充電裝置，只需要增加一個接收器諧振箱和電池本身。

高效無線電源管理器

如圖 2 所示，當(dāng) LTC4124 接收的能量多于電池充電所需的能量時，IC 中的無線電源管理器將保持 IC 的輸入電壓 V抄送，通過將接收器諧振槽分流到地面來降低。通過這種方式，線性充電器非常高效，因為它的輸入始終保持在電池電壓 V 上方巴特.當(dāng)調(diào)車電路接合時，諧振電路接收的功率也較小，因為諧振頻率與發(fā)射器頻率失諧。

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(diào)節(jié)。

利用 LTC4125 發(fā)射器完成無線充電設(shè)計

圖 3 所示的 LTC4125 是一款高性能自諧振器?具有完整保護功能的無線發(fā)射器，適用于無線充電應(yīng)用。LTC4125 中的最佳功率搜索功能根據(jù)接收器負(fù)載要求來調(diào)整發(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)送器接收不需要的功率。

圖3.100 mA LTC4124充電器接收器與LTC4125自諧振發(fā)射器配對，可實現(xiàn)最佳電源搜索操作。

當(dāng)與 LTC4124 配對時，LTC4125 全橋諧振驅(qū)動器可轉(zhuǎn)換為半橋驅(qū)動器，以利用更精細(xì)的分辨率搜索步驟，從而使低功率接收器能夠接收剛好足夠的功率來為電池充電。當(dāng)電池接近完全充電時，LTC4124 進(jìn)入恒定電壓模式，從而減小了穩(wěn)定的充電電流。LTC4125 自動降低其功率輸送水平，以匹配接收器的較低功率需求。這有助于降低整個充電周期的功耗，從而使 LTC4124 充電器和電池保持冷卻。

圖4顯示了接收器電路在全功率和限流恒壓模式下的溫度。兩種條件下的溫度在室溫下均低于40°C。

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

當(dāng)充電器接收器遠(yuǎn)離發(fā)送器時，LTC4125 無法找到一個有源負(fù)載，并將其功率降低至待機模式，如圖 5 所示。圖 6 顯示了將異物放在發(fā)射器上時會發(fā)生什么情況 — LTC4125 檢測到一個高諧振頻率并進(jìn)入待機模式。

圖5.LTC4125 操作，未檢測到接收器。

圖6.LTC4125 可檢測異物。

結(jié)論

LTC4124 集成了一個無線電源管理器和一個全功能鋰離子電池充電器，以簡化空間受限型應(yīng)用中的無線充電器接收器設(shè)計。LTC4125 可用作 LTC4124 接收器的半橋發(fā)射器，以完善一個受到良好保護的高效無線充電解決方案。

審核編輯：郭婷