用于可穿戴設(shè)備的無(wú)線鋰離子充電器解決方案包括集成降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器

LTC4126是一款全功能7.5 mA無(wú)線鋰離子（Li-Ion）電池充電器，內(nèi)置1.2 V無(wú)電感DC-DC轉(zhuǎn)換器，專為助聽(tīng)器、無(wú)線耳機(jī)和其他需要無(wú)線充電的空間受限的可穿戴產(chǎn)品而設(shè)計(jì)。LTC4126 可與一個(gè)基于 LTC6990 的 ZVS 單晶體管發(fā)射器組合，以形成一個(gè)完整的無(wú)線充電解決方案。

高效無(wú)線輸入電源控制器

可穿戴設(shè)備越來(lái)越傾向于無(wú)線電池充電，通過(guò)消除可穿戴設(shè)備上對(duì)電纜或裸露連接器的需求來(lái)改善用戶體驗(yàn)。LTC?4126 充電器、DC-DC 轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)無(wú)線電源控制器，使其能夠從發(fā)射線圈產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)無(wú)線接收電源 （例如在 LTC6990 解決方案中）。無(wú)線電源控制器將來(lái)自接收器側(cè)諧振電路的交流電壓整流為V的直流電壓抄送針。該直流電壓被饋送到線性充電器，線性充電器調(diào)節(jié)電池的電荷。

當(dāng) LTC4126 接收的能量超過(guò)其需要時(shí)，無(wú)線電源控制器將調(diào)節(jié)線性充電器的輸入 V抄送，通過(guò)將接收器諧振槽分流到地面。通過(guò)這種方式，線性充電器以高效率運(yùn)行，因?yàn)槠漭斎氡３衷诼愿哂陔姵仉妷?V.BAT.當(dāng)調(diào)車電路接合時(shí)，諧振電路接收的功率也較小，因?yàn)橹C振頻率與發(fā)射器頻率失諧。

圖1.交流輸入整流和直流軌電壓調(diào)節(jié)。

全功能線性電池充電器

LTC4126 中的集成式恒流 （CC） / 恒壓 （CV） 線性鋰離子電池充電器通過(guò)一套完整的保護(hù)功能（包括自動(dòng)再充電、安全定時(shí)器自動(dòng)終止、電池不良檢測(cè)和超出溫度范圍的充電暫停）來(lái)確保健康的充電周期。LTC4126 包括可傳遞至系統(tǒng)微控制器的充電器狀態(tài)和電池電壓電平信號(hào)。

無(wú)電感低噪聲DC-DC轉(zhuǎn)換器

LTC4126 包括一個(gè)集成式無(wú)電感充電泵 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器可從電池向系統(tǒng)負(fù)載提供一個(gè)穩(wěn)定的輸出。LTC4126 的 DC-DC 轉(zhuǎn)換器可通過(guò)其 EN 引腳接通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)由一個(gè)微處理器進(jìn)行控制。EN 引腳也可與 LTC4126 的 PBEN 引腳結(jié)合使用，以實(shí)現(xiàn)按鈕控制 — 無(wú)需額外的去抖動(dòng)電路。

電荷泵DC-DC轉(zhuǎn)換器具有三種工作模式（取決于電池電壓），以提高整體效率。

圖2.理論最大轉(zhuǎn)換器效率與電池電壓的關(guān)系。

圖3.完整的 6 mm 直徑無(wú)線電池充電器接收器，帶集成 DC-DC 轉(zhuǎn)換器和充電器狀態(tài)輸出。

微型PCB板上的完整應(yīng)用電路

由于 LTC4126 的高度集成度設(shè)計(jì)，一個(gè)完整的無(wú)線充電器接收器解決方案只需要幾個(gè)外部組件。應(yīng)用板尺寸為直徑為6 mm，整個(gè)設(shè)計(jì)可以安裝在助聽(tīng)器或耳塞內(nèi)部。

單晶體管ZVS諧振式無(wú)線電源發(fā)射器

圖4所示的單晶體管發(fā)射器是一個(gè)簡(jiǎn)單的諧振電路，使用LTC6990作為振蕩器來(lái)驅(qū)動(dòng)低功率晶體管。為了實(shí)現(xiàn)ZVS操作，發(fā)射器諧振電路頻率設(shè)置為振蕩器頻率的1.29倍。這樣，開(kāi)關(guān)損耗大大降低，整體無(wú)線充電效率提高。該變送器只需要幾個(gè)組件，可以安裝在一個(gè)小箱子里。

圖4.完整的無(wú)線充電解決方案，具有單晶體管 ZVS 發(fā)射器和 LTC4126 接收器。

圖5.當(dāng) fTX_TANK= 1.29 × f駕駛.

結(jié)論

LTC?4126 是一款保護(hù)良好、高度集成且極其緊湊的無(wú)線充電器接收器解決方案，非常適合可穿戴設(shè)備。通過(guò)將 LTC4126 （在可穿戴設(shè)備側(cè)）與一個(gè)基于 LTC6990 的 ZVS 單晶體管發(fā)射器 （在充電站側(cè)） 相結(jié)合，可以輕松實(shí)現(xiàn)完整的無(wú)線充電解決方案?；谶@些器件的完整解決方案具有低功耗和低成本的特點(diǎn)。

審核編輯：郭婷