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无线充电器的频率和电容电感如何确定

最后更新:2023-02-01 07:07      发布商家:深圳市天杰机电有限公司
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产品/服务: DER谐振电容器的应用
商 家: 深圳市天杰机电有限公司
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有效期至: 长期有效
 
 
 1、无线充电有哪几个组成部分?
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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是怎样的?

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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?

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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

4、无线充电的通信机制是什么?

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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。

 
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