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低功率无线电源设计技巧
作者:    来源:    时间:2016-08-09 17:50:13浏览量:

低功率无线电源设计技巧

  图1:典型无线电源系统架构图

  参考文献 [2] 详细介绍了无线电源的基本概念,而参考文献 [3至6]为无线电源器具提供了其它系统设计指南。

  将功率性能扩展至10W 就不得不有几点额外的考虑。首先,必须将硅功率元件设计成能够处理所需的峰值和持续功率水平。在发射器端,功率FET元件在发射控 制器的外部,所以可按照需要将它们升级为能够处理峰值电流。在接收器端,解决方案的小尺寸是十分重要的,集成FET器件被用来提供单芯片器具。为了提供高 效率并改进热性能,与之前的5W接收器相比,RX控制器中的FET具有更低的RDS(on)。磁性元件,即TX和RX线圈也必须具有能够处理10W电源传 输所需的更高峰值电流的额定值。最后,由于10W系统的磁场强度更高,相对于5W系统来说,接收器端的屏蔽范围就需要扩大。这对于为系统中的金属元件提供 更好的屏蔽,最大限度地降低接收器端的“临近、接触金属”损耗,并尽可能地提高系统效率也是有必要的。

  现在再来参考一下图1,我们注意到RX控制器提供到TX控制器的反馈,要求TX根据不同负载条件,以及线圈对齐/耦合效率等的需求来改变其输出功率。一种 改变输出功率的常见方法是用恒定振幅/可变频率ac信号来激励线圈。另外一个替代方法是用可变振幅/固定频率激励。

  可变频控制免除了对于 TX端上可调前置稳压级的需要,而是依靠TX/RX谐振电路的共振调谐。当TX工作频率接近共振点时,最大可能功率从TX传输到 RX。为了减少传递到RX端的功率,TX控制器增加其频率,使其远远高于共振峰值。在RX需要较少的功率等较轻负载情况下,TX频率往往会增加。然而,这 个方法使得电力传输/控制过程在很大程度上取决于线圈调节。当在较高功率水平下使用时,一个可变频率架构在电磁干扰 (EMI) 控制方面也会提出一些问题。扁平线圈电感制造厂

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