一、無線充電
無線充電技術主要分為小功率感應式和大功率諧振式,它相較于有線充電技術,具有以下優點:
1. 沒有為被充電物體留下的充電接口,減少灰塵、水等對充電的影響。
2. 不像有線充電一樣對產品規格具有一一對應性,無線充電可適用于多種產品。
3. 沒有線的束縛,更利于智能手機用戶的產品體驗感受。
4. 設備磨損率低,節省材料。
5. 在醫學領域中,更方便于對植入人體醫療設備充電
雖然無線充電技術優點如此之多,缺點也是很明顯的:
1. 電能轉化率較低,終端易因功率耗損發燙
2. 充電效率低,比有線充電慢
3. 成本較高,存在商業推廣難度
4. 產品維修存在難度,加重成本負擔
從可持續發展的行業大方向來看,無線充電會得到更好的發展前景。
2013年,潘力設計了一種鋰電池無線充電模塊,采用電磁感應方式,充分結合了磁耦合技術和開關電源技術。在電源為12V的電壓下,接收端能穩定輸出4.2V充電電壓,并且電路發射端設有電路保護功能,能夠有效防止功率mos管被擊穿、短路等問題。整體電路結構簡單,工作穩定。
【互感耦合實現電能的無線饋送】
二、鋰電池無線充電電路設計
由于放大后的振蕩輸出是用于功率而不是信號,波形失真并不重要。功率場效應管電路滿足振幅足夠、電路簡單的需求,所以選用功率MOS管功放電路。
【場效應管功放電路圖】
功放電路中合適的MOS管選擇條件:
l 選用VGS正向導通的NMOS管
l 導通電阻小
l 開關延時短
可選用的VBsemi微碧MOSFET晶體管型號:
①IRF640P
②VBZM4N30
③VBZE4286
④VBZE40N10
⑤VBZE30N10
⑥VBZM630Y
發射電路振蕩器部分選用UC38428/3843控制器,優點是價格便宜、外部電路簡潔、自帶鋰電池電路保護板功能、可直接驅動功率MOS管。
接收端采用bq24002鋰電池充電管理芯片,它能穩定地輸出4.2V的充電電壓,充電電流可由設計者自行設計,并且工作電壓最高可達13V,適用于無線充電。
【發射部分電路圖】
【接收部分電路圖】
三、微碧半導體MOS管封裝及應用
微碧半導體企業主要產品的封裝有:SOP-8 、TO-220(F)、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN等系列封裝產線。AO3400
【微碧部分MOS管產品封裝】
廣泛應用于3C數碼、安防設備、測量儀器、廣電教育、家用電器、軍工/航天、可穿戴設備、汽車電子、網絡通信、物聯網IoT、新能源、醫療電子、照明電子、智能家居、電腦主板顯卡、MID\UMPC 、GPS、藍牙耳機、PDVD、車載DVD、汽車音箱、液晶顯示器、移動電源、手機電池(鋰電池保護板)、LED電源等產品。微碧半導體有限公司以飽滿的激情,拼搏務實的干勁,不斷創新進取,致力于為客戶群體打造出一座高效、便捷、直通、優質的服務橋梁。
四、參考文獻
[1]張廣冬,郝昕玉,袁鐵軍,宋樹權.無線充電技術發展綜述[J].電子科技,2016,29(12):170-172+179.
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[3]高倩. 智能化鋰電池充電管理[D].北京交通大學,2012.
[4]程立文.手機電池的未來發展方向[J].電源技術,2008(01):6-8.
[5]野澤哲生,蓬田宏樹,林詠.偉大的電能無線傳輸技術[J].電子設計應用,2007(06):42+44-45+48-50+52-54.