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小功率無線充電介紹(二)

無線充電的功率傳輸途徑

無線充電發射端輸入直流電壓(DC Voltage)。

直流電壓通過功率全橋,在SW1和SW2點產生交流電壓(AC Voltage),其實就是一個方波。

方波加載在LC Tank兩端產生一個交流電流(AC Current)。

交流電流通過線圈產生磁場。

接收端線圈感應到這個磁場,在接收端LC Tank產生交流電流(AC Current)。

交流電流通過整流橋轉化為直流電壓(DC Voltage) 。

直流電壓再通過一個LDO和一個Charger給電池充電。

無線充電的控制回路

為了保證整個無線充電系統穩定,VRECT需要設定一個目標電壓(Target Voltage),并通過一個反饋環路來控制;為了轉化效率高,它的值通常設置成只比LDO高一點。

反饋環路會先采集VRECT電壓,并與目標電壓相減,產生一個誤差信號(Control Error)。

誤差信號會通過WPC規定的通信方式傳到發射端的MCU,MCU會判斷接收端是希望發射端增加能量還是減少能量。

MCU通過控制三個信號來控制發射的能量:

a,輸入電壓

b,功率全橋的開關頻率

c,功率全橋的輸入占空比

無線充電的通信機制

傳達信息的本質在于要讓信號發生變化。就比如我跟你招手,你看到我的手在變化,就知道我在叫你。

接收端在傳達信息時,會在接收端LC Tank兩側接入或者接出一組電容。

電容的接入或者接出會引起發射端LC Tank的等效阻抗發生變化。

等效阻抗發生變化就會引起發射端LC Tank里面的電流發生變化,以及電容和電感連接處的電壓(Coil Voltage)發生變化。

這個變化的信號就會被采集和解調,并傳到MCU當中。

整個變化的規律就寫在WPC協議當中,MCU利用WPC協議來知道接收端到底告訴了發射端什么信息。

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