1. marca, 2020

Rešitev za brezžični Li-Ion polnilnik za nosljive naprave vsebuje integriran Step-Down DC/DC pretvornik

Revija logo analog 300x84 - Rešitev za brezžični Li-Ion polnilnik za nosljive naprave vsebuje integriran Step-Down DC/DC pretvornik

LTC4126 je polno opremljen 7,5 mA brezžični litij-ionski (Li-Ion) polnilnik baterij z 1,2 V DC/DC pretvornikom brez tuljave, namenjen slušnim aparatom, brezžičnim slušalkam in drugim nosljivim izdelkom, ki potrebujejo brezžično polnjenje. Za popolno rešitev za brezžično polnjenje je LTC4126 mogoče kombinirati z ZVS tranzistorskim oddajnikom, ki temelji na LTC6990.

Učinkovit brezžični močnostni krmilnik
Nosljive naprave se vse bolj nagibajo k brezžičnemu polnjenju akumulatorjev, kar izboljša uporabniško izkušnjo z odpravo potreb po kablih ali izpostavljenih konektorjih na nosljivi napravi. DC/DC pretvornik LTC4126 vsebuje močnostni brezžični krmilnik, ki mu omogoča brezžično sprejemanje energije iz izmeničnega magnetnega polja, ki ga ustvari oddajna tuljava (na primer v rešitvi z LTC6990). Brezžični močnostni krmilnik usmeri izmenično napetost iz resonančnega kroga na strani sprejemnika v enosmerno napetost na pin VCC. Ta napetost se vodi na linearni polnilnik, ki uravnava polnjenje akumulatorja.

Ko LTC4126 prejme več energije, kot jo potrebuje, brezžični močnostni krmilnik regulira VCC vhod linearnega polnilnika tako, da zaduši resonančni krog sprejemnika. Na ta način linearni polnilnik deluje z visokim izkoristkom, saj njegov vhod ohranja tik nad napetostjo akumulatorja VBAT. Resonančni krog dobi tudi manj energije, ko je aktivirano vezje za dušenje, saj se resonančna frekvenca oddalji od oddajne frekvence.

Popoln linearni polnilnik baterij
Integriran linearni polnilnik Li-Ion baterij s konstantnim tokom (CC) / konstantno napetostjo (CV) v LTC4126 zagotavlja zdrave cikle polnjenja s celotnim naborom zaščitnih funkcij, vključno s samodejnim ponovnim polnjenjem, samodejnim izklopom s pomočjo varnostnega timerja, zaznavanjem slabe baterije in prekinitev polnjenja zunaj temperaturnega območja. LTC4126 vključuje signale stanja polnilnika in napetosti baterije, ki so lahko na voljo sistemskemu mikrokontrolerju.

Nizkošumni DC/DC pretvornik brez tuljav
LTC4126 vključuje integriran DC/DC pretvornik brez tuljave, ki omogoča reguliran izhod na sistemsko obremenitev iz baterije. DC-DC pretvornik v LTC4126 se lahko vklopi in izklopi z EN priključkom, kar omogoča nadzor z mikrokontrolerjem. EN priključek je možno uporabiti skupaj s PBEN priključkom na LTC4126 za izvajanje krmiljenja s tipkami, pri čemer ni potrebno dodatno debounce vezje.

Stikalni DC/DC pretvornik ima tri načine delovanja, odvisno od napetosti akumulatorja, za povečanje splošne učinkovitosti.

Popolno aplikacijsko vezje na majhnem tiskanem vezju

Zaradi zelo integrirane zasnove LTC4126 je za popolno rešitev brezžičnega polnilnika potrebnih le nekaj zunanjih komponent. Na aplikacijski plošči s premerom 6 mm lahko v notranjost slušnih aparatov ali ušesnih slušalk namestite celoten dizajn.

ZVS resonančni močnostni oddajnik z enim tranzistorjem
Oddajnik z enim tranzistorjem, ki je prikazan na sliki 4, je preprosto resonančno vezje, ki uporablja LTC6990 kot oscilator za pogon tranzistorja majhne moči. Za doseganje delovanja ZVS je nastavljena frekvenca resonančnega kroga oddajnika 1,29-krat večja od frekvence oscilatorja. Na ta način se izguba pri stikalni pretvorbi močno zmanjša in poveča se celotna učinkovitost brezžičnega polnjenja. Ta oddajnik potrebuje le nekaj komponent in ga je mogoče vgraditi v majhno ohišje.

Zaključek
LTC4126 je dobro zaščitena, visoko integrirana in izjemno kompaktna rešitev za sprejemnik brezžičnega polnilnika, ki je idealen za nosljive naprave. Celotna rešitev za brezžično polnjenje je enostavno dosegljiva s kombiniranjem LTC4126 (na nosljivi strani) in enim tranzistorskim ZVS oddajnikom, ki temelji na LTC6990 (na strani polnilne postaje).

Celovita rešitev, ki temelji na teh komponentah, ima nizke izgube energije in nizke stroške.

O avtorju
Wenwei Li je aplikacijski inženir za izdelke za proizvodnjo električne energije v podjetju Analog Devices v severnem Chelmsfordu, MA. Prejel je B.E. leta 2014 diplomiral na Univerzi Hunan v mestu Changsha na Kitajskem in je prejel M.S. na državni univerzi Ohio v Columbusu, OH, leta 2016. Dosegljiv je na wenwei.li@analog.com.

Analog Devices, Inc.
Avtor: Wenwei Li
2020_283_34
www.analog.com
Tags: