一種位置自由的低功耗無(wú)線充電系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　一套完整的無(wú)線充電系統(tǒng)包括TX 端和RX 端兩部分，無(wú)線充電的結(jié)構(gòu)類似于一個(gè)空心變壓器，能量傳輸通過(guò)線圈耦合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。通常發(fā)射線圈及其驅(qū)動(dòng)電路被安裝在一個(gè)充電板內(nèi)，接收線圈及其驅(qū)動(dòng)電路則被嵌入到需充電的設(shè)備中，如智能手機(jī)等。能量傳輸?shù)男逝c線圈之間的距離、線圈對(duì)齊的程度、線圈方向、線圈材質(zhì)、磁場(chǎng)屏蔽、阻抗匹配、發(fā)射頻率及占空比等因素有關(guān)。其中，線圈之間的距離及對(duì)齊程度對(duì)傳輸效率有極大的影響。

　　電路原理：采用3 個(gè)發(fā)射線圈陣列來(lái)擴(kuò)展充電區(qū)域，以便獲得更好的充電效率及體驗(yàn)。BQ500410A 以400 ms 的時(shí)間間隔依次使能3 個(gè)發(fā)射線圈，同時(shí)使能相應(yīng)的COMM 反饋信號(hào)通路的模擬開關(guān)。BQ500410A 會(huì)尋找最強(qiáng)的COMM 反饋信號(hào)，然后驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的發(fā)射線圈工作，以獲得最好的線圈匹配。因此，在同一時(shí)刻只有一個(gè)發(fā)射線圈是工作的，其他兩個(gè)發(fā)射線圈則處于待機(jī)狀態(tài)。為了減少電磁輻射，該無(wú)線充電系統(tǒng)還在收發(fā)兩端線圈的背部各增加了一塊鐵氧體隔磁片，使得能量傳輸?shù)膮^(qū)域被限制在了兩塊隔磁片之間，避免了無(wú)線充電系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的輻射對(duì)智能手機(jī)或其它設(shè)備帶來(lái)干擾。

　　通過(guò)增加TI的MSP430低功耗MCU配合 BQ500410A來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗。為了實(shí)現(xiàn)低功耗，一種最直接的方法是無(wú)負(fù)載時(shí)直接關(guān)斷電源使BQ50041A 完全關(guān)機(jī)。但是這樣做的話，包括充電狀態(tài)、錯(cuò)誤狀態(tài)、操作模式及驅(qū)動(dòng)引腳狀態(tài)信息等將會(huì)完全丟失。增加MSP430 后，BQ500410A 可以周期性的關(guān)機(jī)來(lái)節(jié)節(jié)省功耗，其喚醒信號(hào)由MSP430 來(lái)提供。同時(shí)，各種狀態(tài)信息也由MSP430 來(lái)保存，LED 狀態(tài)指示燈也由原先的BQ500410A 驅(qū)動(dòng)變?yōu)橛蒑SP430 來(lái)驅(qū)動(dòng)。如此一來(lái)，雖然系統(tǒng)的復(fù)雜度及成本提高了， 但是待機(jī)功耗由原先的300 mW 降低到90 mW 左右。

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)分析：

　　提出的無(wú)線充電系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的單線圈方案充電區(qū)域小的問(wèn)題，極大的提升了用戶體驗(yàn)。因此，本文的方案具有更高的市場(chǎng)價(jià)值。此外，本文增加的低功耗電路能夠?qū)⒋龣C(jī)功耗從300 mW 降到90 mW，能夠更好的滿足一些低功耗設(shè)備的需求。