面向無線快速充電應用的調(diào)壓方案設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間：2021-04-02 17:18:22
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跟著科技的開展，人們的日子節(jié)奏加快，對手機等移動設備的運用頻率不斷提高，使得一般的無線充電方案現(xiàn)已無法滿意運用需求。因此，效率高且煩擾小的無線快速充電方案急需走進人們的日子。DC/DC調(diào)壓是一種可以完結電壓數(shù)字可控的調(diào)壓辦法，因其效率高和穩(wěn)定性好等長處被廣泛運用。根據(jù)DC/DC調(diào)壓原理別離規(guī)劃出兩種運用于無線快速充電的定頻調(diào)壓方案，并對電路參數(shù)設置進行理論推導，終究對規(guī)劃的方案進行完結。功用測驗及樣板充電試驗驗證了理論推導和方案規(guī)劃的正確性和有效性，標明其具有重要運用價值。
關鍵詞：無線充電快速充電定頻調(diào)壓DCDC中圖分類號： TN710
0 導言
跟著手機、智能手表等移動設備的快速開展，無線充電技術的開展現(xiàn)已從理論研討層面逐步走向商業(yè)化[1]。近年來，人們對于手機的依賴性越來越強，手機不斷耗電的一同急需快速充電，因此催生了無線快速充電技術的研討和商業(yè)化運用。
在傳統(tǒng)的無線傳輸系統(tǒng)中，發(fā)射功率一般通過變頻或許定頻調(diào)占空比的辦法進行調(diào)度。這種辦法因為其不斷變化的頻率或占空比，可能會對充電設備造成煩擾[2]，使得充電設備的充電效率差且充電進程不穩(wěn)定。作為手機工作的佼佼者，蘋果公司選用的無線快速充電方案即為定頻調(diào)壓方案，即固定工作頻率，根據(jù)動態(tài)的負載功率需求操控調(diào)壓單元，終究完結動態(tài)的功率輸出[3]。這種方案能讓無線充電對手機的煩擾降到最小[4]，但要求完結多擋位的負載電壓精準調(diào)整需求核心處理器(Microcontroller Unit，MCU)具有較高的PWM工作頻率，然后添加運用本錢及功耗，亦會影響產(chǎn)品的電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)[3]。定頻調(diào)壓方案盡管具有較高的規(guī)劃要求，但可以給用戶帶來更好的充電穩(wěn)定性、充電效率以及更安全的充電環(huán)境，因此在蘋果公司的推動下勢必會成為未來主流的無線充電辦法[5]。
現(xiàn)在，現(xiàn)已有一些DC/DC調(diào)壓辦法可以為定頻調(diào)壓方案提供借鑒。文獻[6]提出了一種通過DAC調(diào)度DC/DC輸出電壓的電路方案，可以完結DC/DC輸出電壓的數(shù)字可控。文獻[7]探討了根據(jù)DC/DC開關穩(wěn)壓器的數(shù)控電源規(guī)劃方案，可以完結同一數(shù)控電源系統(tǒng)吞并恒壓恒流功用，且具有較高的輸出精度。
根據(jù)以上規(guī)劃，本文提出面向無線快速充電運用的兩種定頻調(diào)壓方案：IDAC方案和PWM方案。它們的明顯特點是：(1)無需選用高主頻的MCU，只需通過MCU產(chǎn)生操控信號操控調(diào)壓單元然后完結精準牢靠的電壓調(diào)度;(2)避免輸出級直接遭到輸入電壓的影響[8]，使得搭載無線快速充電技術的產(chǎn)品功用更加穩(wěn)定;(3)通過固定頻率調(diào)度電壓操控發(fā)射功率，可以有效避免無線充電對手機的通訊煩擾。試驗驗證了這兩種方案可以完結寬規(guī)模的電壓調(diào)度，滿意蘋果手機的無線快速充電效果。
