圖1中所示的系統(tǒng)具有較高的錯(cuò)位容限。當(dāng)線圈明顯錯(cuò)位時(shí)，LTC4125 能夠調(diào)整產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度以確保 LTC4120 接收到滿負(fù)荷充電電流。在圖1所示的系統(tǒng)中，長(zhǎng)達(dá) 12 mm 的距離可傳輸高達(dá) 2 W。

 

導(dǎo)電異物檢測(cè)

 

任何可行無線功率傳輸電路的另一個(gè)基本特征是能夠檢測(cè)發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)中是否存在導(dǎo)電異物。發(fā)射電路旨在向接收器提供數(shù)百毫瓦以上的功率，需要能夠檢測(cè)是否存在導(dǎo)電異物，以防止異物中形成渦流，導(dǎo)致發(fā)熱。

 

LTC4125 的 AutoResonant 架構(gòu)允許采用獨(dú)特方式，讓 IC 檢測(cè)是否存在導(dǎo)電異物。導(dǎo)電異物會(huì)降低串聯(lián) LC 網(wǎng)絡(luò)中的有效電感值。從而導(dǎo)致AutoResonant驅(qū)動(dòng)器提高集成全橋驅(qū)動(dòng)頻率。

 

【圖4. 存在和不存在導(dǎo)電異物時(shí)有LTC4125發(fā)送器LC諧振器電壓頻率比較。】

 

【圖5. 在無線電源系統(tǒng)中，LTC4125在103 kHz下驅(qū)動(dòng)24 H發(fā)射線圈，頻率限值為119 kHz，發(fā)射線圈表面溫度限值為41.5°C，LT3652HV在接收器端用作1 A單節(jié)LiFePO4（3.6 V浮動(dòng)）電池充電器。】

 

通過電阻分壓器對(duì)頻率限值進(jìn)行編程設(shè)置后，LTC4125在AutoResonant驅(qū)動(dòng)超過此頻率限值時(shí)，可在一段時(shí)間內(nèi)將驅(qū)動(dòng)脈沖寬度減小到零。這樣，當(dāng)LTC4125檢測(cè)到存在導(dǎo)電異物時(shí)，將停止傳輸功率。

 

注意，利用這種頻移現(xiàn)象來檢測(cè)是否存在導(dǎo)電異物，即可用諧振電容(C)和發(fā)射線圈電感(L)的容限換取檢測(cè)靈敏度的提高。對(duì)于每一個(gè)L值和C值的5%典型初始公差，可以用比典型LC值的預(yù)期固有頻率高10%的頻率進(jìn)行頻率限值編程，以獲得合理的異物檢測(cè)靈敏度和可靠的發(fā)送器電路設(shè)計(jì)。但是，更緊密的公差1%的元件設(shè)置的頻率限值僅比典型的預(yù)期固有頻率高3%，就可以獲得較高的檢測(cè)靈敏度，同時(shí)仍保持設(shè)計(jì)的魯棒性。

 

功率電平靈活性和性能

 

通過調(diào)整電阻和電容值，還可采用相同的應(yīng)用電路與不同的接收器IC配對(duì)，獲得更高的充電功率。

 

由于發(fā)射電路具有高效全橋驅(qū)動(dòng)器，并且接收電路采用高效降壓開關(guān)拓?fù)?，系統(tǒng)整體效率可高達(dá)70%。系統(tǒng)整體效率根據(jù)發(fā)射電路的直流輸入和接收電路的電池輸出數(shù)據(jù)計(jì)算得出。請(qǐng)注意，對(duì)于系統(tǒng)整體效率而言，兩個(gè)線圈的品質(zhì)因數(shù)及其耦合狀況，與電路的其余部分同樣重要。

 

LTC4125 的所有這些特性都是在發(fā)射器和接收器線圈之間未進(jìn)行直接通信的情況下實(shí)現(xiàn)的。因此可形成一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用設(shè)計(jì)，包括各種高達(dá)5 W的功率要求，以及許多不同的物理線圈配置。

 

【圖6. 使用LTC4125的典型全無線功率發(fā)送器電路板?！?/div>