小功率无线充电介绍(二)

无线充电的功率传输途径

无线充电发射端输入直流电压(DC Voltage)。

直流电压通过功率全桥,在SW1和SW2点产生交流电压(AC Voltage),其实就是一个方波。

方波加载在LC Tank两端产生一个交流电流(AC Current)。

交流电流通过线圈产生磁场。

接收端线圈感应到这个磁场,在接收端LC Tank产生交流电流(AC Current)。

交流电流通过整流桥转化为直流电压(DC Voltage) 。

直流电压再通过一个LDO和一个Charger给电池充电。

无线充电的控制回路

为了保证整个无线充电系统稳定,VRECT需要设定一个目标电压(Target Voltage),并通过一个反馈环路来控制;为了转化效率高,它的值通常设置成只比LDO高一点。

反馈环路会先采集VRECT电压,并与目标电压相减,产生一个误差信号(Control Error)。

误差信号会通过WPC规定的通信方式传到发射端的MCU,MCU会判断接收端是希望发射端增加能量还是减少能量。

MCU通过控制三个信号来控制发射的能量:

a,输入电压

b,功率全桥的开关频率

c,功率全桥的输入占空比

无线充电的通信机制

传达信息的本质在于要让信号发生变化。就比如我跟你招手,你看到我的手在变化,就知道我在叫你。

接收端在传达信息时,会在接收端LC Tank两侧接入或者接出一组电容。

电容的接入或者接出会引起发射端LC Tank的等效阻抗发生变化。

等效阻抗发生变化就会引起发射端LC Tank里面的电流发生变化,以及电容和电感连接处的电压(Coil Voltage)发生变化。

这个变化的信号就会被采集和解调,并传到MCU当中。

整个变化的规律就写在WPC协议当中,MCU利用WPC协议来知道接收端到底告诉了发射端什么信息。

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