Включва безжична енергия с Tx / Rx референтните комплекти на IDT

MWC 2018: чудесата на графена (Април 2019).

Anonim

Включва безжична енергия с Tx / Rx референтните комплекти на IDT


Двете платформи за оценка от IDT Ви помагат бързо и удобно да интегрирате безжичната мощност във Вашите проекти.

Търсенето на безжична връзка продължава

Въпреки продължаващото разпространение на безжичните технологии в различните им форми, трябва само да погледнем на електропровода, за да си припомним, че металните проводници са все още предпочитаният начин за прехвърляне на електрическата енергия от източника към товара. Но дори тази парадигма е предмет на иновации и една от компаниите, които се стремят да стимулират тази иновация, е технологията за интегрирани устройства (IDT). В тази статия ще разгледаме решение за безжично захранване, включващо оценъчни табла за IC и P9025AC приемник IC за P9038 IDT.

Но първо: Защо безжичната мрежа "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/IDT1_withquarter.JPG" />

Две сложни интегрални схеми, множество пасивни компоненти, огромна трансмитерна бобина, малко по-малко огромна бобина за зареждане, две внимателно проектирани ПХБ.,,, Само честно е да се направи първоначалното предположение, че кабелите и съединителите са тук, за да останат. Но проблемът не е толкова прост, така че нека накратко да обсъдим някои предимства на безжичната енергия.

Първо, трябва да се признае, че безжичното предаване на енергия привлича вродената човешка благодарност за новите и различни. Това не е вид анализ на разходите и ползите, който ще видите в инженерния учебник, но това е реалност, особено в контекста на пазара на потребителска електроника. Има обаче предимства от по-"научен" характер, повечето от които са свързани с отсъствието на съединители. Адаптерът, захранван от батерии от $ 500, е безполезен, ако не можете да го презаредите, защото конекторът се е провалил по някакъв начин или по друг начин - контактите се корозират, корпусите се размазват, щифтовете се огъват, контактите се износват, Съединителите също са пречка за наистина водоустойчив продукт; с безжично предаване на енергия, напълно потопяеми преносими устройства стават много по-осъществими. И тогава има проблем с съвместимостта: по-малко съединители означава по-малко проблеми с поддържането на механична хармония между стария и новия хардуер или между продуктите на различни производители.

Също така трябва да имаме предвид, че самото устройство се нуждае само от приемната част на схемата за безжично предаване на енергия. По-голямата (и по-скъпа) част е предавателят, но в идеалния случай предавателят ще бъде включен в стандартен безжичен модул за зареждане. По този начин, човек може да притежава половин дузина безжично задвижвани приспособления, но само една станция за зареждане, която е съвместима с всички приспособления. Вярно е, че приемникът - на около 3 см х 6.5 см - не е съвсем "компактен" от днешните стандарти, но със сигурност има много продукти, които могат да намерят място за този модул, просто защото са толкова тънки.

Двойката за оценка

Екипите за оценка P9038 и P9025AC заедно образуват решение за безжично захранване, съвместимо с 5 Watt, Qi. Стандартът "Qi" (произнасящ се "chee") е установен набор от указания за проектиране на устройства, които включват индуктивен или резонансен трансфер на мощност. Индуктивното пренасяне на мощност изисква предавателят и приемникът да са доста добре подравнени и да са разделени с по-малко от приблизително 7 mm; резонансният трансфер на мощност е по-гъвкав по отношение на изравняването и разстоянието на разделяне, но за сметка на по-ниска ефективност и в някои случаи по-високи нива на електромагнитни смущения (EMI). Дъските, обсъждани в тази статия, използват индуктивен трансфер на мощност.

IDT подчертава, че тези справочници не са онова, което обикновено мислим като дъски за оценка. Те не са предназначени предимно за експериментиране, а за бързо интегриране в съществуващи или предстоящи проекти. Оформлението на платките е оптимизирано по отношение на производителност и размер, с минимално осигуряване на тестови точки, заглавки или други компоненти, което би улеснило обширната оценка. Наред с самите табла IDT доставя схеми, Gerber файлове, насоки за оформление и различни други цифрови ресурси. Тук е доста обширният списък на техническата документация за приемника:

Можем да съберем няколко пункта за данни, за да оценим възможностите за регулиране на натоварването на изходния етап. (Всички измервания в този раздел предполагат оптимално изравняване между предавателя и приемника.) При никакъв товар изходът е 5.34 V, както е показано по-горе. Следващата таблица показва изходното напрежение, тъй като токът на товара се увеличава.

натоварванеИзходно напрежениеИзходен ток
50 Ω5.28 V106 mA
33 Ω5.24 V159 mA
25 Ω5.22 V209 mA
13 Ω5.20 V400 mA

По този начин, в този диапазон на умерен изходен ток, имаме 1.5% намаление на изходното напрежение. Това е малко по-високо от това, което бихме очаквали от стандартен линеен регулатор IC, но със сигурност не е сериозен проблем, особено като се има предвид, че повечето приложения ще регулират производителността на P9025AC до по-ниско напрежение.

Измерванията, извършени с допълнителни 3 мм разделяне между предавателя и приемника, показват, че регулирането на натоварването не е отрицателно повлияно от умереното нарастване на разстоянието.

Сега нека да разгледаме шума на изхода. Тази първа следа обхваща шума на изхода без товар.

Тук виждаме 15 mV peak-to-peak вълна на изхода, което е доста добро - всъщност 15 mV peak-to-peak е уважаван спектър на шума за стандартните комутационни регулатори, които получават входна мощност чрез медна PCB следа, а не осцилиращо магнитно поле. Честотата на шума обаче може да доведе до проблеми при много чувствителни приложения. При 120 kHz тази вълна би била по-трудна за филтриране от шума от регулаторите за превключване, много от които вече работят на честоти над 1 MHz.

Ето шума на изхода с натоварващ ток 400 mA:

Честотата е по-висока, но важната точка е, че амплитудата е почти същата. Това показва, че шума на изхода не се различава значително при товарния ток, което е добро нещо. Следващата следа е шумът с натоварващ ток от 400 mA и допълнителни 3 mm разстояние между предавателя и приемника.

Въз основа на тези резултати изглежда, че изходният шум на P9025AC не е силно повлиян от умерените колебания в тока на натоварване или в разстоянието за разделяне.

Близост и изравняване

Изложените по-горе измервания ни дават основание да смятаме, че тези справочници за IDT могат да постигнат стабилно безжично безжично захранване - ако дъските са правилно подравнени и разделени с подходящо разстояние. С други думи, ако искате надеждно изпълнение, вашето устройство трябва да наложи механични ограничения, които да осигурят приемлива пространствена връзка между предавателя и приемника.

Първо, нека разгледаме оперативните ограничения. Изходното напрежение ще бъде автоматично деактивирано при следните условия:

  • когато разстоянието между бобината на предавателя и приемащата бобина надвиши приблизително 18 mm
  • когато отклонението надвишава това, което е изобразено в следващите три изображения