從汽車到手機，每個人都在關(guān)注電池。具有諷刺意味的是，這個曾經(jīng)被忽視的組件現(xiàn)在可以成就或破壞設(shè)計和聲譽。更復雜的是，可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的日益普及意味著工程師面臨著一系列新的挑戰(zhàn)和限制。電池及其充電解決方案必須更小、更高效、更密集，并且不需要設(shè)備上的充電端口，否則會導致整個設(shè)計失去防水認證或容易受到灰塵的影響。為了滿足這些新的限制，ST 發(fā)布了無線電池充電器發(fā)射器 （ STWBC-WA ） 和接收器 （ STWLC04） 提供非常高的效率，只有直徑只有 1 厘米的線圈和一些獨特的功能。為了更快、更輕松地利用該解決方案，ST 還提供了包含這兩個組件和工具的評估板 （ STEVAL-ISB038V1 ），以縮短開發(fā)時間。

無線充電，也稱為感應充電，當然不是什么新鮮事物，因為它基于法拉第感應定律，而尼古拉特斯拉在 1890 年代首次試驗了它的原理。很簡單，充電器使用發(fā)射器從電源（壁式插座、USB 端口等）汲取電流，將其發(fā)送到線圈以感應電磁場。然后，設(shè)備中的接收器靠近，因此它的線圈可以“拾取”發(fā)射器的磁場。換句話說，接收器的線圈開始以相同的頻率共振，以產(chǎn)生電流，為系統(tǒng)供電或為電池充電。

靈活的無線充電接收器

直到最近，無線充電技術(shù)效率低下且難以實施，通常導致設(shè)備體積龐大，只能使用非常特定的充電器組。ST 的 STWLC04 1 W 無線充電接收器改變了這一切。該芯片的尺寸僅為 3.12 毫米 x 4.73 毫米，其降壓轉(zhuǎn)換器的效率為 90%，并且符合市場標準意味著它可以與絕大多數(shù)已出貨的發(fā)射器配合使用。

將 STWLC04 與競爭對手區(qū)分開來的一項功能是嵌入式 32 位微控制器，它使用 16 KB ROM 和 2 KB RAM，比當今銷售的大多數(shù)接收器先進得多。它不僅允許更大的控制以確保穩(wěn)定運行，而且自定義設(shè)置可以存儲在內(nèi)存中。因此，STWLC04 既可以是自主的，也可以由主機控制，它既可以用作穩(wěn)壓輸出為 5 V 的電壓源，也可以用作鋰離子或鋰聚合物電池充電器，為工程師提供無與倫比的靈活性。

高效無線充電發(fā)射器

ST 也是少數(shù)幾家設(shè)計了與接收器一起工作的發(fā)射器并將設(shè)計靈活性概念擴展到充電器的公司之一。因此，STWBC-WA 提供了出色的可擴展性，這意味著它既可以設(shè)置為支持高達 1 W 功率級別的半橋拓撲，也可以使用更大的線圈和全橋拓撲來支持高達 3 W 的功率級別。此外，集成驅(qū)動器的存在簡化了設(shè)計并降低了成本，因為無需在 MOSFET 和發(fā)射器之間放置其他外部組件。

STWBC-WA 與 USB 電源配合使用，因此工程師將能夠提供 USB 充電，而無需調(diào)整或修改他們的設(shè)計。它還能夠監(jiān)控接收器所需的功率水平。當設(shè)備的電池充滿時，發(fā)射器會調(diào)制電磁場以減少浪費并提高效率和工作溫度。

即插即用

最后，ST 將接收器和發(fā)射器打包到一個出色的開發(fā)套件 STEVAL-ISB038V1 中，該套件帶有圖形界面，允許工程師快速配置他們的系統(tǒng)以及監(jiān)控行為，從而降低學習曲線。ST 還提供了有助于調(diào)整過程的指南，并提供文檔以快速開始開發(fā)。由于無需安裝驅(qū)動程序，因此只需使用 USB 端口將電路板插入 Windows PC 即可開始試驗。

因此，工程師將能夠測試實施的不同功能和安全措施。例如，異物檢測確保金屬物體不會意外觸發(fā)發(fā)射器或接收器，這可能會產(chǎn)生破壞性影響。還有適當?shù)臒岜Ｗo措施，以防止設(shè)備過熱。

審核編輯：郭婷