EPC9513無線功率接收器演示板快速上手

在無線充電技術(shù)不斷發(fā)展的今天，EPC9513演示板為工程師們提供了一個(gè)高效且實(shí)用的解決方案。它能夠在6.78MHz的頻率下，實(shí)現(xiàn)高達(dá)5W的5V穩(wěn)壓輸出，為移動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)品的無線供電提供了有力支持。下面就為大家詳細(xì)介紹這款演示板。

文件下載：EPC9513.pdf

一、EPC9513演示板概述

1. 基本功能

EPC9513是一款工作在6.78MHz（最低ISM頻段）的高諧振無線功率接收器，遵循AirFuel?標(biāo)準(zhǔn)（不包括BLE通信），可輸出最高5W的5V穩(wěn)壓電源，適用于為移動(dòng)設(shè)備等產(chǎn)品供電。

2. 電路組成

該演示板包含一個(gè)符合AirFuel聯(lián)盟3類標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備線圈和電路，其中有基于高頻肖特基二極管的全橋整流器、直流平滑電容和5V穩(wěn)壓器。穩(wěn)壓器基于SEPIC轉(zhuǎn)換器，采用了200V的EPC2019 eGaN? FET。為防止電路分流線圈的磁場(chǎng)，功率電路安裝在線圈背面，并配有鐵氧體屏蔽。

3. 性能參數(shù)

注：實(shí)際最大電流受工作溫度限制。

二、詳細(xì)電路設(shè)計(jì)

1. 原理圖

EPC9513的原理圖包含了設(shè)備線圈的調(diào)諧電路、用于EMI抑制的共模扼流圈、高頻整流器和基于SEPIC轉(zhuǎn)換器的輸出穩(wěn)壓器。默認(rèn)情況下，它針對(duì)所提供的特定線圈調(diào)諧到6.78MHz。調(diào)諧電路采用了并聯(lián)和串聯(lián)調(diào)諧方式，并且具有差分特性，可實(shí)現(xiàn)平衡連接并降低電容器的電壓。

2. 指示燈設(shè)計(jì)

板上設(shè)有兩個(gè)LED指示燈。綠色LED表示板上接收到的未穩(wěn)壓電壓大于4V；當(dāng)未穩(wěn)壓電壓超過36V時(shí)，紅色LED會(huì)亮起。

3. 過壓保護(hù)

EPC9513采用TVS二極管進(jìn)行有限的過壓保護(hù)，可將未穩(wěn)壓電壓鉗位到38V。當(dāng)接收線圈放置在高功率發(fā)射器上方且與發(fā)射線圈距離不足，同時(shí)負(fù)載連接較少或無負(fù)載時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)過壓情況。此時(shí)，TVS二極管會(huì)消耗大量功率，紅色LED亮起，應(yīng)盡快將接收器從發(fā)射器上移開，以防止TVS二極管過熱。

4. 工作模式

• 穩(wěn)壓模式：穩(wěn)壓器可提供5V的固定輸出電壓，并將輸出電流限制在1A。穩(wěn)壓器工作在280kHz，控制器具有過流保護(hù)功能。
• 旁路模式：通過插入跳線JP50可禁用穩(wěn)壓器，將負(fù)載直接連接到未穩(wěn)壓輸出端。此模式下無過流保護(hù)。

5. 測(cè)量連接

EPC9513配備了開爾文連接，便于準(zhǔn)確測(cè)量未穩(wěn)壓和穩(wěn)壓輸出電壓。還可使用內(nèi)置的分流電阻測(cè)量整流電壓電流。此外，板上設(shè)有開關(guān)節(jié)點(diǎn)測(cè)量連接，可低電感連接示波器探頭，獲得可靠的波形。

6. 適配發(fā)射器

EPC9513可與EPC9127（10W EPC9510）、EPC9128（16W EPC9509）、EPC9120（33W EPC9512）和EPC9121（10W EPC9511）等發(fā)射器配合使用。

三、快速啟動(dòng)步驟

1. 使用穩(wěn)壓器操作

• 確保整個(gè)系統(tǒng)（包括無線功率發(fā)射器）完全組裝好，且未安裝跳線JP50。將負(fù)載連接到穩(wěn)壓輸出端，并按圖3連接所有所需儀器。
• 開啟無線功率發(fā)射器，通過綠色LED、未穩(wěn)壓電壓和輸出電壓觀察EPC9513是否接收功率。
• 確認(rèn)工作正常后，觀察設(shè)備板上的輸出電壓和其他參數(shù)。
• 關(guān)機(jī)時(shí)，按相反順序操作。

2. 旁路穩(wěn)壓器操作

• 確保整個(gè)系統(tǒng)完全組裝好，安裝跳線JP50。將負(fù)載連接到未穩(wěn)壓輸出端，并按圖3（適用時(shí)）連接所有所需儀器。
• 開啟無線功率發(fā)射器，通過綠色LED、未穩(wěn)壓電壓和輸出電壓觀察EPC9513是否接收功率。
• 確認(rèn)工作正常后，觀察設(shè)備板上的輸出電壓和其他參數(shù)。
• 關(guān)機(jī)時(shí)，按相反順序操作。

3. 測(cè)量注意事項(xiàng)

測(cè)量開關(guān)節(jié)點(diǎn)等高頻內(nèi)容時(shí)，要注意避免使用長(zhǎng)接地線。板上內(nèi)置了示波器探頭連接（首選方法），可簡(jiǎn)化開關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓的測(cè)量。

四、使用注意事項(xiàng)

1. 兼容性問題

不要將EPC9513接收器與符合AirFuel標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射器一起使用，因?yàn)樵撓到y(tǒng)無法與源進(jìn)行通信以正確設(shè)置所需的工作條件，可能導(dǎo)致故障。如需使用，可聯(lián)系EPC獲取操作說明。

2. 熱管理

設(shè)備上沒有散熱片，實(shí)驗(yàn)評(píng)估時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)使穩(wěn)壓器過熱的情況。應(yīng)始終檢查工作條件，并使用紅外熱像儀監(jiān)測(cè)EPC設(shè)備的溫度。

3. 避免損壞儀器

不要將EPC9513設(shè)備板連接到矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀（VNA）上測(cè)量輸入阻抗，否則可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞VNA。

4. 線圈調(diào)諧

如需更改線圈調(diào)諧以適應(yīng)特定條件，請(qǐng)聯(lián)系EPC進(jìn)行正確調(diào)整。

五、物料清單

文檔中詳細(xì)列出了EPC9513演示板的物料清單，包括各種電容、二極管、電感、電阻、IC等元件的型號(hào)、數(shù)量、制造商和部件編號(hào)。同時(shí)，還提供了可選組件的清單。

六、總結(jié)

EPC9513演示板為無線功率傳輸應(yīng)用提供了一個(gè)很好的測(cè)試平臺(tái)，工程師們可以通過它深入了解eGaN FET在無線充電領(lǐng)域的應(yīng)用。但在使用過程中，一定要注意各項(xiàng)操作規(guī)范和注意事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)的安全和準(zhǔn)確性。大家在實(shí)際使用中遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。