DC2770A - B - KIT無(wú)線鋰離子充電器演示套件技術(shù)解析

在電子設(shè)備飛速發(fā)展的今天，無(wú)線充電技術(shù)憑借其便捷性和創(chuàng)新性，成為了電子工程師們關(guān)注的焦點(diǎn)。DC2770A - B - KIT作為一款無(wú)線鋰離子充電器演示套件，為我們展示了無(wú)線充電技術(shù)的魅力。下面，我們就來(lái)深入了解一下這款套件。

文件下載：DC2770A-B-KIT.pdf

一、套件概述

DC2770A - B - KIT由DC2773A - B發(fā)射板（采用LTC4125）和DC2775A - D接收板（采用LTC4124）組成。DC2775A - D接收板能夠在發(fā)射線圈和接收線圈之間3.0mm至5.0mm的氣隙下，以最高100mA的電流為單節(jié)鋰離子電池充電。

套件內(nèi)容

• 1塊DC2773A - B（LTC4125）發(fā)射演示板
• 1塊DC2775A - D（LTC4124）接收演示板

性能參數(shù)

二、快速啟動(dòng)步驟

1. 安裝

將DC2775A - D板通過(guò)對(duì)齊兩塊板上的安裝孔和螺絲，放置在DC2773A - B板上方，確保兩個(gè)線圈之間的氣隙約為3.5mm。

2. 參數(shù)設(shè)置

默認(rèn)電池充電電壓為4.2V，充電電流為100mA?？梢酝ㄟ^(guò)DC2775A - D板上的跳線對(duì)電池充電電壓、充電電流、預(yù)充電功能和低電池?cái)嚅_(kāi)電壓進(jìn)行編程。

3. 連接電池模擬器

在DC2775A - D的BAT和GND端子之間分別連接電壓源PS1和20歐姆電阻RBAT1，PS1和RBAT1組成電池模擬器。

4. 連接測(cè)量設(shè)備

在PS1和DC2775A - D的BAT端子之間連接電流表AM1，在DC2775A - D的BAT和GND端子之間連接電壓表VM1。

5. 連接電源

在DC2773A - B的VIN端子和GND端子之間連接電源PS2，DC2773A - B也可以通過(guò)Micro - USB電纜連接到5V電源。

6. 啟動(dòng)電源

設(shè)置PS1 = 3.7V，PS2 = 5V，并同時(shí)啟用兩個(gè)電源。DC2773A - B應(yīng)開(kāi)始掃描LTX電流以尋找接收器。當(dāng)找到有效接收器時(shí)，LED掃描將停止，直到下一個(gè)搜索周期。DC2773A - B的狀態(tài)綠色LED亮起也表明這一點(diǎn)。輸入電流監(jiān)控LED串將顯示相對(duì)于500mA電流限制的輸入電流百分比。

7. 觀察充電情況

DC2775A - D的D1應(yīng)亮起，表明功率已輸送到負(fù)載。觀察AM1，當(dāng)電池充電器處于恒流模式時(shí)，AM1應(yīng)顯示100mA的充電電流流入電池模擬器。將VM1的電壓與電池充電電壓設(shè)置進(jìn)行比較，確保電池充電器處于恒流模式。

8. 測(cè)試結(jié)束

測(cè)試完成后，同時(shí)關(guān)閉PS1和PS2。

三、工作原理

1. 無(wú)線功率發(fā)射板DC2773A - B（LTC4125）

LTC4125實(shí)現(xiàn)了由發(fā)射線圈LTX和發(fā)射電容CTX組成的串聯(lián)諧振發(fā)射槽的自動(dòng)諧振驅(qū)動(dòng)。自動(dòng)諧振驅(qū)動(dòng)器使用過(guò)零檢測(cè)器來(lái)確定槽的諧振頻率。SW1和SW2引腳各有一個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器，在電流過(guò)零時(shí)，哪個(gè)SWX引腳有正向電流，就將其設(shè)置為VIN，占空比由相應(yīng)的PTHx引腳確定。

LTC4125通過(guò)一個(gè)5位DAC來(lái)掃描占空比，該DAC設(shè)置PTH電壓，從而確定占空比。每個(gè)DAC步驟的持續(xù)時(shí)間可通過(guò)CTS引腳編程，在本演示中設(shè)置為18ms。

FB引腳由發(fā)射線圈LTX和發(fā)射電容CTX的連接節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，該節(jié)點(diǎn)的電壓與發(fā)射諧振槽中的循環(huán)電流成正比。LTC4125監(jiān)控FB引腳，當(dāng)找到有效的退出條件時(shí)，停止增加PTHX電壓，并在剩余的掃描周期內(nèi)將PTHX電壓保持在檢測(cè)水平。掃描周期定時(shí)器可通過(guò)CTD引腳編程，在本演示中約為5秒。

如果接收器從發(fā)射器移除，諧振槽電流將顯著上升，F(xiàn)B引腳捕獲諧振電流的上升并終止兩個(gè)半橋驅(qū)動(dòng)器，發(fā)射功率降至待機(jī)模式。如果金屬異物插入發(fā)射線圈和接收線圈之間，諧振頻率將顯著增加，LTC4125捕獲諧振頻率的上升并將發(fā)射功率降至待機(jī)模式。在待機(jī)模式下，LTC4125每5秒尋找一次有效接收器，如果找到則恢復(fù)功率傳輸。此外，LTC4125使用NTC電阻監(jiān)控LTX的溫度，如果NTC報(bào)告的溫度高于約42°C，則關(guān)閉發(fā)射功率。

2. 無(wú)線功率接收板DC2775A - D（LTC4124）

DC2775A - D演示板實(shí)現(xiàn)了一個(gè)并聯(lián)諧振LC電路，將LTC4124連接在ACIN和GND引腳之間。諧振電路上的交流波形由內(nèi)部無(wú)線功率管理器電路整流為VCC引腳上的直流電壓，該直流源然后饋入內(nèi)部線性電池充電器為鋰離子電池充電。

當(dāng)LTC4124接收到的能量超過(guò)為電池充電所需的能量時(shí)，IC中的無(wú)線功率管理器通過(guò)將接收器諧振槽接地來(lái)保持IC（VCC引腳）的輸入電壓較低。這樣，線性充電器的效率很高，因?yàn)槠漭斎胧冀K保持略高于電池電壓VBAT。

當(dāng)與DC2773A - B配對(duì)時(shí)，LTC4124的分流事件觸發(fā)LTC4125停止其搜索算法的退出條件。這使得DC2773A - B總能找到剛好足以讓LTC4124為電池充電的發(fā)射功率水平。該功能允許接收器放置在不同的軸向距離和錯(cuò)位位置，同時(shí)保持相同的充電電流，并且在充電周期結(jié)束時(shí)LTC4124需要較少功率的輕負(fù)載條件下提高了效率。

LTC4124包括一個(gè)全功能的CC/CV（恒流/恒壓）線性電池充電器，具有涓流預(yù)充電、安全定時(shí)器終止、壞電池檢測(cè)、溫度合格安全充電和自動(dòng)充電功能。DC2775A - D支持的最大充電電流為100mA，充電電壓可通過(guò)VSELX跳線編程。

四、零件清單

該套件包含了眾多的電子元件，包括電容、電阻、二極管、電感、IC等，每個(gè)元件都有其特定的參數(shù)和制造商。例如，DC2773A - B板上的電容C1、C2、C3為100uF，X5R，6.3V，10%，1206規(guī)格，制造商為MURATA；LTC4125的IC型號(hào)為ANALOG DEVICES的LTC4125EUFD#PBF。具體的零件清單可參考文檔中的詳細(xì)表格。

五、注意事項(xiàng)

1. ESD防護(hù)

該套件是靜電放電（ESD）敏感設(shè)備，帶電設(shè)備和電路板可能會(huì)在無(wú)檢測(cè)的情況下放電。盡管產(chǎn)品具有專(zhuān)利或?qū)Ｓ?a href="http://m.sdkjxy.cn/tags/保護(hù)電路/" target="_blank">保護(hù)電路，但受到高能量ESD的設(shè)備仍可能損壞。因此，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)腅SD預(yù)防措施，以避免性能下降或功能喪失。

2. 法律條款

使用該評(píng)估板需遵守相關(guān)的法律條款和條件。評(píng)估板僅供評(píng)估使用，用戶不得將其出租、租賃、展示、銷(xiāo)售、轉(zhuǎn)讓、分配、再許可或分發(fā)，也不得允許任何第三方訪問(wèn)。評(píng)估板的所有權(quán)歸ADI所有，用戶需對(duì)其保密，不得披露或轉(zhuǎn)讓。若停止使用或協(xié)議終止，用戶應(yīng)及時(shí)將評(píng)估板歸還ADI。

DC2770A - B - KIT為我們提供了一個(gè)很好的無(wú)線充電技術(shù)研究平臺(tái)，電子工程師們可以通過(guò)該套件深入了解無(wú)線充電的工作原理和應(yīng)用。大家在使用過(guò)程中有沒(méi)有遇到過(guò)什么有趣的問(wèn)題或者獨(dú)特的發(fā)現(xiàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。