Eko Lisuwandi 凌力爾特公司電源產(chǎn)品部 設(shè)計部門負責人
　　背景信息
　　電池在日常設(shè)備中的使用變得越來越普及了。在很多這類產(chǎn)品中，充電連接器是難以或無法使用的。例如，有些產(chǎn)品需要密封機殼，以針對嚴酷環(huán)境保護敏感的電子組件，以及允許便利地清潔或消毒。另一些產(chǎn)品可能是因為太小而容納不下連接器，而且如果電池供電應(yīng)用包括移動或旋轉(zhuǎn)部件，那么在這類應(yīng)用的產(chǎn)品中，就不用再考慮有線充電的可能性了。在這類以及其他一些應(yīng)用中，無線充電很有用，提高了可靠性和堅固性。
　　無線功率傳送有很多方式。在不到幾英寸的短距離上，常用電容或電感耦合。本文中討論的是使用電感耦合的解決方案。
　　在典型的電感耦合無線功率傳送系統(tǒng)中，AC 磁場由發(fā)送線圈產(chǎn)生，然后該磁場再在接收線圈中引起 AC 電流，就像一個典型的變壓器系統(tǒng)。變壓器系統(tǒng)與無線功率傳送系統(tǒng)的主要差別是，在無線功率傳送系統(tǒng)中，用空氣隙或其他非磁性材料構(gòu)成的間隙隔離發(fā)送器和接收器。此外，發(fā)送線圈和接受線圈之間的耦合在典型情況下是非常弱的。0.95 至 1 的耦合在變壓器系統(tǒng)中很常見，但在無線功率傳送系統(tǒng)中，耦合系數(shù)則在 0.8 到低至 0.05 之間。
　　無線電池充電的基本原理
　　無線功率傳送系統(tǒng)由兩部分組成，中間由空氣隙隔開：發(fā)送 （Tx） 電路，包括一個發(fā)送線圈；接收 （Rx） 電路，包括一個接收線圈。
　　當設(shè)計無線功率傳送電池充電系統(tǒng)時，主要參數(shù)是真正給電池增加能量的功率之大小。這一接收到的功率取決于很多因素，包括：
　　·發(fā)送功率的大??；
　　·發(fā)送線圈和接收線圈之間的距離和對準度，常常用兩個線圈之間的耦合因數(shù)表示；
　　·發(fā)送和接收組件的容限。
　　任何無線功率發(fā)送器設(shè)計的主要目標都是，發(fā)送電路能夠產(chǎn)生強大的磁場，以確保在最差的功率傳送條件下，提供所需接收功率。不過，同樣重要的是，在最佳情況下，要避免接收器過熱以及電氣壓力過大。當輸出功率要求較低，耦合較強時，這一點尤其重要。一個例子是，電池充滿電且 Rx 線圈靠近 Tx 線圈放置時的電池充電器。
　　用 LTC4125 實現(xiàn)簡單但完整的發(fā)送器解決方案
　　發(fā)送器 IC 專為與凌力爾特產(chǎn)品庫中多種不同電池充電器 IC 配套使用而設(shè)計，這配套器件作為接收器，例如 LTC4120，其為一款無線功率接收器和電池充電器 IC。
　　
　　AIR GAP：空氣隙
　　SINGLE CELL Li-Ion BATTERY PACK：單節(jié)鋰離子電池包
　　圖 1：在一個把 LTC4120-4.2 作為接收器上的 400mA 單節(jié)鋰離子電池充電器的無線功率系統(tǒng)中，LTC4125 在 103kHz 驅(qū)動一個 24μH 發(fā)送線圈，并采用 1.3A 輸入電流門限，119kHz 頻率限值和 41.5oC 發(fā)送線圈表面溫度限值
　　LTC4125 提供一個簡單、強大和安全的無線功率發(fā)送器電路所需的全部功能。尤其是，該器件能夠按照接收器負載需求調(diào)節(jié)輸出功率，以及檢測傳導性異物的存在。
　　如之前提到的那樣，無線電池充電器系統(tǒng)中的發(fā)送器需要產(chǎn)生一個強大的磁場，以確保在最差功率傳送條件下，提供所需接收功率。為了實現(xiàn)這個目標，LTC4125 采用了凌力爾特公司專有的 AutoResonant 技術(shù)。