圖1 無線充電系統(tǒng)框圖

　　本文采用3個發(fā)射線圈陣列來擴展充電區(qū)域，以便獲得更好的充電效率及體驗。BQ500410A以400ms的時間間隔依次使能3個發(fā)射線圈，同時使能相應(yīng)的COMM反饋信號通路的模擬開關(guān)。BQ500410A會尋找最強的COMM反饋信號，然后驅(qū)動相應(yīng)的發(fā)射線圈工作，以獲得最好的線圈匹配。因此，在同一時刻只有一個發(fā)射線圈是工作的，其他兩個發(fā)射線圈則處于待機狀態(tài)。

　　為了減少電磁輻射，該無線充電系統(tǒng)還在收發(fā)兩端線圈的背部各增加了一塊鐵氧體隔磁片，使得能量傳輸?shù)膮^(qū)域被限制在了兩塊隔磁片之間，避免了無線充電系統(tǒng)工作時產(chǎn)生的輻射對智能手機或其它設(shè)備帶來干擾。

　　1.3 FOD和PMOD

　　外部物體檢測(FOD)和寄生金屬檢測(PMOD)是本文設(shè)計方案的另一大特點。金屬物體處在交流磁場中會產(chǎn)生渦流，因此處于安全考慮，需實時檢測TX端和RX端之間是否存在外部物體及寄生金屬。系統(tǒng)工作時，BQ500410A實時監(jiān)測輸入電壓及輸入電流并計算輸入功率。同時，BQ51013B也會實時監(jiān)測充電電壓及充電電流，并將輸出功率通過通信協(xié)議反饋給BQ50041A.BQ50041A可以通過電阻配置損耗閾值，如果輸入功率與輸出功率之間的差值大于此損耗閾值，則BQ50041A會報警并中止能量傳輸。

　　1.4 低功耗

　　本文通過增加TI的MSP430低功耗MCU配合BQ500410A來實現(xiàn)系統(tǒng)的低功耗。為了實現(xiàn)低功耗，一種最直接的方法是無負載時直接關(guān)斷電源使BQ50041A完全關(guān)機。但是這樣做的話，包括充電狀態(tài)、錯誤狀態(tài)、操作模式及驅(qū)動引腳狀態(tài)信息等將會完全丟失。增加MSP430后，BQ500410A可以周期性的關(guān)機來節(jié)節(jié)省功耗，其喚醒信號由MSP430來提供。同時，各種狀態(tài)信息也由MSP430來保存，LED狀態(tài)指示燈也由原先的BQ500410A驅(qū)動變?yōu)橛蒑SP430來驅(qū)動。如此一來，雖然系統(tǒng)的復(fù)雜度及成本提高了，但是待機功耗由原先的300mW降低到90mW左右。

　　圖2 低功耗電路

　　2. 結(jié)束語

　　本文提出的無線充電系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的單線圈方案充電區(qū)域小的問題，極大的提升了用戶體驗。因此，本文的方案具有更高的市場價值。此外，本文增加的低功耗電路能夠?qū)⒋龣C功耗從300mW降到90mW,能夠更好的滿足一些低功耗設(shè)備的需求。