淺析在Qi標準下設計的5W無線電源設計
在一般的無線電源系統(tǒng)中,充電循環(huán)可在使用者夜間就寢時開始,而且充電一般大約持續(xù)兩小時。一旦充電完成時,按照WPC通訊協(xié)定的定義,接收器即可指示終止供電給發(fā)送器,以便發(fā)送器能進入低功耗的待機模式。接收器只能透過偵測輸出電流低于特定閾值的方式,偵測雙接點解決方案終止。雖然這種方法能使發(fā)送器進入待機模式,缺點是供應電流是系統(tǒng)電流與充電電流的總和。
三接點配件加入控制訊號
三接點解決方案是在雙接點解決方案的基礎上,在無線電源及接地之外加入控制訊號。由行動裝置驅動的無線電源接收器所提供的輸入控制訊號,使行動裝置內部的充電器偵測充電何時應終止,并且向接收器通知此情況。接收器即可向發(fā)送器傳達終止電源,使其進入低功耗的待機模式。由于行動裝置是由電池持續(xù)供電,因此可在不定時向無線接收器確認終止,以便整個充電週期的發(fā)送器整體耗電量保持在相當?shù)偷某潭?。此外,發(fā)送器可使用接收器的終止電源資訊,讓使用者知道充電已終止,例如藉由發(fā)光二極體(LED)燈號。這種方法確定終止情況的準確度也高于雙接點解決方案。
四接點配件方案提供選項最多
四接點解決方案所提供的選項,遠比前述的任何解決方案多。其中一個選項是提供兩個控制訊號輸入,一個訊號用于向發(fā)送器通知終止。另一個訊號用于通知行動裝置出現(xiàn)故障情況。
圖2顯示另一種四接點實作。在此情況下,外部轉接器可以是裝置接收器的輸入,而且接收器單結型場效應電晶體(FET)閘極驅動訊號,可從接收器輸出,并連接行動裝置。如此一來,接收器即可偵測轉接器,并關閉無線電源發(fā)送器,然后將轉接器電壓直接施加于接收器。以下各段將詳細說明轉接器多工器架構。
行動裝置電源多工器架構剖析
市場開始出現(xiàn)無線電源配件時,有線轉接器連接埠將與無線電源輸入同時并存,需要在無線及有線電源供應之間使用電源多工器,圖3顯示電源多工器架構范例。這種方法運用接收器配件偵測接收器電壓(AD),并在接收器電壓出現(xiàn)時提供閘極驅動(AD_EN)。FET必須以背對背(Back-to-Back)配置接線,才能在開關關閉時阻絕逆向及正向傳導。如果有轉接器,無線電源接收器即停用電源傳輸,并透過轉接器電源將閘極驅動保持啟動。這種方法需要配件與行動裝置之間四個接腳的介面(無線電源、AD、AD_EN及GND)。
圖3 單一背對背FET的電源供應多工選項
為減少電源供應配件與行動裝置之間所需的接腳數(shù),可運用自動電源多工器。圖4顯示這類架構,其中不再需要AD及AD_EN連線。透過VSNS連線可優(yōu)先使用有線電源路徑,如果在VSNS偵測到電壓,啟用有線電源路徑,否則將啟動無線電源路徑。若要使接收器電子裝置偵測轉接器連接埠,終止無線電源傳輸,必須監(jiān)視電源的輸出電流。藉由監(jiān)視輸出電流,即可在無線電源路徑開關關閉時,偵測真正的輕載,例如接近零輸出電流,接收器會將指令傳送至發(fā)送器,以終止電源傳輸。
圖4 運用自動切換的電源供應多工選項
電池組配件整合電子裝置/接收器線圈
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