Energieempfänger-ICs für drahtlose Akkulader

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Linear Technology bringt den LTC4125, einen draht­losen Energie­über­trager, der Linears Angebot an Energie­empfänger-ICs für draht­lose Akku­lader ergänzt. Der LTC4125 ist ein einfacher, mono­lithischer Vollbrücken-Resonanztreiber, der eine Leis­tung von bis zu 5W draht­los zu einem passenden Emp­fän­ger übertragen kann.



Das IC fungiert als Sender in einem draht­losen Energie­über­tra­gungs­system, das aus einer Senderschaltung, einer Senderspule, einer Emp­fän­gerspule und einer Emp­fän­ger­schal­tung besteht. Im Ver­gleich zu einem herkömm­lichen Sender dieser Art bietet der LTC4125 laut Hersteller drei wesent­liche Vorteile: Eine AutoResonant-Funk­tion, die die verfüg­bare Empfangs­leis­tung maxi­miert; einen Optimum-Power-Search-Algorithmus, der den Gesamt­wirkungs­grad des Energie­über­tra­gungs­systems maxi­mieren soll; und eine Fremdgegenstand-Erken­nungs­funk­tion (FOD, Foreign Object Detection), die auch in Anwesenheit elek­trisch leitender Fremdgegenstände einen sicheren und zuver­lässigen Betrieb gewähr­leistet.

 

Der LTC4125 stimmt seine Über­tra­gungs­frequenz auto­ma­tisch auf die Resonanz­frequenz des LC-Netz­werks ab. Diese "AutoResonant" genannte Techno­logie ermög­licht es, über lose gekoppelte Spulen die maxi­male Leis­tung von einer Niederspannungsquelle (3V bis 5,5V) zu einem abgestimmten Emp­fän­ger wie z. B. dem Draht­los­emp­fän­ger/Akku­lader-IC LTC4120 zu übertragen. Als draht­lose Energie­emp­fän­ger eignen sich auch der Shunt-Akku­lader LTC4071 oder der Multi-Chemistry-Akku­lader LT3652HV.

 

Zur Opti­mie­rung des System­wirkungs­grads ...

überprüft der LTC4125 in regelmäßigen Abständen den Leis­tungsbedarf des Emp­fän­gers und passt seine Über­tra­gungs­leis­tung auto­ma­tisch an. Im Fehlerfall oder wenn ein Fremdgegenstand erkannt wird, unterbricht der LTC4125 auto­ma­tisch die Energie­zufuhr. Die Funk­tionen zur Über­tra­gungs­leis­tungs­opti­mie­rung und Fremdgegenstand-Erkennung erfor­dern keine direkte Kommu­ni­ka­tion zwischen den Sender- und Emp­fän­ger­schal­tungen. Weil keine digitale Kommu­ni­ka­tion erfor­der­lich ist, funk­tio­niert die Energie­über­tra­gung auch bei kleinen Koppelfaktoren zwischen Sender- und Emp­fän­ger­spule. Außer­dem erübrigen sich dadurch eine komplizierte Signal­verar­beitungs­hard­ware und eine Soft­ware zur Aus­füh­rung eines Kommu­ni­ka­tions­pro­to­kolls.

 

Der LTC4125 bietet eine program­mier­bare Strom­begren­zung und besitzt einen Eingang für einen NTC-Wider­stand, der die Imple­men­tierung zusätz­licher Fremdgegenstand- und Überlastungsschutz­funk­tionen ermög­licht.

 

Gehäuse und Reichweite

LTC4125-basierte Systeme haben eine Über­tra­gungs­reichweite von bis zu 10mm, die auch dann noch funkti­on­ie­ren, wenn die Spulen nicht exakt aufeinander ausgerichtet sind und dadurch eine suboptimale Kopplung aufweisen. Der Chip besitzt ein flaches (0,75mm), 20-poliges, 4mm x 5mm großes QFN-Gehäuse mit rück­seitiger Kühlfahne. Das Bau­teil ist für den Betriebs­tem­peratur­bereich von -40°C bis +125°C spezi­fi­ziert und sowohl in einer "E"- als auch einer "I"-Version verfüg­bar.

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