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无线充电系统原理介绍- Qi协议5阶段 ASK 电压动态调节 以RT1650举例介绍.pdf
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无线充电系统原理介绍:包含发射端 + 接收端 内容包含:Qi协议建立通信的五个阶段、ASK调制、功率传输效率、FOD金属异物检测、电压动态调节等
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Aca Ne
Rad a R
AN036 Seebe 2015
AN036 2015 Richtek Technologies Corporation 1
无线电源接收器 RT1650 之简介
摘
RT1650 是全成的无线电源接收器,可为移动备提供 7.5W 的电源供应。本文了无线电源传的
基本原理,简介绍了各种无线电源传的标准,点介绍了名为 Qi 的 WPC 1.1 低功率标准的实现方法,
对 RT1650 的主特性了。文章最后以 Nokia DT601 无线电源发射器和以 RT1650 为核心的
EVB 结合在一所构成的无线电源传系统为例对实应用中可能到的各种了,具有
的参考价值。
目录
1. 无线电源传之优点 .......................................................................................................................................... 2
2. 无线电源传之原理 .......................................................................................................................................... 2
3. 无线电源的标准................................................................................................................................................. 3
4. 无线电源传系统之简介 ................................................................................................................................... 4
5. 无线电源接收器 RT1650 之特点 ........................................................................................................................ 6
6. 无线功率传的实范例 ................................................................................................................................... 7
功率级 .............................................................................................................................................................. 8
发射器的待机状态和接收器的启动程 .............................................................................................................. 9
从接收器到发射器的 ASK 信 ........................................................................................................................ 10
接收器的电压节 ............................................................................................................................................ 11
异物检测(FOD) ............................................................................................................................................. 12
系统效率 ......................................................................................................................................................... 13
7. 用户可的 RT1650 固件定 .......................................................................................................................... 14
8. 总结 ................................................................................................................................................................ 15
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无线电源接收器 RT1650 之简介
AN036 2015 Richtek Technologies Corporation 2
1. 无线电源传之优点
在两个置之,无实体缆线接而能传电源之方式有多优点:
在两置之完全的电流离,可使应用更加安全。
电源接收器可完全封,使应用置易到完全水。
省去体积大的接器可使整体应用的体积减少,对于如蓝牙耳机、智慧手和健康(医疗)等方
的穿戴式置而,是常的。
接式的电源传常方便:无插上或拔出接器,只将接收器放在发射器的上,即可开
始电源传。
无线电源传多用于动置电池的充电,因此也常称为「无线充电」。
图一显示使用无线电源传之应用。
图 1:无线电源传之应用
2. 无线电源传之原理
最常之无线电能传方法是两个耦合的电感器之的
磁感应来实现的,交流变压器即为应用此原理之一例,线圈
的磁场强度是离呈指数关系下的,换之,若
效率的电源传,就必使发射器线圈和接收器线圈之
的离尽可能地,或是其离小于线圈的直径,以
到效率的电源传。
另一种允发射器和接收器线圈之的离大的方法称为
振感应耦合法。在种系统中,发射器和接收器的内
有振在相同率上的 LC 电,电源就在一振率上
传。两个线圈之的振可加强相互之的耦合,并改善
电源传的效率。此方式允的发射器和接收器线圈之的
离可大,但和磁感应式相比,其最大可传功率低。
图 2:磁感应
图 3:磁振
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无线电源接收器 RT1650 之简介
AN036 2015 Richtek Technologies Corporation 3
3. 无线电源的标准
着定期充电的便携备(如手机,平板算机和笔本算机)的用的增加,无线电源联盟
(Wireless Poer Consortium ,WPC)于 2008 年成立,其使命为制定在电子置之无线电源传
的标准。 2009 年,WPC 推出了命名为 Qi 的低功率标准,使得任何符合 Qi 标准的置之能够以磁
感应方式传 5W 以下的电源。
目前,对无线电源传的标准有三种:Qi,PMA 和 A4WP。Qi 和 PMA 是应用磁感应原理,而
A4WP 则是用振感应原理。一显示了三种标准之的差异。
C
A/A4
标准
Qi V1.1
PMA
Reence
创立时
2008
2012
2012
技术
磁感应
磁感应
磁共振
工作率
100205kH
201304kH
6.78MH
方式
ASK/FSK
ASK
Bluetooth 2.4GH
耦合方式
紧耦合
紧耦合
松耦合
充电离
< 5mm
< 5mm
< 50mm
充电备数
1
1
n
系统效率 (%)
6080%
6080%
4070%
主成员
ConenientPoer,
Samsung, LG,
Nokia, Panasonic,
Philip, TI,
RICHTEK 立科技
Duracell
Poermat,
Google, AT&T,
Starbucks
Qualcomm, INTEL,
DELL, Broadcom,
Samsung,
RICHTEK 立科技
图 4:不同无线电源标准之异同
Qi 和 PMA 标准的性能常接,容电源传在短离(常约为 5 毫米)上对单一接收置,发
射器和接收器之线圈必对以实现效率的电源传,两置之的所传的电源信号,
免了外硬件的使用。Qi 和 PMA 在协上是有差异的。
Reence(先前的称呼是 A4WP)使用磁振感应耦合技术, 允在大的离下 (约 50 毫米) 传
电源,发射器和接收器之线圈不很好地对,其缺点是全系统效率低,能传的功率低。接收器
和发射器之以蓝牙作为手段,使多个备之的成为可能,因此容多个置从一个发射器
接收电源。由于外的硬件实现蓝牙接,此决方案的成本。
Qi WPC 1.1* 低功率标准(5W)是目前最广泛用的手机无线供电方法。
* 新的 WPC 1.2 标准已于 2015 年 6 月发布,RT1650 接收器可以兼容 WPC 1.1 和 WPC 1.2。
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