【導讀】LTC4124 是一款高性能100 mA 無(wú)線(xiàn)鋰離子充電器接收器，它只需很少的外部組件即可構成一個(gè)完整的小型解決方案，適合于空間受限的應用。LTC4124 與 LTC4125（一款具有優(yōu)化功率搜索和異物檢測功能的無(wú)線(xiàn)功率發(fā)送器）配對使用，可創(chuàng )建一個(gè)安全高效的無(wú)線(xiàn)充電環(huán)境。
高度集成的無(wú)線(xiàn)充電器接收器
對于小尺寸便攜式和可穿戴設備而言，無(wú)線(xiàn)充電正變得越來(lái)越流行。這不足為奇。設備沒(méi)有裸露的連接器和端口將更加可靠，最終用戶(hù)體驗也更輕松簡(jiǎn)便。為了克服這些設備（如助聽(tīng)器）帶來(lái)的空間限制問(wèn)題，LTC4124集成了無(wú)線(xiàn)功率管理器，它將來(lái)自無(wú)線(xiàn)諧振電路的交流電壓轉換為穩定的直流電壓。然后，該直流電壓會(huì )饋入功能齊全的線(xiàn)性電池充電器中，以提供良好的電池充電功能。有著(zhù)如此高的集成度，僅需添加一個(gè)接收器諧振電路和電池本身，即可實(shí)現非常小巧且功能齊全的無(wú)線(xiàn)充電裝置。
高效的無(wú)線(xiàn)功率管理器
如圖2所示，如果LTC4124接收的能量超出為電池充電所需的能量，IC中的無(wú)線(xiàn)功率管理器通過(guò)將接收器諧振電路分流接地，可以使IC的輸入電壓 VCC保持低電平。這樣，線(xiàn)性充電器將非常高效，因為其輸入始終正好保持在電池電壓 VBATT之上。接合分流電路時(shí)，接收器諧振頻率將與發(fā)射器頻率失調，諧振電路也因此會(huì )接收較小的能量。
圖1. 完整的6 mm無(wú)線(xiàn)電池充電器解決方案。
圖2. 交流輸入整流和直流軌電壓調節。
使用LTC4125發(fā)送器構成完整的無(wú)線(xiàn)充電設計
圖3所示的LTC4125是一款高性能 AutoResonant™ 無(wú)線(xiàn)發(fā)送器，它具有針對無(wú)線(xiàn)充電應用的完整保護功能。LTC4125中的優(yōu)化功率搜索功能可根據接收器負載需求來(lái)調節發(fā)射功率。LTC4125 還包括多種異物檢測方法，以防止其他物體從發(fā)射器接收無(wú)用功率。
圖3. LTC4124 100 mA充電器接收器與運行優(yōu)化功率搜索的LTC4125 AutoResonant 發(fā)送器配對使用。
與LTC4124配對使用時(shí)，可將LTC4125全橋諧振驅動(dòng)器轉換為半橋驅動(dòng)器，以利用更精細的搜索步長(cháng)，從而使低功率接收器接收恰好足夠的功率來(lái)為電池充電。當電池接近充滿(mǎn)電的狀態(tài)時(shí)，LTC4124進(jìn)入恒定電壓模式，使調節充電電流降低。LTC4125將自動(dòng)降低其功率傳輸水平，以匹配接收器的更低功率需求。這有助于減少整個(gè)充電周期的功耗，使LTC4124充電器和電池保持較低溫度。
圖4顯示了滿(mǎn)功率和限流恒壓模式下接收器電路的溫度。在室溫下，兩種模式的溫度均低于40°C。
圖4. 熱性能比較：(a) 4.1 V輸出時(shí)100 mA充電電流，(b) 4.2 V輸出時(shí)10 mA充電電流。
從發(fā)送器上移開(kāi)充電器接收器時(shí)，LTC4125找不到有源負載，其功率將降至待機模式（如圖5所示）。圖6顯示了在發(fā)送器上放置金屬異物時(shí)的情況：LTC4125檢測到高諧振頻率并進(jìn)入待機模式。
圖5. LTC4125未檢測到接收器時(shí)的運行情況。
圖6. LTC4125檢測到異物。
結論
LTC4124集成了無(wú)線(xiàn)電源管理器和功能齊全的鋰離子電池充電器，簡(jiǎn)化了空間受限應用中的無(wú)線(xiàn)充電器接收器設計。LTC4125可以用作LTC4124接收器的半橋發(fā)送器，從而提供了一個(gè)具有完備保護功能的完整高效的無(wú)線(xiàn)充電解決方案。
LTC4124
● 完整的無(wú)線(xiàn)電源接收器、鋰離子充電器和 PowerPath™ 控制器
● 無(wú)線(xiàn)輸入功率控制和整流
● 寬帶無(wú)線(xiàn)電源頻率：DC 至 >10MHz
● 引腳可選充電電流：
● 10mA/25mA/50mA/100mA
● 引腳可選充電電壓：4.0V/4.1V/4.2V/4.35V
● 引腳可選低電池斷開(kāi)：2.7V/3.2V
● 在斷開(kāi)/運輸模式下具有零電池漏電流
● 通過(guò)引腳可選使能提供低電池預充電電流
● 通過(guò) NTC 輸入實(shí)現溫度合格的充電
● 安全充電終止計時(shí)器
● 微小的整體解決方案尺寸，極少外部元件
● 小尺寸耐熱性能增強型12 引腳 2mm × 2mm LQFN 封裝
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