面向无线快速充电应用的调压方案设计与实现
发布时间：2021-04-02 17:18:22
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跟着科技的开展，人们的日子节奏加快，对手机等移动设备的运用频率不断提高，使得一般的无线充电方案现已无法满意运用需求。因此，效率高且烦扰小的无线快速充电方案急需走进人们的日子。DC/DC调压是一种可以完结电压数字可控的调压办法，因其效率高和稳定性好等长处被广泛运用。根据DC/DC调压原理别离规划出两种运用于无线快速充电的定频调压方案，并对电路参数设置进行理论推导，终究对规划的方案进行完结。功用测验及样板充电试验验证了理论推导和方案规划的正确性和有效性，标明其具有重要运用价值。
关键词：无线充电快速充电定频调压DCDC中图分类号： TN710
0 导言
跟着手机、智能手表等移动设备的快速开展，无线充电技术的开展现已从理论研讨层面逐步走向商业化[1]。近年来，人们对于手机的依赖性越来越强，手机不断耗电的一同急需快速充电，因此催生了无线快速充电技术的研讨和商业化运用。
在传统的无线传输系统中，发射功率一般通过变频或许定频调占空比的办法进行调度。这种办法因为其不断变化的频率或占空比，可能会对充电设备造成烦扰[2]，使得充电设备的充电效率差且充电进程不稳定。作为手机工作的佼佼者，苹果公司选用的无线快速充电方案即为定频调压方案，即固定工作频率，根据动态的负载功率需求操控调压单元，终究完结动态的功率输出[3]。这种方案能让无线充电对手机的烦扰降到最小[4]，但要求完结多挡位的负载电压精准调整需求核心处理器(Microcontroller Unit，MCU)具有较高的PWM工作频率，然后添加运用本钱及功耗，亦会影响产品的电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)[3]。定频调压方案尽管具有较高的规划要求，但可以给用户带来更好的充电稳定性、充电效率以及更安全的充电环境，因此在苹果公司的推动下势必会成为未来主流的无线充电办法[5]。
现在，现已有一些DC/DC调压办法可以为定频调压方案提供借鉴。文献[6]提出了一种通过DAC调度DC/DC输出电压的电路方案，可以完结DC/DC输出电压的数字可控。文献[7]探讨了根据DC/DC开关稳压器的数控电源规划方案，可以完结同一数控电源系统吞并恒压恒流功用，且具有较高的输出精度。
根据以上规划，本文提出面向无线快速充电运用的两种定频调压方案：IDAC方案和PWM方案。它们的明显特点是：(1)无需选用高主频的MCU，只需通过MCU产生操控信号操控调压单元然后完结精准牢靠的电压调度;(2)避免输出级直接遭到输入电压的影响[8]，使得搭载无线快速充电技术的产品功用更加稳定;(3)通过固定频率调度电压操控发射功率，可以有效避免无线充电对手机的通讯烦扰。试验验证了这两种方案可以完结宽规模的电压调度，满意苹果手机的无线快速充电效果。
