Qi标准无线充电配件概述

输入，而无线充电接收机通过移动设备驱动。典型应用针对移动设备内部的充电器，用以检测充电何时终止，然后将这种状态通知接收机。接收机转而通知发送器终止充电，发送器便进入低功耗待机模式。由于移动设备通过电池持续供电，因此它会在一个不确定时间段内不断向无线接收机声明终止充电，这样整个充电周期的总发送器功耗便十分低。另外，发送器可以利用来自接收机的终止充电信息，让用户知道充电已经终止（例如：使用 LED 指示灯）。相比双触点解决方案，这种方法还可以更加精确地确定充电终止状态。

　　四触点配件

　　最后，相比上述解决方案，四触点解决方案可以为用户提供更多的选项。使用四触点方案后，会有数种不同选项供选择。一种是提供两个控制信号输入—一个用于向发送器发送终止信号，而另一个用于通知发送器移动设备使用默认状态。图 2 显示了一种四触点实现替代方法。在这种情况下，一个外部适配器可以作为设备接收机的输入，而适配器FET栅极驱动信号可以为来自接收机的输出，并连接至移动设备。利用这种方法，接收机可以检测到适配器的存在，其关闭无线充电发送器，然后直接将适配电压施加至接收机。后面小节将详细介绍适配器多路复用器构架。

　　移动设备功率多路复用器

　　上市销售的第一批无线充电配件，仍然将有线适配器端口保留在了无线充电输入端的旁边。它要求在两个电源（有线电源和无线电源）之间使用一个功率多路复用器。图 3 显示了一个功率多路复用器构架的例子。这种方法利用接收机配件，对适配器电压 （AD） 进行检测，如果存在适配器电压则提供栅极驱动 （AD_EN）。FET 必须以一种背靠背结构有线连接，以在开关关闭时阻滞反向和正向导电。之后，一旦存在适配器则无线充电接收机关闭电力传输，并通过适配器电源让栅极驱动保持活跃状态。这种方法要求配件和移动设备之间至少有一个四引脚接口（无线充电、AD、AD_EN和GND）。

　　图3单个背靠背FET 的电源多路复用选项

　　为了减少电源配件和移动设备之间的要求引脚数，我们可以使用一个自动功率多路复用器。图 4 显示了这种构架，其不再要求使用 AD 和 AD_EN 连接。有线充电通路，通过 VSNS连接获得优先权。如果在 VSNS检测到某个电压，有线充电通路便激活。否则，无线充电通路有效。为了让接收机电子组件能够检测到存在适配器端口，从而终止无线充电传输，它必须对电源输出电流进行监控。通过监控输出电源电流，当无线充电通路开关关闭时便可检测到真正的轻负载（例如：接近零输出电流）。之后，接收机向发送器发送一条指令，让其终止电力传输。

　　图4使用自动开关的电源多路复用选项

　　电池组配件

　　提供无线充电配件的另一种方法是，把电子组件和接收机线圈集成到移动设备电池组中。这样，终端用户便可以实现设备无线充电，或者也可以将电池组直接放到无线充电感应板上对其充电（使用体验类似于座充）。但是，有线充电器和无线充电器之间的切换受到限制——总不能无限地增加电池组和系统之间的引脚数吧。

　　图 5 描述了电池组配件的构架，并突出显示了系统和电池组之间的接口。嵌入到电池组的温度检测传感器 （NTC），用于确保充电时电池有安全的工作温度。但是，在这种独特的应用中，它可以被用作接收机电子组件检测有线充电有效还是无效的一种方法。当移动系统电池充电器有效时，NTC电阻器会有一定的电压。当它无效时，NTC 电阻器下拉至电池组接地基准。因此，电池组中的接收机电子组件可以检测到这种电压的存在，并立即关闭无线充电器。这种情况仅在连接有线适配器并且接收机放置在充电感应板上时出现—并不常见，但是提供两倍充电电流不利于电池的安全性。

　　接收机检测到 NTC 信号并采取正确措施以后，有线充电通路便通过上述方法获得使用优先权。但是，利用移动系统的检测算法，也可以让无线充电获得优先。这样做会颠倒检测程序。当无线充电器有效时 NTC 引脚存在电压，移动系统将对 NTC 引脚的这种电压进行监控。

　　图5电池组配件的无线充电系统构架

　　图 5 描述了紧跟在接收机电子组件整流后面的一些电压和电流环路组成部分。它允许控制器执行充电算法，通过移除电源配件中的电压调节级，使集成度和效率达到最佳。

　　参考文献

　　1、无线充电联盟网址：http://www.wirelesspowerconsortium.com/

　　2、如欲了解 WPC 实施与设计挑战的更多详情，敬请访问：http://www.ti.com/wirelesspower

　　作者简介

Tony Antonacci 现任 TI bqTESLA 接收机解决方案的