工业物联网无线充电的利器LTC4125

行充电

采用 LTC4120 进行无线充电能实现或改善很多不同应用。例如，可以去掉在严酷的工业环境中易于出故障和昂贵的连接器。两个很好的例子是，化学处理厂和炼油厂。类似地，对于需要消毒的应用，例如旋转机器人和医疗成像系统，无线充电允许完全密封的外壳。显然，去除导线后，可将充电电池放置在这类移动或旋转设备中。另一种例子是尺寸太小以至于无法使用常规连接器的应用。

那么，功率怎样传输到 LTC4120 以能够给电池充电呢? 这就需要一种无线发送器电路和线圈。为此，凌力尔特设计和开发了 LTC4125，这是一款无线功率发送器，对无线充电解决方案领域的无线接收器 IC 起到了补充作用。LTC4125 是一款简单、高性能的单片全桥式谐振驱动器，能以无线方式向正确调谐的接收器提供高达 5W 功率。在由发送电路、发送线圈、接收线圈和接收电路组成的完整无线功率传输系统中，该器件作为发送电路组件使用。

LTC4125 功率控制器提供 3 种关键功能，改善了基本无线功率发送器，这 3 种功能是：自动谐振 (Auto Resonant) 功能，这一功能最大限度提高了可提供给接收器的功率；最佳功率搜索 (Optimum Power Search) 算法，该算法最大限度提高了无线供电系统的总体效率；异物检测，该功能确保在存在传导性异物的环境中工作时可安全和可靠地运行。LTC4125 自动调节其驱动频率，以匹配 LC 网络谐振频率。这种"自动谐振"切换允许该器件从低压输入电源 (3V 至 5.5V) 向凌力尔特 LTC4120 无线接收器和电池充电器等调谐接收器提供最大功率。无线功率接收器还可以用 LTC4071 并联电池充电器或 LT3652HV 多种化学组成电池充电器设计。为了优化系统效率，LTC4125 采用周期性发送功率搜索，并基于接收器负载要求调节传输功率。该器件在故障情况下或在检测到异物时停止供电。参见图 2，了解 LTC4120 和 LTC4125 怎样能用来实现完整的无线功率传输和电池充电解决方案。

图 2：实现无线电池充电的 LTC4125 和 LTC4120 演示电路

LTC4125 还包括可编程最大电流限制和一个 NTC 输入，以针对异物和过载提供额外的保护。应用包括手持式仪器、工业 / 军用传感器和用于严酷环境中的类似设备、便携式医疗设备以及电隔离设备。基于 LTC4125 的系统提供坚固、独立的解决方案，能支持长达 15mm 的传输距离，并容许由于错位导致的线圈耦合不佳的情况。

结论：近年来 IoT 市场出现了爆炸性增长，并涉及多种用于医疗、军事和工业应用领域的产品。新一波产品，包括塞满传感器的医疗保健产品以及监视环境条件以改善安全性的工业传感器在内，正在快速增长。类似地，在改善建筑物能效以及针对机器和桥梁进行系统健康监视等应用中，用于 WSN 的 EH 出现了激增，这是低功率转换解决方案的关键驱动因素。因此，尽管运用无线功率传输给处于严酷环境中的小电流设备供电也许看似是个令人望而却步的任务，凌力尔特却提供了现成有售、易于使用的解决方案，以方便完成这项任务。