单片全桥式 AutoResonant 发送器 IC 简化无线电池充电器设计

全部充电电流。在图 1 所示系统中，可以在长达 12mm 的距离上传送高达 2W 的功率。

传导性异物检测

就任何可行的无线功率传送电路而言，另一个必不可少的特点是，能够在发送线圈产生的磁场中检测传导性异物的存在。用来向接收器提供超过几百毫瓦功率的发送电路，必须能够检测传导性异物的存在，以防止在异物中形成涡流，引起不希望出现的温度升高。

LTC4125 的 AutoResonant 架构允许该 IC 以独特的方法检测传导性异物的存在。传导性异物会降低串联 LC 网络中的有效电感值。这导致 AutoResonant 驱动器提高集成全桥式电路的驱动频率。

图 4：有与没有传导性异物存在时，LTC4125 发送器 LC 谐振电路电压的频率比较

TANK VOLTAGE：谐振电路电压

WITHOUT: 40V PEAK TO PEAK 103kHZ：没有传导性异物：40V 峰值至峰值，103kHz

WITH: 4V PEAK TO PEAK 303kHz：有传导性异物：4V 峰值至峰值，303kHz

TIME：时间

图 4 所示图形比较了有和没有传导性异物存在时，通过发送线圈所产生电压的频率。

LTC4125 通过一个电阻分压器设定频率限制，在 AutoResonant 驱动超过这一频率限制期间，将驱动脉冲宽度减小到零。当 LTC4125 检测到传导性异物存在时，就以这种方式停止传送功率。

请注意，通过运用这种频率移动现象检测传导性异物的存在，就可以直接在检测灵敏度与谐振电容器(C) 及发送线圈电感 (L) 的组件容限之间做出权衡。就每个 L 和 C 值 5% 的典型初始容限而言，这一频率限制可以设定为比预期的典型 LC 值形成的固有频率高 10%，以实现灵敏度合理的异物检测和可靠的发送器电路设计。不过，也可以使用更严格的 1% 容限组件，同时频率限制设定为仅比预期的典型固有频率高 3%，以实现更高的检测灵敏度，同时仍然保持设计的可靠坚固性。

功率变动的灵活性和性能

通过简单地改变电阻器和电容器的值，同样的应用电路就可以与不同的接收器 IC 配对使用，以实现更高瓦数的充电。

图 5：在这个无线功率传送系统中，LTC4125 以 103kHz 频率驱动 24μH 发送线圈，频率限制为 119kHz，发送线圈表面温度限制为 41.5ºC，在接收器端，LT3652HV 作为 1A 单节 LiFePO4 (3.6V 浮置电压) 电池充电器使用

AIR GAP：空气隙

SYSTEM LOAD：系统负载

SINGLE LiFePO4 CELL：单节LiFePO4 电池

由于在发送电路上采用了高效率全桥式驱动器，接收电路采用了高效率降压型开关拓扑，所以可实现高达 70% 的总体系统效率。这个总体系统效率是用发送电路的 DC 输入和接收电路的电池输出计算得出的。请注意，两个线圈的品质因数以及它们的耦合对系统的总体效率和对电路其余部分是同样重要的。

无需在发送器和接收器线圈之间进行任何直接通信，就可实现 LTC4125 所有这些功能。这样一来，就可以进行简单的应用设计，涵盖高达 5W 的各种功率需求以及很多不同的实际线圈安排方式。

图 6：采用 LTC4125典型和完整的无线功率发送器电路板

图 6 显示，典型 LTC4125 应用电路的总体尺寸很小，也很简单。如之前提到的那样，大部分功能都可通过外部电阻器或电容器定制。

结论

LTC4125 是一款强大的新型 IC，提供了构成一个安全、简单和高效率的无线功率发送器所需的全部功能。AutoResonant 技术、最佳功率搜索和基于频率变化的传导性异物检测，减轻了具备卓越距离和错位容限的全功能无线功率发送器的设计负担。就可靠的无线功率发送器设计而言，LTC4125 是一种简便、非凡的选择。