Un diseño de referencia para la carga simultánea de dos receptores Qi de 15 W
Además de su diseño de referencia de transmisión eléctrica inalámbrica inductiva electromagnética de 300 W revisado anteriormente en este artículo, Microchip también ofrece el Diseño de Referencia para Transmisores de Energía Inalámbrica Qi2 Dual-Pad (microchip.com/en-us/tools-resources/reference-designs/qi-2-0-dual-pad-wireless-power-transmitter-reference-design).
Este diseño de referencia de transmisor inalámbrico de potencia inalámbrico multibobina de doble almohadilla permite la carga simultánea de dos receptores Qi de 15 W (véase la Figura 3).
En el centro del diseño está un controlador digital de señal (DSC) Microchip dsPIC33 que controla simultáneamente ambas plataformas de carga. El diseño de doble almohadilla es compatible con los estándares Qi 1.3 y Qi 2.x, así como con MPP y EPP (Extended Power Profile).
El hardware es reconfigurable y soporta la mayoría de las topologías de transmisores. Además de MPP, soporta Perfil de Potencia Base (BPP) para receptores de 5 W.
La base de carga MPP inicia la carga con la frecuencia de conmutación del inversor de 128 kHz, pero cambia a 360 kHz cuando se conecta a un MPP PRx. El controlador digital de señales dsPIC33CK ejecuta dos instancias de cargador.
Para facilitar el soporte de diferentes protocolos, se requieren decisiones en tiempo real basadas en la plataforma de carga y el tipo de receptor.
El diseño basado en software ofrece un alto nivel de flexibilidad para optimizar características clave del sistema de energía inalámbrica, como la eficiencia, la zona de carga, la distancia Z y la FOD. Para soportar aplicaciones con un amplio rango de voltaje de entrada, cada PTx incluye un convertidor buck-boost de cuatro interruptores frontal (4SWBB) para la regulación de potencia.
El 4SWBB se conecta a un inversor de puente completo para accionar el tanque resonante. En el cargador MPP, redes adicionales de conmutadores de condensadores resonantes permiten frecuencias de resonancia más altas. Un cargador MP-A13 implementa un circuito similar de selección de bobinas para energizar la bobina con la señal más potente posible, permitiendo un área de colocación más amplia.
Facilidades para el diseñador
Este diseño de referencia es de grado automotriz e incluye CriptoAutenticación, almacenamiento seguro basado en hardware (en chip) para claves criptográficas, para proteger la comunicación y el manejo de datos.
Además, el diseño incluye el subsistema de almacenamiento seguro Trust Anchor TA100/TA010. La arquitectura del dispositivo dsPIC33CK también permite la integración de pilas de software adicionales, como pilas CAN automotrices o pilas NFC para detección de etiquetas.
Por otra parte, cabe destacar que la topología de control de potencia de tensión variable y frecuencia fija de entrada implementada en el transmisor es ideal para sistemas que deben cumplir con estrictos requisitos de interferencia electromagnética (EMI) y compatibilidad electromagnética (EMC).
Además de todas estas características, incluyendo FOD mediante pérdida de potencia calibrada, el diseño de referencia de doble carga también proporciona detección de objetos al aire libre con factor de calidad medido/frecuencia resonante y ping, múltiples implementaciones de carga rápida, incluyendo Apple y Samsung, y varios tipos de modulación de receptores, como capacitiva AC y resistiva AC/DC.
Incluso, para mayor seguridad, el diseño de referencia incluye retroceso y apagado térmico, así como protección contra sobre potencia.
Una interfaz de comunicación UART-USB permite informar y depurar paquetes de datos, y los LEDs indican el estado del sistema y la selección de bobinas. Hay un interruptor de reinicio y entradas de sensor de temperatura para añadir funcionalidades.
Con los estándares en constante evolución para Qi y las nuevas aplicaciones únicas que requieren carga inalámbrica de mayor potencia, hay muchas oportunidades para la innovación y el crecimiento en el sector de la carga inalámbrica. Los expertos de Microchip pueden ofrecerte la orientación adecuada para llevar tu solución de carga inalámbrica al mercado sin problemas.
