Wenwei Li ADI 電源產(chǎn)品應用工程師
LTC4126是帶有1.2 V無(wú)電感DC-DC轉換器的全功能7.5 mA無(wú)線(xiàn)鋰離子(Li-Ion)電池充電器，設計用于助聽(tīng)器、無(wú)線(xiàn)耳機和其他需要無(wú)線(xiàn)充電的空間受限可穿戴產(chǎn)品。LTC4126可與基于LTC6990的ZVS單晶體管發(fā)射器組合使用，獲得完整的無(wú)線(xiàn)充電解決方案。
高效無(wú)線(xiàn)輸入功率控制器
可穿戴設備越來(lái)越傾向于使用無(wú)線(xiàn)電池充電，無(wú)需使用電纜或外露連接器，因此改善了用戶(hù)體驗。LTC4126充電器、DC-DC轉換器具有一個(gè)無(wú)線(xiàn)功率控制器，使其能夠從發(fā)射線(xiàn)圈產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)無(wú)線(xiàn)接收功率（如LTC6990解決方案）。無(wú)線(xiàn)功率控制器將接收器端諧振電路的交流電壓整流成VCC引腳的直流電壓。此直流電壓饋入線(xiàn)性充電器，線(xiàn)性充電器再調節對電池的充電。
如果LTC4126接收的能量超出所需能量，無(wú)線(xiàn)功率控制器通過(guò)將接收器諧振電路分流接地來(lái)調節線(xiàn)性充電器的輸入VCC。這樣，線(xiàn)性充電器將高效運行，因為其輸入正好保持在電池電壓VBAT之上。接合分流電路時(shí)，諧振電路也會(huì )接收較少的功率，因為諧振頻率與發(fā)射器頻率失調。
全功能線(xiàn)性電池充電器
LTC4126中的集成式恒流(CC)/恒壓(CV)線(xiàn)性鋰離子電池充電器可通過(guò)一組完整的保護功能確保充電周期正常運行，包括安全計時(shí)器的自動(dòng)充電和自動(dòng)終止、不良電池檢測和超出溫度范圍充電暫停功能。LTC4126包括可傳遞至系統微控制器的充電器狀態(tài)和電池電壓電平信號。
無(wú)電感低噪聲DC-DC轉換器
LTC4126包括一個(gè)整體式無(wú)電感充電泵DC-DC轉換器，通過(guò)電池調節系統負載輸出。LTC4126的DC-DC轉換器可通過(guò)其EN引腳開(kāi)關(guān)，從而允許通過(guò)微處理器進(jìn)行控制。EN引腳也可與LTC4126的PBEN引腳配合使用，以實(shí)現按鈕控制——無(wú)需額外的去抖電路。
充電泵DC-DC轉換器具有三種操作模式，具體取決于電池電壓，以提高整體效率。
圖1.交流輸入整流和直流軌電壓調節。
圖2.最大理論轉換器效率和電池電壓。
圖3.具有集成式DC-DC轉換器和充電器狀態(tài)輸出的完整6 mm直徑無(wú)線(xiàn)電池充電器接收器。
圖4.具有單晶體管ZVS發(fā)射器和LTC4126接收器的完整無(wú)線(xiàn)充電解決方案。
圖5.fTX_TANK = 1.29 × fDRIVE時(shí)的ZVS操作。
微型PCB板的完整應用電路
由于LTC4126的高度集成式設計，只需幾個(gè)外部組件即可創(chuàng )建完整的無(wú)線(xiàn)充電器接收器解決方案。在直徑為6 mm的應用板上，可將整個(gè)設計安裝在助聽(tīng)器或耳塞的內部。
單晶體管ZVS諧振無(wú)線(xiàn)功率發(fā)射器
圖4中所示的單晶體管發(fā)射器是使用LTC6990作為振蕩器來(lái)驅動(dòng)低功率晶體管的簡(jiǎn)單諧振電路。為實(shí)現ZVS操作，發(fā)射器諧振回路頻率設置為振蕩頻率的1.29倍。通過(guò)這種方式，大幅減少了開(kāi)關(guān)損耗，并提高了整體無(wú)線(xiàn)充電效率。此發(fā)射器只需幾個(gè)組件，并可安裝在小型外殼中。
結論
LTC4126是受到良好保護、高度集成、極其緊湊的無(wú)線(xiàn)充電器接收器解決方案，是可穿戴設備的理想選擇。將LTC4126（可穿戴設備端）與基于LTC6990（充電站端）的ZVS單晶體管發(fā)射器組合在一起，可輕松實(shí)現完整的無(wú)線(xiàn)充電解決方案�；谶@些設備的完整解決方案具有低功耗和低成本。
