无线充电电子电路设计指南 —电路图天天读（164）
图2. 具有一个无线数字控制的10W无线电源发射器
10W系统的可调输出电压和热性能
第一代5W无线电源系统通常在接收器端产生一个固定的5V输出电压。这已经足够为一个充电率在1A范围内的单节锂离子电池充电了，而从本质上讲，这个电源系统与随处可见的USB类型电源很相似。然而，随着便携式器件内电池容量的增加，要保持快速的充电时间就需要更高的电流。
bq51025(＄5.1750) 10W无线接收器输出电压可在5V至10V的范围内用外部反馈电阻器进行调节。这样就可实现对一节或两节串联电池配置的充电，并且在与一个宽输入电压范围开关模式NVDC类型充电器组合在一起时，能够保持单节电池充电情况下的高效率［7］。在诸如无线RX输出情况下，NVDC充电器架构在减少较高电压电源所需的输入电流的同时，可实现低压电池的高效充电。图3显示的是无线接收器电路板在为负载提供一个10W电源的同时，在5V，7V和10V输出设置下的热响应（分别为图。 3a，b和c）。很明显，10V输出情况下产生的热量最少，应该在高频开关模式充电器可用于电池充电的情况下使用。
图3. 无线接收器在10W负载条件下的散热测量。
接收器电路上的串联谐振电容器（图4中的C1）对于优化热性能也同样关键。实际操作中，将多个电容器并连在一起来提供所需的总电容值。
图4. 无线电源接收器和关键谐振电容器
在使用C0G（较大封装，低串联等效电阻 （ESR））和X7R（较小封装，较高ESR）时的热性能差异是十分可观的（图5）。
图5.电容器对热性能的影响
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较小的、高ESR电容器会成为RX印刷电路板 （PCB） 上温度最高的地方。由这些电容器所导致的PCB温度上升，会阻碍其散发集成电路 （IC） 本身产生的热量，这也就意味着IC和PCB的总体温度都会增加。又由于使用了较小的谐振电容器，总效率从80%下降到74%。
图6显示的是使用一个无线电源发射器 （bq500215） 与一个无线电源接收器 （bq51025） 、评估板 （EVM） 和适当组件选择组合配置的10W无线电力传输的总体系统效率。
图6. 在5V，7V和10V输出设置时，10W电源系统的端到端效率
线圈选择指南
bq500215发射器评估模块使用一个无线电源联盟 （WPC） 类型的29，10µH，30m?线圈，其额定电流为9A。除了10W接收器之外，这个线圈确保了与之前5W WPC类型接收器的兼容性。
在接收器端，应该对线圈参数进行优化，以匹配应用的目标输出电压。在需要5V输出的情况下，RX线圈的标称电感值应该在10µH范围内；对于7V或10V的较高输出电压，RX线圈应该在15µH的范围内。
虽然理想状态是最大限度地减少线圈的直流电阻 （DCR），但是在较高的输出电压情况下，允许稍微地增加DCR来应对较低的电流。图7显示的是两个典型RX端线圈。所有RX和TX线圈组装时需要背面屏蔽材料。大电流电感
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