電源轉換 – 無線充電

「創新」是科技業常用的新潮用語。摩爾定律逐漸遭到揚棄,科技曲線不斷達到新的成長。然而,如果您曾嘗試過在設計中引進創新元素,您就會知道其實很難騰出時間進行真正創新所需的研究和測試。所幸,目前有許多合作夥伴推出創新產品,可大幅簡化設計流程,而 DigiKey 也在此提供您所需的資訊,以便更快速找到解決方案。

在產品開發逐漸追求小型化、高效率以及更大儲存容量的趨勢下,電源轉換領域也加入創新的行列。無論您所需的解決方案是要納入備援、電壓穩壓、電流交替能力,還是要考量其他發人深省的難題,DigiKey 和 Analog Devices, Inc. (ADI) 都在此為您提供協助。我們來看看 ADI 推出的一些開創性產品。

尋找小型且低功率的解決方案,其實並不容易。對此,ADI 有相關產品可助一臂之力。此影片將說明助聽器與手持式應用的無線電池充電器,並以 ADI 的 LTC4123LTC4126 無線電池充電器舉例說明,兩者分別可用於 NiMH 和鋰離子電池。這兩款充電器都非常適合為助聽器充電。影片中也探討其他無線充電器接收器,包括 LTC4124LTC4120,以及無線電力發射器 LTC4125

LTC4123 是低功率的無線接收器,或能以高達 25 mA 的電流量,為 NiMH 電池充電。待充電的裝置能採用完全密封的外殼,因此不需要使用任何連接器。此產品能感測自身溫度,會在溫度過高或過低時暫停充電。LTC4123 採用 2 mm x 2 mm DFN 封裝,只需要四個外部元件,即可構成完整的解決方案。此產品提供展示板 DC2302A,能讓設計人員測試 LTC4123 的運作,瞭解是否適合應用。

LTC4123 的 DC2302A 展示板。(圖片來源:Analog Devices)

LTC4126 是低功率的鋰離子電池無線充電器。此產品內建降壓 DC/DC 穩壓器,具有電池供電的低雜訊多模式充電幫浦;此電池提供 1.2 V 穩壓輸出。充電時間由一個 6 小時終止計時器控制,充電電流固定在 7.5 mA。LTC4126 具有欠壓保護功能,並採用 2 mm x 2 mm LQFN 封裝,需要少許外部元件以形成完整的解決方案。此產品也有提供展示板 DC2663A-KIT,可評估是否適合您的應用。

LTC4126 的 DC2663A-KIT 展示板。(圖片來源:Analog Devices)

LTC4124 無線充電器和 LTC4123 類似,但是用來替鋰離子電池充電,並具有可由引腳選擇的充電電流,最高可達 100 mA。此產品具有 NTC 輸入,還有能避免過度放電的電池中斷器,並採用 2 mm x 2 mm LQFN 封裝。此外還有幾款展示板可用於 LTC4124,包括 50 mA 和 100 mA 充電用的款式。

DC2770A-A-KIT LTC4124 展示板的輸出電流設定為 50 mA。另一個展示套件 DC2270A-B 的輸出電流為 100 mA。(圖片來源:Analog Devices)

LTC4120 無線接收器兼電池充電器可用於鋰離子/聚合物電池 (LTC4120-4.2),而且因具有可編程的浮動電壓,LTC4120 能適應幾種電池化學機制。可透過外部電阻將充電電流設定在 50 mA 至 400 mA 之間的任意數值。這些裝置利用動態調諧控制 (DHC) 技術,跨越氣隙提供高效率的非接觸式充電能力。LTC4120 可用於嚴酷環境及醫療裝置。LTC4120-4.2 有提供評估板 (DC2181A-A),而 LTC2140 展示板和 LTC4125 則互相搭配納入其專屬的展示板套裝中 (DC2386A-B)。

DC2386A-B 展示套件內含 LTC4120 接收器和 LTC4125 發射器。(圖片來源:Analog Devices)

LTC4125 單晶片無線電力發射器可傳輸 5 W 給適當調諧的接收器。此裝置使用 AutoResonant 切換功能自動調整驅動頻率,以匹配 LC 網路的共振頻率。LTC4125 採用 4 mm x 5 mm QFN 封裝。

ADI 還顧及另一個電源層面,就是電源控制器。控制器歷經變遷並經過現代化改造,與任何電源產品一樣,或有過之而無不及。從同步化處理尚需進行數學計算並手動穩定的時代一路長期發展下來,如今 ADI 已可提供降壓同步控制器,LTC7821 就是最新範例之一。透過 LTC7821,就可在典型的 48 V 至 12 V 應用中達到 97% 的效率,同時維持 500 kHz 的切換頻率。比起傳統元件,這款混合式降壓同步轉換器具有更優異的 EMI 效能與效率,而傳統元件只有在三分之一的切換頻率下才能有這樣的表現。LTC7821 採用 5 mm x 5 mm QFN 封裝。展示板 DC2787A 可用於評估 LTC7821 是否適合您的應用。

DC2787A 展示板可評估 LTC7821。(圖片來源:Analog Devices)

Analog Devices 和 DigiKey 攜手合作,以可靠性、符合電源要求和尖端設計為理念,致力讓您一鍵快速取得一系列解決方案。Analog Devices 的電源管理解決方案能快速有效地滿足許多電源需求,並協助您更快將設計推出市面,速度遠勝以往。推動今日設計邁向創新未來。

關於作者

Image of Rich Miron, Digi-Key Electronics

Rich Miron 是 DigiKey 的資深技術內容開發人員,自 2007 年起就加入技術內容團隊,主要負責撰寫與編輯文章、部落格和產品培訓單元。在加入 DigiKey 前,他曾負責對核能潛艇的儀表和控制系統進行測試與合格作業。Rich 擁有北達科他大學 (北達科他州法哥) 電子工程學位。

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