雙P溝道場效應(yīng)管的橋逆變電路
發(fā)布時間:2020/7/30 23:29:18 訪問次數(shù):3169
DW540無線充電專用IC為核心的通用無線充電器,主要由主控IC模塊、電源輸入模塊、電流檢測模塊、發(fā)射線圈驅(qū)動模塊、解碼采集模塊五部分組成。能夠?qū)崿F(xiàn)待機(jī)狀態(tài)時綠、藍(lán)LED常滅,充電狀態(tài)時綠色LED常滅、藍(lán)色LED常亮;充電設(shè)備充滿電時,LED狀態(tài)指示為綠色LED常亮,藍(lán)色LED常滅的狀態(tài)指示;擁有靈敏的FOD(異物)自動檢測、溫度檢測及狀態(tài)指示功能。同時可支持TI、IDT(注:2019年被瑞薩電子并購)、松下等Qi標(biāo)準(zhǔn)接收器,實現(xiàn)了所有Qi標(biāo)準(zhǔn)的不同品牌設(shè)備無縫適配,具有兼容性、通用性。
采用Qi標(biāo)準(zhǔn)具備無線充電功能的通用設(shè)備充電,而且不受手機(jī)充電接口的限制(該手機(jī)支持無線充電)。
該充電器供電電流>500 mA。
具備休眠省電模式,可自動進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
充電距離≤1 cm。
近距離充電損耗率不超過40%。
以DW540無線充電專用IC為核心,通過電源輸入模塊、發(fā)射線圈驅(qū)動模塊、解碼采集模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊的有機(jī)結(jié)合。實現(xiàn)了待機(jī)狀態(tài)時綠、藍(lán)LED常滅,充電狀態(tài)時綠色LED常滅、藍(lán)色LED常亮;充電設(shè)備充滿電時,LED狀態(tài)指示為綠色LED常亮,藍(lán)色LED常滅的狀態(tài)指示;同時還具備異物自動檢測及溫度檢測功能。
系統(tǒng)硬件主要由發(fā)射和接收兩部分構(gòu)成,直流5 V電源為發(fā)射模塊電路供電,發(fā)射器中以DW540為核心,控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),電能由發(fā)射線圈發(fā)射出去,后經(jīng)接收線圈接收和轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換變回5 V直流電,為充電設(shè)備充電。
由于內(nèi)部自帶晶振,所以無須外接晶振也可正常工作。復(fù)位引腳NREST低電平有效,通過USB接口提供低電平,就可有效地重啟DW540進(jìn)行復(fù)位,亦可以直接斷電重啟復(fù)位。為了保證其不會自啟復(fù)位,在NREST引腳上外接1個104(即0.1μF)的電容,使其在正常工作狀態(tài)下為高電平,并且在提供了一個低電平進(jìn)行復(fù)位后能夠迅速恢復(fù)高電平,而不是一直處于低電平復(fù)位狀態(tài),以至于其無法正常運(yùn)行。引腳UP_A、DOWN_B、DOWN_A和UP_B共同控制發(fā)射線圈的上拉/下拉信號,也就是調(diào)整發(fā)射線圈的發(fā)射頻率,只有不斷地調(diào)整發(fā)射頻率,使其在與接收線圈頻率共振時,效率才能達(dá)到最高,并且傳輸距離的變化也時刻影響著共振的頻率。當(dāng)系統(tǒng)溫度過高時,熱敏電阻因阻值變低,使DW540溫度檢測輸入端TEMDET為低電平,經(jīng)內(nèi)部處理后,SWITCH輸出高電平,從而使N溝道場效應(yīng)管2N7002的導(dǎo)通,采集信號被短路到地而沒有流經(jīng)頻率電壓轉(zhuǎn)換電路,解碼采集無輸出,充電器停機(jī)不工作。
驅(qū)動及檢測電路,由雙N溝道場效應(yīng)管的CEM4953和雙P溝道場效應(yīng)管的CEM9926組成H橋逆變電路,由于DW540輸出的上拉/下拉信號不能直接驅(qū)動CEM4953和CEM9926,因此在它們的柵極之前各自加上Q5和Q9、Q8和Q12、Q6和Q10、Q7和Q11組成的驅(qū)動電路。當(dāng)CEM4953和CEM9926的柵極無電平信號輸入時,其內(nèi)部場效應(yīng)管的漏極源極不導(dǎo)通,驅(qū)動電路也就無法正常工作,所以為了保證該電路能正常驅(qū)動發(fā)射線圈,需要DW540控制的DOWN_A、DOWN_B、UP_A和UP_B連續(xù)發(fā)送一定頻率的高低電平,來控制CEM4953和CEM9926的通斷,而這一開關(guān)頻率也就直接控制發(fā)射線圈的發(fā)射頻率。圖中的L1就是發(fā)射線圈,可以選用每線105股、直徑0.81 mm的雙線絞合線AWG,也可以選用0.08 mm直徑的40AWG,或參數(shù)相同的具有圓形形狀線圈。
電流檢測部分由R11、R15、R16、C17、C9、LM358組成,當(dāng)發(fā)射線圈的電流流過0.033 Ω的采樣電阻R11時,在R11上將產(chǎn)生0.1~0.5 V的電壓差,后經(jīng)過LM358同相放大后,送至DW540主控IC處理。
由C7、C8、R7、C11、R9、D1、R14、R12、C11、R18、LM358組成解碼采集電路,通過采集電容C7把采集到的頻率信號送往LM358進(jìn)行同相放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號,同時將這一信號交由主控IC DW540處理,因此,解碼采集電路使主機(jī)(發(fā)射端)和從機(jī)(接收端)建立了通信,還可以實時知道當(dāng)前驅(qū)動電路的實際發(fā)射頻率,以便及時調(diào)整達(dá)到最佳工作狀態(tài)。
發(fā)射器以一定周期來發(fā)出掃描信號,接收器收到信號后根據(jù)輸入功率大小轉(zhuǎn)換成頻率信號發(fā)送出去,接收器至少在50 ms內(nèi)要完成一次電壓、頻率的轉(zhuǎn)換。當(dāng)發(fā)射器收到接收器反饋的頻率后,調(diào)整發(fā)射功率,發(fā)射器的信號也相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。同時,發(fā)射器還可識別傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號,每個數(shù)據(jù)位對齊在1個完整周期為0.5 ms或2 kHz上。具體的編碼如圖4。每個字節(jié)有11位,其中包括了1個開始位、8個數(shù)據(jù)位、1個校驗位和1個停止位,當(dāng)收到正常的數(shù)據(jù)信號時,則上電識別成功。
(素材來源:eepw.如涉版權(quán)請聯(lián)系刪除。特別感謝)
深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/
DW540無線充電專用IC為核心的通用無線充電器,主要由主控IC模塊、電源輸入模塊、電流檢測模塊、發(fā)射線圈驅(qū)動模塊、解碼采集模塊五部分組成。能夠?qū)崿F(xiàn)待機(jī)狀態(tài)時綠、藍(lán)LED常滅,充電狀態(tài)時綠色LED常滅、藍(lán)色LED常亮;充電設(shè)備充滿電時,LED狀態(tài)指示為綠色LED常亮,藍(lán)色LED常滅的狀態(tài)指示;擁有靈敏的FOD(異物)自動檢測、溫度檢測及狀態(tài)指示功能。同時可支持TI、IDT(注:2019年被瑞薩電子并購)、松下等Qi標(biāo)準(zhǔn)接收器,實現(xiàn)了所有Qi標(biāo)準(zhǔn)的不同品牌設(shè)備無縫適配,具有兼容性、通用性。
采用Qi標(biāo)準(zhǔn)具備無線充電功能的通用設(shè)備充電,而且不受手機(jī)充電接口的限制(該手機(jī)支持無線充電)。
該充電器供電電流>500 mA。
具備休眠省電模式,可自動進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
充電距離≤1 cm。
近距離充電損耗率不超過40%。
以DW540無線充電專用IC為核心,通過電源輸入模塊、發(fā)射線圈驅(qū)動模塊、解碼采集模塊、電流檢測模塊、電壓檢測模塊的有機(jī)結(jié)合。實現(xiàn)了待機(jī)狀態(tài)時綠、藍(lán)LED常滅,充電狀態(tài)時綠色LED常滅、藍(lán)色LED常亮;充電設(shè)備充滿電時,LED狀態(tài)指示為綠色LED常亮,藍(lán)色LED常滅的狀態(tài)指示;同時還具備異物自動檢測及溫度檢測功能。
系統(tǒng)硬件主要由發(fā)射和接收兩部分構(gòu)成,直流5 V電源為發(fā)射模塊電路供電,發(fā)射器中以DW540為核心,控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài),電能由發(fā)射線圈發(fā)射出去,后經(jīng)接收線圈接收和轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換變回5 V直流電,為充電設(shè)備充電。
由于內(nèi)部自帶晶振,所以無須外接晶振也可正常工作。復(fù)位引腳NREST低電平有效,通過USB接口提供低電平,就可有效地重啟DW540進(jìn)行復(fù)位,亦可以直接斷電重啟復(fù)位。為了保證其不會自啟復(fù)位,在NREST引腳上外接1個104(即0.1μF)的電容,使其在正常工作狀態(tài)下為高電平,并且在提供了一個低電平進(jìn)行復(fù)位后能夠迅速恢復(fù)高電平,而不是一直處于低電平復(fù)位狀態(tài),以至于其無法正常運(yùn)行。引腳UP_A、DOWN_B、DOWN_A和UP_B共同控制發(fā)射線圈的上拉/下拉信號,也就是調(diào)整發(fā)射線圈的發(fā)射頻率,只有不斷地調(diào)整發(fā)射頻率,使其在與接收線圈頻率共振時,效率才能達(dá)到最高,并且傳輸距離的變化也時刻影響著共振的頻率。當(dāng)系統(tǒng)溫度過高時,熱敏電阻因阻值變低,使DW540溫度檢測輸入端TEMDET為低電平,經(jīng)內(nèi)部處理后,SWITCH輸出高電平,從而使N溝道場效應(yīng)管2N7002的導(dǎo)通,采集信號被短路到地而沒有流經(jīng)頻率電壓轉(zhuǎn)換電路,解碼采集無輸出,充電器停機(jī)不工作。
驅(qū)動及檢測電路,由雙N溝道場效應(yīng)管的CEM4953和雙P溝道場效應(yīng)管的CEM9926組成H橋逆變電路,由于DW540輸出的上拉/下拉信號不能直接驅(qū)動CEM4953和CEM9926,因此在它們的柵極之前各自加上Q5和Q9、Q8和Q12、Q6和Q10、Q7和Q11組成的驅(qū)動電路。當(dāng)CEM4953和CEM9926的柵極無電平信號輸入時,其內(nèi)部場效應(yīng)管的漏極源極不導(dǎo)通,驅(qū)動電路也就無法正常工作,所以為了保證該電路能正常驅(qū)動發(fā)射線圈,需要DW540控制的DOWN_A、DOWN_B、UP_A和UP_B連續(xù)發(fā)送一定頻率的高低電平,來控制CEM4953和CEM9926的通斷,而這一開關(guān)頻率也就直接控制發(fā)射線圈的發(fā)射頻率。圖中的L1就是發(fā)射線圈,可以選用每線105股、直徑0.81 mm的雙線絞合線AWG,也可以選用0.08 mm直徑的40AWG,或參數(shù)相同的具有圓形形狀線圈。
電流檢測部分由R11、R15、R16、C17、C9、LM358組成,當(dāng)發(fā)射線圈的電流流過0.033 Ω的采樣電阻R11時,在R11上將產(chǎn)生0.1~0.5 V的電壓差,后經(jīng)過LM358同相放大后,送至DW540主控IC處理。
由C7、C8、R7、C11、R9、D1、R14、R12、C11、R18、LM358組成解碼采集電路,通過采集電容C7把采集到的頻率信號送往LM358進(jìn)行同相放大并轉(zhuǎn)換為電壓信號,同時將這一信號交由主控IC DW540處理,因此,解碼采集電路使主機(jī)(發(fā)射端)和從機(jī)(接收端)建立了通信,還可以實時知道當(dāng)前驅(qū)動電路的實際發(fā)射頻率,以便及時調(diào)整達(dá)到最佳工作狀態(tài)。
發(fā)射器以一定周期來發(fā)出掃描信號,接收器收到信號后根據(jù)輸入功率大小轉(zhuǎn)換成頻率信號發(fā)送出去,接收器至少在50 ms內(nèi)要完成一次電壓、頻率的轉(zhuǎn)換。當(dāng)發(fā)射器收到接收器反饋的頻率后,調(diào)整發(fā)射功率,發(fā)射器的信號也相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。同時,發(fā)射器還可識別傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)信號,每個數(shù)據(jù)位對齊在1個完整周期為0.5 ms或2 kHz上。具體的編碼如圖4。每個字節(jié)有11位,其中包括了1個開始位、8個數(shù)據(jù)位、1個校驗位和1個停止位,當(dāng)收到正常的數(shù)據(jù)信號時,則上電識別成功。
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