电池管理解决方案---无线电源

概述
市场对于无线电源之便利性与安全性的需求正在快速增长。在众多可升级采用无线电源以使其电池保持充电状态的电池供电型设备中，智能手机、音频/视频播放器、相机和游戏控制器等便携式设备只不过是区区几个例子而已。
虽然近场感应功率耦合被人们所广泛采用已经有些时间了，但其应用则一直局限于非常低的功率级别。由于如今便携式设备的功率需求不断增加，而且功率较高的电池需要使用更高级的控制系统，因此在无线电源系统的设计当中必须对一些安全方面的风险加以考虑。遵循无线电源联盟 (WPC) 制订的规范可帮助设计人员避免安全性问题，并确保系统之间的互操作性。
基本的无线电源系统包括一个通常位于基站内的功率发送器，由 AC 线路或其他稳定的电源供电。功率接收器位于电池供电型设备中，采用接收到的功率给电池充电。发送器与接收器均包含线圈，功率通过感应耦合（没有电接触）在它们之间传输。由于功率通过线圈以感应的方式从发送器传送至接收器，因此发送器必须利用一个具有足够频率的开关电流给线圈供电，以优化线圈之间的耦合。接收器随后采集近场感应能量并使用整流器和电压调节电路产生一个直流(DC) 输出。为了控制功率传输，重要的一点是接收器必需始终保持与发送器之间的通信，以发出“什么时候需要功率”、“发送多少功”和“什么时候停止发送功率” 等指示信息。此类通信数据同样通过用于耦合功率的线圈实现交换。
TI 提供了一个支持 WPC Qi 标准且正在不断成长的无线电源发送器和接收器系列。bq500210 是一款符合 Qi 标准的新型发送器管理器，可对基站与移动设备之间的功率传送实施智能控制。符合 Qi标准的 bq5101x 集成型接收器可提供一
个稳定的 DC 输出以及至发送器的数字控制反馈。下面的几页将提供有关这些器件的更多详情。如需了解更多信息，敬
请访问：
www.ti.com/wirelesspower
接收器端解决方案
符合 Qi 标准的 TI 接收器集成了一个低阻抗的全同步整流器、一个低压降稳压器(LDO)、数字控制与准确的电压和电流环路。整个功率级（整流器和 LDO）采用了低阻抗 NMOS FET，旨在确保高效率和低功率耗散。

符合 Qi 标准的集成型无线电源接收器

bq51011、bq51013
敬请访问 www.ti.com/product/bq51013，以获取样片、数据表、评估板及相关应用报告。
bq5101x 系列接收器与 bq500210 发送器控制器相结合，可为无线电源解决方案实现完整的非接触式功率传送系统。
主要特点
• 采用一个 5V 稳压电源的集成型无线电源接收器
• 93% 的整体峰值 AC-DC 效率
• 全同步整流器
• 符合 WPC v1.0 标准的通信控制
• 输出电压调节
• 接收 (Rx) 线圈与 5 V DC 输出电压之间仅需的 IC
• 内部动态整流器控制可改善负载瞬态响应
• 支持 20 V 的最大输入
• 低功率耗散整流器过压箝位 (VOVP = 15V)
• 具有热关断功能
• 单个 NTC /控制引脚
• 1.9 mm x 3 mm WCSP 封装
应用
• 蜂窝电话和智能手机
• 头戴式耳机
• 数码相机
• 便携式媒体播放器
• 手持式设备

发送器端解决方案
TI 可提供专用的数字控制器，此类器件集成了在符合 WPC 标准的单通道非接触式充电基站中控制无线功率传送所需的逻辑功能。这些智能型控制器负责定期评估可供电设备的周围环境，监视从无线供电设备获得的所有通信，并根据从受电设备接收的反馈来调整施加至发送器线圈的功率。另外，它们还运用实时分析来监视功率传送效率，从而保护控制器与功率接收器免受因功率传输路径中寄生金属物体引起的过度功率损耗和过热问题。

符合 Qi 标准的无线功率发送器管理器
bq500210
敬请访问 www.ti.com/product/bq500210，以获取样片、数据表、评估板及相关应用报告。
bq500210 发送器控制器与 bq5101x 系列接收器相结合，可为无线电源解决方案实现完整的非接触式功率传送系统。
主要特点
• 可智能控制基站和移动设备之间的功率传送
• 符合无线电源联盟 (WPC) v1.0.2 规范
• 通过用于传送电功率的无线链路对来自受电设备的 WPC 兼容型消息分组进行解调和解码
• 执行闭环通信，以通过改变发送线圈上电压的频率来控制功率传送
• 寄生金属物体检测 (PMOD)
• 工作模式状态指示器
待机
功率传送
充电完成
故障
• 过载与过热保护
• 7mmx7mm、48引脚QFN封装
应用
•  用于符合 WPC 标准之非接触式充电的发送器座 (Transmitter pad)
•  低功耗 (<5W) 终端设备：蜂窝电话、数码相机、便携式媒体播放器、遥控器/游戏控制器、蓝牙头戴式耳机和其他便携
式设备

bqTESLA ^TM 开发套件
bq500210EVM-689（发送器）和 bq51013EVM-725（接收器）
敬请访问 www.ti.com/wirelesspower，以获取更多信息。
TI 的组合式 bqTESLA 评估板为低功耗无线电源解决方案的设计提供了一款高性能的易用型开发套件。该套件具有bq500210 单通道发送器和 bq51013 5V 电源接收器，从而使得设计师可以加快其终端应用的开发。
主要特点
• bq500210 单通道发送器
• bq51013 5V 电源接收器
• 无需额外的软件开发
• 可实现真正的即插即用功能
• 符合 WPC Qi 规范

包括 bq500210 和 bq51013 评估板的开发套件