Зарядные устройства

КПД беспроводных систем передачи мощности долгое время оставался низким. Большая часть излучаемой энергии уходила в пустоту и рассеивалась в виде тепла в сердечнике и обмотках. Значительно повысить КПД оказалось возможным с помощью резонансных схем. Несмотря на то, что идея витала в воздухе, ее коммерческая реализация состоялась лишь недавно. В 2007 году Марином Солячичем была основана компания WiTricity, использующая одноименную фирменную технологию беспроводной передачи энергии с помощью резонансной системы.

Компания EPC является одним из лидеров в области производства нитрид-галлиевых транзисторов. В настоящий момент eGaN-ключи от EPC по многим показателям превосходят кремниевые транзисторы, поэтому интерес к ним со стороны разработчиков все время возрастает. Чтобы упростить жизнь пользователям при внедрении eGaN-ключей, EPC предлагает более пятидесяти различных отладочных и оценочных наборов. В первой статье данного цикла – краткий обзор всех доступных отладочных наборов от EPC.

На портале Унитера мы уже знакомили наших читателей с ультратонкими суперконденсаторами от компании CAP-XX. Некоторые из опубликованных статей рассказывали о практических результатах использования этих компонентов в реальных схемах. В частности были рассмотрены преимущества их применения в качестве буферных элементов в мобильных устройствах с аккумуляторным питанием. В данной статье мы рассмотрим потенциал использования суперконденсаторов в системах с питанием от солнечных батарей.

Ответ на поставленный вопрос достаточно прост: да, могут. Некоторые транзисторы способны работать с напряжениями менее 0,9 В. Это позволяет добиваться совершенно фантастических показателей потребления. Например, ток потребления микросхемы часов реального времени (RTC) не превышает 14 нА.

По прогнозам департамента Европейской комиссии по энергетике и климату к 2050 году 97% всего потребляемого электричества будет генерироваться с помощью возобновляемых источников энергии. Да, это не ошибка, именно 97%! Для инженеров, работающих в области энергетики и электроники, будет очевидно, что для достижения таких показателей, потребуется как следует потрудиться! Так перед разработчиками электроники ставится задача по обеспечению максимальной эффективности использования энергии возобновляемых источников. Интенсивная работа в этом направлении ведется уже сейчас, примером этого является микросхема MAX17710 от Maxim Integrated. Она позволяет бережно преобразовывать каждый микроватт, полученный от различных харвестеров энергии.

Интерес к источникам альтернативной энергии постоянно возрастает. В последнее время драйвером роста в этом сегменте стали автономные датчики и малопотребляющие IoT-устройства. Если раньше на рынке были востребованы преимущественно солнечные батареи и ветрогенераторы из-за их относительно высокой выходной мощности, то теперь пользователи все чаще проявляют интерес к маломощным источникам: термогенераторам, харвестерам энергии вибраций, харвестерам энергии ВЧ-излучений и т.д. Одной из проблем при использовании таких источников становится сложность построения системы питания. Впрочем, на рынке стали появляться законченные интегральные системы, объединяющие зарядное устройство, несколько преобразователей напряжения и систему коммутации. Примером такого решения являются микросхемы семейства AEM от компании e-peas.

Для тех, кто ещё не пробовал применять беспроводную зарядку в своих разработках, но желает познакомиться с её возможностями, компания Active-Semi предлагает оценочные платы на основе универсального контроллера питания PAC5220WP. Эта микросхема предназначена для создания "умных" систем питания и содержит 32-битное ядро ARM Cortex-M0, работающее на частоте 50 МГц, конфигурируемый аналоговый интерфейс и 14-канальный ШИМ-драйвер. Микросхема PAC5220WP может стать основой для создания источника питания практически любого типа, а вычислительная мощность процессорного ядра позволяет реализовать самые разные сценарии работы системы, в том числе и управлять беспроводной зарядной системой.

Беспроводная передача энергии – чрезвычайно перспективная область электроники. В рамках рубрики УНИТЕРЫ рассматривались различные примеры ее реализации: от слаботочных зарядных устройств для смартфонов, до мощных автомобильных решений. Так, например, компания WiTricityпредлагает технологию, позволяющую передавать без проводов от 10 Вт до 3,3 кВт. Силовая часть в таких схемах работает на повышенных частотах 6,78 МГц. Именно в этих приложениях можно наиболее полно раскрыть потенциал eGaN-транзисторов от компании EPC.

На портале Унитера периодически появляются новости о системах беспроводной передачи энергии от разных компаний. При этом, они зачастую строятся на базе нитрид-галлиевых транзисторов от EPC. На этот раз в статье будет рассмотрен демонстрационный набор системы беспроводной передачи энергии EPC9511 от самой EPC. Во-первых, он представляет собой законченную платформу для беспроводной передачи энергии. Во-вторых, EPC9511 поддерживает наиболее популярные стандарты Qi/PMA и Air Fuel™. В-третьих, силовой передатчик EPC9511 использует новые транзисторные сборки EPC2107.

Желание окончательно отказаться от проводных коммуникаций побудило производителей электроники к разработке технологий беспроводной передачи энергии. Новый стандарт беспроводной передачи энергии AVP4, получивший название Rezence, основан на эффекте магнитного резонанса, том же самом, который используется в медицинских томографах, но для его реализации в мобильных устройствах. Для поддержки нового стандарта беспроводной зарядки компания EPC представила новые транзисторные eGaN-сборки EPC2107 (100 В) и EPC2108 (60 В), предназначенные для полумостовых преобразователей напряжения.

Компания EPC анонсировала очередное, уже пятое по счету (Gen5), поколение своих нитрид-галлиевых транзисторов с улучшенной структурой eGaN. Новые транзисторы по-прежнему представляют собой нормально разомкнутые ключи, но отличаются от предшественников четвертого поколения (Gen4) вдвое меньшими габаритами и улучшенными динамическими характеристиками. Пока что речь идет о трех представителях EPC2045, EPC2046, и EPC2047 с сопротивлениями каналов 7 мОм, 25 мОм и 10 мОм, соответственно.

Приёмник-преобразователь микросхем Powercast рассчитан на работу в диапазоне 800-950 МГц, где его КПД максимален – более 70%. Различия между микросхемами P1110 и P2110 заключаются во входной мощности: от –6 до +12 дБ и от –12 до +10 дБ, соответственно.

Вы хотите выжать максимум тока из карбид-кремниевых транзисторов? Тогда Вам будет интересен обзор интегрального драйвера SIC1182K от компании Power Integrations.

Сравнение позиций

  • ()