无线充电器技术和解决方案

　　Ping

　　在Ping阶段，功率发射器应执行数字Ping。它检查潜在功率接收器是否为功率接收器或功率接收器是否需要功率传输。因此功率发射器为主线圈供电时间最长达65ms。功率接收器必须在此时间内通过负载调制回应。完成此操作后，系统将进入下一阶段，即标识和配置阶段。如果未完成，系统应返回上一阶段，即选择阶段。

　　标识和配置

　　在标识和配置阶段，功率发射器应能识别功率接收器，而功率接收器应传输配置信息，如功率接收器的基本设备标识符、功率接收器应提供给其整流器输出、功率发射器的最大功率量。功率发射器接收此信息并调节工作点，然后进入功率传输阶段。如果功率发射器因任何原因无法从功率接收器正确接收识别和配置信息，如功率接收器无法发送数据包或功率发射器无法解调正确信息，功率发射器应返回上一阶段，即选择阶段。

　　功率传输

　　在功率传输阶段，功率发射器将向功率接收器提供持续功率，并响应从功率接收器接收的控制数据，调节功率传输工作点。在功率传输阶段，功率发射器应监控功率传输参数。如果任何参数超出限制，将中止功率传输并返回选择阶段。最后，从功率接收器接收了终止传输数据包时，功率发射器将终止功率传输。例如，当电池满电时，功率接收器无需再对电池充电。它应将终止功率传输数据包信息发送至功率发射器，以终止功率传输。然后，系统将返回选择阶段。它将保持在前三个阶段，直到功率发射器上放置新的功率接收器或更改了配置信息。

分立式无线充电器解决方案

　　我们可以轻松设计一个具有一些分立式设备的无线充电器系统，其与以上所示的Qi标准兼容。图9显示其中一个无线充电器分立式解决方案。

　　在发射器端，微控制器单元(MCU)用于控制发射器的整个功能。MCU生成脉宽调制(PWM)波以驱动栅极驱动器。PWM的频率和占空比由MCU控制。MCU根据从接收器接收的错误控制数据包控制这两个参数。FAN73932为半桥栅极驱动器，它将接收的矩形波转换为两个非重叠信号，以驱动低端和高端MOSFET。DC至AC功能由此设备和两个N-MOSFET实现。发射器线圈由AC波驱动。串联电容用于与发射器线圈形成一个串联谐振电路，以实现更好的功率传输性能。功率可以此方式传输。FAN8303为DC-DC转换器，为MCU电源提供5V电压。另一部分为通信部分。电容用于从线圈获取电压，并将此电压发送至MCU ADC以获取通信信息。我们也可使用感测电阻和电压放大器来检查发射器线圈的电流变化。

　　在接收器端，也采用MCU来控制接收器的所有操作。具有接收器线圈的串联谐振电路由电容构成。当接收器线圈放在发射器线圈上时，我们可在此串联谐振电路的末端获得AC电压。AC至DC功能由具有两个N-MOSFET和两个二极管的全桥整流器实现。DC电压在此电路输出端获取。该电压可通过调节器电容使其稳定。此电压通过DC-DC转换器(FAN8303)传输，在FAN8303设备的输出端获取稳定的5V，用于MCU电源。MCU上电时，它控制两个MOSFET，以便与发射器通信。整个无线系统采用此方式配置。MCU将在完成正确配置后打开输出开关。输出电压也可用于对便携设备充电。充电电流和输出电压由MCU监控，以了解何时需要终止充电。

　　在软件方面，图10显示无线充电器发射器和接收器的简要流程图。

　　通过此类无线充电器系统，系统可获取5W充电电源，效率约为69%。