Transmission de puissance sans fil pour recharge d’appareils portables
La solution de transmetteur de puissance sans fil monopuce décrite dans cet article par Renesas mesure la puissance des émetteurs CA et CC pour une précision et une sécurité améliorées.
Lors de la conférence internationale sur les circuits à semi-conducteurs s’est tenue à San Francisco du 19 au 23 février, Renesas a décrit sa solution de transmetteur de puissance sans fil monopuce qui mesure la puissance des émetteurs CA et CC pour une précision et une sécurité améliorées. La présentation comprennait également les détails d’une technologie d’émetteur avec commutation adaptative de tension nulle (ZVS) qui permet de réduire les interférences électromagnétiques (EMI) et d’améliorer l’efficacité de la transmission de puissance. Ces capacités techniques permettent une transmission de puissance sans fil jusqu’à 15 W avec un récepteur de puissance Qi (PRx) et jusqu’à 40 W avec des solutions PRx propriétaires.
Détection de courant de bobine CC et CA et détection d’objets étrangers
Renesas est le premier dans l’industrie à développer une technologie d’émetteur monopuce (Tx) capable de mesurer directement les composants de transmission de puissance CC et CA. Avec cette approche, la puissance transmise peut être mesurée avec plus de précision, ce qui permet de détecter avec précision un décalage entre les niveaux de puissance du transmetteur de puissance (PTx) et PRx. De plus, la détection du courant de courant continu et alternatif peut détecter si un petit objet étranger métallique, tel qu’un trombone, est coincé entre l’émetteur et le récepteur, ce qui pourrait autrement provoquer un échauffement de l’objet et compromettre la sécurité. L’émetteur est équipé de capteurs de courant de bobine CA analogiques et prend en charge jusqu’à quatre bobines d’émetteur pour augmenter la zone de charge, améliorant ainsi l’expérience de charge de l’utilisateur final.
Commutation adaptative à tension nulle et faible interférence électromagnétique
L’une des innovations clés qui sera décrite lors de la présentation de l’ISSCC est le ZVS adaptatif, qui garantit que les MOSFET de puissance commutent après que leur tension de source de vidange est tombée à 0V, réduisant ainsi les pertes de commutation et augmentant l’efficacité. Étant donné que cette technologie ZVS adaptative fonctionne dans des conditions de charge étendues, elle est idéale pour les onduleurs demi-ponts alimentant des charges variables. De plus, cette technologie ZVS réduit les interférences électromagnétiques en réduisant la quantité d’énergie convertie en bruit électromagnétique. Par rapport aux méthodes conventionnelles, l’utilisation de ZVS diminue les interférences électromagnétiques de 4 décibels (dB) et peut augmenter l’efficacité du PTx de 1,7 % ou plus.
ZVS contribue également à prolonger la durée de vie opérationnelle des systèmes d’alimentation dans de nombreuses applications telles que les chargeurs automobiles en cabine en calibrant automatiquement le seuil initial du comparateur. De plus, le système dispose d’un générateur de modulation de largeur d’impulsion (PWM) hautement programmable, qui contrôle les caractéristiques de distribution de puissance de l’émetteur pour s’assurer que l’appareil chargé reçoit la bonne quantité d’énergie. Cela améliore la précision et la stabilité du processus de charge et offre plus de contrôle sur la puissance délivrée.
« Avec l’intégration de ces technologies innovantes, les nouveaux systèmes de recharge sans fil devraient changer la façon dont les appareils portables sont chargés », a déclaré Filippo Neri, directeur principal de l’ingénierie électrique pour la division Mobility Infrastructure and Industrial Power de Renesas, co-auteur de l’article. « Par exemple, la détection de corps étrangers est une fonction de sécurité très importante lors du chargement sans fil d’appareils. Nous nous engageons à développer ces fonctionnalités et d’autres pour offrir des expériences de recharge rapides et sûres à tout le monde. » Ces améliorations techniques ont été appliquées à certains des circuits intégrés de transmetteurs de puissance sans fil de Renesas disponibles aujourd’hui.
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