低功率无线充电系统的驱动芯片的设计研究
发布时间：2022-02-14 18:12
本论文以低功率无线充电驱动芯片为研究重点,设计了一款基于Qi（A11）标准的驱动芯片。主要围绕低功率无线充电系统发射功率的分析及其驱动芯片的设计展开,详细论述了低功率无线充电系统的基本原理和应用标准,在数学层面分析了频率和占空比两个主要参数对低功率无线充电发射功率的影响,在此基础上完成了系统关键模块电路的设计与仿真,最后完成其版图设计。本文的主要工作及创新如下:1)低功率无线充电系统发射功率调整分析中,频率和占空比的数学分析并未采用阻抗向量角的推导方式,而是结合无源电容、电感的伏安特性与谐振变换器化简并统一不同工作状态下的电路表现,得到了更利于直观参考的数学模型。2)设计了一款带有新型摆率增强电路的无片外电容LDO电路,该LDO在保持低静态电流和无片外电容的条件下,并未采用传统外接电容或者提高LDO系统带宽的优化方式,最终实现了较好的稳定性和瞬态特性。本论文所设计的LDO在温度范围8540??-CC下,工艺角仿真的静态电流小于9.983?A;压差为200mV;线性调整率小于%0.25V;负载调整率小于%94.3A;电源抑制比大于25dB;在10ns上升下降时间的仿...
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文献[5-6]实现的无线充电电动牙刷产品2004年，韩国庆北国立大学（KyungpookNationalUniversity）的研究员通过利用
DPC（Delta Products Corporation）针对宽范围无线充电方式深入该无线能量传导技术研制了无线充电电话机[10]。 年 11 月，TDK 企业参加在深举办的“2010 年高交会”上发布了其无术产品，能够实现发射能量为 3W 和 5W 无线能量传输设备及方案， 70 %以上。 年，麻省理工（Massachusetts Institute of Technology）研发人员首先双谐振器结构的磁耦合式无线电能传输的理念，将第二谐振器置于第并且向外部负载提供充电功率[11]。该科研成果已经被美国专利局所收 年，博洛尼亚大学的研究人员对无线充电传输系统进行了系统性的总内容包括无线充电发射端与接收端电路设计[12]。文中实现了整个无线设计，其系统搭建及测试平台搭建如图 1-2 所示，性能上实现了在 5c 率传输可达 44W ，效率为 73 %，而且针对驱动电路的 PWM 信号调整离变化时充电效能匹配度的问题。
无线充电标准基于无线充电技术阵营来制定，现今两个主要无线充电技术阵营分别是 AirFuel Alliance（AFA）和 Wireless Power Consortium （WPC）。AFA 于 2015 年 CES大会上宣布成立，其组成由Alliance for Wireless Power（A4WP）和Power Matters Alliance（PMA）两大无线充电阵营合并统一而来，成立初期联盟成员有近 200 家（195 家）。WPC 因成立较早，会员数众多（421 位），现仍为主流阵营。除了这两家无线充电技术阵营外，其他阵营也持续推广精进。Ossia 采用微波无线充电实现 Cota 技术，LaserMotive采用射频方式进行电磁感应无线充电，Qualcomm 仍采用独有的 WiPower 技术以及大功率无线电能传输技术 Halo 等，均显现了无线充电技术仍有较大的发展潜力。AFA 相比于 WPC 阵营近年来较为势微，成员数由成立时的 195 家公司缩减至 77家，其成员如联发科等也有意退出 AFA 联盟加入 WPC。而随着三星和苹果手机加入WPC 阵营，其成员数极速增长，现会员数已达 421 家之多。图 1-3 显示了随着 WPC 标准苹果手机发售后其会员数的增长情况，可以看到平均每月其会员增长大约 10 %。相信在未来一段时间内，WPC 联盟依旧是无线充电阵营的主力军。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于迟滞比较器的锯齿波产生电路[J]. 魏荷坪,孙江,陈向东. 现代电子技术. 2018(04)
[2]一种带瞬态响应增强的无电容型LDO[J]. 廖鹏飞,金光,李向超,邓军,张颜林,胡珂流,刘伦才. 微电子学. 2017(06)
[3]便携式充电蓄电一体化充电器设计[J]. 周立煌. 电子世界. 2017(03)
[4]基于MOS工艺的压控振荡器的设计[J]. 殷万君. 电子世界. 2016(24)
[5]基于太阳能供电的无线充电应用研究[J]. 汪义旺,张波,张帅. 电力电子技术. 2015(10)
[6]手机充电器的防漏电解决措施[J]. 姜培生,陈玉伟. 通信电源技术. 2015(03)
[7]无线充电技术助威CES[J]. 沈建苗. 微电脑世界. 2009(02)
硕士论文
[1]便携式小功率移动终端无线充电模块研究[D]. 李星宇.杭州电子科技大学 2015
[2]一种用于手机的无线充电系统设计[D]. 周娅娜.重庆大学 2014
[3]磁耦合谐振式无线电能传输系统高效E类功放设计和实现[D]. 储江龙.浙江大学 2014
[4]Qi标准无线充电功能的手机实现[D]. 潘鑫.西安电子科技大学 2013
[5]手机无线充电技术的研究[D]. 孟庆奎.北京邮电大学 2012
[6]非接触式手机充电平台的设计[D]. 孙轩.浙江大学 2010
本文编号：3625031
【文章来源】：深圳大学广东省
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文献[5-6]实现的无线充电电动牙刷产品2004年，韩国庆北国立大学（KyungpookNationalUniversity）的研究员通过利用
DPC（Delta Products Corporation）针对宽范围无线充电方式深入该无线能量传导技术研制了无线充电电话机[10]。 年 11 月，TDK 企业参加在深举办的“2010 年高交会”上发布了其无术产品，能够实现发射能量为 3W 和 5W 无线能量传输设备及方案， 70 %以上。 年，麻省理工（Massachusetts Institute of Technology）研发人员首先双谐振器结构的磁耦合式无线电能传输的理念，将第二谐振器置于第并且向外部负载提供充电功率[11]。该科研成果已经被美国专利局所收 年，博洛尼亚大学的研究人员对无线充电传输系统进行了系统性的总内容包括无线充电发射端与接收端电路设计[12]。文中实现了整个无线设计，其系统搭建及测试平台搭建如图 1-2 所示，性能上实现了在 5c 率传输可达 44W ，效率为 73 %，而且针对驱动电路的 PWM 信号调整离变化时充电效能匹配度的问题。
无线充电标准基于无线充电技术阵营来制定，现今两个主要无线充电技术阵营分别是 AirFuel Alliance（AFA）和 Wireless Power Consortium （WPC）。AFA 于 2015 年 CES大会上宣布成立，其组成由Alliance for Wireless Power（A4WP）和Power Matters Alliance（PMA）两大无线充电阵营合并统一而来，成立初期联盟成员有近 200 家（195 家）。WPC 因成立较早，会员数众多（421 位），现仍为主流阵营。除了这两家无线充电技术阵营外，其他阵营也持续推广精进。Ossia 采用微波无线充电实现 Cota 技术，LaserMotive采用射频方式进行电磁感应无线充电，Qualcomm 仍采用独有的 WiPower 技术以及大功率无线电能传输技术 Halo 等，均显现了无线充电技术仍有较大的发展潜力。AFA 相比于 WPC 阵营近年来较为势微，成员数由成立时的 195 家公司缩减至 77家，其成员如联发科等也有意退出 AFA 联盟加入 WPC。而随着三星和苹果手机加入WPC 阵营，其成员数极速增长，现会员数已达 421 家之多。图 1-3 显示了随着 WPC 标准苹果手机发售后其会员数的增长情况，可以看到平均每月其会员增长大约 10 %。相信在未来一段时间内，WPC 联盟依旧是无线充电阵营的主力军。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于迟滞比较器的锯齿波产生电路[J]. 魏荷坪,孙江,陈向东. 现代电子技术. 2018(04)
[2]一种带瞬态响应增强的无电容型LDO[J]. 廖鹏飞,金光,李向超,邓军,张颜林,胡珂流,刘伦才. 微电子学. 2017(06)
[3]便携式充电蓄电一体化充电器设计[J]. 周立煌. 电子世界. 2017(03)
[4]基于MOS工艺的压控振荡器的设计[J]. 殷万君. 电子世界. 2016(24)
[5]基于太阳能供电的无线充电应用研究[J]. 汪义旺,张波,张帅. 电力电子技术. 2015(10)
[6]手机充电器的防漏电解决措施[J]. 姜培生,陈玉伟. 通信电源技术. 2015(03)
[7]无线充电技术助威CES[J]. 沈建苗. 微电脑世界. 2009(02)
硕士论文
[1]便携式小功率移动终端无线充电模块研究[D]. 李星宇.杭州电子科技大学 2015
[2]一种用于手机的无线充电系统设计[D]. 周娅娜.重庆大学 2014
[3]磁耦合谐振式无线电能传输系统高效E类功放设计和实现[D]. 储江龙.浙江大学 2014
[4]Qi标准无线充电功能的手机实现[D]. 潘鑫.西安电子科技大学 2013
[5]手机无线充电技术的研究[D]. 孟庆奎.北京邮电大学 2012
[6]非接触式手机充电平台的设计[D]. 孙轩.浙江大学 2010
本文编号：3625031
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