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无线电源传输（WPT）系统由空气间隙分开的两部分电路组成：一个部分是带有发射线圈的发射器（Tx）电路，另一个部分是带有接收线圈的接收器（Rx）电路（见图1）。与典型的变压器系统非常相似，发射线圈中产生的交流电通过磁场在接收线圈中感应出交流电。然而，与典型的变压器系统不同，初级（发射器）和次级（接收器）之间的耦合通常非常低，这是由于非磁性材料（空气）间隙的原因。
图1 .无线电源传输系统 目前使用的大多数无线电源传输应用都配置为无线电池充电器。可充电电池位于接收器侧，只要有发射器，就可以无线充电。充电完成后，当电池随后从充电器上取下时，可充电电池然后为最终应用供电。下游负载可以直接连接到电池上，通过PowerPath理想二极管间接连接到电池，或连接到集成在充电器IC中的电池供电稳压器的输出。在所有三种情况下（参见图2），最终应用程序可以在充电器上或从充电器上运行。
图2.无线Rx电池充电器，下游负载连接到a）电池，b）PowerPath理想二极管，以及c）稳压器输出 但是，如果特定的应用根本没有电池，那么当无线电源可用时，只需提供稳压电压轨即可。这些应用的例子在远程传感器，计量，汽车诊断和医疗诊断中比比皆是。例如，如果远程传感器不需要持续供电，那么它就不需要电池，这需要定期更换（如果是主电池）或充电（如果它是可充电的）。如果该远程传感器仅需要在用户位于其附近时给出读数，则可以按需无线供电。
图3.WPT采用LTC3588-1提供稳压3.3 V电压轨。 输入LTC3588-1纳米级能量收集电源：虽然最初设计用于由换能器（例如，压电，太阳能等）供电的能量收集（EH）应用，但LTC3588-1也可用于无线电源。在图3中，显示了使用LTC3588-1的完整发射器和接收器WPT解决方案。在发送器端，使用基于LTC6992 TimerBlox硅振荡器的简单开环无线发送器。对于此设计，驱动频率设置为216 kHz，低于LC振荡器谐振频率266 kHz。 fLC_TX与fDRIVE的精确比率最好根据经验确定，其目标是最小化由于零电压开关（ZVS）引起的M1中的开关损耗。关于线圈选择和工作频率的发送器侧的设计考虑与其他WPT解决方案没有什么不同：也就是说，在接收器侧没有LTC3588-1的独特之处。 在接收器侧，LC谐振腔谐振频率设置为等于216 kHz的驱动频率。由于许多EH应用需要交流到直流的整流（就像WPT一样），LTC3588-1已经内置了这个电路，允许LC谐振槽直接连接到LTC3588-1的PZ1和PZ2引脚。整流的带宽是DC到> 10 MHz。与LTC4123 / LTC4124 / LTC4126上的VCC引脚类似，LTC3588-1上的VIN引脚被调节到适合为其下游输出供电的电平。对于LTC3588-1，输出是迟滞降压DC-DC稳压器而不是电池充电器。四个引脚可选输出电压：1.8 V，2.5 V，3.3 V和3.6 V，可提供高达100 mA的连续输出电流。输出电容的大小可以提供更高的短期电流突发，前提是平均输出电流不超过100 mA。当然，实现完整的100mA输出电流能力取决于具有适当大小的发射器，线圈对和足够的耦合。 如果负载需求小于可用的无线输入功率，则VIN电压将增加。虽然LTC3588-1集成了一个输入保护分流器，如果VIN电压上升到20 V，它可以吸收高达25 mA的电流，但这个功能可能是不必要的。随着VIN电压上升，接收器线圈上的峰值交流电压也会起作用，这相当于交付给LTC3588-1的交流电量下降，而不是简单地在接收器中循环。如果在VIN上升到20 V之前达到接收器线圈的开路电压（VOC），则下游电路受到保护而接收器IC中没有浪费的热量。 测试结果：对于图3所示的空气间隙为2 mm的应用，在3.3 V电压下，测量的最大可输出电流为30 mA，测量的空载VIN电压为9.1 V，对于接近零的空气间隙，最大可输出输出电流增加到大约90 mA，而无负载VIN电压增加到仅16.2 V，远低于输入保护旁路电压（见 图4）。
图4.在3.3 V电压下 各种距离的最大可交付输出电流 湖北 朱少华 编译 |
