Energieumwandlung - Drahtloses Laden

Innovation ist ein häufig verwendetes Schlagwort in der Welt der Technologie. Das Mooresche Gesetz wird aus dem Fenster geworfen, und die Technologiekurve erreicht immer neue Höchstwerte. Wenn Sie jedoch einmal versucht haben, etwas wirklich neues in Ihr Design einzubauen, wissen Sie, dass es schwierig sein kann, die Zeit zu finden, um die erforderlichen Untersuchungen und Tests durchzuführen, um wirklich innovativ zu sein. Glücklicherweise stellen viele Partner innovative Produkte her, die den Entwicklungsprozess viel einfacher machen, und Ihre Freunde bei DigiKey sind hier, um Ihnen die Informationen zu liefern, die Sie benötigen, um schneller Lösungen zu finden.

Der Bereich der Energieumwandlung hat sich mit der Entwicklung von Produkten, die immer kleiner und effizienter werden und eine bessere Speicherkapazität haben, auf Innovationen eingestellt. Ob Sie Lösungen benötigen, die Redundanz, Spannungsregelung, Stromwechsel oder andere Denkanstöße beinhalten, DigiKey und Analog Devices, Inc. (ADI) haben Sie abgedeckt. Sehen wir uns einige der bahnbrechenden Optionen an, die ADI bietet.

Die Suche nach kompakten, stromsparenden Lösungen kann ein einzigartiges Problem sein. ADI hat Produkte, die auch dabei helfen. In diesem Video werden drahtlose Batterieladegeräte für Hörgeräte- und Handgeräte-Anwendungen vorgestellt. Zu sehen sind die drahtlosen Ladegeräte LTC4123 und LTC4126 von ADI für NiMH- bzw. Li-Ion-Batterien. Beide Geräte sind ideal zum Laden von Hörgeräten geeignet. Weitere im Video besprochene Empfänger für kabellose Ladegeräte sind der LTC4124 und der LTC4120 sowie ein Sender für die kabellose Stromversorgung, der LTC4125.

Der LTC4123 ist ein energiesparender drahtloser Empfänger zum Laden von NiMH-Akkus mit einem Strom von bis zu 25 mA. Die zu ladenden Geräte können sich in komplett geschlossenen Gehäusen befinden, so dass keine Steckverbinder erforderlich sind. Diese Komponente kann seine Temperatur erkennen und den Ladevorgang unterbrechen, wenn es zu heiß oder kalt wird. Der LTC4123 ist in einem 2 mm x 2 mm großen DFN-Gehäuse untergebracht und benötigt nur vier externe Bauteile für eine komplette Lösung. Es gibt ein Demo-Board, das DC2302A, mit dem Entwickler den Betrieb des LTC4123 testen können, um zu sehen, ob er für ihre Anwendung geeignet ist.

Das Demoboard DC2302A für den LTC4123. (Bildquelle: Analog Devices)

Der LTC4126 ist ein energiesparendes drahtloses Ladegerät für Li-Ionen-Akkus. Er verfügt über einen integrierten DC/DC-Abwärtsregler mit einer rauscharmen Multimode-Ladepumpe, die von der Batterie gespeist wird und einen geregelten Ausgang von 1,2 V liefert. Die Ladezeit wird durch einen 6-Stunden-Terminierungs-Timer gesteuert, und der Ladestrom ist auf 7,5 mA festgelegt. Der LTC4126 verfügt über einen Unterspannungsschutz und wird in einem 2 mm x 2 mm großen LQFN-Gehäuse geliefert, das nur wenige externe Bauteile für eine Komplettlösung benötigt. Für diese Komponente ist ebenfalls ein Demoboard, das DC2663A-KIT, zur Evaluierung in Ihrer Anwendung erhältlich.

Das Demoboard DC2663A-KIT für den LTC4126. (Bildquelle: Analog Devices)

Der LTC4124 ähnelt dem LTC4123, lädt aber Li-Ionen-Akkus und hat einen per Pin wählbaren Ladestrom von bis zu 100 mA. Er verfügt über einen NTC-Eingang, eine Batterietrennung zum Schutz vor Überentladung und ist in einem 2 mm x 2 mm großen LQFN-Gehäuse untergebracht. Für den LTC4124 sind einige Demoboards erhältlich, darunter eines für das Laden mit 50 mA und eines für 100 mA.

Das LTC4124-Demoboard DC2770A-A-KIT ist auf 50 mA Ausgang eingestellt. Ein weiteres Demokit, das DC2270A-B, ist für eine 100mA-Ausgabe erhältlich. (Bildquelle: Analog Devices)

Der LTC4120 für drahtlosen Energieempfang und Batterieaufladung kann für Li-Ionen-/Polymer-Batterien (LTC4120-4.2) verwendet werden. Aufgrund seiner programmierbaren Float-Spannung kann der LTC4120 für verschiedene Batteriechemien verwendet werden. Der Ladestrom kann über einen externen Widerstand im Bereich von 50 mA bis 400 mA eingestellt werden. Diese Komponenten nutzen eine Technik, die Dynamic Harmonization Control (DHC) genannt wird, um eine kontaktlose Aufladung über einen Luftspalt mit hoher Effizienz zu ermöglichen. Der LTC4120 kann in rauen Umgebungen und in medizinischen Geräten eingesetzt werden. Für den LTC4120-4.2 ist ein Evaluierungsboard verfügbar (DC2181A-A), während das LTC2140-Demoboard und der LTC4125 in einem eigenen Demoboard-Gehäuse (DC2386A-B) untergebracht sind.

Das Demokit DC2386A-B enthält den Empfänger LTC4120 und den Sender LTC44125. (Bildquelle: Analog Devices)

Der monolithische Funkleistungssender LTC 4125 kann 5 W an einen richtig abgestimmten Empfänger übertragen. Diese Komponente nutzte die AutoResonant-Schaltung, um die Treiberfrequenz automatisch an die Resonanzfrequenz des LC-Netzwerks anzupassen. Der LTC4125 ist in einem QFN-Gehäuse mit den Abmessungen 4 mm x 5 mm erhältlich.

Ein weiterer Aspekt der Leistung, den ADI abgedeckt hat, sind Leistungsregler. Regler haben sich genauso stark oder stärker verändert und modernisiert als jedes andere Leistungsprodukt. Die Zeiten, in denen die Synchronisierung mit mathematischen Berechnungen und manueller Stabilisierung verbunden war, sind lange vorbei. Heute bietet ADI synchrone Abwärtsregler an, und der LTC7821 ist das neueste Beispiel. Mit dem LTC7821 lässt sich in typischen 48V- bis 12V-Anwendungen bei einer Schaltfrequenz von 500 kHz ein Wirkungsgrad von 97% erreichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Komponenten hat dieser hybride Synchronabwärtswandler ein besseres EMI-Verhalten und einen Wirkungsgrad, der nur bei einem Drittel der Schaltfrequenz erreicht werden kann. Der LTC7821 ist in einem QFN-Gehäuse mit den Abmessungen 5 mm x 5 mm erhältlich. Zur Evaluierung des LTC7821 für den Einsatz in Ihren Anwendungen ist ein Demoboard, das DC2787A, erhältlich.

Das Demoboard DC2787A zur Evaluierung des LTC7821. (Bildquelle: Analog Devices)

Mit Blick auf Zuverlässigkeit, Einhaltung der Stromversorgungsanforderungen und führendes Design haben Analog Devices und DigiKey hart daran gearbeitet, Ihnen eine Reihe von Lösungen auf Knopfdruck zu bieten. Die Energiemanagement-Lösungen von Analog Devices erfüllen mehrere Anforderungen an die Stromversorgung schnell und effizient und helfen Ihnen, Ihre Designs schneller in die Welt zu bringen. Weiterentwicklung vorhandener Designs für ein innovatives Morgen.