La nouvelle solution de recharge sans fil se compose d'un circuit intégré récepteur (RAA457100) et d'un circuit intégré émetteur (RAA458100). Chaque circuit intégré intègre toutes les fonctions nécessaires à la recharge sans fil sur une seule puce. Renesas proposera également un kit d'évaluation pour accompagner les fabricants dans la conception de leurs systèmes de recharge sans fil.
Cette technologie élimine le besoin de changer les piles ou de brancher un câble d'alimentation. Cet avantage est particulièrement appréciable pour de nombreuses applications, telles que les smartphones et les objets connectés. La recharge sans fil présente un intérêt particulier pour les applications basse consommation, comme les appareils auditifs, qui nécessitent un format compact et une résistance à l'eau et à la poussière. Cependant, les technologies de recharge sans fil existantes se sont révélées inadaptées aux systèmes utilisant des batteries lithium-ion (Li-ion) secondaires pour ces applications basse consommation. Ceci s'explique par les difficultés liées à la miniaturisation des appareils, compte tenu des dimensions d'antenne imposées par les normes actuelles, et à la dissipation thermique engendrée par les courants de charge élevés requis pour les applications basse consommation.
Avec sa nouvelle solution de recharge sans fil, Renesas a combiné son expertise en systèmes de recharge sans fil et en microcontrôleurs (MCU) pour garantir que tous les composants clés du système soient intégrés dans un boîtier compact, simplifiant ainsi la conception. Les
principales caractéristiques du circuit intégré récepteur de puissance RAA457100 sont les suivantes :
1) Il permet de concevoir des appareils plus compacts grâce à l’intégration de toutes les fonctions de recharge sans fil nécessaires dans un boîtier de 3,22 mm x 2,77 mm.
Le circuit intégré récepteur de puissance intègre un circuit redresseur synchrone qui convertit le courant alternatif utilisé pour alimenter la bobine d’antenne du récepteur en courant continu, ainsi qu’un circuit de contrôle de charge pour une batterie lithium-ion secondaire. Un convertisseur analogique-numérique (CAN) 12 bits surveille la tension et le courant de la batterie pendant la charge et transmet ces informations à l’émetteur de puissance afin de maintenir des niveaux de puissance de charge optimaux. Le circuit intégré comprend également des fonctions de protection pour la batterie lithium-ion secondaire et un régulateur CC/CC, le tout sur une seule puce.
2) Convertisseur CC/CC intégré avec un rendement de 85 % pour une autonomie prolongée de la batterie.
Les applications basse consommation, telles que les appareils portables et les aides auditives, utilisent généralement des batteries compactes de faible capacité, ce qui rend l'efficacité énergétique cruciale. Le convertisseur DC/DC intégré offre un rendement élevé lorsque le système fonctionne à un faible niveau de charge d'environ 1 mA, prolongeant ainsi l'autonomie de la batterie.
Principales caractéristiques du circuit intégré émetteur de puissance RAA458100 :
3) Intégration de tous les circuits nécessaires à la transmission d'énergie sans fil et prise en charge d'une tension d'alimentation de 5 V provenant de batteries mobiles.
Généralement, la transmission d'énergie sans contact consiste à appliquer un courant alternatif de 125 kHz à la bobine d'antenne de l'émetteur pour exciter celle du récepteur et générer du courant alternatif. Le nouvel émetteur de puissance de Renesas pilote un pont de Wheatstone et contrôle le courant alternatif afin d'obtenir la puissance de transmission requise par le récepteur. Ce circuit intégré intègre une protection contre les surintensités du pont de Wheatstone et une protection contre la surchauffe externe à deux lignes. Les concepteurs de systèmes peuvent modifier les valeurs des paramètres en programmant les registres de lecture avec des données EEPROM externes via une interface I2C, afin de répondre aux exigences de leur application. La solution peut être davantage personnalisée par la connexion d'un microcontrôleur externe.
Le MOSFET de puissance Renesas μPA2690T1R est recommandé pour une configuration en pont. Associé au RAA458100, il permet au concepteur de choisir entre une configuration en demi-pont et une configuration en pont complet, afin d'adapter le niveau de puissance à l'émetteur.
Disponibilité :
Des échantillons de la nouvelle solution de système de recharge sans fil seront disponibles en novembre 2016. (La disponibilité est susceptible de changer.)
