A nova solução de carregamento sem fios é constituída por um circuito integrado recetor de energia (RAA457100) e um circuito integrado transmissor de energia (RAA458100). Cada CI inclui todas as funções necessárias para o carregamento sem fios num único chip. A Renesas também oferecerá um kit de avaliação para auxiliar os fabricantes nos seus projetos de carregamento sem fios.
A tecnologia de carregamento sem fios elimina a necessidade de trocar baterias ou ligar um cabo de alimentação. Esta conveniência é extremamente atrativa para diversas aplicações, como smartphones e dispositivos wearable. A tecnologia de carregamento sem fios é de particular interesse em aplicações de baixo consumo de energia, como aparelhos auditivos que exigem formatos compactos, bem como resistência à água e ao pó. No entanto, as tecnologias de carregamento sem fios existentes foram consideradas inadequadas para sistemas que utilizam baterias secundárias de iões de lítio (Li-ion) para estas aplicações de baixo consumo. Isto deve-se aos desafios de obter formatos mais pequenos com tamanhos de antena ditados pelas normas atuais e à dissipação de calor provocada pelas elevadas correntes de carregamento necessárias para aplicações de baixo consumo.
Com a sua nova solução de carregamento sem fios, a Renesas combinou a sua expertise em sistemas de carregamento sem fios com os seus microcontroladores (MCUs) para garantir que todos os componentes principais do sistema estão alojados num encapsulamento compacto, simplificando o design. As
principais características do CI recetor de energia RAA457100 incluem:
1) Possibilitar dispositivos mais compactos, integrando todas as funções necessárias para o carregamento sem fios num encapsulamento de 3,22 mm x 2,77 mm.
O CI recetor de energia incorpora um circuito retificador síncrono que converte a energia CA utilizada para acionar a bobina da antena do recetor de energia em CC, e um circuito de controlo de carregamento para carregar uma bateria secundária de iões de lítio (Li-ion). Um conversor analógico-digital (ADC) de 12 bits monitoriza a tensão e a corrente da bateria durante o carregamento, fornecendo esta informação ao transmissor de energia para manter os níveis de potência de carregamento ideais. O CI também inclui características de proteção para a bateria secundária de iões de lítio e um regulador CC/CC, tudo num único chip.
2) Conversor CC/CC integrado com 85% de eficiência para um funcionamento prolongado da bateria.
As aplicações de baixa potência, como dispositivos portáteis e aparelhos auditivos, utilizam normalmente pilhas compactas com capacidades reduzidas, tornando a eficiência crucial. O conversor CC/CC integrado atinge uma elevada eficiência quando o sistema opera com um nível de carga baixo, cerca de 1 mA, permitindo uma maior duração da bateria.
Principais características do CI transmissor de energia RAA458100:
3) Integração de todos os circuitos necessários para a transmissão de energia sem fios e suporte para uma tensão de alimentação de 5 V proveniente de baterias móveis.
Geralmente, a transmissão de energia sem contacto envolve a aplicação de uma corrente alternada de 125 kHz à bobina da antena do transmissor de energia para excitar a bobina da antena do recetor de energia e gerar energia CA. O novo transmissor de energia da Renesas aciona um circuito de ponte e controla a corrente alternada para obter o valor de potência de transmissão exigido pelo recetor de energia. O CI transmissor de energia integra a proteção contra sobrecorrente no circuito de ponte e a proteção externa contra sobreaquecimento de duas linhas. Os programadores de sistemas podem modificar os valores dos parâmetros programando os registos de leitura com dados de EEPROM externa através de uma interface I2C para satisfazer os requisitos das suas aplicações. A solução pode ser ainda mais personalizada através da ligação de um MCU externo.
O MOSFET de potência Renesas μPA2690T1R é recomendado para a configuração de circuitos em ponte. Quando combinado com o RAA458100, o projetista do sistema pode escolher entre configurações de meia ponte e ponte completa para adequar o nível de potência do transmissor de energia.
Disponibilidade:
Amostras da nova solução de sistema de carregamento sem fios estarão disponíveis em novembro de 2016. (A disponibilidade está sujeita a alterações.)
