Diseño de referencia para un receptor de carga inalámbrica de 15 vatios

El diseño compacto de 15 vatios del receptor de carga inalámbrico cumple con las especificaciones del Wireless Power Consortium (WPC) y ofrece una integración que ahorra espacio.

La carga inalámbrica permite una transferencia de energía cómoda y sin cables a los dispositivos. Utiliza campos electromagnéticos para transferir energía entre una plataforma de carga y un dispositivo compatible, eliminando la necesidad de conexiones físicas. Cada vez más integrada en teléfonos inteligentes, relojes inteligentes y otros dispositivos portátiles, esta tecnología simplifica el proceso de carga para los usuarios. Para simplificar el proceso de diseño, NXP lanzó el diseño de referencia para un receptor de carga inalámbrico de 15 vatios que admite factores de forma más grandes, como los últimos teléfonos inteligentes y tabletas, para satisfacer sus necesidades de carga más rápidas. El diseño cumple con las especificaciones del Wireless Power Consortium (WPC) y del Medium Power Working Group (MPWG) y puede ser compatible con estándares futuros.

La bobina receptora del diseño recibe un voltaje de entrada en el rango máximo de 3,5 V a 20 V CA desde el transmisor. Convierte eficientemente esta entrada en 15 W de potencia de salida, entregando 5 V a 3 A. El diseño también admite señales de comunicación de codificación por cambio de frecuencia (FSK) de transmisores de potencia media. Para garantizar la seguridad y la integridad del sistema, el diseño incluye mecanismos de protección de hardware para el voltaje del rectificador, el voltaje de salida y la corriente de salida. Ofrece una integración que ahorra espacio con una placa de circuito impreso (PCB) compacta de 40 mm × 40 mm.

El diseño de referencia se basa en el procesador ARM Cortex-M0+ con tecnología de ultra alto voltaje (UHV). El rectificador en este diseño utiliza un tipo de sincronización autocontrolado y tiene un rango de voltaje de entrada de 3,5 V a 20 V CA pico, mientras que el rango de voltaje de salida es de 3,5 V a 20 V CC. En términos de comunicación, el diseño incluye modulación diferencial de señal bifásica con modulación por desplazamiento de amplitud (ASK) mediante la conmutación del condensador de modulación. La señal FSK también se demodula utilizando los módulos de control numérico computarizado (CNC) y temporizador de demodulación FSK (FSKDT). Para mayor versatilidad, el módulo CNC detecta el voltaje de entrada de los enchufes de alimentación con cable y cambia automáticamente a la alimentación por cable cuando el voltaje cae dentro del rango de 4,5 V a 5,5 V. Además, el diseño cuenta con un convertidor CC-CC que acepta voltajes de entrada que van desde 5 V a 21 V CC y proporciona una salida de 5 V CC con una capacidad de corriente de 3 A.

El diseño ofrece la flexibilidad de acomodar diferentes voltajes de salida para adaptarse a los diferentes requisitos de voltaje de carga de la aplicación. El diseño de referencia incluye interfaces como un convertidor de analógico a digital (ADC) de 12 bits y un amplificador de ganancia programable (PGA) para una detección eficiente de pérdida de energía a nivel del sistema, lo que permite la detección de objetos extraños (FOD). Las interfaces del circuito interintegrado (I2C) y del transmisor receptor asíncrono universal (UART) permiten una comunicación segura entre el receptor y el procesador de aplicaciones (AP) principal, lo que facilita las medidas de seguridad o la entrega de contenido.

NXP probó este diseño de referencia. Una lista de materiales (BOM), diagramas de circuitos, etc. están incluidos en el alcance de la entrega. Se pueden encontrar más datos de diseño de referencia en el sitio web de la empresa. Para obtener más información sobre este diseño de referencia, haga clic aquí.