Wireless Power無線充電電路圖

無線充電
無線充電，又稱作感應充電、非接觸式感應充電，是利用近場感應，也就是電感耦合，由供電設備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，並同時供其本身運作之用。由於充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。

原理

一般而言，無線充電的充電器內有一線圈，並以交流電推動而產生交流電磁場，在用電裝置內有另一線圈接收交流電磁場，並轉化為電能，收到的電能被用作對裝置內的電池充電給對該裝置供電。情況就等同將變壓器的初級線圈及次級線圈分別放至充電器及用電裝置內。如果充電器及用電裝置之間的距離較遠，那就要使用共振電感耦合設計。

優點

• 安全：無通電接點設計，可以避免觸電的危險。
• 耐用：電力傳送元件無外露，因此不會被空氣中的水份、氧氣等侵蝕；無接點的存在，也因此不會有在連接與分離時的機械磨損及跳火等做成的損耗。
• 在使醫療植入裝置較為安全：在植入嵌入式醫療裝置上，可以在不損害身體組織的情況下對植入在人體內的醫療裝置進行充電而不需要有電線穿過皮膚及其他自體組織，免去感染的風險。
• 方便：充電時無需以電線連接，只要放到充電器附近即可。技術上，一個充電器可以對多個用電裝置進行進電，在有多個用電裝置的情況下可以省去多個充電器、不用佔用多個電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。

缺點

• 效率略低：一般充電器內也有變壓器，但無線充電以發射線圈及接收線圈組成的變壓器由於在結構上有限制，所以能量存送效率理論上會略低於一般充電器。若電源先由市電經適配器(降壓、整流、穩壓)後再接到無線充電器，如此經多重轉換，效率會更低。
• 充電速度慢：由於效率低，在同樣的輸入功率下，充電速度較慢。
• 成本高：在充電器需要有推動線圈的電子線路，而在用電裝置需要有電力換換的電子裝置，兩者也需要有線圈，因此成本比直接接觸為高。
• 不能在移動時充電：這個問題只在移動裝置上發生，例如電動刮鬍刀在充電時就不能移離充電器，若電動刮鬍刀內的電池剛完全用盡時就不能使用，反而傳統以電線連接充電的設計可以持續使用。
• 兼容性低：不同品牌的無線充電裝置因為無統一標準，因此不能通換使用。但近年，業界組織 Qi 開始推行標準化，展望將會有望達至標準統一。

電路圖

• 無線充電IC是選用TI BQ500211A .
• 以下是TI參考電路圖

BOM

行動電源Power Bank

今天來介紹行動電源電路設計,5V/2A輸出，電池容量3.7V/5200mA。
適合一般智慧型手機及iPAD & iPhone充電使用。

功能規格

n內建Li-Ion電池，容量5200mAh。

n俱電源滑動開關，達到省電效果。

n電池容量狀態按鍵。

n俱電池容量/充電指示燈*5，分別顯示10%﹝黃色﹞、30%﹝黃色﹞、50 %﹝黃色﹞、70 %﹝黃色﹞、90 %﹝黃色﹞。

n內建充電線路，電源輸入，使用Mini-USB接頭。

n俱USB A-Type輸出*1，最大輸出5V/1.5A，且有過電流輸出保護。

n插旅充充電電流800mA，電池充電時間約6~7小時；插PC USB，充電電流450mA，充電時間約12~13小時。

nPower Bank對iPAD充電時間約3~4小時，可以延長iPAD使用時間6~8小時。

行動電源電路設計方塊圖，如下圖。

行動電源Power Bank電路圖，如下圖。

1.OVP過電壓保護線路，利用5.6V稽納二極體來設計，如下圖。
 
2.鋰電池充電線路，可設定充電電流，如下圖。
 

3.Boost昇壓電路，電池電壓升到5V，如下圖。
 
4.Current Limit電路，限制5V/2A輸出，如下圖。
 

5.MSP430電路，偵測電池電壓及控制LED，如下圖。

Current Limit電路介紹

電路電路設計上常會用到Currenr Limit(限流)電路應用,像是一般USB輸出限制最大到500mA,
像這樣的應用就可以Current Limit電路來設計。Current Limit電路架構就是利用比較器來OPEN/CLOSE電源，如下圖。
 

Current Sense利用比較器原理，當輸出電流超出某個數值，比較器輸出會變Low電位，
DC DC convert電壓輸出就會變關掉,此時Current Sense偵測到電流沒有超過某數值，
比較器輸出會切到High電位，DC DC Convert又有電壓輸出，所以比較器一直開開關關，
讓電流輸出最大值固定某個數值。
已下提供參考的Current Limit電路圖。
 

OVP過電壓保護

OVP (Over Voltage Protection)過電壓保護

OVP定義
OVP中文解釋就是過電壓保護。OVP是Over Voltage Protection的縮寫，通常是在電源的輸入電壓， 有時是輸出電壓過高時，IC本身或是設計者兜出一個外部線路保護IC， 例如一般鋰電池的充電IC耐壓是5~6V， 若你給它一個12V的電壓輸入， 那IC就會因過電壓被燒壞。所以OVP電路的功能就是保護一個電子元件的輸入電壓在電子元件可承受的電壓範圍內，通常是電壓過高有時也有可能是電壓過低，OVP的電路可以用兜的，也有專門的IC 在做OVP的功能 。

OVP電路設計

可以利用稽納二極體來設計OVP電路，以下是OVP電路圖。

利用稽納二極體&電晶體&MOSFET來設計OVP電路，當輸入電壓大於5.6V時，ZD1會穩壓在5.6V，此時Q2 E極與C極沒有導通，Q1是有電壓輸出的。當電壓到5.9V已上時，Q2 E極與C極是導通的，Q1 G極有High電位，造成Q1 的S與D極沒有導通，電壓就無輸出，這是個簡易OVP設計電路圖，提供給大家參考。