【应用】如何在高功率、高度共振式无线充电应用中选择于6.78MHz工作的放大器拓扑结构

2018-10-10 微波射频网

宜普电源转换公司(EPC)是硅基增强型氮化镓场效应晶体管及集成电路的领先供应商,基于eGaN®FET与集成电路的低成本解决方案是在发射端采用单个功率放大器,而在接收端无论是采用什么标准,也可以实现无线充电。


EPC公司的应用工程副总裁Michael de Rooij博士分享在高功率、高度共振式无线充电应用中,如何选择放大器的拓扑结构,从而满足客户在产品设计上的要求。


EPC公司的应用工程副总裁Michael de Rooij博士


近年来,配备无线充电功能的消费产品推动了无线充电的快速发展。无线充电的普及要求器件可以在6.78 MHz和13.56 MHz的更高ISM频段工作。共振式系统在该频段允许高效率和高空间自由度,可同时对不同功率级的设备及对多个设备同时充电。在这些高频率下,传统的MOSFET技术已经接近其性能极限。作为硅基功率MOSFET的替代器件-- 增强型eGaN® FET的开关转换速度在亚纳秒范围内,可以在高频、高压下工作,因此是无线电源应用的理想器件。


EPC的解决方案是在高度共振式无线功率系统、工作在6.78 MHz频率、采用差分模式Class E和ZVS Class D放大器拓扑结构、经过实验验证的比较,并且根据AirFuel™Class 4标准,可对负载提供最大33 W的功率。实验结果表明,在25°C环境温度下,这两种拓扑结构都使得放大器可以在整个功率负载范围内实现超过85%的效率,而场效应晶体管(FET)并不会超过80%的额定电压或超过100°C器件温度。


EPC公司推出了第五代eGaN FET器件,包括EPC2046(200 V、RDS(on) 最大值为25 mΩ、55 A 脉冲输出电流))和EPC2047eGaN FET (10 mΩ、200 V),并备有开发板EPC9081。EPC2046 和EPC2047都支持无线充电应用。

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