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(多图) 基于FPGA的无线充电器接收器系统设计

/?? 2014年03月19日 ?? 收藏2
本文将介绍基于FPGA的无线充电器接收器系统的解决方案。无线充电器接收器严格遵循最新的WPC Qi标准。接收器系统包含一个模拟模块和一个FPGA模块。模拟模块由分立式组件组成,包括全桥整流器模块、V/I检测和AD控制模块以及DC-DC模块。FPGA模块充当数字内核,其内嵌通信模块、控制模块、计算模块和收发器模块。它使用Verilog语言和状态机对FPGA编程。最后,通过测试和验证,无线充电器接收器在多个主要OEM的无线充电器发射器上工作极佳。

1. 背景

随着无线充电器技术的蓬勃发展,以及越来越多的智能手机用户被各种充电电缆所困扰,方便易用的无线充电器将被普遍接受和采用。目前有三种不同的无线充电器标准:WPC (Qi)、PMA和A4WP.WPC Qi标准更常用于智能手机应用。现在,许多智能手机OEM已推出支持WPC标准的无线充电器解决方案。本文将重点介绍WPC标准的无线充电器接收器解决方案,及其与基于FPGA的详细系统架构的关系。

2. WPC标准概述

WPC Qi标准提供无线充电器系统的详细说明,包括通信和传输协议。功率始终从充电板传输至移动设备。充电板包含一个称为功率发射器(由主线圈组成)的子系统,而移动设备包含一个称为功率接收器(由次级线圈组成)的子系统。

图1说明了基本系统配置。如图所示,功率发射器由两个主要功能单元组成,即功率转换单元和通信与控制单元。 控制与通信单元将转换的功率调节至功率接收器请求的水平。功率接收器则由一个功率拾取单元和一个通信与控制单元组成。

功率接收器位于手机端,因此接下来将主要介绍功率接收器系统,并说明基于FPGA的无线充电器接收器的解决方案。

图1:基本系统配置
图1:基本系统配置


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