非洲黑人高清一级毛片_精品边做奶水狂喷无码_亚洲一区二区三区乱码AⅤ_99久久综合国产精品_五十路熟妇高熟无码视频_激情五月综合婷婷_五月丁香国产按摩在线播放_一级毛片黄色视频在线播放_美女污精品被操视频黄色网站_国产成人麻豆tⅴ在线观看

歡迎來到深圳市中承科技有限公司官網(wǎng),專業(yè)為客戶提供藍牙綜測儀、WLAN綜測儀、無線測試儀表、WiFi6e測試儀、藍牙5.2測試儀器等優(yōu)化服務(wù)。

藍牙綜測儀,WLAN綜測儀,無線測試儀表 新一代智能無線檢測專家

射頻能量收集的無線電源IC解決方案

發(fā)表時間:2022/04/06
首頁> 媒體中心> 行業(yè)動態(tài)
由于無線通信的普及,環(huán)境射頻能量的可用性為許多低功耗設(shè)計提供了越來越有吸引力的電源。射頻能量收集為許多應(yīng)用提供了顯著的優(yōu)勢,但它需要仔細關(guān)注關(guān)鍵部件,包括接收線圈和這種方法所需的功率調(diào)節(jié)電路。對于工程師而言,得益于各種制造商提供的可用元件和

由于無線通信的普及,環(huán)境RF能量的可用性為許多低功率設(shè)計提供了越來越有吸引力的電源。RF能量收集為許多應(yīng)用提供了顯著的優(yōu)勢,但它需要密切關(guān)注關(guān)鍵部件,包括接收線圈和這種方法所需的功率調(diào)節(jié)電路。對于工程師來說,由于各種制造商提供的可用元件和IC,包括Intersil、Linear Technology、ROHM Semiconductor、STMicroelectronics、德州儀器(ti)和Vishay Dale,高效RF能量收集的設(shè)計變得更加簡單。

射頻能量無處不在,而且有望擴大,因為消費者和工業(yè)市場削減了電力線,更多地依靠無線技術(shù)實現(xiàn)從短距離到長距離的各種通信。除了無處不在的Wi-Fi信號源,工程師還可以找到射頻能源,包括藍牙和ZigBee等短程技術(shù),以及蜂窩服務(wù)背后的各種遠程技術(shù)。

隨著可用性的提高,射頻能量收集為系統(tǒng)設(shè)計本身帶來了多重好處。除了減少布線和布線要求之外,由環(huán)境RF能量驅(qū)動的設(shè)計可以完全密封,并且免受環(huán)境條件和危險材料的影響。降低維護要求不僅提供了自身的優(yōu)勢,還允許工程師將系統(tǒng)放置在難以到達的位置或其他環(huán)境能源(如光、溫度或振動)的可用性降低的位置。對于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),例如物聯(lián)網(wǎng)(IoT)中設(shè)想的網(wǎng)絡(luò),工程師可以將射頻能量收集與復(fù)雜的設(shè)備到設(shè)備通信相結(jié)合,并使用每個設(shè)備對射頻源進行環(huán)境反向散射調(diào)制。

采集能量至少需要幾個基本組件,包括能量傳感器、整流器、儲能器和輸出電壓調(diào)節(jié)器(圖1)。對于RF能量收集,接收線圈被用作響應(yīng)與RF發(fā)射器的電磁耦合而產(chǎn)生電壓的能量源。與一般的能量收集一樣,RF能量收集的挑戰(zhàn)在于在給定的環(huán)境能量水平下最大化傳感器(這里是接收線圈)的輸出。

圖1:能量采集器電路通常對傳感器采集的環(huán)境能量的電壓輸出進行整流。大多數(shù)應(yīng)用需要一種方法來存儲產(chǎn)生的能量,并調(diào)整輸出到負載的電壓(由線性技術(shù)提供)。

通過射頻能量收集,工程師在確保最大能量輸出方面面臨獨特的挑戰(zhàn)。從根本上說,工程師必須處理微弱的環(huán)境射頻源。雖然各種形式的射頻能量會滲透到大多數(shù)封閉區(qū)域,但其水平通常低于工程師預(yù)期的替代環(huán)境源(圖2)。

圖2:雖然越來越普遍,但Wi-Fi和蜂窩GSM等環(huán)境射頻源通常比其他源更有效,但它們通常會導致收集的功率減少(由德州儀器提供)。

射頻發(fā)射器通信通常受到它們能夠輻射的功率量的限制。此外,對于給定的無線電源,接收天線的功率隨著距離的變化而降低,如Friis傳輸方程所預(yù)測的:

在這種環(huán)境下,接收天線的設(shè)計在最大化能量收集效率方面起著關(guān)鍵作用。雖然接收天線可以蝕刻在印刷電路板上,但工程師可以找到專門為此任務(wù)設(shè)計的接收線圈組件。與同類產(chǎn)品中的許多此類設(shè)備一樣,Vishaydale 48mm x 32mm Iwas-3827 EC-50接收線圈(圖3)具有低DC電阻(200 mω)和電感(9.7μH)。這些接收線圈針對無線電源應(yīng)用進行了優(yōu)化,通常具有高磁導率屏蔽,可用于阻擋來自其他電路元件的充電通量。

圖3:接收線圈,如Vishay Dale IWAS-3827EC-50,針對無線電源應(yīng)用進行了優(yōu)化,并使用屏蔽功能來保護鄰近的電子設(shè)備(由Vishay Dale提供)。

當通過線圈產(chǎn)生最大電壓時,工程師通常會并聯(lián)一個電容器,形成一個諧振電路,調(diào)諧到最高功率射頻信號的頻率。在與負載適當調(diào)整和匹配之后,諧振電路的輸出將代表最佳RF源的最佳可能輸出。

在輸入端,M24LR16E-R提供兩個引腳用于接收RF輸入線圈。除了在輸出端支持NFC/RFID應(yīng)用功能,該器件還提供一個專用的Vout模擬引腳。當設(shè)置為電能收集模式時,器件使用Vout輸出器件從RF場捕獲的多余電能。上電Vout僅限于保證M24LR16E-R有足夠的內(nèi)部功率,但這個剩余功率足以驅(qū)動各種低功耗應(yīng)用電路。工程師可以通過使用ST的Robot-M24L16E-A評估板探索器件的能量收集模式,評估板包括蝕刻感應(yīng)天線、M24LR16E-R IC、PC連接器和相關(guān)元件。

對無線供電日益增長的興趣和無線充電的應(yīng)用也促進了IC的出現(xiàn),可以滿足更常見的射頻能量采集需求。德州儀器(TI)BQ51221旨在支持無線功率協(xié)議,但它具有更一般的RF電能收集設(shè)計所需的完整功率調(diào)節(jié)路徑(圖4)。IC集成效率為79%,集成了效率為96%的同步整流器和效率為97%的穩(wěn)壓器。

圖4:德州儀器BQ51221無線功率接收器為更一般的射頻能量采集應(yīng)用提供功率調(diào)節(jié)功能(德州儀器提供)。

結(jié)論

隨著移動系統(tǒng)和無線技術(shù)的快速發(fā)展,智能傳感器繼續(xù)推動各種形式的無線通信的爆炸式增長,這導致環(huán)境射頻能量幾乎普遍可用。對于工程師來說,射頻能量收集為提供低功耗設(shè)計提供了越來越有利的選擇,例如無線傳感器和其他為物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的設(shè)備。有了可用的元件,工程師們可以很容易地構(gòu)建可以收集射頻能量的電路;然而,無線電源IC的日益普及為任何低功耗設(shè)計中的射頻能量收集提供了現(xiàn)成的解決方案。

中承科技為客戶提供世界領(lǐng)先的無線射頻測試、無線綜合測試儀、通信測試儀表、無線通信測量、WiFi6e測試儀、藍牙綜測儀等解決,幫助客戶提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提升綜合競爭力。

聯(lián)系我們 更多 +

咨詢電話(Tel) (+86)186 2036 9671 郵箱:info@zhoncent.com
地址:深圳市龍華區(qū)觀瀾街道廣培社區(qū)高爾夫大道8號13棟14層

關(guān)注微信
添加即時溝通了解