BESCHREIBUNG

Der LTC4120 ist ein drahtloser Konstantstrom-/Konstantspannungs-Empfänger und Batterieladegerät. Über einen externen Programmierwiderstand kann der Ladestrom auf bis zu 400mA eingestellt werden. Der LTC4120-4.2 ist für das Laden von Li-Ion/Polymer-Akkus geeignet, während die programmierbare Float-Spannung des LTC4120 für verschiedene Akku-Chemien geeignet ist. Der LTC4120 verwendet eine Dynamic Harmonization Control (DHC)-Technik, die ein hocheffizientes kontaktloses Laden über einen Luftspalt ermöglicht.

Der LTC4120 regelt seine Eingangsspannung über den DHC-Pin. Diese Technik moduliert die Resonanzfrequenz eines Empfängertanks, um sowohl die empfangene als auch die gesendete Leistung automatisch anzupassen und so eine effiziente Lösung für das drahtlose Laden batteriebetriebener Geräte zu bieten.

Das drahtlose Laden mit dem LTC4120 bietet eine Methode zur Stromversorgung von Geräten in rauen Umgebungen, ohne dass teure, störanfällige Steckverbinder erforderlich sind. So können Produkte aufgeladen werden, während sie in versiegelten Gehäusen eingeschlossen sind, oder in sich bewegenden oder rotierenden Geräten, oder wenn Sauberkeit oder Hygiene kritisch sind.

Dieses voll ausgestattete Batterieladegerät verfügt über einen präzisen RUN-Pin-Schwellenwert, Niederspannungsbatterie-Vorkonditionierung und Erkennung von Batteriefehlern, Timer-Terminierung, automatische Wiederaufladung und NTC-Temperatur-qualifiziertes Laden. Der FAULT-Pin zeigt an, wenn die Batterie defekt ist oder ein Temperaturfehler vorliegt.

Sobald der Ladevorgang beendet ist, signalisiert der LTC4120 über den CHRG-Pin das Ende des Ladevorgangs und geht in einen Niedrigstrom-Schlafmodus über. Eine Auto-Neustart-Funktion startet einen neuen Ladezyklus, wenn die Batteriespannung um 2,2% abfällt.

 

FEATURES

Dynamische Harmonisierungssteuerung optimiert das kabellose Laden über einen weiten Kopplungsbereich

Breiter Eingangsspannungsbereich (12,5V bis 40V)

Einstellbare Erhaltungsspannung (3,5V bis 11V)

Option für feste 4,2V Erhaltungsspannung (LTC4120-4.2)

50mA bis 400mA Ladestrom programmiert mit einem einzigen Widerstand

±1% Genauigkeit der Rückkopplungsspannung

Programmierbarer 5% Präziser Ladestrom

Kein Mikroprozessor erforderlich

Kein Transformatorkern

Thermisch verbessertes, niedrigprofiliges 16-poliges (3mm × 3mm × 0,75mm) QFN-Gehäuse

 

ANWENDUNGEN

Handgehaltene Instrumente

Industrielle/militärische Sensoren und Geräte

Raue Umgebungen

Tragbare medizinische Geräte

Physikalisch kleine Geräte

Elektrisch isolierte Geräte

 

OPERATION

Übersicht über das Wireless Power System

Der LTC4120 ist eine Komponente in einem kompletten drahtlosen Stromversorgungssystem. Ein komplettes System besteht aus einem Sendeschaltkreis, einer Sendespule, einer Empfangsspule und einem Empfangsschaltkreis - einschließlich des LTC4120. Insbesondere die Abschnitte Resonanzsender und -empfänger sowie die alternativen Senderoptionen enthalten Informationen, die für den Entwurf eines drahtlosen Stromversorgungssystems erforderlich sind.

LTC4120 Überblick

Der LTC4120 ist ein synchroner Abwärtsregler (Buck) für drahtlose Batterieladegeräte mit dynamischer Harmonisierungssteuerung (DHC). DHC ist eine hocheffiziente Methode zur Regulierung der empfangenen Eingangsspannung in einer resonanzgekoppelten Stromübertragungsanwendung. Der LTC4120 dient als Konstantstrom-/Konstantspannungs-Akkuladegerät mit folgenden integrierten Ladefunktionen: programmierbarer Ladestrom, programmierbare Float-Spannung (LTC4120), Batterievorbedingung mit halbstündiger Zeitüberschreitung, präzise Abschalt-/Laufsteuerung, NTC-Überhitzungsschutz, ein 2-stündiger Sicherheitstimer und automatisches Aufladen. Der LTC4120 verfügt außerdem über Ausgangspins zur Anzeige des Ladezustands und des Fehlerstatus.

Drahtlose Energieübertragung

Der Empfänger besteht aus einer Spule, LR, die in einem Resonanzkreis konfiguriert ist, gefolgt von einem Gleichrichter und dem LTC4120. Die Empfängerspule stellt eine Last dar, die durch die gegenseitige Induktivität zwischen LR und LX zum Sender zurückreflektiert wird. Die reflektierte Impedanz des Empfängers kann die Betriebsfrequenz des Senders beeinflussen. Ebenso hängt die vom Sender abgegebene Leistung von der Last am Empfänger ab. Das resonanzgekoppelte Ladesystem, das sowohl aus dem Sender als auch aus dem LTC4120-Ladegerät besteht, bietet eine effiziente Methode zum kabellosen Aufladen von Batterien, da sich die vom Sender abgegebene Leistung automatisch an die zum Laden einer Batterie verwendete Leistung anpasst.

Präzise Steuerung von Betrieb und Abschaltung

Der LTC4120 verbleibt in einem stromsparenden Deaktivierungsmodus, bis der RUN-Pin über VEN (typischerweise 2,45V) getrieben wird. Während sich der LTC4120 im Deaktivierungsmodus befindet, wird die Stromaufnahme aus der Batterie reduziert, um die Lebensdauer der Batterie zu verlängern, die Statuspins sind beide deaktiviert und der FBG-Pin ist hochohmig. Der Ladevorgang kann jederzeit gestoppt werden, indem der RUN-Pin unter 2,25V gezogen wird. Der LTC4120 bietet außerdem einen Shutdown-Modus mit extrem niedrigem Betriebsstrom, wenn der RUN-Pin unter VSD (typisch 0,7V) gezogen wird. In diesem Zustand werden weniger als 20µA aus der Versorgungsspannung an IN gezogen.