La nuova tecnologia di ricarica dei dispositivi wireless migliora l’efficienza, la precisione delle misurazioni e la sicurezza dell’utente riducendo al contempo le interferenze elettromagnetiche.
Renesas Electronics ha introdotto significativi progressi nella tecnologia di ricarica per dispositivi mobile durante l’International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) che si è svolta a San Francisco dal 19 al 23 febbraio. La nuova soluzione di trasmettitore di potenza wireless a chip singolo di Renesas misura con maggiore precisione la potenza del trasmettitore AC e DC per una maggiore sicurezza e un migliore funzionamento. La tecnologia di trasmissione utilizza il sistema ZVS (Adaptive Zero-Voltage Switching) che consente di ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI) e garantisce una maggiore efficienza di trasmissione della potenza. Queste caratteristiche consentono la trasmissione di potenza wireless fino a 15 W con un ricevitore di alimentazione Qi (PRx) e fino a 40 W con soluzioni PRx proprietarie.
Rilevamento della corrente della bobina DC e AC e rilevamento di oggetti estranei
Renesas è la prima azienda del settore a sviluppare una tecnologia di trasmissione a chip singolo (Tx) in grado di misurare direttamente i componenti di trasmissione dell’alimentazione DC e AC. Con questo approccio, la potenza trasmessa può essere misurata in modo più accurato, fornendo un mezzo per rilevare con precisione una discrepanza tra i livelli di potenza del trasmettitore di potenza (PTx) e PRx. Inoltre, il rilevamento della corrente della bobina DC e AC può rilevare se un piccolo oggetto metallico estraneo, come una graffetta, è intrappolato tra il trasmettitore e il ricevitore, cosa che potrebbe causare il riscaldamento dell’oggetto e compromettere la sicurezza. Il trasmettitore è dotato di sensori analogici di corrente della bobina AC e supporta fino a quattro bobine di trasmissione per aumentare l’area di ricarica, migliorando l’esperienza dell’utente finale.
Commutazione adattiva a tensione zero e bassa EMI
Una delle innovazioni chiave presentate all’ISSCC è la tecnica ZVS adattiva, che assicura che i MOSFET di potenza commutino dopo che la loro tensione drain-source è scesa a 0 V, riducendo le perdite di commutazione e aumentando l’efficienza. Poiché la tecnologia ZVS adattiva può funzionare in condizioni di carico differenti, è ideale per gli inverter a mezzo ponte che alimentano carichi variabili. Inoltre, la tecnologia ZVS riduce le EMI riducendo la quantità di energia che viene convertita in rumore elettromagnetico. Rispetto ai metodi convenzionali, l’utilizzo di ZVS riduce l’EMI di 4 decibel (dB) e può aumentare l’efficienza PTx dell’1,7% o più.
ZVS aiuta anche a prolungare la vita operativa dei sistemi di alimentazione in molte applicazioni, come i caricabatterie per automobili, calibrando automaticamente la soglia iniziale del comparatore. Inoltre, il sistema dispone di un generatore PWM programmabile, che controlla le caratteristiche di erogazione della potenza del trasmettitore per garantire che il dispositivo in carica riceva la giusta quantità di energia. Ciò migliora la precisione e la stabilità del processo di ricarica e fornisce un maggiore controllo sulla potenza erogata.
“Con l’integrazione di queste innovative tecnologie, i nuovi sistemi di ricarica wireless dovrebbero cambiare il modo in cui vengono caricati i dispositivi portatili“, ha affermato Filippo Neri, Senior Manager of Electrical Engineering per Renesas Mobility Infrastructure and Industrial Power Division, che è anche coautore del paper presentato all’ISSCC. “Ad esempio, il rilevamento di oggetti estranei è una funzione di sicurezza molto importante durante la ricarica dei dispositivi in modalità wireless. Siamo impegnati a sviluppare queste e altre funzionalità per offrire esperienze di ricarica rapide e sicure per tutti.”
I miglioramenti presentati in occasione dell’ISSCC sono già stati applicati ad alcuni circuiti integrati per trasmettitori di potenza wireless di Renesas.
Ulteriori informazioni sulle soluzioni di alimentazione wireless di Renesas sono disponibili al seguente link.
