Preguntas frecuentes: transferencia inalámbrica de energía (WPT) y LTC4120

P. ¿Qué es la transferencia de energía inalámbrica (WPT)?

R. La transferencia de energía inalámbrica (WPT) es el proceso en el que la energía eléctrica se transmite desde una fuente de energía a una carga eléctrica a través de un espacio de aire mediante bobinas de inducción. Estas bobinas producen un campo electromagnético que envía energía desde una estación base de carga (transmisor) a una bobina en un dispositivo portátil (receptor) con aislamiento galvánico completo. La bobina receptora toma energía del campo electromagnético y la convierte en energía eléctrica.

P. ¿Qué constituye el sistema de transferencia de energía inalámbrica LTC4120?

R. El sistema se compone de la electrónica del transmisor, la bobina de transmisión, la bobina de recepción y la electrónica del receptor basada en LTC4120. Las opciones del transmisor se analizan más adelante en este documento.

P. ¿A qué distancias se puede transferir energía?

A. Los sistemas basados ​​en LTC4120 existentes con PowerbyProxi Los transmisores (Proxi) fueron diseñados para transmitir hasta 2 W a través de un espacio de hasta 1,0 cm. Cuando se utiliza con el transmisor de diseño de referencia básico, esta distancia aumenta a 1,2 cm. Sin embargo, si los niveles de potencia más bajos son aceptables, es posible transmitir a distancias aún mayores. Comuníquese con Analog Devices para obtener información adicional.

P. ¿Quién es PowerbyProxi?

UNA. PowerbyProxi es un spin-out del departamento de ingeniería líder en el mundo de la Universidad de Auckland. Proxi posee una cartera de patentes inigualable relacionada con la transferencia de energía inalámbrica con 126 patentes emitidas en todo el mundo, lo que los convierte en el principal innovador y líder de propiedad intelectual en el campo de la energía inalámbrica. Las soluciones de Proxi brindan a los diseñadores electrónicos la libertad de transferir energía eficiente de manera inalámbrica en los lugares más difíciles: desde un receptor miniaturizado dentro de un factor de forma de batería AA hasta una solución de misión crítica en el entorno exigente y hostil de un sistema de control de turbinas eólicas. PowerbyProxi ha trabajado con clientes en más de 50 proyectos del mundo real y desarrolló su profundo conocimiento técnico centrándose inicialmente en aplicaciones industriales complejas. Para obtener más información, visite: www.powerbyproxi.com.

P. ¿Cuál es la relación entre la tecnología lineal y PowerbyProxi?

R. El LTC4120 y los productos y aplicaciones relacionados son el primer resultado de una asociación en curso entre LTC y Proxi que incluye una licencia no exclusiva para LTC, y los clientes de LTC, para la cartera de patentes de Proxi. La asociación LTC – Proxi ofrece a nuestros clientes la tecnología líder en la industria y la seguridad de que nuestros productos están totalmente respaldados por propiedad intelectual patentada.

P. ¿El sistema inalámbrico de transferencia de energía LTC4120 interferirá con otros dispositivos electrónicos?

R. No, el transmisor Proxi-Point se probó según los estándares CISPR11 y MPE20 y actualmente se encuentra en pruebas de UL. Estos estándares aseguran que nuestros productos no interfieran con otros dispositivos electrónicos.

P. ¿Qué es el control de armonización dinámica?

R. La tecnología de ajuste de control de armonización dinámica (DHC) patentada de PowerbyProxi integrada en el LTC4120 ofrece ventajas significativas sobre otras soluciones de energía inalámbrica. En respuesta a los cambios ambientales y de carga, DHC varía dinámicamente la frecuencia de resonancia del receptor. DHC logra una mayor eficiencia de transferencia de energía, lo que permite tamaños de receptor más pequeños y genera una interferencia electromagnética insignificante, incluso cuando permite un mayor rango de transmisión. A diferencia de otras tecnologías inalámbricas de transferencia de energía, DHC permite la administración intrínseca del nivel de energía a través del campo de energía inductivo, lo que elimina la necesidad de un canal de comunicación separado para validar los receptores o administrar la variación en la demanda de carga durante el ciclo de carga de la batería. Dicho de otra manera, DHC resuelve un problema fundamental para todos los sistemas de energía inalámbricos. Cada sistema debe estar diseñado para recibir una cierta cantidad de energía a una distancia de transmisión máxima determinada. Cada sistema también debe estar diseñado para sobrevivir a una condición sin carga a una distancia de transmisión mínima. Las soluciones de la competencia resuelven este problema con un complicado sistema de comunicación digital que agrega complejidad y costo, y limita la distancia de transmisión de energía. El sistema de energía inalámbrico basado en LTC4120 resuelve este problema con la tecnología DHC de PowerbyProxi.

P. ¿Cuánta potencia se puede transferir? ¿Cuál es la corriente de carga máxima?

R. El sistema de transferencia de energía inalámbrica LTC4120 que utiliza la tecnología DHC patentada de PowerbyProxi puede admitir una transferencia de energía de hasta 2 W en la batería. Sin embargo, para las baterías de iones de litio de una sola celda, el voltaje de carga máximo de 4,2 V y la corriente de carga máxima de 400 mA limitan este valor a 1,7 W. De manera similar, el máximo de 2 W limitará las baterías de iones de litio 2S (voltaje de carga máximo de 8,4 V) a una corriente de carga de 240 mA.

P. ¿Cuánta desalineación se puede tolerar entre las bobinas de transmisión y recepción?

R. Cuando se utiliza con Proxi‐Point y Proxi‐2D, se puede transmitir la máxima potencia con hasta 1,0 cm de desalineación. De hecho, la máxima potencia está disponible con 1,0 cm de desalineación y 0,7 cm de distancia. El rendimiento del diseño de referencia del transmisor básico es casi idéntico.

P. ¿Se puede transmitir energía a través de materiales que no sean aire? ¿Cuáles son las limitaciones?

R. Sí, la energía se puede transmitir a través de cualquier material no metálico, incluidos líquidos, sólidos y gases. La energía no se puede transmitir a través de materiales metálicos o ferrosos.

P. ¿Qué soluciones de transmisores están disponibles y cuánto cuestan?

R. PowerbyProxi ofrece a la venta dos transmisores listos para usar: el Proxi‐ Point^™ y Proxi‐2D^™. Las cotizaciones para estos productos están disponibles a pedido a través del PowerbyProxi (www.powerbyproxi.com), aunque no se espera que el Proxi‐2D esté disponible hasta principios de 2014. Además, la Nota de aplicación AN138: Guía del usuario de energía inalámbrica proporciona un diseño de referencia de LTC para una solución de transmisión básica. Además, la documentación de la placa de demostración DC1968A incluirá esquemas, BOM y archivos de diseño para el diseño básico de referencia del transmisor. Esta información debería estar disponible a finales de CY2013.

P. ¿PowerbyProxi ofrece soluciones de transmisor personalizadas?

R. Sí, PowerbyProxi puede crear una solución para su aplicación o recomendar un modelo listo para usar que se ajuste a sus requisitos.

P. ¿Cuál es la eficiencia energética de los sistemas basados ​​en LTC4120?

R. El sistema de alimentación inalámbrico basado en LTC4120 ha sido diseñado para recibir hasta 2 W en la batería hasta una distancia de 1,2 cm para el transmisor de diseño de referencia básico y 1,0 cm para las opciones de transmisor Proxi-Point y Proxi-2D. Los cálculos de eficiencia varían enormemente según la técnica utilizada. Por lo general, la batería recibirá entre el 45 % y el 55 % de la alimentación de entrada de CC alimentada al transmisor en un sistema basado en LTC4120. Las opciones del transmisor y las medidas de eficiencia se pueden encontrar en AN138: Guía del usuario de energía inalámbrica.

P. ¿Cómo se calcula la eficiencia?

A. La eficiencia se calcula como la potencia de carga de la batería dividida por la potencia de entrada de CC del transmisor a la carga nominal.

P. ¿Cuál es el tamaño de su sistema?

R. Los componentes más grandes del sistema de demostración son la bobina de transmisión de 50 mm de diámetro y la bobina de recepción de 25 mm de diámetro. Hay tres opciones de transmisor disponibles, que van desde un diseño de transmisor básico hasta un transmisor Proxi-Point de uno a uno y un transmisor Proxi-2D uno a muchos avanzado (disponible a principios de 2014). Las dimensiones de los sistemas transmisores son: Básico: bobina de transmisión de 50 mm de diámetro más 540 mm² de circuitos de un solo lado Proxi-Point: 70 mm × 66 mm × 11 mm Proxi-2D: 170 mm × 147 mm × 16 mm El LTC4120 y los circuitos de soporte tienen 460 mm² (de un solo lado) además de una bobina receptora de 25 mm de diámetro. Los transmisores Proxi-Point y Proxi-2D son soluciones listas para usar, completamente cerradas, listas para usar o incorporar directamente a un producto.

P. ¿El sistema de energía inalámbrico basado en LTC4120 es compatible con Qi?

R. El sistema basado en LTC4120 actualmente no cumple con el estándar Qi. Esto se debe a que, a diferencia de las soluciones orientadas al consumidor que siguen el estándar Qi, la solución basada en LTC4120 aborda las necesidades de aplicaciones industriales, militares y médicas de alta confiabilidad. La tecnología subyacente de PowerbyProxi y la arquitectura de energía inalámbrica permiten que el sistema basado en LTC4120 funcione a una mayor distancia de transmisión de energía con más tolerancia a la desalineación. Esto se logra de manera eficiente para que el receptor no experimente problemas térmicos. Además, la mayoría de las aplicaciones industriales, militares y médicas preferirían no ser interoperables con productos de consumo. En resumen, LTC determinó que los sistemas Qi no ofrecen el rendimiento o la flexibilidad que está disponible al usar la tecnología DHC patentada de Proxi. Elegimos lo que creemos que es la mejor tecnología disponible para satisfacer las necesidades de nuestros clientes. PowerbyProxi se unió recientemente al Wireless Power Consortium (WPC), propietario de la especificación Qi, con el propósito expreso de trabajar hacia la integración de la tecnología DHC y Proxi en la próxima versión de la especificación del producto Qi. Dependiendo del resultado de ese esfuerzo, ciertas soluciones LTC pueden ser compatibles con Qi en el futuro.

P. ¿Se puede transmitir energía a través de un espacio de más de 1,2 cm?

R. Los sistemas basados ​​en LTC4120 existentes están diseñados para transmitir hasta 2 W a través de un espacio de hasta 1,2 cm. Sin embargo, si se aceptan niveles de potencia más bajos, es posible transmitir a distancias superiores a 1,2 cm. Comuníquese con Analog Devices para obtener información adicional.

P. ¿Dónde compro bobinas de recepción? ¿Recibirá trabajo la bobina X?

R. AN138: la Guía del usuario de energía inalámbrica analiza los componentes específicos en detalle. Sin embargo, los proveedores de componentes están desarrollando nuevos productos para aplicaciones de energía inalámbrica todos los días. Comuníquese con Analog Devices o PowerbyProxi para obtener detalles actualizados que no se incluyen en la hoja de datos de LTC4120 o AN138.

P. ¿Dónde compro bobinas de transmisión? ¿Funcionará la bobina de transmisión X?

A. Proxi-Punto^™ y Proxi-2D^™ incluyen bobinas de transmisión integradas. AN138: La guía del usuario de Wireless Power analiza en detalle los componentes específicos del transmisor básico. Sin embargo, los proveedores de componentes están desarrollando nuevos productos para aplicaciones de energía inalámbrica todos los días. Comuníquese con Analog Devices o PowerbyProxi para obtener detalles actualizados que no se incluyen en la hoja de datos de LTC4120 o AN138.

P. ¿Existe algún riesgo para la salud asociado con esta tecnología?

R. PowerbyProxi ha realizado estudios en las principales universidades médicas y no encontró efectos adversos para la salud como resultado de su tecnología de energía inalámbrica. Cada sistema de transmisor Proxi ha sido probado contra los estándares internacionales que dictan los niveles máximos de exposición a campos magnéticos, y todos han producido resultados muy por debajo de los límites permitidos.