Conversión de energía: carga inalámbrica

“Innovación” es una palabra de moda que se usa a menudo en el mundo de la tecnología. La Ley de Moore se está dejando de usar y la curva tecnológica está alcanzando un nuevo crecimiento. Sin embargo, si intentó incorporar la innovación en el diseño, sabe que puede ser difícil encontrar el tiempo para realizar la investigación y las pruebas necesarias a fin de ser verdaderamente innovador. Afortunadamente, muchos socios están fabricando productos innovadores que facilitan mucho el proceso de diseño y sus amigos de DigiKey están aquí a fin de brindarle la información que necesita para encontrar soluciones más rápido.

El campo de la conversión de energía ha adoptado la innovación a medida que los productos se desarrollan para volverse más pequeños y eficientes y tener una mejor capacidad de almacenamiento. Ya sea que necesite soluciones que incorporen redundancia, regulación de voltaje, alternancia de corriente o respuestas a otros interrogantes que inviten a la reflexión, DigiKey y Analog Devices, Inc. (ADI) lo tienen cubierto. Repasemos algunas de las opciones pioneras que ofrece ADI.

Encontrar soluciones compactas de bajo consumo puede ser un problema inigualable. ADI también tiene productos para ayudar con eso. Este video sobre cargadores inalámbricos de batería para audífonos y aplicaciones portátiles presenta los cargadores inalámbricos LTC4123 y LTC4126 de ADI para baterías de NiMH (níquel-hidruro metálico) y Li-Ion (iones de litio), respectivamente. Ambos dispositivos son ideales para cargar audífonos. Otros receptores de cargadores inalámbricos que se analizan en el video son el LTC4124 y el LTC4120 junto con un transmisor de potencia inalámbrico, el LTC4125.

El LTC4123 es un receptor inalámbrico de bajo consumo que carga baterías de NiMH a una corriente de hasta 25 mA. Los dispositivos que se van a cargar pueden estar en recintos completamente sellados, lo que elimina la necesidad de conectores. Este dispositivo puede detectar su temperatura y pausar la carga si se calienta o enfría demasiado. El LTC4123 viene en un paquete DFN de 2 mm por 2 mm y requiere solo cuatro componentes externos para una solución completa. Hay una placa de demostración disponible, la DC2302A, que permite a los diseñadores probar el funcionamiento del LTC4123 para ver si es adecuado para su aplicación.

La placa de demostración DC2302A para el LTC4123. (Fuente de la imagen: Analog Devices)

El LTC4126 es un cargador inalámbrico de batería de Li-Ion de bajo consumo. Tiene un regulador de CC/CC reductor integrado con una bomba de carga multimodo de bajo ruido alimentada por la batería, que proporciona una salida regulada de 1.2 V. El tiempo de carga se controla mediante un temporizador de terminación de 6 horas y la corriente de carga se fija en 7.5 mA. El LTC4126 cuenta con protección contra la subtensión y está disponible en un paquete LQFN de 2 mm por 2 mm que requiere algunos componentes externos para brindar una solución completa. Este dispositivo también tiene una placa de demostración disponible, la DC2663A-KIT, para evaluar en su aplicación.

La placa de demostración DC2663A-KIT para el LTC4126. (Fuente de la imagen: Analog Devices)

El cargador inalámbrico LTC4124 es similar al LTC4123, pero carga baterías de Li-Ion y tiene una corriente de carga seleccionable por clavija de hasta 100 mA. Tiene una entrada NTC, una desconexión de la batería para evitar una descarga excesiva y viene en un paquete LQFN de 2 mm por 2 mm. Hay algunas placas de demostración disponibles para el LTC4124, incluida una para carga de 50 mA y otra para carga de 100 mA.

La placa de demostración DC2770A-A-KIT LTC4124 está configurada para una salida de 50 mA. Otro kit de demostración, el DC2270A-B, está disponible para una salida de 100 mA. (Fuente de la imagen: Analog Devices)

El receptor inalámbrico y cargador de batería LTC4120 se puede utilizar para baterías de Li-Ion/polímero de litio (LTC4120-4.2) y, debido a su función de voltaje de flotación programable, el LTC4120 puede admitir varios compuestos químicos de batería. La corriente de carga se puede establecer entre 50 mA y 400 mA mediante el uso de una resistencia externa. Estos dispositivos utilizan una técnica llamada DHC (control de armonización dinámica) para proporcionar carga sin contacto a través de un entrehierro, con alta eficiencia. El LTC4120 se puede utilizar en entornos hostiles y dispositivos de uso médico. El LTC4120-4.2 tiene una placa de evaluación disponible (DC2181A-A), mientras que la placa de demostración LTC2140 y el LTC4125 están emparejados en su propio paquete de placa de demostración (DC2386A-B).

El kit de demostración DC2386A-B incluye un receptor LTC4120 y un transmisor LTC44125. (Fuente de la imagen: Analog Devices)

El transmisor de potencia inalámbrico monolítico LTC 4125 puede proporcionar 5 W a un receptor sintonizado correctamente. Este dispositivo utilizó conmutación AutoResonant para ajustar automáticamente la frecuencia de conducción a fin de que coincida con la frecuencia de resonancia de la red LC. El LTC4125 está disponible en un paquete QFN de 4 mm por 5 mm.

Otro aspecto de la energía que ADI ha cubierto son los controladores de energía. Los controladores han cambiado y se han modernizado tanto o más que cualquier otro producto eléctrico. Lejos de los días en que la sincronización implicaba cálculos matemáticos y estabilización manual, ahora ADI proporciona controladores síncronos reductores y el LTC7821 es el ejemplo más reciente. Con el LTC7821, se puede alcanzar una eficiencia del 97% en aplicaciones típicas de 48 V a 12 V mientras se conmuta a 500 kHz. En comparación con los dispositivos tradicionales, este convertidor síncrono reductor híbrido tiene un mejor rendimiento y eficiencia de EMI (interferencia electromagnética) que solo se puede igualar a un tercio de la frecuencia de conmutación. El LTC7821 viene en un paquete QFN de 5 mm por 5 mm. Una placa de demostración, la DC2787A, está disponible para evaluar el LTC7821 para el uso en sus aplicaciones.

La placa de demostración DC2787A para evaluar el LTC7821. (Fuente de la imagen: Analog Devices)

Con la confiabilidad, el cumplimiento de los requisitos de energía y el diseño de vanguardia en mente, Analog Devices y DigiKey Electronics han trabajado arduamente para brindarle un conjunto de soluciones con solo tocar un botón. Las soluciones de administración de energía de Analog Devices satisfacen múltiples necesidades de energía de manera rápida y eficiente y lo ayudan a enviar diseños al mundo mucho más rápido. Impulsando los diseños de hoy hacia un mañana innovador.