赋“能”未来--基于ST宽禁带器件的高压无线供电方案介绍.pdf

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1、赋能未来：采用WBG技术的高压无线电力传输（WPT）解决方案Vincent GongWeichen Tan 议程1无线电力传输概述2WPT HV 300W+发射器3WPT HV 300W+接收器WPT软件介绍5WPT HV拓扑介绍6ST WBG器件介绍7WPT HV 300W+测试结果8为什么选择ST无线充电？2无线电力传输的应用情况无线电力传输向新应用渗透，具备更高的功率，和更大的空间自由度。Si SoCSi离散GaNIGBTSiC3ST无线电力传输评估套件45 W15 W100 W300 W2200 WPE.SMW0018.21(5W TX&15W Rx)PE.SMW0038.23(200

2、 W+LV Tx)PE.SMW0034.22(300 W LV Rx)PE.SMW0015.21(100 W Tx)PE.SMW0022.21(100 W Rx)PE.SMW0045.23(300 W+HV Rx)PE.SMW0041.23(300 W+HV Tx)STEVAL-KiTXCBN(Ki Tx up to 2.2KW)STEVAL KIRXB1 CBSTEVAL-KIRXK1 CBLCC-S拓扑的300W+高压WPTS-S拓扑的300W低压WPT工业应用中的多种WPT拓扑5TX输入：=38V DCRX输出：36V/8.33A频率：110KHz-150KHz最长Z距离：5cmTX输入

3、：=400V DCRX输出：100V/3+A频率：110KHz-150KHz最长Z距离：15cm应用关键特性LCC-S拓扑，具有恒压输出特性，且空间自由度高。300W+高电压（输入最高400V）发射器。DC-DC和全桥DC-AC，具有大范围输出电压调节能力。模块化MasterGaN1和STM32 MCU子板。STM32G474高性能MCU，丰富的模拟外设，降低BOM成本。高压无线电力传输发射器6MasterGaN 子板同步降压LCC 补偿网络控制板BLE板辅助电源全桥DC-ACAC-DC(PFC)BUCKDC-DC带外通信（可选）400 V DC控制器感应和保护器件栅极驱动器功能组件MCUST

4、M32G474GaNMasterGaN1运算放大器LMV321ILTBLE ICBlueNRG-355辅助电源 ICVIPER27HDLDOLDO40LPURYMasterGaN 子板应用关键特性300W+功率接收器，输出电压最高100V。LC串联谐振，具有高功率密度和高效率。DC-DC降压提供灵活的输出控制方案。STM32G474 MCU作为控制器，高度集成，高度灵活。.高压无线电力传输接收器7LC+rectifierSynch buckControllerBLEAux power整流器AC-DC栅极驱动器DC-DC执行器（如电机）控制器带外通信（可选）100 V DC感应和保护器件功能组件

5、MCUSTM32G474MOSFETSTB40NF20MOSFETSTN4NF20L驱动器ICL6498D运算放大器LMV321ILTBLE ICBlueNRG-355辅助电源 ICVIPER06XSLDOL7983高压无线电力传输系统的设置8HV WPT接收器HV WPT发射器DC源E-Load输入DC 400V输出DC 100V/?BLE通信高压无线电力系统效率980%82%84%86%88%90%92%94%96%050100150200250300350400450500EfficiencyPout WVin=400V,Vrect=100V,Z=8cm,125kHzTx SW1Tx I

6、_LfRx AC1Rx IcoilWaveforms 500WWPT HV软件：充分利用STM32G4的强大外设7xDAC15 Msps的12位DAC5x ADC5x12位、16位过采样4 MSPS(0.25 s)7x比较器低至19ns的传输延迟数字电源定时器&高分辨率定时器12通道，可达184 ps分辨率STM32G46x OPAMP13 MHz带宽10信号模拟外设ADC模式Iin_ADCADC2,COMP3 OCPADC序列扫描Vin_ADCADC1,OPA3跟随器ADC序列扫描VBRG_ADCADC1,OPA1跟随器ADC序列扫描IBRG_ADCADC1,COMP6 OCPADC序列扫描