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上篇介紹了無線充電的供電電路，這篇將繼續介紹充電控制電路。比賽規則中提到無線充電發射功率能達到的最大值爲30W，爲充分利用着30W功率咱們但願在整個充電過程當中充電功率都保持30W。咱們知道法拉電容的電壓會隨着充電過程逐漸升高，其初始電壓接近0V。若是直接將12V電壓接入電容，由於電容初始電壓低，充電電流將很是大，充電功率將遠超限制值，因此電容的恆功率充電是一個電壓變換充電的過程。假設充電功率恆爲P=30W，根據電容儲能公式能夠計算出電容兩端的電壓U的隨着時間的表達式。下圖顯示了電容恆功率充電的電壓變化波形。算法
根據波形圖咱們須要一個電壓可變化的充電電路，咱們能夠想到PWM波，PWM控制技術就是對半導體開關器件的導通和關斷進行控制，使輸出端獲得一系列幅值相等而寬度不相等的脈衝，用這些脈衝來代替正弦波或其餘所須要的波形。按必定的規則對各脈衝的寬度進行調製，既可改變電路輸出電壓的大小，也可改變輸出頻率。將脈衝時間寬度比上週期，定義爲PWM波形的佔空比，它是一個從0到100%的數值。PWM平均值就等於信號的峯值乘以佔空比。下圖爲「半橋」功率輸出電路：安全
若是經過施加相位相反的開關信號到上下兩個MOS管柵極上，使得上下兩個MOS管交替導通，mos管中間相連處就會造成周期脈衝波形。波形的峯值爲VCC，佔空比爲上管的驅動波形的佔空比。後經過LC濾波以後，就會輸出電壓爲Vcc乘以佔空比的直流信號。在這個過程當中兩個mos管處於導通於截至兩種狀態，損耗接近似於0.LC電路只有儲能濾波得功能，不消耗電能，這個電路可實現不損耗功率得狀況下控制充電電壓。常見的mos驅動芯片有IR2104，但IR2104對初次接觸功率電路的同窗來講有很大的困難，因此我推薦一款更加集成的充電芯片-BQ24640。話很少說直接上圖：微信
BQ24640是高度集成的開關模式超級電容器充電控制器。BQ24640輸入電壓5V-28V，充電電壓2.1V-26V，該器件提供了具備高精度充電電流，電壓調節和充電狀態監控功能的恆頻同步PWM控制器。BQ24640分兩個階段爲超級電容器充電：恆定電流和恆定電壓（CC / CV）。該器件能夠在ISET引腳上設置電流的狀況下，從0 V爲超級電容器充電。當超級電容器電壓達到設定的目標電壓時，充電電流開始逐漸減少。flex
充電有兩個階段(取決於超級電容或電壓):恆流(快速充電或電壓調整)和恆壓(快速充電或電壓調整)。恆電流能夠經過ISETpin配置，容許在超電容配置中具備靈活性。在充電過程當中，設備的綜合故障監測，如輸出電壓保護(VOV上升)，熱關機(內部開關和TS引腳)，輸入電壓保護(VACOVand VUVLO)，確保超電容或安全。下圖爲充電電壓曲線圖：spa
咱們使用這個芯片充電過程的恆流部分，此階段咱們能夠經過給ISET引腳輸入可變電壓(0-2V)控制充電電流大小，至關於控制充電電壓。因此設計電路須要提早估算出電容最終目標電壓，並將充電電壓設置的高於電容目標電壓，以保證一直處於恆流狀態。要實現恆功率充電除了可控電壓，還須要一個反饋過程，這將用到PID控制算法。我將在最後一篇介紹PID控制過程，盡情期待！.net
本文分享自微信公衆號 - 電子狂人（DZKR666）。
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