EPC9121

EPC9121是一个高效的功率演示系统，能够支持多种无线电源标准。它兼容无线充电联盟（WPC）的Qi标准、电力事务联盟（PMA）标准（现已并入AirFuel联盟）以及AirFuel（原A4WP）无线电源标准。在AirFuel谐振模式（即AirFuel模式）下，EPC9121系统以6.78 MHz的频率运行，放大器电路配置为零电压开关（ZVS）操作。在此模式下，系统可向源线圈输送高达10 W的功率。在Qi/PMA感应模式下，系统以165 kHz的频率运行，放大器电路配置为硬开关操作，可向设备输送高达5 W的负载功率。EPC9121的目的是简化使用eGaN FET和eGaN IC的谐振和感应无线电源技术的评估过程。

EPC9121无线电源系统由四块电路板组成（如图1和图2所示），分别为：

1. 具有多模式功能的EPC9511源板（发射器或功率放大器）
2. 与AirFuel 2类标准以及Qi（A6）/PMA标准兼容的多模式源线圈（发射线圈）
3. 与AirFuel兼容的3类AirFuel设备线圈（接收线圈），带有整流器和直流输出
4. 与无线充电联盟（Qi）和电力事务联盟（现AirFuel）兼容的设备线圈（接收线圈），带有整流器和直流输出

放大器板采用了多种增强型氮化镓（GaN）器件，包括： • 额定电压为100 V的EPC2107半桥eGaN IC，集成了同步自举FET，用于主无线功率放大器。 • 额定电压为100 V的EPC2036 eGaN FET，用于ZVS断开开关电路和SEPIC转换器预调节器的主器件。 • 额定电压为100 V的EPC2038 eGaN FET，用于根据工作模式更改设定点的控制器电路。

放大器配置为单端操作，包括栅极驱动器、振荡器和预调节器的反馈控制器，可确保基于AirFuel标准进行无线功率控制。这种配置允许在高达±35j Ω的负载范围内按照AirFuel 2类标准进行测试。预调节器采用额定电压为100 V、电阻为6.5 mΩ的EPC2036作为SEPIC转换器的主开关器件。

放大器配备了一个预调节器控制器，可根据三个参数的限制调整供给D类放大器的电压：线圈电流幅值、输送到放大器的直流功率以及放大器的最大供电电压。控制器确保这三个参数都在各自的限制范围内运行。设备负载功率需求的变化、设备在源线圈上的物理位置以及源线圈附近的金属物体等因素，都会导致线圈电流、直流功率和放大器电压需求的变化。根据负载条件，控制器将确保D类放大器基于AirFuel标准在正确的工作条件下运行。在Qi/PMA模式下的操作遵循相同的程序，只是相应地调整电压、功率和电流水平。虽然这并不完全遵循Qi标准，但它使EPC9121能够展示eGaN FET和IC在多模式系统中的能力。基于增强型微控制器的控制系统可以使系统按照任一标准运行并符合要求。

预调节器可以被旁路，以便使用定制控制硬件进行测试。该电路板还便于访问关键测量节点，有助于准确连接功率测量仪器。放大器板的简化示意图如图3所示。

源线圈专门设计为与所有无线标准兼容，并且可以由单个源驱动。无源调谐电路允许在高频或低频下运行，同时对功率传输能力的影响最小。源线圈的AirFuel部分与AirFuel 2类标准兼容，并已预先调谐为在6.78 MHz下运行。源线圈的Qi/PMA部分与A6 Qi标准兼容，设计为在165 kHz下运行。

EPC9121配备了两个接收设备单元：第一个单元经过调谐并与AirFuel 3类规范兼容，第二个单元是与5 W Qi接收器标准兼容的感应模式单元。每个设备单元都包括一个基于高频肖特基二极管的全桥整流器和输出滤波器，以提供经过滤波的未调节直流电压。设备板配备了两个LED，一个绿色LED用于指示接收到的功率输出电压等于或大于4 V，另一个红色LED用于指示输出电压超过36 V的过压情况。

有关EPC2107、EPC2036和EC2038 eGaN FET的更多信息，请参考EPC在www.epc - co.com上提供的相应数据手册。数据手册应与本快速入门指南一起阅读。