2015年11月3日下午,國家半導體照明工程研發及產業聯盟主辦,山西光宇半導體照明有限公司協辦的第十二屆中國國際半導體照明論壇(SSLCHINA2015)之驅動、智能與控制技術分會在深圳會展中心舉行。會上,矽力杰半導體技術(杭州)有限公司應用經理王建新分享了“無線傳輸系統在LED照明中的應用”。
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矽力杰半導體技術(杭州)有限公司應用經理 王建新
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矽力杰半導體技術(杭州)有限公司應用經理 王建新
無線電能傳輸技術(WPT)WPT在照明領域是一種創新的技術,擺脫了傳統LED燈電源線和電源接口的需求,WPT可以使LED安裝更安全方便,用戶可以自行安裝或者更換LED燈而不會觸電風險;無電源線設計可以使LED設計師設計具有新穎的產品增強用戶體驗,比如磁懸浮燈,手把玩LED等,特別適用于情景燈,比如酒吧等應用場合;無電源線設計可以房間更加整潔,比如臺燈,床頭燈等;無電源接口的設計具有很好的防塵防水性,特別適合高密閉性要求的產品,比如手電筒、兒童玩具等。
目前最主流的無線電能傳輸是磁場耦合式,該方式利用電源側的線圈產生交變磁場,耦合到負載側的線圈,進而將電能傳遞給負載。磁場耦合式無線電能傳輸,目前有兩大國際標準組織WPC(Wireless Power Consortium)和A4WP(Alliance for Wireless Power)。WPC采用磁感應方式,工作頻率為100kHz~200kHz,主要針對一對一緊耦合的應用,而A4WP采用磁共振方式,工作頻率為6.78MHz,主要針對一對多松耦合的應用。與WPC相比,A4WP具有更遠的傳輸距離和更大的自由度。
A4WP標準定義的無線電能傳輸系統的工作頻率為6.78MHz,6.78MHz的工作頻率實現難度非常大。目前6.78MHz無線電能傳輸系統多采用分離的諧振逆變器來實現,但諧振逆變器設計復雜、成本高。矽力杰的SY6504為業界第一顆用集成半橋逆變器實現6.78MHz無線電能傳輸系統的IC,使得系統設計簡單,成本低。在照明系統中應用,目前最大難點是無線傳輸距離和傳輸效率有待于進一步提高。
會上王建新介紹了無線傳輸系統在LED照明中的應用,并且基于電磁諧振無限充電技術的A4WP標準設計制作了一種磁諧振耦合無線傳輸的LED照明系統,該系統主要包括:AC/DC變換器(采用IC SY5018),發射模塊和接收模塊(SY6504),恒流開關變換器(SY8702),LED燈;其中發射線圈采用較大線圈可以同時點亮多個LED燈,不需要準確地將LED燈擺放在發射基座上。實驗結果表明:該系統工作在諧振點,效率最高,傳輸距離最遠,該系統最大功率可達10W,在保持LED燈點亮的條件下,發射線圈與接收線圈間距離最大可到6cm,整機效率達65%,其中無線傳輸電路效率高達75%。
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矽力杰展示的10W 無線LED燈DEMO