1.2cm 에어 갭에 대해 비접촉식 배터리 충전 기능 단순화시켜
리니어 테크놀로지는 무선 배터리 충전 분야에서 자사 최초의 제품(제품명: LTC4120)을 출시한다. LTC4120은 무선 전력 리시버와 정전류/정전압 배터리 충전기가 결합되어, 전송회로, 전송 코일, 수신 코일 및 수신 회로로 구성된 통합 무선 전력 전송 시스템에서 수신 회로 부품 기능을 수행한다.
리니어 테크놀로지 코리아(대표 홍사곽)는 무선 배터리 충전 분야에서 자사 최초의 제품 LTC4120을 출시한다.
LTC4120은 무선 전력 리시버와 정전류/정전압 배터리 충전기가 결합되어, 전송회로, 전송 코일, 수신 코일 및 수신 회로로 구성된 통합 무선 전력 전송 시스템에서 수신 회로 부품 기능을 수행한다.
LTC4120은 리니어 테크놀로지의 단순한 디스크리트 공진 트랜스미터 레퍼런스 설계로 신뢰성 높게 동작하거나, 무선 전력 솔루션 분야에서 선도업체인 뉴질랜드 기업 PowerbyProxi가 설계하고 제조한 최첨단 트랜스미터와도 잘 동작된다.
PowerbyProxi의 트랜스미터는 하나의 트랜스미터와 여러 개의 수신기를 동시에 충전하는 기능을 포함한 첨단 기능과 전송 오류 기간 동안 과열을 방지할 수 있는 외부 기기 감지 기능을 제공한다.
LTC4120은 수신 코일에서 4.2V ~ 40V의 정류된 입력을 수용하여 전체 기능의 정전류/정전압 400mA 배터리 충전기에 전력을 공급한다. 이 배터리 충전기는 프로그램이 가능한 충전 전류, ±1% 정밀도를 갖춘 프로그램이 가능한 3.5V ~ 11V 배터리 부동 전압, 30분 타임아웃의 트리클 충전, 배터리 불량시 오류 검출, NTC 열 보호 기능, 충전 상태, 2시간 안전 충전 종료 타이머 등을 포함한다.
LTC4120은 특허 받은 기법인 동적 하모니 제어(DHC: dynamic harmonization control)의 특징을 제공한다. 이 기술은 다양한 조건에 대해 최적의 무선 전력 전송을 실현시키며 열 관리 및 과전압 보호 기능을 제공한다.
이 기법은 수신기 탱크의 공진 주파수를 변조시켜 수신된 전력이나 전송된 전력을 손실 없이 조정하여 무선 충전 배터리 구동식 디바이스를 위한 효율적이고 강력한 솔루션을 제공한다.
동적하모니 제어(DHC) 특성 제공
LTC4120으로 무선 충전을 할 경우, 배터리 구동식 디바이스는 값비싸고 오류가 나기 쉬운 커넥터를 사용하지 않고도 재충전할 수 있다. LTC4120이 내장된 제품들은 청정도(cleanliness) 또는 위생시설이 중요한 곳에 사용되거나 이동식 또는 회전 장비에서 밀봉된 인클로저 내에 포함될 수 있다.
애플리케이션은 핸드헬드 계측기, 산업용/군사용 센서 및 거친 환경에서 유사한 장비, 휴대용 의료 기기, 매우 작은 기기 및 전기 절연식 기기를 포함한다. LTC4120-기반 시스템은 Qi 표준을 구현하는 것보다 훨씬 더 단순한 솔루션을 제공하며, 더욱 우수한 전송 거리를 포함하는 추가적인 장점을 제공하며 별도의 소프트웨어를 필요로 하지 않는다.
리니어 테크놀로지 파워 제품 사업부의 돈 팔러스(Don Paulus) 부사장 겸 제너럴 매니저는 “LTC4120은 리니어와 PowerbyProxi 사이에서 진행되는 파트너십의 최초 결과물이다. PowerbyProxi는 실시간 무선 전력 솔루션을 시장에 제공하는 기술 전문 기업이다”라고 하면서 “리니어의 LTC4120과 관련된 트랜스미터는 오염되고, 습기가 많거나 위험한 환경으로 손상 받지 않으면서 충전 과정을 간소화시키는 신제품 개발을 실현시킬 것이다”라고 말했다.
PowerbyProxi와 무선 전력 시스템 공동개발
LTC4120은 고성능 무선 수신기이자 배터리 충전기로서 무선 배터리 충전 시스템에서 수신부의 핵심 부품 역할을 수행한다. LTC 무선 전력 시스템은 400mA의 최대 충전 전류로 배터리에 최대 2W까지 전송할 수 있도록 설계되었다. 이 제품의 프로그램 가능한 부동 전압은 여러 형태의 배터리 및 구성 환경을 수용한다. LTC4120은 기술 협력업체 PowerbyProxi와 함께 개발되었다.
PowerbyProxi는 실시간 무선 전력 솔루션을 공급하는 필드 검증 기술력을 갖춘 회사이다. 이 IC는 PowerbyProxi의 특허인 DHC(Dynamic Harmonization Control) 기법을 활용하고 있다.
이 기법은 무선 전력 시스템의 열 문제 또는 과전압 문제 없이 최대 Tx ~ Rx 코일 거리 및 불일치 방식으로 고효율 비접촉식 충전을 실현시킨다. LTC4120으로 무선 충전을 하게 되면 수많은 다른 애플리케이션을 실현시키거나 성능을 향상시킨다.
Qi 표준을 따르는 컨슈머 지향 솔루션과 다르게, LTC4120 기반 솔루션은 고 신뢰성 산업, 군사 & 의료 애플리케이션의 요구를 만족시킨다. 예를 들어, 거친 환경에서 오류가 발생하기 쉬운 값비싼 커넥터를 제거할 수 있다.
비슷하게, 무선 충전은 살균이 필요한 애플리케이션을 위해 완벽하게 밀봉된 인클로저 사용을 가능하게 한다. 선이 제거되기 때문에 재충전 배터리는 이동하거나 회전하는 기기에서 사용될 수 있다.
일부 애플리케이션은 기존 커넥터를 사용하기에 너무 작다. 무선 충전은 고신뢰성 절연 애플리케이션에 적합하도록 트랜스포머가 없는 갈바닉 절연을 제공한다. LTC4120은 커넥터를 사용하는 것이 어렵거나 불가능한 애플리케이션에서 배터리를 충전할 수 있는 기능을 제공한다.
무선 전력 전송
유도방식 무선 전력 시스템은 수신부 회로, 수신부 코일, 전송부 회로, 전송부 코일로 구성되어 있다. LTC4120 은 공진 커플 방식을 기반으로 하여 DHC(Dynamic Harmonization Control) 기능을 사용하여 전력 전송을 최적화시키며 과전압 보호 기능을 제공한다. 이 기능은 전송 및 수신 코일 간의 정밀한 기계적 조정뿐 만 아니라 커플링 코어의 필요성 모두를 없애준다.
무선 전력 시스템을 구축하기 위해, 4가지 요소가 필요하다: 전송부회로, 전송 코일, 수신부 회로, 수신 코일이다. LTC4120 무선 동기식 벅 충전기는 수신부 회로의 전자장치의 기본을 형성하다.
수신 코일은 수신부 회로의 PCB에 통합될 수 있다. PowerbyProxi와 협력중인 리니어 테크놀로지는 여러 개의 다른 트랜스미터 전자장치 옵션을 제공한다. 레퍼런스 설계는 기본 트랜스미터를 구축하기 위해 이용 가능한 반면, 여러 개의 더 많은 첨단 트랜스미터는 PowerbyProxi에로 구입할 수 있다.©
리니어 테크놀로지 www.linear.com
아이씨엔 매거진 2013년 11월호
