EPC9513无线功率接收器演示板快速上手

在无线充电技术不断发展的今天，EPC9513演示板为工程师们提供了一个高效且实用的解决方案。它能够在6.78MHz的频率下，实现高达5W的5V稳压输出，为移动设备等产品的无线供电提供了有力支持。下面就为大家详细介绍这款演示板。

文件下载：EPC9513.pdf

一、EPC9513演示板概述

1. 基本功能

EPC9513是一款工作在6.78MHz（最低ISM频段）的高谐振无线功率接收器，遵循AirFuel™标准（不包括BLE通信），可输出最高5W的5V稳压电源，适用于为移动设备等产品供电。

2. 电路组成

该演示板包含一个符合AirFuel联盟3类标准的设备线圈和电路，其中有基于高频肖特基二极管的全桥整流器、直流平滑电容和5V稳压器。稳压器基于SEPIC转换器，采用了200V的EPC2019 eGaN® FET。为防止电路分流线圈的磁场，功率电路安装在线圈背面，并配有铁氧体屏蔽。

3. 性能参数

Symbol	Parameter	Conditions	Min	Max	Units
V Unreg	Un-regulated output voltage			38	V
I Unreg	Un-regulated output current			1.5#	A
V Unreg_UVLOR	UVLO enable	Un-regulated voltage rising		10.96	V
V Unreg_UVLOF	UVLO disable	Un-regulated voltage falling	5.96		V
V OUT	Output voltage range	V Unreg_min = 8.3 V	4.8	5.1	V
I OUT	Output current range	V Unreg_min = 8.3 V	0	1#	A

注：实际最大电流受工作温度限制。

二、详细电路设计

1. 原理图

EPC9513的原理图包含了设备线圈的调谐电路、用于EMI抑制的共模扼流圈、高频整流器和基于SEPIC转换器的输出稳压器。默认情况下，它针对所提供的特定线圈调谐到6.78MHz。调谐电路采用了并联和串联调谐方式，并且具有差分特性，可实现平衡连接并降低电容器的电压。

2. 指示灯设计

板上设有两个LED指示灯。绿色LED表示板上接收到的未稳压电压大于4V；当未稳压电压超过36V时，红色LED会亮起。

3. 过压保护

EPC9513采用TVS二极管进行有限的过压保护，可将未稳压电压钳位到38V。当接收线圈放置在高功率发射器上方且与发射线圈距离不足，同时负载连接较少或无负载时，可能会出现过压情况。此时，TVS二极管会消耗大量功率，红色LED亮起，应尽快将接收器从发射器上移开，以防止TVS二极管过热。

4. 工作模式

• 稳压模式：稳压器可提供5V的固定输出电压，并将输出电流限制在1A。稳压器工作在280kHz，控制器具有过流保护功能。
• 旁路模式：通过插入跳线JP50可禁用稳压器，将负载直接连接到未稳压输出端。此模式下无过流保护。

5. 测量连接

EPC9513配备了开尔文连接，便于准确测量未稳压和稳压输出电压。还可使用内置的分流电阻测量整流电压电流。此外，板上设有开关节点测量连接，可低电感连接示波器探头，获得可靠的波形。

6. 适配发射器

EPC9513可与EPC9127（10W EPC9510）、EPC9128（16W EPC9509）、EPC9120（33W EPC9512）和EPC9121（10W EPC9511）等发射器配合使用。

三、快速启动步骤

1. 使用稳压器操作

• 确保整个系统（包括无线功率发射器）完全组装好，且未安装跳线JP50。将负载连接到稳压输出端，并按图3连接所有所需仪器。
• 开启无线功率发射器，通过绿色LED、未稳压电压和输出电压观察EPC9513是否接收功率。
• 确认工作正常后，观察设备板上的输出电压和其他参数。
• 关机时，按相反顺序操作。

2. 旁路稳压器操作

• 确保整个系统完全组装好，安装跳线JP50。将负载连接到未稳压输出端，并按图3（适用时）连接所有所需仪器。
• 开启无线功率发射器，通过绿色LED、未稳压电压和输出电压观察EPC9513是否接收功率。
• 确认工作正常后，观察设备板上的输出电压和其他参数。
• 关机时，按相反顺序操作。

3. 测量注意事项

测量开关节点等高频内容时，要注意避免使用长接地线。板上内置了示波器探头连接（首选方法），可简化开关节点电压的测量。

四、使用注意事项

1. 兼容性问题

不要将EPC9513接收器与符合AirFuel标准的发射器一起使用，因为该系统无法与源进行通信以正确设置所需的工作条件，可能导致故障。如需使用，可联系EPC获取操作说明。

2. 热管理

设备上没有散热片，实验评估时可能会出现使稳压器过热的情况。应始终检查工作条件，并使用红外热像仪监测EPC设备的温度。

3. 避免损坏仪器

不要将EPC9513设备板连接到矢量网络分析仪（VNA）上测量输入阻抗，否则可能会严重损坏VNA。

4. 线圈调谐

如需更改线圈调谐以适应特定条件，请联系EPC进行正确调整。

五、物料清单

文档中详细列出了EPC9513演示板的物料清单，包括各种电容、二极管、电感、电阻、IC等元件的型号、数量、制造商和部件编号。同时，还提供了可选组件的清单。

六、总结

EPC9513演示板为无线功率传输应用提供了一个很好的测试平台，工程师们可以通过它深入了解eGaN FET在无线充电领域的应用。但在使用过程中，一定要注意各项操作规范和注意事项，确保实验的安全和准确性。大家在实际使用中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。