EPC9515无线电源接收器演示板快速上手

在无线电源技术不断发展的今天，EPC9515演示板为我们提供了一个便捷的解决方案。下面就来详细了解一下这个演示板。

文件下载：EPC9515.pdf

一、EPC9515演示板概述

EPC9515是一款工作在6.78 MHz（最低ISM频段）的高谐振无线电源接收器，当按照AirFuel™标准（不包括BLE通信）运行时，它能够提供高达10 W的5 V稳压输出，可用于为移动设备等产品供电。

该演示板包含一个符合AirFuel联盟4类标准的设备线圈和电路，有基于高频肖特基二极管的全桥整流器、直流平滑电容器和5 V稳压器。稳压器基于SEPIC转换器，采用了200 V的EPC2019 eGaN® FET。功率电路安装在线圈背面，线圈配有铁氧体屏蔽，可防止电路分流线圈的磁场。

二、性能参数

Symbol	Parameter	Conditions	Min	Max	Units
V Unreg	Un-regulated output voltage			38	V
I Unreg	Un-regulated output current			2 #	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	2 #	A

这里实际最大电流受工作温度限制。大家在使用时，一定要关注温度对电流的影响，想想如何在不同温度环境下保证演示板的稳定运行呢？

三、详细设计

3.1 电路组成

EPC9515的原理图包括一个用于设备线圈的调谐电路，带有用于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6.78 MHz，调谐电路采用了并联和串联调谐，并且是差分的，以实现平衡连接并降低电容器的电压。

3.2 指示灯设计

板上有两个LED指示灯，绿色LED表示板接收到大于4 V的未稳压电压，红色LED在未稳压电压超过36 V时亮起。这两个指示灯能让我们直观地了解演示板的工作状态，大家觉得这种指示灯设计是否方便实用呢？

3.3 过压保护

EPC9515采用TVS二极管进行有限的过压保护，将未稳压电压钳位到38 V。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，且连接的负载很少或没有时，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，防止TVS二极管过热。

3.4 工作模式

EPC9515可以在有或没有稳压器的情况下运行。通过在JP50位置插入跳线可禁用稳压器，将负载连接到未稳压输出端子。在稳压模式下，EPC9515控制器的设计可确保在无线电源系统中稳定运行，稳压器工作在280 kHz，控制器具有过流保护，可将负载电流限制到2 A。

3.5 测量连接

演示板配备了开尔文连接，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，它还提供了开关节点测量连接，可低电感连接到示波器探头以获得可靠的波形。

3.6 配套发射器

EPC9515设计为与EPC9128（16 W EPC9509）和EPC9120（33 W EPC9512）发射器单元配合使用。

四、快速启动步骤

4.1 使用稳压器

1. 确保整个系统（包括无线电源发射器）完全组装好，不要安装跳线JP50。将负载连接到稳压输出，并根据图3连接所有所需仪器。
2. 给无线电源发射器通电，通过绿色LED、未稳压电压和输出电压观察EPC9515是否接收功率。
3. 确认运行后，观察设备板上的输出电压和其他参数。
4. 关机时，按相反顺序操作。

4.2 绕过稳压器

1. 确保整个系统（包括无线电源发射器）完全组装好，安装跳线JP50。将负载连接到未稳压输出，并根据图3（适用时）连接所有所需仪器。
2. 给无线电源发射器通电，通过绿色LED、未稳压电压和输出电压观察EPC9515是否接收功率。
3. 确认运行后，观察设备板上的输出电压和其他参数。
4. 关机时，按相反顺序操作。

五、测量注意事项

在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），以简化开关节点电压的测量。

六、预防措施

1. 不要将EPC9515接收器与符合AirFuel标准的发射器一起使用，因为该系统不会与源进行通信以正确设置所需的运行条件，这样做可能会导致故障。如需使用，可联系EPC获取操作说明。
2. 设备上没有散热器，在实验评估期间，稳压器可能会出现过热情况。要始终检查运行条件，并使用红外相机监测EPC设备的温度。
3. 不要将EPC9515设备板连接到矢量网络分析仪（VNA）以测量输入阻抗，这样做会严重损坏VNA。
4. 如果需要更改线圈调谐以适应特定条件，请联系EPC进行正确调整。

七、热管理考虑

EPC9515演示系统展示了EPC2019 eGaN FET在无线能量传输应用中的性能。虽然其电气性能优于传统硅器件，但相对较小的尺寸增加了热管理要求。操作人员必须观察栅极驱动器和eGaN FET的温度，确保它们在数据手册规定的热限制范围内运行。

八、物料清单

EPC9515演示板的物料清单涵盖了各种电容、二极管、电感、电阻、IC等元件，具体信息可参考文档中的表格。同时，文档中还列出了可选组件。大家在设计和使用时，要根据实际需求选择合适的元件。

总之，EPC9515演示板为无线电源设计提供了一个很好的参考和实验平台，但在使用过程中一定要注意上述提到的各项注意事项，以确保安全、稳定地运行。你在使用类似无线电源演示板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。