在6.78 MHz的ISM频带工作需要一个air core 变压器，没有它将导致极大的磁性物料损耗。Air core 变压器具有很低磁感，所以需要更高电流工作。 由于应用需要器件在谐振及变压器感应值工作，因此需要一个匹配的电网，可把在功率级的电阻转换至变压器以传送最大能源，并可以调整线圈的谐振频率至最理想的频率。 我们所演示的感应线圈由Witricity公司设计及提供[5]。 功率放大器 在选择功率放大器之前，我们需要先决定器件主要的工作规格如电源电压及负载功率，因为这些规格将影响选择使用哪个功率拓扑。我们的目的是要设计一个在不同负载范围也具最高工作效率的系统。 我们决定对一个工作在高达24 V的系统进行评估，以找出在高频无线系统可有效地传送多少功率。 大部分使用USB接口的应用都限于5W负载功率，但市场趨向希望单一发射电源可支持多个负载，这将推动器件具备更高输出功率性能。无论负载是多少，我们的演示没有包括关于输出电压保持在5V的次级条例，也没有包括在无线电源系统典型地为了增强控制及对金属异物的探测（FMDD）能力而提供器件与电源模块之间的复杂交流。， 无线电源应用需要基于开关的转换器，因为最优秀的射频放大器也没有足够高的转换效率，所以实际上不会选择使用它们。因此给高效无线电源应用可选及合适的转换器就只有D、E及F 类[8]，以及S类放大器的配置[9]。 此外，进一步的限制包括工作在6.78 MHz 的ISM频带[12]只有±15 kHz的频宽，这实际上去除调制输出（电压或负载）的调频技术。E及F类转换器的缺点是在主开关必需能够完全阻隔线圈电压，其中D及S类转换器的开关只需阻隔电源电压。再者，E及F类转换器的应用较难控制，因为当开关成为谐振电路的一部分将很难决定零电压开关的时间。在于S类放大器来说，控制器需要比容许ISM频带使用的频宽具更大的频宽。 因此最合理的放大器的选择是工作在固定频率的D类转换器。 如果具50%的占空比（±10%），调制占空比对调制输出的影响很小，因为感应线圈将工作于谐振（占空比的主要影响是对转换器效率在±10%范围的影响，由于发射线圈的频谱部分可超过一般电磁干扰的限制，这将把电流谐波引入线圈。 我们给评估选择一个使用半桥配置的功率放大器，因为氮化镓场效应晶体管（eGaN FET）工作在较高压时具更高效率，并可配以一个现有的高效栅极驱动器[10]来控制成本。 |
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