Würth Elektonik eiSos und Infineon: Kombinierte drahtlose Energie- & Datenübertragung fürs IoT

Würth Elektronik eiSos und die Infineon Technologies AG bieten unter dem Namen 760308EMP-WPT-200W ein 200-W-Entwicklungssystem für Wireless Power Transfer an. Die Verbindung zwischen Sender- und Empfängerspule kann sowohl Energie als auch Daten übertragen.

200-W-WPT Bildquelle: © Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

200-W-WPT ist ein 200-W-Entwicklungs-system für Wireless Power Transfer von Infineon und Würth Elektronik eiSos.

Das Entwicklungs-Kit 760308EMP-WPT-200W besteht aus einem Netzteil, einer Sender- und einer Empfängereinheit und integriert Produkte von Würth Elektronik und Infineon (MOSFETS, Treiber, Mikrocontroller, Spannungsregler.

Die Senderseite des ab dritten Quartal 2018 erhältlichen Systems besteht aus einer Vollbrücke und einem Resonanzkreis. Dieser wird aus der Serienschaltung von WPT-Spule und den Resonanzkondensatoren gebildet. Aufgrund der Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom im Resonanzkreis arbeitet das System im ZVS Mode (Zero-Voltage-Switching), was für eine hohe Effizienz des Gesamtsystems sorgt.

Auf der Empfängerseite wird ein Synchron-Gleichrichter mit nachfolgender Filterung und Siebung eingesetzt. Zusätzlich können durch AM-Modulation des Wechselfeldes zwischen Sender und Empfänger beliebige Daten von der Empfängerseite an die Senderseite übermittelt werden. Ein mobiles Gerät damit z.B. beim Aufladen parallel Sensordaten an eine Basisstation übermitteln. Alle benötigten Daten zur Realisierung eines solchen proprietären Systems sind frei verfügbar als Download erhältlich.

Cem Som, Division Manager Wireless Power Transfer bei Würth Elektronik eiSos, erklärt: »Schon seit Jahren bekommen wir von Kunden Anfragen, wie sie ihre Applikationen außerhalb des Qi-Standards mit höheren Leistungen betreiben können. Die Schaltung kann skaliert werden von 10 W bis hin zu mehreren kW. Die Ströme im Resonanzkreis sind sinusförmig, dies begünstigt das sehr gute EMV-Verhalten.

Durch Änderung der Schaltfrequenz kann die Ausgangsspannung geändert werden und es können Daten vom Empfänger zum Sender übertragen werden. Wir wollen Applikationen bis zu einer Leistung von 200 W außerhalb des Qi-Standards adressieren. Typisch sind Anwendungen aus der Medizintechnik, Industrie 4.0, IoT und alle Bereiche mit rauer Umgebung.«

Um die unterschiedlichen Anforderungen kabelloser Energieübertragung zu adressieren, liefern Halbleiterbauelemente von Infineon einen idealen Mehrwert. »Durch unser breites Produktportfolio können wir als führender Halbleiterhersteller einen großen Anteil bei der Entwicklung von effizienten und innovativen Wireless-Power-Lösungen beitragen«, sagte Verena Lackner, Global Application Marketing für Wireless Charging bei Infineon. »Kabelloses Laden ist ein Schwerpunktthema für Infineon und gemeinsam mit Würth Elektronik können wir mit dieser Systemlösung Kunden bei verschiedenen Design-Herausforderungen effektiv unterstützen.«