说明
BQ51013C-Q1EVM 是一款基于无线电源联盟 Qi 标准的无线电源接收器。该器件符合 5W 的基准功率分布 (BPP)。输出电压为 5V（电流最高 1A）。BQ51013C-Q1EVM 包含 BQ51013C IC 以及评估板工作所需的支持电路。需要使用外部 Qi 发送器为 EVM 供电。
接收器线圈是一个 48mm x 32mm 线圈，安装在 PCB 下方的塑料框架上。线圈下方到界面表面的外壳厚度为 2mm。
特性
- 支持 WPC v2.0、BPP
- 输出电压 5V（电流为 1A）
- 支持 USB 外部输入
- 可调输出电流限制
- 外来物体检测可调
应用
1 评估模块概述
1.1 引言
BQ51013C 是无线电源，可在高达 1A 的电流下产生 5V 输出电压，适用于 5W 设计。此器件支持 Qi 版本 2.0 并采用 5W 基准功率分布 (BPP)。接收器由使用 EVM 底部的平面线圈且符合 Qi 标准的发送器供电。BQ51013C-Q1 中纳入了通信协议和安全功能，因此易于使用。
Q1 提供了 USB 可选输入特性；当存在外部电源时，该特性会自动从无线电源切换到外部电源。NTC 由 10k 电阻模拟，并且可以选择通过微调电位计进行调整。可使用 R16 调节输出电流，也可选择固定值。
本用户指南描述了 BQ51013C-Q1 评估模块 (EVM) 的特性、运行和使用情况。此 EVM 旨在帮助用户评估和测试各种工作模式。本用户指南涵盖评估模块的硬件设置说明、原理图、物料清单 (BOM) 以及 PCB 布局图。
除非另有说明，否则本用户指南中的缩写词 EVM、BQ51013C-Q1 EVM、BMS044-002 以及术语评估模块 与 BQ51013C-Q1 评估模块具有相同的含义。
1.2 套件内容
包装中包含：
(1) BQ51013C 评估模块 (EVM)，包含 BQ51013C 和支持电路。
1.3 规格
表 1-1 提供了 BQ51013C-Q1 EVM 性能规格的摘要。所有规格均为在 25°C 环境温度下的值。
| 参数 | 测试条件 | 最小值 | 类型 | 最大值 | 单位 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VIN | 输入电压范围 | TP12 处的典型 Vrect 电压 | 4.0 | 5.5 | 8 | V |
| Vadapter | 适配器输入电压 | 4.0 | 5 | 20 | V | |
| OVP | 输入过压保护 | V 整流处的电压 | 15 | V | ||
| IOUT | 输出电流范围 | 电流限制编程范围 | 1.5 | A | ||
| VOUT | 输出电压 | ILOAD = 1000mA | 5 | V | ||
| Fs | 开关频率 | 110 | 205 | kHz | ||
| 效率 | 交流/直流 | 5V 时的负载 = 1000mA | 65 | % | ||
1.4 器件信息
BQ51013C-Q1 器件是一款适用于便携式应用的无线电源接收器 (RX)，能够提供高达 5W 的功率和 1A 的电流 (5V)。BQ51013C-Q1 器件在集成符合无线电源联盟 (WPC) Qi v2.0 通信协议所需的数字控制的同时提供 RX 交流/直流电源转换和调节。BQ51013C-Q1 与 BQ500212A 初级侧控制器（或其他 Qi 发送器）相结合，可为无线电源设计实现完整的非接触式电力传输系统。使用 Qi v2.0 协议，在次级侧与初级侧之间建立全局反馈，从而控制电力传输过程。
2 硬件
2.1 I/O 说明
表 2-1 列出了此 EVM 上提供的输入和输出连接及相应的说明。
| I/O 连接器 | 说明 |
|---|---|
|
J1 – AD 外部适配器输入 J2-GND |
可提供电源来模拟应用的外部适配器，最大电压 20V。 |
|
J3 - 输出电压 J4-GND |
无线电源模式下的输出电压为 5V，最高为 1A。 |
| J5 – TS 和回路连接器 | 温度检测电阻的外部连接，请参阅数据表以了解更多信息。 |
| JP1 – EN1 使能 1 | 使能信号输入，允许系统启用或禁用无线充电或 AD 输入。 |
| JP2 – EN2 使能 2 | |
| JP3 – TS 固定或可调 | 使用 R3 启用 TS 调整功能。固定位置会将 TS 引脚处的电压设置为安全值。 |
| JP4 – 上拉至 out 或 Vz | EN1 / 2 上拉可由 OUT 或 RECT 供电。Vz 通过电阻器和齐纳二极管 D2 从 RECT 导出。 |
| JP5 – DNP | 未使用，请勿安装。 |
| JP6 – ILIM 固定或可调 | 最大输出电流由 ILIM 引脚设置。在 FIX 位置，电流设置为固定值。在 ADJ 位置，电流由 R16 设置。 |
2.2 印刷电路板装配
BQ51013C-Q1 EVM PCB 包含 BQ51013C-Q1 EVM IC 和支持电路。该板包含多个跳线和连接器。R16 提供了调节电流限制的选项。EN1/EN2 可用于启用/禁用无线电源或 AD 外部电源输入。
PCB 是一个两层板，经过优化，适用于使用更大的器件和大间距进行评估。可实现更小的布局。BQ51013C-Q1 上的功率耗散可能较高，建议进行良好的热管理。散热平面和散热过孔较大。
2.3 最佳实践
 | 警告： 表面高温！接触会导致烫伤。请勿触摸！ 电路板上电后，某些元件可能会达到 55°C 以上的高温。由于存在高温，在使用过程中或使用刚结束时，用户不得触摸电路板。 |
2.4 测试总结
本节描述了 EVM 上的跳线和连接器，并说明了如何正确地连接和设置。有关接头的默认跳线设置，请参阅表 2-2中的“跳线出厂设置”。
2.4.1 设备
本节列出了在此 EVM 上执行测试时所需的电源。
- 电源、5V 2A 输入。连接到无线电源发送器。
- 负载、电阻负载或电子负载在 500mA 时设置为 10Ω。负载连接在 UUT 的 J3 - OUT 和 J4 - GND 之间。UUT 和负载之间连接了一个直流电流表。将 500mA 时的负载设置为 10Ω。
- 仪表 – 两个直流电压表和两个直流电流表。
- 无线电源发送器，可以是 BQ50212A EVM 或类似的 Qi 认证单元。
- 连接电流表以测量发送器的 5V 输入电流。
- 连接电压表以监测 TX 装置的 J1 和 J2 上的输入电压。
- 在 UUT 上，使用电压表测量 J3 的输出电压，J4 接地。
- 连接电流表以测量负载电流。
- 将所有 EVM 跳线配置为出厂设置，并参阅表 2-2。
2.4.2 注意事项
在高输出电流条件下，器件可能会发烫，在处理电路板时请务必小心。
2.4.3 测试说明
为了使此 EVM 正常工作，必须连接并正确配置以下元件。
- 如上所述连接系统，变送器上的 UUT。
- 输入电压连接至发送器 J1 (+)、J2 (-)。
- 将负载设置为 500mA 并连接到 UUT BQ51013C-Q1EVM（接收器）J3 (+) 和 J4 (-)。
- 5 秒钟后打开发送器电源 (5V)，确认：
- 发送器 – 状态 LED D5 以 1 秒的速率闪烁绿色，表示正在传输电力。
- UUT 接收器 – LED D1 亮起。这也指示电力传输。
- UUT 接收器 – 验证 VOUT 是否为 4.9V 至 5.1V（在 J3 或 TP7 和 J4 之间）。
- UUT 接收器 – 验证整流电压是否为 5V 至 5.2V（在 TP12 和 TP13 之间）
| I/O 连接器 | 出厂设置 |
|---|---|
| EN1 - JP1（3 引脚接头） | 已安装 EN 和 LOW |
| EN2 - JP2（3 引脚接头） | 已安装 EN2 和 LOW |
| TS - JP3（3 引脚接头） | 已安装 TS 和 FIXED |
| PULLUP - JP4（3 引脚接头） | 已安装 PULLUP 和 Vz |
| 不适用 - JP5（2 引脚接头） | 不适用 |
| ILIM - JP6（3 引脚接头） | 已安装 ILIM 和 FIX |
3 硬件设计文件
3.1 原理图
图 3-1 中显示了 BQ51013C 原理图。
图 3-1 BQ51013C 原理图
