Abstract
In this paper, a rectifier for WPC / A4WP wireless power transmission is designed. The proposed rectifier supports both WPC (Wireless Power Consortium) and A4WP (Alliance For Wireless Power) and is designed with full-bridge rectifier. WPC transmits power at the frequency of 100kHz to 205kHz and A4WP at the frequency of 6.75MHz. Since the bridge rectifier uses a MOSFET instead of a diode, the reverse current flows and the efficiency is affected if the output voltage is higher than the input voltage. Therefore, we added the reverse current detector that detects the current flowing through the MOSFET and shut off the reverse current. The frequency discriminator is used because the rectifier has different frequency band. The proposed rectifier was designed using $0.35{\mu}m$ CMOS high voltage process. The input voltage is up to 18V and the rectifier operates at 100kH to 205kHz, 6.78MHz frequency. The maximum efficiency is 94.8% and the maximum power transfer is 5.78W.
이 논문에서는 WPC / A4WP 무선 전력 전송을 위한 정류기가 설계하였다. 설계된 정류기는 WPC (무선 전력 컨소시엄) 및 A4WP (무선 전력 연합)를 모두 지원하며 전파 브리지 정류기로 설계되었다. WPC는 100kHz ~ 205kHz의 주파수에서 전력을 전송하고 A4WP는 6.75MHz의 주파수에서 전력을 전송한다. 브리지 정류기는 다이오드 대신 MOSFET을 사용하기 때문에 출력 전압이 입력 전압보다 높으면 역전류가 흐르고 효율에 영향을 미친다. 따라서 MOSFET을 통해 흐르는 전류를 감지하고 역전류를 차단하는 역전류 검출기를 추가했다. 주파수 판별기는 주파수 대역이 다르기 때문에 사용된다. 설계된 정류기는 CMOS $0.35{\mu}m$ 고전압 공정을 사용하여 설계되었다. 입력 전압은 최대 18V이며 100kH ~ 205kHz, 6.78MHz 주파수에서 작동한다. 최대 효율은 94.8 %이고 최대 전력 공급은 5.78W 이다.