Category: Wireless Power Transfer

Extraction of lumped elements parameters using VNWA

VNWA3E has special functions to extract the lumped elements parameters of circuits or some components.  Today, I will explain how to use this functions with the following 1 [nF] ceramic capacitor. First, I measured the S11 parameters and other parameters using the special tool which is designed for through-hole components.  We can easily expect that component wire produces parasitic inductance, which results in some resonance at some frequency. The following figure shows the measurement results. The frequency range is from 1 MHz to 60 MHz. The blue line is S11 [dB]. The Yellow line is capacitance value which is calculated from S11. The magenta line is  real value of the […]

Z parameters of the coupled inductors network

Circuit theory is very good tool to understand and calculate the WPT system. In order to understand what happens in the magnetic coupling in circuit theory, two port network theory provides us good knowledge. Let’s start discussion with the following figure. The figure shows the schematic of the 2-port network. the 2-port network will be anything such as band pass filter, transmission line or WPT system. We can describe this system with ABCD parameters. I recommend that you read the Pozar’s book to understand ABCD parameters first. One of the merits using ABCD parameters is that we can multiply each ABCD matrix when we deal with the cascade 2 port […]

Wireless Power Transfer Analysis using LTSpice

LTSpice can be used to calculate the efficiency and other parameters in wireless power transfer (WPT). First, We build the equivalent circuit diagram of the WPT system below. The figure and data came from the following paper. Sample, A. P., Meyer, D. a., & Smith, J. R. (2011). Analysis, experimental results, and range adaptation of magnetically coupled resonators for wireless power transfer. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 58(c), 544–554. The related parameters of each lumped circuit elements are shown at the table below. There are four inductors in this system. L1 and L4 show the feed coils.  L2 and L3 show the resonant coils in each TRX and RCV […]

S-parameters with LTSpice

The .net Spice function can be used to calculate two port parameters such as Z,Y,H and S parameters. Zin and Zout can also be calculated. The circuit below shows a simple example. This is the bans pass filter (BPF). Here is the LTspice file. ltspice_sparameter   1. Create an input port V1 with a series resistance. The series resistance will typically be 50 Ohm for S-parameters. This resistance will not influence the Z,Y,H parameters or Z in. It will influence the value of Zout. You can choose this value as 0 Ohm for an ideal source.   2. Create an output port with a load resistance Rout. The load resistance […]

Mercedes-Benz Says Hybrid Vehicle Will Have Wireless Charging in 2017

Charging an electric vehicle without cords has seemed like an afterthought to making better batteries or finding ways to charge cars faster. But some automakers are starting to embrace the technology in an attempt to make charging more convenient. Now, Mercedes-Benz wants to be first to sell cars with the feature. Daimler, the German auto giant that builds Mercedes, recently said that it would offer a wireless charging option in one of its hybrid vehicles starting in 2017. Drivers will be able to stop their cars over a charging pad, which will start refilling the car’s battery automatically, without cords or physical contact. If the company follows through on its plans, the 2018 […]

STMicroelectronics and WiTricity to Develop Integrated Circuits (ICs) for Resonant Wireless Power Transfer   GENEVA and WATERTOWN, Mass., Oct. 4, 2016 (GLOBE NEWSWIRE) —STMicroelectronics (STM.PA), a global semiconductor leader serving customers across the spectrum of electronics applications, and WiTricity, the industry pioneer in wireless power transfer over distance, today announced their design collaboration to develop semiconductor solutions for magnetic-resonance-based wireless power transfer. The goal is to “cut the last cord,” bringing convenience to the powering and charging of consumer electronics, Internet of Things (IoT) devices, as well as medical, industrial, and automotive applications. WiTricity and ST are developing semiconductor solutions that combine WiTricity’s foundational intellectual property and wireless power-transfer mixed-signal IC-design expertise, with ST’s leadership in power-semiconductor design, fabrication, and packaging capabilities […]

STとWiTricity、磁気共鳴方式によるワイヤレス給電用ICの開発で協力 STマイクロエレクトロニクス ・金属筐体のコンスーマ機器を効率的に充電する独自機能を持つチップでワイヤレス給電の普及を促進 ・コンスーマ / IoT / モバイル・コンピューティング / 車載 / 医療 / 産業機器などに最適   多種多様な電子機器に半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス(NYSE:STM、以下ST)と、ワイヤレス給電分野のパイオニアであるWiTricityは、磁気共鳴方式のワイヤレス給電用ICの設計・開発において協力することを発表しました。今回の協力は、充電用コードを無くし、コンスーマ / IoT / 医療 / 産業 / 車載機器アプリケーションの給電・充電に関する利便性を向上させることを目標にしています。 WiTricityとSTは、WiTricityの基礎的なIP(知的財産)ならびにワイヤレス給電用ミックスド・シグナルICの設計に関する専門性と、STのパワー半導体の設計 / 製造 / パッケージングのリーダーシップを組み合わせ、半導体ソリューションを開発します。この最新の半導体は、コンスーマ機器およびIoT機器向けのワイヤレス給電システムの空間的な自由度を実現すると共に、複数機器の高速充電を目標としています。また、いわゆる「Wireless Charging 2.0」では、磁気共鳴技術を採用した半導体ソリューションを構築することにより、金属筐体のスマートフォン、タブレット、およびスマートウォッチへの効率的な充電が可能になるなど、現在の技術を超える独自のメリットもあります。 開発を予定しているワイヤレス給電用ICには、AirFuel(TM)磁気共鳴仕様に準拠した設計、および磁気共鳴型充電と電磁誘導型充電に対応するマルチモード・ソリューションが含まれています。コンスーマ機器に最適なワイヤレス給電の実現に取り組む世界的機関のAirFuel Allianceは、Power Transfer Units(PTU、送電側)とPower Receive Units(PRU、受電側)の相互運用可能なエコシステムを推進しています。このシステムにより、住宅・オフィスなどの屋内、公共エリア、さらには車内まで、あらゆる場所で製品のワイヤレス給電が可能になります。 WiTricityは、コンスーマ機器だけでなく、車載 / 産業 / 医療機器向けのワイヤレス給電技術の世界的なリーダーです。STとWiTricityは、電気自動車の充電に向けた高電力のワイヤレス給電技術を、米国カリフォルニア州ロングビーチで開催されたAPEC 2016において実証しました。また、WiTricityが最近発表した、自動車向けのワイヤレス給電開発キット「パーク・アンド・チャージ」は、電気自動車・ハイブリッド自動車を充電する代表的な11kWソリューションを採用しています。同ソリューションには、新しい世界標準規格を含めたSociety of Automotive Engineers(SAE)による試験が実施されました。 STのアナログ & MEMS製品グループ バイスプレジデント 兼 アナログ製品事業部ジェネラル・マネージャであるMatteo Lo Prestiは、次のようにコメントしています。「ワイヤレス給電および磁気共鳴技術のイノベーターであるWiTricityの専門性と、STのスマート・パワー技術やBluetooth(R) Low Energyなどに関するリソースおよびIPを組み合わせることで、包括的かつ効率的なワイヤレス給電ソリューションを実現できます。これにより機器の利便性や使いやすさが向上し、消費者の満足と共に、その期待を超えることが可能となります。STとWiTricityの協力から生まれる革新的な技術により、システム設計者は、厄介な電線や充電用ケーブルを除去することができます。また、STはこの急成長中の市場に対し、さまざまな半導体の提供が可能になります。」 WiTricityの最高経営責任者(CEO)であるAlex Gruzenは、次のようにコメントしています。「STは、パワー半導体分野における世界的なリーダーで、WiTricityの半導体設計と磁気共鳴技術に基づく高速かつ効率的なワイヤレス給電用ICを短期間で商品化するための不可欠なパートナーです。半導体の設計・製造に関する豊富な経験に加え、コンスーマ / 車載 / 産業機器市場の大手企業に製品を供給してきた実績を持つSTと協力することで、磁気共鳴型ワイヤレス給電の普及を加速させる上で主導的な地位を確立できると考えています。」      

RF Coxial Switch

I bought one SP4T (Single Pole Four Through)  switch from one US company. This switch’s size seems to be a little large. I decided to purchase this SW because it shows very small insertion loss and large power capacity. JETSTREAM JTCS4M This figure shows how I measure the insertion loss and other parameters with VNWA. Here is the measured results. Very amazing!

PowerbyProxi achieves FCC compliance for high power industrial wireless connector

AUCKLAND, New Zealand, Sept. 6, 2016 /PRNewswire/ — PowerbyProxi, developer of the world’s most advanced and safest wireless power systems, presents the re-release of their flagship Wireless Power solution – the Proxi-Point 150W. The Proxi-Point 150W delivers up to 240 watts and operates as a point-to-point wireless power transfer device or mechanical slip ring replacement, eliminating the maintenance and reliability issues associated with physical connection points. The improved design complies with FCC parts 15 and 18 and includes an increased ingress rating, MTBF and EMC performance.  Environmental sealing for the product has been upgraded to an IP68 rating (full immersion up to a depth on 1 meter), ideal for environments prone to […]