ワイヤレス充電器

ワイヤレス電力伝送（WPT）は、ニッチな便利機能から主流の充電技術へと進化しました。Qi標準（Wireless Power Consortiumが管理）は、最大15Wおよび30W+の消費者向けワイヤレス充電を支配しています。5Wスマートフォンパッドから11kW EV地上アセンブリまで、すべてのワイヤレス充電器は、共振タンク形成、EMIフィルタリング、電力変換デカップリングにMLCCに依存しています。

ワイヤレス電力伝送の物理は、同じ共振周波数で動作する送信コイルと受信コイル間の磁気共振結合に基づいています。Qi標準は87～205kHzおよび最大360kHzでの動作を指定しています。コイルとLCタンクを形成する共振コンデンサは、システム内で最も重要な部品の1つです。

共振タンクコンデンサ：送信機共振タンクはC0G/NP0 MLCCのみを使用します。静電容量値（通常100nF～400nF）は正確で安定していなければなりません。C0Gのゼロに近い温度係数（±30 ppm/°C）は、充電器の動作温度範囲（-20°C～+85°C）にわたって一貫した共振動作を保証します。

フルブリッジおよびハーフブリッジインバータ：コイルドライバ段は、共振周波数でスイッチングするフルブリッジまたはハーフブリッジインバータを使用します。ブリッジのDCリンクデカップリングには、スイッチング周波数（100～360kHz）で低ESRの25V～50V定格X7R MLCCが必要です。

受信機共振コンデンサ：受信コイルの並列および直列共振コンデンサは、0402～0603パッケージのC0G MLCCを使用します。値は小さい（10nF～100nF）ですが、厳しい公差（±5%以上）を維持する必要があります。

整流器出力フィルタリング：同期整流器の後、出力電圧を平滑化する必要があります。0402～0603パッケージのX5R MLCCが10µF～22µF、10V～16V定格で出力フィルタリングを提供します。

自動車室内充電器：Qi互換の室内ワイヤレス充電器は、センターコンソール環境で最大15Wで動作します。自動車温度範囲（-40°C～+85°C）では、最低でもX7R誘電体が必要です。AEC-Q200認定が必須です。

EVワイヤレス充電（WPT3/WPT4）：電気自動車向け大電力ワイヤレス充電は、85kHzでSAE J2954標準を使用して3.7kW～11kWで動作します。MLCCアレイがパワーエレクトロニクス段で高周波デカップリングとEMIフィルタリングを提供します。

共振タンクコンデンサ — C0Gのみ：共振タンクでX7RやX5Rに置き換えないでください。静電容量は温度、DCバイアス、AC電圧スイングにわたって安定していなければなりません。±5%以上の公差のC0G/NP0 MLCCを指定してください。

EMIコンプライアンス：ワイヤレス充電器はCISPR 11およびCISPR 32の放射および伝導エミッション制限を満たす必要があります。AC入力のYクラス安全コンデンサがコモンモードEMI抑制を提供します。

熱的考慮事項：共振タンクMLCCは大きな無効電力を処理します — 15W送信機では、共振循環電流が2A RMSを超える可能性があります。C0Gの超低ESR（100kHzで通常< 10mΩ）がこの加熱を最小限に抑えます。