安森美半導(dǎo)體的無線充電方案

　　安森美半導(dǎo)體持續(xù)致力于推動高能效創(chuàng)新，作為AirFuel Alliance的董事會成員，一直積極配合市場趨勢推動Rezence標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)出一系列產(chǎn)品和方案以支持無線充電應(yīng)用工作于6.78 MHz，包括發(fā)射端的電源管理單元(高達(dá)50 W)、接收端用于智能手機的4-20 V整流橋、4-12 V電池充電器、100 V USB防浪涌OVP、接收端用于非智能手機的1-20 V整流橋、4-12 V電池充電器等等。

　　圖2. 安森美半導(dǎo)體松耦合無線電力系統(tǒng)產(chǎn)品陣容(綠色方框)

　　為滿足多臺設(shè)備同時進(jìn)行無線充電的不同功率級別并優(yōu)化電源能效，安森美半導(dǎo)體積極開發(fā)動態(tài)功率調(diào)諧方案，可根據(jù)不同終端設(shè)備的不同功率要求進(jìn)行動態(tài)功率調(diào)諧，保護(hù)低功率設(shè)備免受損傷，并優(yōu)化無線充電發(fā)射器和接收器之間的電源傳輸能效。

　　隨著全球LTE智能手機的激增，RF復(fù)雜度日增，再加上智能手機的物理設(shè)計越來越傾向于更大屏幕區(qū)、更纖薄、全金屬外殼，智能手機需要優(yōu)化技術(shù)以適應(yīng)持續(xù)增加的頻譜分配方案和載波聚合的可能性，通過RF調(diào)諧以確保天線在所有頻帶上保持高能效。安森美半導(dǎo)體提供不同的RF調(diào)諧方案，能優(yōu)化每個需充電設(shè)備的功率所需，使發(fā)射器如基站般，調(diào)諧發(fā)射器的功率，達(dá)到最佳接收，進(jìn)行充電，避免因功率過載而燒毀設(shè)備。如手機只需5W，便只供5W功率充電。

　　在整流方面，安森美半導(dǎo)體目前提供符合Rezence標(biāo)準(zhǔn)的6.78 MHz快速開關(guān)整流器NSR1030QMU和NSR2030QMU的樣品，具超低正向?qū)▔航礦f，能承受30V的反向電壓VR，額定正向電流IF分別為1 A和2 A，采用UDFN封裝，適用于空間受限的產(chǎn)品應(yīng)用。

　　又如安森美半導(dǎo)體的開關(guān)電池充電器NCP185x系列，充電電壓范圍3.3 V-4.5 V，支持反向USB OTG和快充模式，集成過壓閉鎖和過壓保護(hù)功能，采用CSP封裝，關(guān)鍵特性及參數(shù)如下表所示。

　　表1. NCP185x系列關(guān)鍵特性及參數(shù)概覽

　　此外，安森美半導(dǎo)體的無線充電前端接收器電源管理單元(PMU)，以高達(dá)99%的傳輸能效預(yù)擴展無線能量，為移動無線充電生態(tài)系統(tǒng)提供系統(tǒng)遙測和所需保護(hù)，通過I2C可編程的平臺擴展靈活性，并集成一系列保護(hù)機制;電源多路切換開關(guān)可為單輸入電池充電器提供2個不同的充電輸入;無線充電發(fā)射器PMU為6.78 MHz電力發(fā)射單元提供電源、監(jiān)測和所需的支持功能，并耦合到藍(lán)牙信號協(xié)議(BLE)，有助于通過電力傳輸管理來調(diào)節(jié)和優(yōu)化施加到發(fā)射線圈的電力;為提升可靠性，安森美半導(dǎo)體還提供ESD保護(hù)器、EMI濾波器及高浪涌TVS保護(hù)器。

　　雖然無線充電可能比不上有線充電能效高，但提供了巨大的方便性和靈活性，將成為未來趨勢。除了智能手機，平板電腦、可穿戴設(shè)備、筆記本電腦、媒體播放器、數(shù)碼相機、無線耳機、電腦周邊產(chǎn)品、小型家電、助聽器等移動設(shè)備廠商也都將推出支持無線充電的產(chǎn)品。無線充電技術(shù)還將有助于突破電動車充電瓶頸，推進(jìn)汽車電氣化的發(fā)展趨勢。預(yù)計到2020年，整合無線充電功能的設(shè)備將達(dá)18億臺。而隨著標(biāo)準(zhǔn)的逐步統(tǒng)一，松耦合技術(shù)將得以大規(guī)模普及應(yīng)用。據(jù)美國市調(diào)公司IHS預(yù)測，到2017年，松耦合技術(shù)料將成為主流無線充電技術(shù)。

　　圖3. 支持無線充電的設(shè)備出貨量

　　結(jié)語

　　基于松耦合的Rezence下一代無線充電技術(shù)，將成為打造未來無處不在的無線充電世界的主流技術(shù)，以方便各類設(shè)備的供電，從智能手機及可穿戴設(shè)備至平板電腦、筆記本電腦、助聽器、電動工具等等。無線充電技術(shù)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者AirFuel Alliance將致力推動從傳統(tǒng)的墻插式充電到全面采用無線充電生態(tài)系統(tǒng)的重大轉(zhuǎn)變。安森美半導(dǎo)體基于在無線和便攜式設(shè)備市場的廣闊技術(shù)和無引腳微型封裝優(yōu)勢，以世界一流的供應(yīng)鏈，服務(wù)于需求量大、要求產(chǎn)品快速上市的無線設(shè)備市場。作為AirFuel Alliance的董事會成員，安森美半導(dǎo)體引領(lǐng)松耦合無線充電市場，提供用于松耦合無線充電市場的電源管理器件和自適應(yīng)功率調(diào)諧發(fā)射和接收器件等一系列高能效關(guān)鍵元件，推動無線充電的發(fā)展，促成無處不在的無線充電世界。