《電子技術(shù)應(yīng)用》
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小功率無線供電市場潛力可挖,ROHM發(fā)布1W無線供電+NFC芯片組

2021-12-15
來源:電子產(chǎn)品世界
關(guān)鍵詞: 無線充電 NFC

  提起無線供電,很多人會首先想到給智能手機及平板電腦充電的Qi標(biāo)準(zhǔn)供電。但Qi主要適用于5~15W的大電池容量產(chǎn)品的充電,因為天線尺寸和芯片組等的系統(tǒng)尺寸較大,因此很難安裝在小型的可穿戴設(shè)備中。但隨著小型可穿戴設(shè)備及一些特定應(yīng)用的需求崛起,市場也急需開拓。

  本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202112/430129.htm

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  例如供電范圍200mW左右的TWS(真無線立體聲)耳機、鼠標(biāo)、鍵盤等。對于稍大電池容量的產(chǎn)品,例如1W以內(nèi),有腕式血壓計、助聽器、智能手表、電動牙刷等應(yīng)用。

  無線供電主要有兩大優(yōu)勢:①便利性得到了很大的提高,②由于防水、防塵性更高,所以可以降低觸電風(fēng)險。例如對于耳機,正常情況下像耳機的充電是放在盒子里面,盒子里一般都有用金屬觸頭對耳機進行充電的,但是金屬觸頭如果遇到水就很容易發(fā)生短路,通過無線充電提高了充電的安全性。

  不僅如此,無線供電和其他非接觸通信/無線通信結(jié)合(注:由于共用同一頻率),可挖掘更多的利基市場。例如旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,這通常是有線無法實現(xiàn)的。例如工業(yè)設(shè)備、電腦冷卻風(fēng)扇和電動自行車的轉(zhuǎn)矩傳感器等應(yīng)用中,有助于提高產(chǎn)品的可設(shè)計性和設(shè)計靈活性。

  案例1 游戲機上冷卻風(fēng)扇的應(yīng)用。游戲機廠家或是玩家為了追求酷炫的感覺,會在風(fēng)扇上裝1個LED燈,LED燈隨著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)會營造酷炫的氛圍。但在技術(shù)實現(xiàn)上,如果把LED燈裝在旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇上,有線是無法供電的,因為容易造成線的纏繞。而通過無線供電/通信方案能有效地解決這個問題。一方面通過無線供電從主板那里給LED供電,另外LED板上還帶有位置傳感器,位置傳感器上獲得的位置信息又可以通過無線通信傳遞給主板,讓主板控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

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  案例2 電動自行車的腳踏板。通過扭矩傳感器檢測客戶對踏板的用力程度,以此來改變速度。踏板上的扭矩傳感器如果跟主板用有線通信,也存在線纏繞的問題。通過無線充電的方式,從主板上獲得電能給扭矩傳感器,扭矩信號再通過無線通信傳遞給主板。

  2   藍(lán)碧石開發(fā)出功率高達(dá)1W的無線供電芯片組

  已有廠家在耕耘小功率無線充電市場。例如,2020年6月,ROHM集團旗下的藍(lán)碧石科技采用13.56MHz作為無線供電頻段,開發(fā)出內(nèi)置無線供電功能和非接觸式通訊功能、且供電量為200mW的無線供電芯片組“ML763x”。從投入市場以來,該產(chǎn)品獲得了用戶的高度好評。

  近日,藍(lán)碧石科技又開發(fā)出可高達(dá)1 W的無線供電芯片組“ML7661”(發(fā)射端)和“ML7660”(接收端),進一步擴大了可配備無線電源的應(yīng)用范圍。由于新產(chǎn)品也使用了13.56MHz的高頻段,因此支持頻率相同的近場通信標(biāo)準(zhǔn)“NFC”的非接觸式通信。

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  未來,3W的產(chǎn)品正在規(guī)劃中;另外,準(zhǔn)備做符合“NFC論壇”標(biāo)準(zhǔn)的充電LSI,因為一旦符合“NFC論壇”標(biāo)準(zhǔn),就可以跟其他廠商符合NFC充電標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進行互充,這樣可以大大提高在各種產(chǎn)品上的充電應(yīng)用。

  3   “1W無線供電+NFC”的芯片技術(shù)挑戰(zhàn)

  羅姆半導(dǎo)體(上海)有限公司技術(shù)中心主管吳娟稱,此次新的“ML766x”的設(shè)計挑戰(zhàn)主要是符合NFC論壇的充電標(biāo)準(zhǔn)。

  當(dāng)然設(shè)計過程中會遇到發(fā)熱問題,如何提高效率以及控制發(fā)熱,是藍(lán)碧石科技技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)。例如,無線充電和NFC的頻率同時使用了13.56MHz,因此可以復(fù)用一根天線,主要是解決發(fā)熱問題。為此,需要根據(jù)所需的供電量,優(yōu)化控制內(nèi)部的發(fā)射功率,以抑制LSI的發(fā)熱量。即主要是在里面增加可以將電力傳輸量調(diào)整到適當(dāng)量的功能,以更大程度地抑制發(fā)熱量。

  普通產(chǎn)品實現(xiàn)無線供電和通信功能需要兩組天線,羅姆只用一根天線就實現(xiàn)了。迄今,國內(nèi)可能暫時還沒有既能實現(xiàn)通信也能實現(xiàn)供電的方案,同行業(yè)其他公司也是分離的方案較多。但今后隨著技術(shù)的發(fā)展,相信越來越多的產(chǎn)品會有越來越多的天線復(fù)用方案出現(xiàn)。

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  新產(chǎn)品從200mW上升到1W,除了提供大容量電池壽命以外,相比同類產(chǎn)品還有何優(yōu)勢?吳娟主管解釋道,小型化,具體如下表。當(dāng)然,藍(lán)碧石科技也致力于提供一些更高的技術(shù)支持以及更完備的文檔、工具,系統(tǒng)只要通電就可以控制發(fā)射端的功率,所以系統(tǒng)是比較好構(gòu)建的。

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  據(jù)悉,這組芯片的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)50%。




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