基于NXP CTN731EV+CRN12x 的NFC小功率高效率之手環(huán)無線充電方案

市場調研機構Garden預測，2021年全球基于電池供電的小型（或微型)消費類和物聯(lián)網(wǎng)類設備將增長至1050Mpcs, 相比2018年的560Mpcs,增長了22%。1W以內需要無線充電的產(chǎn)品，如智能手環(huán)、智能手表、TWS耳機、智能眼鏡、電子手寫板、機器人關節(jié)電機、冰箱顯示板、車鑰匙等。其中大量設備由于體積小、充電位置可能無法精確固定，無法使用USB供電等有線充電方式，迫切需要一種穩(wěn)定高效的無線充電方案。

由于設備體積小，充電線圈一般也很小，采用傳統(tǒng)的Qi/WPA充電方式，充電效率比較低，導致設備充電時發(fā)熱嚴重，影響使用體驗和設備安全。 而基于NFC的無線充電技術 ，即使線圈很小，也可以有比較高的充電效率。線圈的形式，也比傳統(tǒng)的方式 多樣化，如圖所示：

采用傳統(tǒng)的Qi/WPA充電方式，對充電位置敏感，位置影響充電效率，NFC充電技術 具有一定的容錯性。
NFC 無線充電技術規(guī)范 即將納入NFC標準，成為繼讀卡器、卡模擬、點對點三種模式之外，第四種模式：充電模式。

?場景應用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

1.TX端芯片CTN731EV:

1）集成1.25W全橋驅動。

2）最先進的射頻接口,符合:ISO / IEC 14443、ISO / IEC 18092、ISO / IEC 15693、ISO / IEC 18000 - 3M3, FeliCa

3）集成20 mhz M0單片機與80 kb / 160 kb閃存,12 kb RAM和4 kb EEPROMOne

4）可配置的主機接口:I2C, SPI, USB, HSUART

5）NFC論壇合規(guī)方便

6）有力的支持工具,包括示例和源代碼

7）兩種封裝：VQFN64(9 x9毫米)、BGA(4、5 x4 5毫米)

2.RX端CRN12x芯片：

1）集成具有I2C接口的NFC TYPE2 Tag

2）檢測到場強喚醒所接設備

3） 靈活的存儲管理、簽名保護、防克隆

4）方便地通過一個64字節(jié)存儲器緩沖區(qū)進行數(shù)據(jù)交換

5）封裝小：HVQFN8(1.6 * 1.6 * 0.5毫米)

?方案規(guī)格

?單芯片解決方案

?提供無線充電軟件協(xié)議棧

?集成電源控制

?低功耗檢測模式<1mW>充電效率:45%，充電電流：90mA