安森美半導體配合市場趨勢的無線充電方案

　　安森美半導體的無線充電方案

　　安森美半導體持續致力于推動高能效創新，作為AirFuel Alliance的董事會成員，一直積極配合市場趨勢推動Rezence標準，開發出一系列產品和方案以支持無線充電應用工作于6.78 MHz，包括發射端的電源管理單元(高達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. 安森美半導體松耦合無線電力系統產品陣容(綠色方框)

　　為滿足多臺設備同時進行無線充電的不同功率級別并優化電源能效，安森美半導體積極開發動態功率調諧方案，可根據不同終端設備的不同功率要求進行動態功率調諧，保護低功率設備免受損傷，并優化無線充電發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復雜度日增，再加上智能手機的物理設計越來越傾向于更大屏幕區、更纖薄、全金屬外殼，智能手機需要優化技術以適應持續增加的頻譜分配方案和載波聚合的可能性，通過RF調諧以確保天線在所有頻帶上保持高能效。安森美半導體提供不同的RF調諧方案，能優化每個需充電設備的功率所需，使發射器如基站般，調諧發射器的功率，達到最佳接收，進行充電，避免因功率過載而燒毀設備。如手機只需5W，便只供5W功率充電。

　　在整流方面，安森美半導體目前提供符合Rezence標準的6.78 MHz快速開關整流器NSR1030QMU和NSR2030QMU的樣品，具超低正向導通壓降Vf，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品應用。

　　又如安森美半導體的開關電池充電器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功能，采用CSP封裝，關鍵特性及參數如下表所示。

　　表1. NCP185x系列關鍵特性及參數概覽

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

　　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、可穿戴設備、筆記本電腦、媒體播放器、數碼相機、無線耳機、電腦周邊產品、小型家電、助聽器等移動設備廠商也都將推出支持無線充電的產品。無線充電技術還將有助于突破電動車充電瓶頸，推進汽車電氣化的發展趨勢。預計到2020年，整合無線充電功能的設備將達18億臺。而隨著標準的逐步統一，松耦合技術將得以大規模普及應用。據美國市調公司IHS預測，到2017年，松耦合技術料將成為主流無線充電技術。

　　圖3. 支持無線充電的設備出貨量

　　結語

　　基于松耦合的Rezence下一代無線充電技術，將成為打造未來無處不在的無線充電世界的主流技術，以方便各類設備的供電，從智能手機及可穿戴設備至平板電腦、筆記本電腦、助聽器、電動工具等等。無線充電技術行業領導者AirFuel Alliance將致力推動從傳統的墻插式充電到全面采用無線充電生態系統的重大轉變。安森美半導體基于在無線和便攜式設備市場的廣闊技術和無引腳微型封裝優勢，以世界一流的供應鏈，服務于需求量大、要求產品快速上市的無線設備市場。作為AirFuel Alliance的董事會成員，安森美半導體引領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功率調諧發射和接收器件等一系列高能效關鍵元件，推動無線充電的發展，促成無處不在的無線充電世界。