TI，無(wú)線充電的效率可以這么高！

?

作為第一大模擬廠商，德州儀器（TI）電源產(chǎn)品線完整齊備，自然不會(huì)錯(cuò)過(guò)無(wú)線充電的熱潮。事實(shí)上作為最早加入無(wú)線充電聯(lián)盟（WPC）的廠商之一，早在2010年TI就推出了無(wú)線充電方案。那么現(xiàn)在TI無(wú)線充電產(chǎn)品有何進(jìn)展呢？對(duì)于無(wú)線充電現(xiàn)存問(wèn)題與未來(lái)發(fā)展有和展望呢？為此與非網(wǎng)采訪了德州儀器電池管理產(chǎn)品大中華區(qū)市場(chǎng)和應(yīng)用部門經(jīng)理文司華博士。

接收器效率可達(dá)96%
相比有線充電，無(wú)線充電的效率經(jīng)常被詬病，不過(guò)現(xiàn)在無(wú)線充電的效率已經(jīng)有了很大的提升。文司華談到，TI推出的第三代無(wú)線電接收器芯片bq51020和bq51021，以及世界第一個(gè)達(dá)到WPC1.1和PMA標(biāo)準(zhǔn)的雙模型集成電路bq51221，這些接收器解決方案已達(dá)到96%的超高效率。從而完全消除了在5W的條件下，應(yīng)用于智能手機(jī)及其他便攜式設(shè)備中全面運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱問(wèn)題。雙模型集成電路bq51221使得單個(gè)低成本硬件設(shè)計(jì)與WPC和PMA標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)兼容，它被視為市面上最好的雙模型解決方案，也受到廣泛歡迎。

TI的10W完全解決方案的系統(tǒng)效率，即從發(fā)射端輸入到接收端輸出效率可以達(dá)到84%。這也有賴于第三代接收端方案的效率提升。提升速度和效率的有效方式是提升接收端的電壓輸出。例如，bq51025的輸出電壓能夠在5~10V之間可調(diào)節(jié)。當(dāng)達(dá)到10V輸出電壓時(shí)效率達(dá)到最大值。

可穿戴解決方案是重點(diǎn)
用戶對(duì)于無(wú)線充電的電磁干擾很關(guān)心，文司華表示不必過(guò)于擔(dān)心。正如任何電子產(chǎn)品都需要進(jìn)行EMI應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)一樣，無(wú)線充電也不例外。除了通常的防護(hù)措施例之外，無(wú)線充電的線圈組件設(shè)計(jì)需要加磁屏蔽材料，可以極大減少對(duì)系統(tǒng)和外界的干擾。目前市場(chǎng)已經(jīng)發(fā)售了60多款集成無(wú)線充電的手機(jī)和平板。

?

無(wú)線充電的應(yīng)用范圍很廣，TI的無(wú)線充電方案主要應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、工業(yè)和汽車零部件。在個(gè)人計(jì)算機(jī)方面，TI的無(wú)線電方案如今已經(jīng)可以為智能手機(jī)和平板提供最適宜采用的接收器解決方案，很快也能夠給筆記本和可穿戴設(shè)備提供此類解決方案；在工業(yè)應(yīng)用方面，TI正在探索電動(dòng)工具和廚房電器方面的潛在機(jī)會(huì)；在汽車零部件方面，TI還發(fā)布了應(yīng)用于汽車內(nèi)部的充電發(fā)射器（TX）bq500414Q。

為可穿戴的無(wú)線充電提供解決方案是TI的一個(gè)工作重點(diǎn)。TI發(fā)布了一系列利用bq51003, bq51013,以及bq5105x的無(wú)線充電接收端解決方案，以及利用bq500212A的發(fā)射端1W及2.5W的設(shè)計(jì)方案。TI無(wú)線充電的接收端電源方案包括bq51003、bq51013.這些需要搭配為可穿戴設(shè)計(jì)的充電芯片，例如以下高精度小電芯充電IC：

• ? bq24040尺寸為2mm×2mm，曾經(jīng)為最小的充電器，后來(lái)在2014年中期bq25100取代其成為當(dāng)下最小的充電器。bq25100尺寸為1.6 mm×0.9 mm，甚至比0603電容的尺寸還小。
• ? ?TI無(wú)線充電的接收端二合一方案，及無(wú)線充電接收端+充電芯片，是bq51050/1/2B. 這三款分別為4.2V、4.3V和4.4V 電芯直接充電。

在合適的成本上提供給用戶最好的體驗(yàn)才是普及無(wú)線充電的必要條件

由于無(wú)線充電市場(chǎng)尚未成熟，各個(gè)組織跑馬圈地，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的產(chǎn)品往往互不兼容。文司華認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一并不一定是普及的障礙，無(wú)線充電是否能真正提供良好的用戶體驗(yàn)以及實(shí)現(xiàn)合適的成本才是真正普及的基本要求。無(wú)線充電可能事實(shí)上針對(duì)不同應(yīng)用而需要不同的技術(shù)支持，因?yàn)闊o(wú)線充電不僅僅是實(shí)現(xiàn)充電這一個(gè)功能需求，還存在著功率等級(jí)、空間自由度、方便性、效率、環(huán)保以及輻射安全等等許多要求。在某些應(yīng)用上也許磁共振是非常合適的，但是在其他應(yīng)用上又可能是電磁感應(yīng)具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí)支持兩種標(biāo)準(zhǔn)今天已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，例如TI的高效雙模WPC/PMA接收端，bq51221。技術(shù)上帶來(lái)較大挑戰(zhàn)的是同時(shí)支持電磁感應(yīng)和磁共振的發(fā)射端和接收端，因?yàn)榧夹g(shù)上的差異，要想不增加成本實(shí)現(xiàn)二者的兼容需要完整地進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。目前，WPC已經(jīng)開(kāi)始在這方面取得一些進(jìn)展。

?

A4WP已經(jīng)與PMA合并，TI也推出了雙模產(chǎn)品

現(xiàn)在TI已發(fā)布產(chǎn)品依然以電磁感應(yīng)技術(shù)為依據(jù)。因此，目前的最大距離跟其他WPC或PMA的類似，一般為0.5~1cm以內(nèi)。但是WPC在兼容磁共振原型發(fā)射端和電磁感應(yīng)接收端方面已經(jīng)取得了一些令人鼓舞的進(jìn)展。最近的一個(gè)WPC演示，利用磁共振的發(fā)射端原型與符合WPC1.1標(biāo)準(zhǔn)的電磁感應(yīng)接收端，已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)3cm的無(wú)線充電。最為關(guān)鍵的是，這表明只需要使用in-band方式（即通過(guò)耦合線圈本身）即可實(shí)現(xiàn)通訊。WPC也在準(zhǔn)備發(fā)布一些”大型Z-distance 發(fā)射器”，即大縱向距離發(fā)射器類型，用以實(shí)現(xiàn)>15mm，>25mm，甚至30mm以上的充電距離。這些都是TI緊密關(guān)注的新產(chǎn)品方向。

更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)與非網(wǎng)無(wú)線充電專區(qū)

與非網(wǎng)原創(chuàng)，未經(jīng)許可，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載！