目前,充電技術(shù)正在向高功率和無線化兩個方向演進(jìn),隨著今年WPC(無線充電聯(lián)盟 )Qi 1.3版本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,無線充電發(fā)送器的設(shè)計和測試在為開發(fā)人員帶來了巨大發(fā)展?jié)摿Φ耐瑫r,也帶來了獨有的設(shè)計和測試挑戰(zhàn)。
從應(yīng)用市場看,目前Qi的最大市場依然是手機(jī)和充電器,其中手機(jī)中的無線接收器在蘋果鎖定Qi標(biāo)準(zhǔn)的頭兩年(2016-17)里,其滲透率就從5%翻番到10%,到2021年,全球每三部手機(jī)就有一部帶有Qi能力,WPC預(yù)計2022年,具備無線充電功能的智能手機(jī)將超過10億部,而到2025年,全球約有50%的智能手機(jī)通過Qi認(rèn)證。
今年8月份發(fā)布的Qi 1.3.1版本增加了一些新的功能,強(qiáng)制要求基于硬件的鑒證,包括發(fā)射器與接收器之間要使用5W以上功率傳輸,通過確保手機(jī)從經(jīng)過Qi認(rèn)證的發(fā)射器接收15W功率進(jìn)而提高安全性。因此,相關(guān)測試認(rèn)證變得不可或缺,與WPC密切合作的連接和測試服務(wù)供應(yīng)商GRL因此也將其服務(wù)升級,并推出了一款測試儀——GRL-WP-BST-C3 (GRL-C3),該 Qi 無線充電合規(guī)性測試儀已獲得WPC的批準(zhǔn)為Qi Base Power Profile (BPP) v1.2.4 BST規(guī)范的官方合規(guī)性測試工具。有關(guān)GRL公司,可前往與非網(wǎng)《測試服務(wù)是粘合劑 GRL為什么這么說?》了解更多。
據(jù)GRL全球解決方案總裁孫志強(qiáng)介紹,GRL-C3提供了眾多功能,比如Qi Exerciser、Protocol & Trace Viewer以及詳細(xì)的CTS-測試執(zhí)行,為實現(xiàn)優(yōu)異的測試覆蓋率和設(shè)計提供了靈活性。GRL-C3可自動進(jìn)行所有必要的Qi BST測試,產(chǎn)品開發(fā)人員只需按下一個按鈕即可快速運行完整的合規(guī)性和驗證測試套件。
GRL-C3簡化了設(shè)備的無線充電合規(guī)性驗證,支持所有BPP的Qi規(guī)范,包含v1.2.4 BST合規(guī)性測試和BPP、EPP及Qi認(rèn)證的v1.3測試。該方案可自動化示波器操作及溫度相關(guān)測量,支持專有的Qi無線充電類型,為開發(fā)者提供了快速驗證符合Qi標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的靈活性。
“按一下按紐,測試就自動執(zhí)行一直到測試報告的形成,并不是每一臺儀器都能達(dá)到這一點。好用并高度自動化意味著用戶和開發(fā)者可以將精力花在產(chǎn)品設(shè)計和研發(fā)驗證上,而不是花時間去學(xué)習(xí)怎么使用儀器。”孫志強(qiáng)說,“另外,GRL-C3的用戶還能用一些比較熟悉的工具進(jìn)行加壓測試,比如用C#或者Python兩種常見的編程語言來控制儀器,對Qi產(chǎn)品進(jìn)行加壓測試,提高產(chǎn)品的性能和互操作性。”
GRL-C3提供了搜索功能,可在一秒鐘內(nèi)在100個測試結(jié)果中找出用戶關(guān)注的某一測試項目。這一功能也包括Bug搜索功能,迅速定位異常、錯誤的測試結(jié)果,節(jié)省了時間。另外,該儀器用不同顏色的探頭來給到用戶提示,避免探頭連接錯誤導(dǎo)致測試錯誤。使用時,在軟件操作界面會自動顯示探頭色彩,因此用戶也不會混淆探頭。
不同于有線充電測試,無線充電測試中“可靠性和可重復(fù)性”十分重要。無線測試中,待測物放在測試板的左邊、右邊和中間,測試結(jié)果會不一樣。GRL-C3提供一個類似儀器表盤的功能,暖色溫區(qū)指示待測信號強(qiáng)度高,冷色溫區(qū)則相反,因此用戶在調(diào)整待測物和測試板的相對位置時,可以參考指針位置來執(zhí)行測試。
Qi 1.3的標(biāo)準(zhǔn)增加了鑒證的強(qiáng)制要求,要保證無線充電器或被充電設(shè)備做過認(rèn)證和鑒證。沒有鑒證過的充電器會被禁止給手機(jī)充電,GRL-C3的軟件內(nèi)置了這個鑒證功能,自動生成且透明,可以隨時調(diào)取。
可以看出,GRL-C3的顯著特點在于簡單易用,這也反映出當(dāng)前無線充電測試的痛點。孫志強(qiáng)表示,當(dāng)前搭載無線充電的設(shè)備越來越多。2016年時只有5%的產(chǎn)品使用了無線充電,預(yù)計2025年大約有50%的電子產(chǎn)品,包括手機(jī)、充電器、電腦等都要用無線充電,這意味著市場前景極為廣闊。但無線充電的設(shè)計較有線的復(fù)雜性高不少,例如無線干擾、發(fā)熱等問題都需要考慮,要過最新發(fā)布的Qi 1.3.1標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證并不容易。
另外一個用戶關(guān)心的問題是價格。據(jù)悉,目前GRL-C3的售價是同類產(chǎn)品的10%-40%,校準(zhǔn)費用是同行價格的10%-20%。
除了智能手機(jī),汽車正在成為無線充電重要的應(yīng)用市場,孫志強(qiáng)表示,目前大多數(shù)的新車都已經(jīng)配備了無線充電器,以滿足設(shè)備在車輛中可以隨時充電的需求,提高駕駛體驗。
從充電基礎(chǔ)設(shè)施看,雖然電動汽車數(shù)量正在增長,但目前多數(shù)電動汽車使用的是專有的有線充電器,單一標(biāo)準(zhǔn)的無線充電有著巨大的市場前景,將可能改變汽車充電技術(shù)的游戲規(guī)則。不過,要在汽車中實現(xiàn)無線充電應(yīng)用,需要解決發(fā)熱、充電太慢、以及外部干擾(FOD)等難題,孫志強(qiáng)表示,和所有無線充電測試有關(guān)的難題的解決之道都在于集成、自動、好用和性價比。
隨著Qi標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和出貨量的增加,以及更高功率充電規(guī)范的開發(fā),諸如機(jī)場、餐廳等公共場所也將越來越多地采用無線充電技術(shù),更多的桌臺會安裝無線充電座,為公眾提供便利。孫志強(qiáng)認(rèn)為,目前歐洲公共場所還是以USB有線充電為主,如果歐盟采用類似的無線充電模式作為標(biāo)準(zhǔn),那么市場將出現(xiàn)一波爆炸性的成長。
他表示,數(shù)字連接和充電技術(shù)變的越來越快,使得測試和驗證更加昂貴和耗時,無線充電為開發(fā)人員帶來了希望,為之提供集成、自動、易用、高性價比的方案,包括無線充電產(chǎn)品的測試認(rèn)證,是GRL協(xié)助無線充電生態(tài)圈發(fā)展的目標(biāo),而GRL-C3為GRL進(jìn)入這一市場邁開了第一步。