安森美半导体配合市场趋势的无线充电方案

安森美半导体的无线充电方案

安森美半导体持续致力于推动高能效创新，作为AirFuel Alliance的董事会成员，一直积极配合市场趋势推动Rezence标准，开发出一系列产品和方案以支持无线充电应用工作于6.78 MHz，包括发射端的电源管理单元(高达50 W)、接收端用于智能手机的4-20 V整流桥、4-12 V电池充电器、100 V USB防浪涌OVP、接收端用于非智能手机的1-20 V整流桥、4-12 V电池充电器等等。

　　图2.安森美半导体松耦合无线电力系统产品阵容(绿色方框)

　　为满足多台设备同时进行无线充电的不同功率级别并优化电源能效，安森美半导体积极开发动态功率调谐方案，可根据不同终端设备的不同功率要求进行动态功率调谐，保护低功率设备免受损伤，并优化无线充电发射器和接收器之间的电源传输能效。

　　随着全球LTE智能手机的激增，RF复杂度日增，再加上智能手机的物理设计越来越倾向于更大屏幕区、更纤薄、全金属外壳，智能手机需要优化技术以适应持续增加的频谱分配方案和载波聚合的可能性，通过RF调谐以确保天线在所有频带上保持高能效。安森美半导体提供不同的RF调谐方案，能优化每个需充电设备的功率所需，使发射器如基站般，调谐发射器的功率，达到最佳接收，进行充电，避免因功率过载而烧毁设备。如手机只需5W，便只供5W功率充电。

　　在整流方面，安森美半导体目前提供符合Rezence标准的6.78 MHz快速开关整流器NSR1030QMU和NSR2030QMU的样品，具超低正向导通压降Vf，能承受30V的反向电压VR，额定正向电流IF分别为1 A和2 A，采用UDFN封装，适用于空间受限的产品应用。

　　又如安森美半导体的开关电池充电器NCP185x系列，充电电压范围3.3 V-4.5 V，支持反向USB OTG和快充模式，集成过压闭锁和过压保护功能，采用CSP封装，关键特性及参数如下表所示。

　　表1. NCP185x系列关键特性及参数概览

　　此外，安森美半导体的无线充电前端接收器电源管理单元(PMU)，以高达99%的传输能效预扩展无线能量，为移动无线充电生态系统提供系统遥测和所需保护，通过I2C可编程的平台扩展灵活性，并集成一系列保护机制;电源多路切换开关可为单输入电池充电器提供2个不同的充电输入;无线充电发射器PMU为6.78 MHz电力发射单元提供电源、监测和所需的支持功能，并耦合到蓝牙信号协议(BLE)，有助于通过电力传输管理来调节和优化施加到发射线圈的电力;为提升可靠性，安森美半导体还提供ESD保护器、EMI滤波器及高浪涌TVS保护器。

　　虽然无线充电可能比不上有线充电能效高，但提供了巨大的方便性和灵活性，将成为未来趋势。除了智能手机，平板电脑、可穿戴设备、笔记本电脑、媒体播放器、数码相机、无线耳机、电脑周边产品、小型家电、助听器等移动设备厂商也都将推出支持无线充电的产品。无线充电技术还将有助于突破电动车充电瓶颈，推进汽车电气化的发展趋势。预计到2020年，整合无线充电功能的设备将达18亿台。而随着标准的逐步统一，松耦合技术将得以大规模普及应用。据美国市调公司IHS预测，到2017年，松耦合技术料将成为主流无线充电技术。

　　图3. 支持无线充电的设备出货量

　　结语

　　基于松耦合的Rezence下一代无线充电技术，将成为打造未来无处不在的无线充电世界的主流技术，以方便各类设备的供电，从智能手机及可穿戴设备至平板电脑、笔记本电脑、助听器、电动工具等等。无线充电技术行业领导者AirFuel Alliance将致力推动从传统的墙插式充电到全面采用无线充电生态系统的重大转变。安森美半导体基于在无线和便携式设备市场的广阔技术和无引脚微型封装优势，以世界一流的供应链，服务于需求量大、要求产品快速上市的无线设备市场。作为AirFuel Alliance的董事会成员，安森美半导体引领松耦合无线充电市场，提供用于松耦合无线充电市场的电源管理器件和自适应功率调谐发射和接收器件等一系列高能效关键元件，推动无线充电的发展，促成无处不在的无线充电世界。