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安森美:车载无线充15W是主流 NCV6500实现“一放即充”

渔翁先生 来源:电子发烧友网 作者:尹志坚 2018-08-28 16:09 次阅读

【导读】安森美半导体鲁华雨指出,车载无线充电15W将成为市场主流,5W功率级别逐渐被淘汰。其创新推出的NCV6500车载无线充电方案系统设计优越,可以灵活调整外围功率器件,支持不同的发射功率(如5W或15W),为客户适配各种产品要求以及快速产品化提供相当便利。

        2017年苹果公司推出的iPhone 8和iPhone X全系列支持电磁感应式无线充电。另外,国内华为、小米等公司紧密跟随也推出支持无线充电的相应机型,未来以电磁感应式为主导无线充电将会成为手机标配这一趋势将会越发明显。而对应无线充电的发射端,由于车载应用其相对于消费类有更高的设计标准、宽裕的成本要求、以及对充电体验的明显提升,被大家公认为是一个优质的应用方向。

车载无线充快速增长 未来15W将成主流

        根据IHS研究数据显示,从2017年~2020年,整个无线充电市场会以61%的复合增长率高速增长,在2020年市场会达到2亿美元的规模。而惠及普罗大众的将是更广泛的基础设施布设与更加优越的用户体验。

安森美半导体系统电源解决方案事业部产品线经理鲁华雨表示,无线充电作为一个基础的电力源拓扑一直未离开大家的视线,它是以非接触方式实现电源与用电设备之间的能量传输。

目前,无线充电技术主要包括由无线充电联盟WPC(Qi)主导的电磁感应式以及A4WP(Airefuel)联盟主导的磁共振式,应用最广泛的是电磁感应式。其具有转换效率高,短距离充电性能优越的优势,电磁感应式技术原理使变化的电流流过线圈产生变化的磁场,紧挨的配对线圈耦合产生相应的电压进行充电或者电力传输。

纵观最近几年的发展,无线充电接收端在智能手机行业的蓬勃发展驱动越来越多的汽车制造商规划甚至实施车载无线充电,这也包括早已涉及无线充电的国际车厂,譬如德系大众、宝马、奔驰,日系丰田和美系福特、通用等,这些车厂的需求主要是无线充电规格的更新以及无线充电和其他技术的融合;国内已经量产或规划的车厂有吉利、众泰、广汽、长城等,而且这个名单在持续更新中。

结合新近的电动汽车发展热潮,使得汽车的形态与无线充电的应用更加契合,比如电池作为能源形式,使得无线充电有了更长的开启时间,去除机械变速箱之后,宽裕的空间容许放置更大的无线充电垫。

鲁华雨认为,市面上现有已经量产的车载无线充电多为5W,这个多是受限于无线充电联盟的标准演进,而目前无线充电联盟Qi的标准已经演进到1.2版本,支持到15W的发射功率,而手机接收端也均突破了5W的限制,以支持更高容量电池的充电,所以未来15W的充电等级将会成为主流。

NCV6500助力客户快速产品化无线充电

        当前,无线充电方案主要以分立器件为主,成本相对较高,这也是阻碍车厂大规模应用无线充电的一个障碍因素。不过这一障碍将很快被安森美打破,公司创新推出针对无线充电发射端设计和开发的专用电源控制器NCV6500。它集成和融合了无线充电发射端所需的核心功能,如局部电源、逆变全桥电路驱动器,信号解调检测器和电压电流保护电路等。

NCV6500芯片5V~18V的输入电压范围可以很好地适配车用12V电池供电,通过调整外围功率器件,可以支持不同的发射功率(如5W或15W),高分辨率的频率控制器使得带内通信更加健壮和可靠,模拟的通信解调电路使得WPC带内通信实现起来更加简单便捷,保护部分包括线圈的电压电流保护和芯片自身的过压过流保护以及结温保护;芯片的操作温度范围为-40℃至85℃,且已经过AEC-Q100的车规认证;NCV6500的封装为48PIN,间距为0.5mm,非常便于车载设计。

NCV6500的无线充电发射端的系统架构主要包括以下几个部分:一、多线圈模组以及线圈选择电路;二、由功率MOSFET组成的逆变全桥;三、功率发射前段的阻抗匹配电路,调整以上三个功能模块相关器件规格,可以支持不同的功率等级(如:5W和15W);四、NCV6500作为无线充电专用控制芯片,它集成了无线充电相关核心模块,能够简化方案设计、PCB面积,降低系统成本;五、系统控制IC正是NCV6500将很多无线充电的功能以硬件的方式实现,所以整体方案软件的复杂度大大降低,对系统控制MCU的要求也降低了许多。

目前,安森美半导体作为全球范围内领先的电源类半导体公司,在电源类IC与车载市场有着显著的优势。在无线充电这个重要的车载应用领域,为了给客户提供最优的方案和技术支持,安森美和ConvenientPower达成战略合作伙伴关系,ConvenientPower是无线充电业界知名的系统设计公司,负责基于NCV6500进行无线充电管理设计,并开发车载无线充电参考方案,目前该方案的线圈设计、PCB本板设计已完成,系统性能、功能相关的测试验证也进行完毕,可以向客户释放完整的参考设计评估板

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