无线充电技术增强移动充电

瑞萨电子在 CES 期间推出了一款基于WattShare 技术的新型 60W 无线电源接收器，以在高功率密度解决方案中为智能手机、笔记本电脑和笔记本设备提供更快的无线充电体验。P9418 在单个芯片中提供高达 60 W 的功率，可在智能手机以外的其他设备上实现快速充电，包括为多种便携式计算设备充电。

在接受采访时，瑞萨电子无线充电集团、移动基础设施和物联网电源业务部副总裁 Amit Bavisi 指出，无线充电技术是一个不断向一系列移动设备提供高效解决方案的市场。设备，瑞萨电子正在为各种电池供电应用增加其产品组合。

“瑞萨电子的 WattShare 技术有效地将智能手机转变为智能、便携的电源生态系统，使智能手机能够为其他具有无线充电功能的移动设备和配件进行无线充电，它们还可以实现更广泛的生态系统功能，例如电子锁，”Bavisi 说。

无线电源

近年来出现了三大无线充电标准，包括Qi、PMA和Airfuel。这三者基本上都基于法拉第感应电压定律，并使用感应线圈进行无线电力传输，但被定义为以不同的控制方案在不同的频率下运行。

“无线充电是智能通信与 SoC 功能和电源管理的结合，”Bavisi 说。“主要吸引力在于它的简单性以及在功率、设备、成本和功能方面的扩展能力。无线电力联盟 [WPC] 及其成员在统一实施方面已经取得并将继续取得重大进展，以便将好处也传递给最终用户，因为设备可以在世界任何地方充电。”

所述无线充电发送器可通过5 V 19 V，典型地从一个USB端口或AC / DC电源适配器衍生的输入DC干线供电。使用两个或四个 FET 的开关晶体管桥驱动一个线圈和串联电容器。通过串联电容器在内部设置谐振频率。

接收器通过二极管整流器对电源进行整流以提高效率。它还使用陶瓷输出电容器过滤电源，然后通过线性级或开关稳压器将其应用于需要充电的电池。便携式设备内的电池接收电源并充电（图 1）。

图 1：无线充电框图

“在第一层，许多用户将第一次体验无线充电，并将充电速度与传统有线充电器进行比较，”Bavisi 说。“拥有快速充电技术对于良好的用户体验和更广泛的采用至关重要。随后，由于用户有多个设备，我们确实相信无处不在的多设备充电具有空间自由和高功率传输，可与手机和平板电脑中的有线充电相媲美。这些努力还将有助于减少电子垃圾（通过减少充电配件和电源线）并提供强大的充电体验。”

此外，对于终端用户来说，无线充电提供了真正的防水能力，解决了充电线断裂的问题。在专业应用中，无线电源还提供了一种供电方式，同时简化了产品重量和其他一些技术和人体工程学挑战。Bavisi 补充说：“人们拥有的电子设备的数量——手机、手表、耳塞、移动电源、电子刷、剃须刀等——正在迅速增加，所有这些设备的有线充电是用户的主要痛点。为设备无线充电的能力消除了‘电池焦虑’，使充电更加方便，并增强了用户与设备互动的方式。”

瑞萨集成电路

P9418 基于瑞萨电子的专有 WattShare 技术和嵌入式 32 位 Arm Cortex-M0 处理器，是一款单芯片无线电源发送器/接收器 IC (TRx)，可配置为通过磁感应发送或接收交流电源信号。

“基于 Wattshare 的无线电源 IC 结合了接收器和发射器的功能，让用户可以改变电流的方向，并允许智能手机、智能手表、真正的无线耳塞和其他设备只需将它们放在智能手机上即可充电，”说巴维西。“新的 P9418 IC 具有 Wattshare 模式，具有高达 10-W 的 Tx 能力。”

对于大功率应用，输出电流的电流检测精度对于检测异物至关重要。“瑞萨电子在其模拟、软件/固件和系统设计方面不断创新，以提供满足客户需求的解决方案，”Bavisi 说。

新型 P9418 还提供高功率应用所需的高级遥测和专有充电协议。它具有 MTP 非易失性存储器，可轻松进行固件和设备功能更新以及双向通信，以支持加密的专有身份验证。

图2：P9418典型应用图

“展望未来，无线充电与智能手机和智能手机配件的集成将使充电端口完全从智能手机上移除，”Bavisi 说。“此外，随着安全/身份验证被添加到智能家居应用程序中，你会看到新的无线电源采用者，如电子锁的出现。”

瑞萨电子强调，无线充电基础设施（例如汽车、飞机、火车和消费品中的无线充电）也将继续增长，许多公司将继续为非智能手机市场采用无线充电做出贡献（图 2 ）。

“随着功率动态范围产品的增加，60 至 80W+ 的应用也将能够利用无线充电，包括越来越多地用于仓储、机器人和工具等工业应用，”Bavisi 说。

由于减少电子垃圾是一个活跃的行业焦点，基于感应技术的无线充电允许移除各种不同的连接器、旅行适配器和电缆，并且不会增加电子垃圾。瑞萨电子评论说，无线充电与电缆或连接器技术无关，因此手机制造商可以简单地运送新设备，而无需任何内置电缆或旅行适配器或连接器。无线充电允许无线更新和功能定制，而不管电源技术如何，其发射器可以提供与现有有线电源技术的无缝集成。“最终，我们看到了一个生态系统，在这个生态系统中，电池供电的设备可以无缝充电，而无需担心连接器和电缆，”Bavisi 说。

审核编辑：郭婷