小功率無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)淺析（二）

3 目前小功率無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)解決方案

3.1 TI 公司無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)解決方案

2011 年德州儀器(TI)推出業(yè)界首款符合Qi 標準的5V 無(wú)線(xiàn)電源解決方案，可保證與其他滿(mǎn)足Qi標準器件的互操作性。該方案是由無(wú)線(xiàn)電源發(fā)送器(bq500210/bq500110,bq500210 的數字解調信號處理技術(shù)與bq500110 模擬解調電路系統相比，可大幅減少總體系統組件) 和無(wú)線(xiàn)電源接收器(bq51013/bq51011) 兩部分組成。此器件不但提供AC/DC 電源轉換，同時(shí)還集成符合Qi 通信協(xié)議標準所需的數字控制功能。bq5101x 接收器與bq500x10 發(fā)送器控制器相結合，可為無(wú)線(xiàn)電源解決方案實(shí)現完整的非接觸式電源傳輸系統。嵌入在便攜式設備中的接收器線(xiàn)圈采用近場(chǎng)感應電源傳輸，可通過(guò)相互耦合的電感器接受發(fā)送器發(fā)送的電源，可支持高達5W 的應用。bq5101x 接收器集成了一個(gè)低阻抗完全同步整流器、低壓降穩壓器、數字控制和精確電壓與電流環(huán)路，整個(gè)功率級均采用低電阻NMOSFET 技術(shù)確保高效率與低功耗。TI 無(wú)線(xiàn)電源系統框架如圖一所示。

3.2 IDT 公司無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)解決方案

2012 年，IDT (Integrated Device Technology)公司推出全球首個(gè)真正的單芯片無(wú)線(xiàn)電源發(fā)送器和業(yè)界最高輸出功率的單芯片接收器解決方案。與現有解決方案相比，IDT 的高集成多模式發(fā)送器可減少80%的板面積和50%的解決方案材料清單成本。更多功能的多模式接收器輸出功率為通常使用解決方案的兩倍，可將充電時(shí)間縮減一半。IDTP9030 和IDTP9020 提供了無(wú)線(xiàn)電源發(fā)送器和接收器解決方案，專(zhuān)為滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟的Qi 標準而設計，可保證與其他滿(mǎn)足Qi 標準器件的互操作性。發(fā)送器和接收器均能夠進(jìn)行“多模式”操作，可支持Qi 標準和專(zhuān)用格式，以增加功能、改進(jìn)安全和提高功率輸出能力。內置的協(xié)議檢測可實(shí)現Qi 與專(zhuān)用模式間的動(dòng)態(tài)轉換，從而實(shí)現平穩過(guò)渡和可靠的用戶(hù)體驗。這些器件可用于大量移動(dòng)應用，以進(jìn)行便利和輕松的電池充電。IDTP9030 是如今集成度最高的無(wú)線(xiàn)電源發(fā)送器。它將大量分立元件的特征和功能結合成一個(gè)簡(jiǎn)單、具有成本效益且高效的解決方案。集成最大程度地將應用面積和元件數量降至最低，讓客戶(hù)可以設計和部署更多緊湊的、具有成本效益和交通便利的無(wú)線(xiàn)充電站。IDTP9020 是一個(gè)高效率的單芯片無(wú)線(xiàn)電源接收器。在Qi 模式時(shí)，該器件為系統傳遞高達5W 的功率。當與IDTP9030 發(fā)送器在專(zhuān)用配置使用時(shí)，它可傳遞高達7.5W 的功率，讓器件適用于強大的移動(dòng)器件。IDTP9020 和IDTP9030 還擁有專(zhuān)利的多層次異物檢測(FOD)，利用精密的多參數算法以保證高水平的安全，同時(shí)避免FOD 誤報。IDT 的解決方案擁有過(guò)溫、過(guò)壓和過(guò)流保護，可提供市場(chǎng)上最全面的保護功能，從而保證安全和可靠的操作。此外，當不能使用無(wú)線(xiàn)充電站時(shí)，接收器還可支持USB電纜充電，在移動(dòng)設備中不再需要USB 適配器轉換器。TI 無(wú)線(xiàn)電源系統框架如圖二所示。

4 小功率無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)發(fā)展前景

無(wú)線(xiàn)電源系統是采用無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)充電的系統，與傳統的相比有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)形成一個(gè)便攜式消費電子產(chǎn)品充電的通用平臺;(2)減少了生產(chǎn)和制造包裝傳統充電器的資源能量消耗以及運輸這些傳統充電器的交通運輸的能量消耗;(3)減少了大量的廢棄的、有毒的、不能生物分解的充電器形成的電子垃圾;(4)減少處理、清潔這些廢棄的傳統的充電器形成的電子垃圾的人力、資源和能量的消耗。

小功率無(wú)線(xiàn)電源傳輸的需求前景非常明朗，Qi標準已開(kāi)始得到廣泛采用，無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)正在向著(zhù)成為主流技術(shù)的方向前進(jìn)，該技術(shù)將會(huì )無(wú)處不在。據無(wú)線(xiàn)充電聯(lián)盟內部統計，未來(lái)幾年中無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將在手提電話(huà)、PMP/MP3 播放器、數字照相機、筆記本電腦等產(chǎn)品領(lǐng)域得到快速應用。2013 年全球無(wú)線(xiàn)充電潛在市場(chǎng)容量接近140 億美元，到2014 年無(wú)線(xiàn)電源充電解決方案市場(chǎng)將增長(cháng)70 倍，接收器的出貨量將達到2.4 億臺。支持無(wú)線(xiàn)充電功能的設備將由2012 年的500 萬(wàn)部增至2015 年的1億部以上。根據研究公司Pike 的報告，到2020 年，整個(gè)無(wú)線(xiàn)充電行業(yè)的產(chǎn)值將比2012 年翻三番，達150 億美元。

5 結束語(yǔ)

無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)真正的商業(yè)化于我們的生活才剛剛開(kāi)始，具有巨大的市場(chǎng)潛力。到目前為止，盡管很多知名的大公司已經(jīng)成立了無(wú)線(xiàn)電源聯(lián)盟，但是無(wú)線(xiàn)電源作為一種相當新的技術(shù)，它必將引起消費者對安全問(wèn)題的擔憂(yōu)。一般而言，電磁輻射和安全性將成為最重要的問(wèn)題。因此，該技術(shù)必須消除與最終用戶(hù)安全性有關(guān)的所有疑問(wèn)，圍繞無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)建立一個(gè)良好運轉的生態(tài)系統，促使該技術(shù)成為主流。