基于Semtech TS80003+Cap SX9324的無(wú)線(xiàn)充電TX方案

無(wú)線(xiàn)充電并不是一個(gè)全新的技術(shù)方案，實(shí)際上我們日常生活中，已經(jīng)有無(wú)線(xiàn)充電應用，例如電動(dòng)牙刷,等消費性電子裝置，只是充電應用的無(wú)線(xiàn)化在應用時(shí)的充電效能與安全性差異問(wèn)題，一直無(wú)法有效改善，直至現今在新的控制IC應用整合下，可將無(wú)線(xiàn)充電獲得較高充電效能、與更好的應用范圍.但為了改善傳輸效率，并須有效地進(jìn)行線(xiàn)圈的設計形式及尺寸,這些參數都會(huì )影響傳送效能.但無(wú)線(xiàn)充電控制IC并須隨待機以便偵測充電物品的靠近需進(jìn)行辨識方可進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電工作.

為了并降低無(wú)線(xiàn)充電待機功耗并可有效固定充電位置是為了達到最佳化的充電效率.而使用Semtech SAR Sensor SX9324+Semetch 無(wú)線(xiàn)充電來(lái)實(shí)現這個(gè)功能.

產(chǎn)品實(shí)體圖為Semtech TX 5Ｗ +Semtech SX9324

展示板照片(正)為Semtech TX 5Ｗ +Semtech SX9324 并由Sensor PAD來(lái)偵測是否有手機擺放以及偵測手機擺放位置正確與否可以達到最佳化的充電效率.

待機功耗測試如場(chǎng)景應用圖

Semtech TX 5Ｗ 待機功耗約0.1912W ( 未使用Cap sensor SX9324 )
利用SX9324 ( Cap sensor ) 來(lái)偵測TX無(wú)線(xiàn)充電板上之電容變化量來(lái)判斷無(wú)線(xiàn)充電板上是否有手機須進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電.
當TX無(wú)線(xiàn)充電板上沒(méi)有手機須進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電則關(guān)閉無(wú)線(xiàn)充電之電源,以降低TX 5Ｗ 待機功耗.
當TX無(wú)線(xiàn)充電板上偵測到有手機且擺放位置正確, SX9324 ( Cap sensor ) 才會(huì )發(fā)送Interrupt去喚醒TX無(wú)線(xiàn)充電板進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電

使用SemtechSX9324降低TX 5Ｗ 待機功耗約0.0005W

可以發(fā)現使用Semtech SAR Sensor SX9324 可以有效改善TX5W 待機功耗.

TX Power Consumption 0.1912W (Without SAR Sensor) vs. 0.0005W (With SAR Sensor).

手機擺放測試

利用SX9324 ( Cap sensor ) 來(lái)偵測TX無(wú)線(xiàn)充電板上Sensor PAD之電容變化量來(lái)判斷手機擺放位置. (參考展示板照片正 ) 
手機擺放位置越接近Sensor PAD則產(chǎn)生越大的環(huán)境電容量.
當環(huán)境電容量低于設定值則判斷為擺放位置不正確將不進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電,如其他圖片1 ( 擺放位置與Sensor PAD距離遠,偵測到環(huán)境電容量小)
當環(huán)境電容量超過(guò)設定值則判斷為擺放位置正確即可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電,如其他圖片2 ( 擺放位置與Sensor PAD距離近,偵測到環(huán)境電容量大)

其他圖片1. 偵測到有手機但擺放位置不正確將不進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電.可以透過(guò)桌上螢幕畫(huà)面只有一個(gè)Sensor PAD 有動(dòng)作.TX 將不會(huì )動(dòng)作.

其他圖片2. 偵測到有手機并擺放位置正確將可以進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電. 可以透過(guò)桌上螢幕畫(huà)面只有兩個(gè)Sensor PAD 都有動(dòng)作.TX 將對手進(jìn)行充電.

可以發(fā)現透過(guò)Semtech SAR Sensor SX9324 可以有效固定充電位置并達到最佳化的充電效率.

?場(chǎng)景應用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?擺放位置不正確將不進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電

?核心技術(shù)優(yōu)勢

· SX9324是一種容性比吸收率（SAR）控制器。

· SX9324可以使用耦合到其智能的兩個(gè)傳感器輸入

· SAR的引擎準確地區分了一個(gè)無(wú)生命的物體和人體。

· 得到的檢測用于便攜式電子設備減少和控制射頻（RF）發(fā)射功率

· 在人體存在的情況下，顯著(zhù)電子制造商的性能優(yōu)勢

· 具有電磁輻射源的裝置嚴格的排放法規標準和具體吸收率（SAR）標準。

· 直接從1.7到2V的輸入電源工作，SX9324通過(guò)I2C串行總線(xiàn)輸出數據。 I2C串口通信總線(xiàn)端口兼容1.8V主機控制報告身體檢測/接近度并促進(jìn)參數設置調整。在接近檢測時(shí)，NIRQ輸出斷言，使用戶(hù)能夠確定相對接近距離，或簡(jiǎn)單地獲得指示檢測。

無(wú)線(xiàn)充電優(yōu)點(diǎn)

· 安全：無(wú)通電接點(diǎn)設計，可以避免觸電的危險。

· 耐用：電力傳送元件無(wú)外露，因此不會(huì )被空氣中的水分、氧氣等侵蝕；無(wú)接點(diǎn)的存在，也因此不會(huì )有在連接與分離時(shí)的機械磨損。

· 在使醫療植入裝置較為安全：在植入嵌入式醫療裝置上，可以在不損害身體組織的情況下對植入在人體內的醫療裝置進(jìn)行充電而不需要有電線(xiàn)穿過(guò)皮膚及其他自體組織，免去感染的風(fēng)險。

· 方便：充電時(shí)無(wú)需以電線(xiàn)連接，只要放到充電器附近即可。技術(shù)上，一個(gè)充電器可以對多個(gè)用電裝置進(jìn)行進(jìn)電，在有多個(gè)用電裝置的情況下可以省去多個(gè)充電器、不用占用多個(gè)電源插座、沒(méi)有多條電線(xiàn)互相纏繞的麻煩。

?方案規格

TS80003

~輸入電源電壓: 6V

~輸出 : 5V / 1A

SX9324

·~1.8V輸入電源電壓

· 最多3個(gè)電容式傳感器輸入

· 專(zhuān)利的SAR片上智能引擎

· 電容分辨率低至0.004fF

· 電容偏移補償高達200pF

· 高級溫度補償

· 自動(dòng)校準

· 超低功耗

· 活動(dòng)模式：22 uA

· 打盹模式：6 uA

· 睡眠模式：1.75 uA

· 400kHzI2C串行接口

· 可通過(guò)引腳選擇2個(gè)子地址。

·可編程中斷或實(shí)時(shí)狀態(tài)引腳