瑞薩電子在 CES 期間推出了一款基于WattShare 技術(shù)的新型 60W 無(wú)線電源接收器，以在高功率密度解決方案中為智能手機(jī)、筆記本電腦和筆記本設(shè)備提供更快的無(wú)線充電體驗(yàn)。P9418 在單個(gè)芯片中提供高達(dá) 60 W 的功率，可在智能手機(jī)以外的其他設(shè)備上實(shí)現(xiàn)快速充電，包括為多種便攜式計(jì)算設(shè)備充電。

在接受采訪時(shí)，瑞薩電子無(wú)線充電集團(tuán)、移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施和物聯(lián)網(wǎng)電源業(yè)務(wù)部副總裁 Amit Bavisi 指出，無(wú)線充電技術(shù)是一個(gè)不斷向一系列移動(dòng)設(shè)備提供高效解決方案的市場(chǎng)。設(shè)備，瑞薩電子正在為各種電池供電應(yīng)用增加其產(chǎn)品組合。

“瑞薩電子的 WattShare 技術(shù)有效地將智能手機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄堋⒈銛y的電源生態(tài)系統(tǒng)，使智能手機(jī)能夠?yàn)槠渌哂袩o(wú)線充電功能的移動(dòng)設(shè)備和配件進(jìn)行無(wú)線充電，它們還可以實(shí)現(xiàn)更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)功能，例如電子鎖，”Bavisi 說(shuō)。

無(wú)線電源

近年來(lái)出現(xiàn)了三大無(wú)線充電標(biāo)準(zhǔn)，包括Qi、PMA和Airfuel。這三者基本上都基于法拉第感應(yīng)電壓定律，并使用感應(yīng)線圈進(jìn)行無(wú)線電力傳輸，但被定義為以不同的控制方案在不同的頻率下運(yùn)行。

“無(wú)線充電是智能通信與 SoC 功能和電源管理的結(jié)合，”Bavisi 說(shuō)。“主要吸引力在于它的簡(jiǎn)單性以及在功率、設(shè)備、成本和功能方面的擴(kuò)展能力。無(wú)線電力聯(lián)盟 [WPC] 及其成員在統(tǒng)一實(shí)施方面已經(jīng)取得并將繼續(xù)取得重大進(jìn)展，以便將好處也傳遞給最終用戶，因?yàn)樵O(shè)備可以在世界任何地方充電。”

所述無(wú)線充電發(fā)送器可通過(guò)5 V 19 V，典型地從一個(gè)USB端口或AC / DC電源適配器衍生的輸入DC干線供電。使用兩個(gè)或四個(gè) FET 的開(kāi)關(guān)晶體管橋驅(qū)動(dòng)一個(gè)線圈和串聯(lián)電容器。通過(guò)串聯(lián)電容器在內(nèi)部設(shè)置諧振頻率。

接收器通過(guò)二極管整流器對(duì)電源進(jìn)行整流以提高效率。它還使用陶瓷輸出電容器過(guò)濾電源，然后通過(guò)線性級(jí)或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器將其應(yīng)用于需要充電的電池。便攜式設(shè)備內(nèi)的電池接收電源并充電（圖 1）。

圖 1：無(wú)線充電框圖

“在第一層，許多用戶將第一次體驗(yàn)無(wú)線充電，并將充電速度與傳統(tǒng)有線充電器進(jìn)行比較，”Bavisi 說(shuō)。“擁有快速充電技術(shù)對(duì)于良好的用戶體驗(yàn)和更廣泛的采用至關(guān)重要。隨后，由于用戶有多個(gè)設(shè)備，我們確實(shí)相信無(wú)處不在的多設(shè)備充電具有空間自由和高功率傳輸，可與手機(jī)和平板電腦中的有線充電相媲美。這些努力還將有助于減少電子垃圾（通過(guò)減少充電配件和電源線）并提供強(qiáng)大的充電體驗(yàn)。”

此外，對(duì)于終端用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)線充電提供了真正的防水能力，解決了充電線斷裂的問(wèn)題。在專業(yè)應(yīng)用中，無(wú)線電源還提供了一種供電方式，同時(shí)簡(jiǎn)化了產(chǎn)品重量和其他一些技術(shù)和人體工程學(xué)挑戰(zhàn)。Bavisi 補(bǔ)充說(shuō)：“人們擁有的電子設(shè)備的數(shù)量——手機(jī)、手表、耳塞、移動(dòng)電源、電子刷、剃須刀等——正在迅速增加，所有這些設(shè)備的有線充電是用戶的主要痛點(diǎn)。為設(shè)備無(wú)線充電的能力消除了‘電池焦慮’，使充電更加方便，并增強(qiáng)了用戶與設(shè)備互動(dòng)的方式。”

瑞薩集成電路

P9418 基于瑞薩電子的專有 WattShare 技術(shù)和嵌入式 32 位 Arm Cortex-M0 處理器，是一款單芯片無(wú)線電源發(fā)送器/接收器 IC (TRx)，可配置為通過(guò)磁感應(yīng)發(fā)送或接收交流電源信號(hào)。

“基于 Wattshare 的無(wú)線電源 IC 結(jié)合了接收器和發(fā)射器的功能，讓用戶可以改變電流的方向，并允許智能手機(jī)、智能手表、真正的無(wú)線耳塞和其他設(shè)備只需將它們放在智能手機(jī)上即可充電，”說(shuō)巴維西。“新的 P9418 IC 具有 Wattshare 模式，具有高達(dá) 10-W 的 Tx 能力。”

對(duì)于大功率應(yīng)用，輸出電流的電流檢測(cè)精度對(duì)于檢測(cè)異物至關(guān)重要。“瑞薩電子在其模擬、軟件/固件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面不斷創(chuàng)新，以提供滿足客戶需求的解決方案，”Bavisi 說(shuō)。

新型 P9418 還提供高功率應(yīng)用所需的高級(jí)遙測(cè)和專有充電協(xié)議。它具有 MTP 非易失性存儲(chǔ)器，可輕松進(jìn)行固件和設(shè)備功能更新以及雙向通信，以支持加密的專有身份驗(yàn)證。

圖2：P9418典型應(yīng)用圖

“展望未來(lái)，無(wú)線充電與智能手機(jī)和智能手機(jī)配件的集成將使充電端口完全從智能手機(jī)上移除，”Bavisi 說(shuō)。“此外，隨著安全/身份驗(yàn)證被添加到智能家居應(yīng)用程序中，你會(huì)看到新的無(wú)線電源采用者，如電子鎖的出現(xiàn)。”

瑞薩電子強(qiáng)調(diào)，無(wú)線充電基礎(chǔ)設(shè)施（例如汽車、飛機(jī)、火車和消費(fèi)品中的無(wú)線充電）也將繼續(xù)增長(zhǎng)，許多公司將繼續(xù)為非智能手機(jī)市場(chǎng)采用無(wú)線充電做出貢獻(xiàn)（圖 2 ）。

“隨著功率動(dòng)態(tài)范圍產(chǎn)品的增加，60 至 80W+ 的應(yīng)用也將能夠利用無(wú)線充電，包括越來(lái)越多地用于倉(cāng)儲(chǔ)、機(jī)器人和工具等工業(yè)應(yīng)用，”Bavisi 說(shuō)。

由于減少電子垃圾是一個(gè)活躍的行業(yè)焦點(diǎn)，基于感應(yīng)技術(shù)的無(wú)線充電允許移除各種不同的連接器、旅行適配器和電纜，并且不會(huì)增加電子垃圾。瑞薩電子評(píng)論說(shuō)，無(wú)線充電與電纜或連接器技術(shù)無(wú)關(guān)，因此手機(jī)制造商可以簡(jiǎn)單地運(yùn)送新設(shè)備，而無(wú)需任何內(nèi)置電纜或旅行適配器或連接器。無(wú)線充電允許無(wú)線更新和功能定制，而不管電源技術(shù)如何，其發(fā)射器可以提供與現(xiàn)有有線電源技術(shù)的無(wú)縫集成。“最終，我們看到了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，在這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，電池供電的設(shè)備可以無(wú)縫充電，而無(wú)需擔(dān)心連接器和電纜，”Bavisi 說(shuō)。

審核編輯：郭婷