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[导读]如今无线充电对于用户而言已经不再是新鲜事物,这主要得益于近几年无线充电功能在手机领域的大范围应用。

充电头网已经拆解了近50款市面热门无线充,作为发射端核心组成部分的主控芯片,代表了产品所采用的无线充电方案,直接决定了无线充电功率、所支持的协议、支持的功能等。不同的发射端产品品牌以及不同的产品类型,所选用的芯片原厂以及芯片型号可能各不相同,最终呈现到消费者眼前的产品的素质也千差万别。接下来,我们就为大家带来无线充主控芯片的汇总,让各位对行业有一个整体全面的了解。

如今无线充电对于用户而言已经不再是新鲜事物,这主要得益于近几年无线充电功能在手机领域的大范围应用。拿苹果来说,自从2018年发布的iPhone 8系列手机开始,苹果就入局了无线充电市场,到目前为止已经推出了十余款带有无线充电功能的iPhone,手机市场存量多达10亿台左右,尤其是iPhone 12/13系列搭载的MagSafe磁吸无线充电技术更是深受广大用户青睐。

在安卓阵营中,三星一直是无线充电功能的拥护者,并且每年的销量一直保持在全球领先的位置。国内手机厂商则在无线充电技术的研发和营销方面都做得非常出色,技术上,小米、华为、OPPO、vivo、魅族等多家主流品牌均已研发并商用了大功率无线充电技术,速度甚至能够媲美有线快充;营销上,越来越多的手机厂商都很乐意将充电技术放在发布会上大力宣传,进一步让无线充电技术深入人心。

除了手机市场外,无线充电还被广泛应用在TWS蓝牙耳机、手表等产品上,智能穿戴市场的体量同样不容小觑,无需插线充电,大大方便了人们的生活。同时,无线充电功能也逐渐成为很多新款车型的标配,尤其是在新能源汽车中,无线充电的出现频率更高。无论是前装市场还是后装市场,都是一块巨大的蛋糕。

从目前的发展趋势来看,未来无线充电的应用场景将会越来越多,而作为无线充电配件产品核心器件,主控芯片自然是成为了行业关注的焦点,同时也是半导体原厂重点布局的领域。

不过,无线充电的充电效率、充电速度等一直是行业发展的瓶颈,而其核心因素就是芯片的功率和品质,这一市场也长期被如IDT、TI、NXP、ST、ADI、高通等国际巨头所垄断。值得高兴的是,近年来国内企业无线充电芯片研究进步明显,伴随着市场的爆发,蛋糕做大的同时为国产芯片厂商带来了新的机遇,国产无线充电芯片厂商也在快速成长。

在刚结束不久的由充电头网举办的2018(夏季)中国无线电产业高峰论坛上,编者就看到了许多优秀国产芯片公司的身影。除了国内无线充电领域风头正盛的易冲无线外,还有包括劲芯微、厦门新页、伏达、美芯晟、瀚为、柏壹等国内芯片厂商。与以往电源IC领域打法不同的是,各家不再以价格低廉为卖点,更为注重质量和差异化方案以及用户体验到打造。

MCU方案无法满足市场需求,目前高集成无线充芯片作为最具潜力的方案架构被业内人士广泛看好。集成意味着系统效率会不断提升,成本会不断下降。随着元器件涨价的趋势愈演愈烈,高集成方案由于元器件更少,它的优点更加凸显,其中一大特点就是:性价比更高,可以降低BOM成本。

充电头网通过对市面数十款热门无线充的拆解,发现越来越多的产品采用了高集成方案,方案精简,便于产品快速开发、生产和上市销售。

无线充电发射端芯片基本是由三颗芯片构成,分别是驱动芯片、MOS芯片和主控芯片。MCU方案下,控制芯片,驱动芯片,运放全部独立,外围元件也相当多,总之很复杂,元器件过多。备料种类繁多,生产测试流程复杂,不利于产品的快速开发、生产和上市销售。

SoC即System on a chip,指的是在单个芯片上集成一个完整的系统。目前相对普遍一些的SoC方案定义是:SoC即主控和驱动集成在一起。但也有声音表示这种说法并不准确,主控、驱动、MOS全集成才是真正的SoC。

自从100年前物理学家尼古拉·特斯拉提出无线电力传输的构想,“无线充电”技术已经取得了极大的进步,但在商业化应用方面一直进展缓慢。直到最近几年手机无线充电流行起来,“无线充电”这一技术才为大众所熟知,在帮助手机用户摆脱线缆纠缠的同时,开始渗透到更多应用领域,小至TWS耳机和微型IoT传感器,大至厨房电器和电动汽车。

无线充电技术和标准

目前,实现无线电力传输主要有以下几种方式:电磁感应(Inductive)、磁场共振(Resonant)、射频微波(RF)。其中,采用电磁感应和共振技术的无线充电标准是无线充电联盟(WPC)的Qi规范;而AirFuel联盟则主推共振和RF技术。

电磁感应技术是目前市场上最为成熟的技术,其基本原理是电流通过发送端线圈时产生磁场,对附近的接收端线圈产生感应电动势进而产生电流,从而实现电能从传输端向接收端的转移。WPC联盟的Qi标准就是采用电磁感应式的技术方案,这种方式转化效率比较高,但是传输距离较短,仅为10mm 左右。此外,这种方式对设备的放置位置有一定要求,充电时需要对准线圈一对一进行,对用户来说有点不太灵活方便。

在所有的无线充电产品中,基于电磁感应方式的最多,既有日用小家电比如电动牙刷、电动剃须刀、无绳电话,也包括智能终端如手机,平板电脑等。目前,基于电磁感应方式的无线充电技术面临的主要挑战在于充电设备摆放位置的苛刻要求、充电距离的局限性,以及线圈感应发热等。

三星和安卓阵营的手机厂商早就在其旗舰手机型号中增加无线充电功能,而苹果也于2017年发布iPhone 8时开始支持无线充电功能,它们都支持Qi无线充电标准,为用户带来了很大便利。现已为普通消费者所熟悉的无线充电板就是一个无线充电发射器,只要符合Qi规范,都可以进行无线充电。在电磁感应技术应用方面,国内公司(包括芯片供应商、无线充电器厂商,以及手机和终端厂商)已经走在了无线充电行业的前沿。Qi在中国的应用产品主要是手机,这是第一个阶段,以后会扩展到不同类别或更高功率的数码产品中。

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