齐兼容无线电源充电解决方案为移动设备

无论是医疗还是智能手机和平板电脑的信息和连接可穿戴的设备，消费者要求，其功能的任何地方他们的产品。在这一要求，他们也在寻找电池充电解决方案，消除他们的充电器的电缆和连接器。为了满足这些市场的先决条件，无线电源充电而产生的一种有吸引力的替代插件适配器，在过去的几年里，它正蓄势待发，因为标准已经出现。根据这些标准，如德州仪器，飞思卡尔半导体和集成设备技术，以及其他供应商已经开始提供整体解决方案。

奖励成功地开发无线电源解决方案是相当可观的。据研究和技术咨询公司IHS，约100万无线电源设备可能会使用到今年年底。 2012年，无线充电装置的数量估计只有约500万。有趣的是，有三个标准组织在争夺这一新兴market.1无线充电联盟(WPC)是在2008年的第一个无线充电标准推出和Power事务联盟(PMA)，随后在2012年的替代解决方案中分得一杯羹。第三个举措，联盟无线电源(A4WP)也于2012.2介绍

近日，A4WP和PMA签署了一项协议，合并，建立一个单一的实体，解决消费者的需求，在无线感应充电。该联盟旨在建立一个可互操作的无线充电的​​生态系统，这是广泛采用的技术，深受消费者的关键。虽然A4WP支持如三星电子和高通公司，物业管理公司是由金霸王和AT&T的支持。

感应式充电

拥有超过200名会员，WPC的阵容是目前为止最高，它的无线充电标准琦也是最受欢迎，有超过600齐认证的产品，并在市场上超过5000万琦设备。据WPC，70智能手机的按键手机制造商使用规格齐;约15车型在世界各地的报价道路综合齐充电功能。

齐系统包括一个动力传递垫和在便携式设备兼容接收器线圈，如图1要在两个线圈之间传输电力，所述齐系统使用感应耦合。其结果是，在初级(发射机)线圈的电流产生的磁场，其诱导电流在次级(接收器)线圈。此接收到的电流然后用于电池或电力负载充电。通常情况下，两个线圈之间的距离为5毫米，由发射机用于耦合到接收器汲取的功率高达5瓦操作的频率是在100至205千赫的范围。这个最初的规范，标齐V1.0，在8月出版，2009年为了让更多的设计自由度发射器，一个齐V1.1引入了几年之后。它允许更大的连接距离。在V1.1规范，具有益气充电器可以提供通过40毫米表前5瓦到齐接收器。

一个典型的无线电力充电系统的图像

图1：典型的无线电力充电系统使用两个磁耦合的电感器，传输线圈和接收器线圈。发射器线圈中的交流电流产生的磁场，其诱导在接收线圈的电压。 (无线充电联盟提供)

带来更多的灵活性，以齐充电器，WPC更新的标准版本1.2在2014年齐V1.2夏日扩大了现行规范共振充电添加到已经存在的感应技术齐规范中。它给制造商的选择来谨慎地嵌入无线充电器更深的结构，如家具和桌面，以及利用直接接触，低成本，地面应用。它还提供了与v1.1的接收机的兼容性。

据WPC，成员公司已经证明在使用原型齐1.2接收器45mm的距离充电。更重要的是，现有的齐V1.1系统和原型V1.2系统之间的互操作性测试已经成功。这意味着移动设备不再必须在与充电垫直接接触。这样一来，一个齐V1.2发射器可同时充多奇的设备。此外，最新奇规范允许发射机提供高达2000瓦的厨房应用。

齐兼容解决方案

WPC的创始成员，TI开发的IC为发送方和接收系统的部分。该公司继续扩大其无线电源充电产品组合的新成员。去年，该公司推出了两款齐兼容的单芯片接收器，bq51020与bq51021。单芯片的5瓦的接收器提供了整顿，监管，以及数字控制与通信支持齐1.1版规范(图2)。 TI表示，这些接收器芯片，针对收取齐兼容的手机，平板电脑和其他电子产品更快，更有效相比其他可用的无线电源解决方案。接收器具有可编程输出电压高达8 V和低导通电阻MOSFET的高达50%，以减少功率损耗。此外，bq51021采用I2C接口，允许系统设计师实现外商物体检测(FOD)和一个独特的“垫检测”的功能，使得与充电器更容易为更好的用户体验对准接收器。

德州仪器bq5102x单芯片接收器的图像

图2：TI的单芯片接收器bq5102x提供了整顿，监管，以及数字控制与通信支持齐1.1版规范。[!--empirenews.page--]

在发送方，公司增加了新的代芯片中，bq500212A，这需要更少的部件，完成溶液，并可以从一个USB端口或5伏电源适配器操作。它符合WPC的V1.1类型A5或A11发射线圈的规格(图3)。在本质上，该控制器集成了所有控制无线电力传送到一个​​齐v1.1的兼容接收芯片所需的功能。其他主要功能包括动态功率限制，FOD，以及增强的寄生金属物体检测(PMOD)。按照供应商，芯片的综合状态和故障监控功能，使低成本，功能强大的无线电源系统的设计，是齐兼容。

德州仪器bq500212A无线电源控制器IC的图像

图3：采用TI的无线电源控制器IC bq500212A一个典型的发射电路。

去年，TI还推出了双模，5-W接收器bq51221，这是符合两国WPC的齐v1.1和PMA协议进行通信和控制。这种单无线电源接收器芯片提供电源转换(整顿和规范)以及数字控制和通信这两个标准。无需额外的软件开发是必需的。此外，它采用动态整流器控制，以提供高效率，同时保持解决方案的尺寸小。

为了让无线充电器更省电，TI最近推出了业界第一款完全集成的10瓦的无线充电解决方案，符合Qi标准以及向后兼容5瓦齐接收器。它包括无线电源接收芯片bq51025和相应的无线功率发射机bq500215。一起使用时，接收器支持4.5 V至10 V的可编程输出电压，并实现了高达84%的充电效率为10瓦，根据TI。配套齐全的无线电源接收器解决方案的尺寸仅为3.60毫米2.89毫米，可以设计成许多便携式工业设计，从销售点终端(POS)扫描仪，手持医疗诊断设备，以及个人电子设备，如平板电脑和超书籍。基于无线功率接收器芯片bq51025典型齐v1.1的兼容接收器电路示于图。 4。

齐V1.1兼容接收电路的图像

图4：基于无线功率接收芯片bq51025具有益气1.1版兼容的接收器电路。输出为7 V为1.4 A.最大输出电流

同样地，专用的固定频率无线数字发射机bq500215符合齐v1.1的电力输送到5 W和使用专有双向通信协议，以允许在高达10瓦与无线接收机bq51025充电。酒店设有一个FOD方法来检测对象的任何权转移之前，积极当检测到过度流失停电。

总之，感应充电的增长和供应商，如德州仪器已经准备好了符合新的标准全面系统解决方案。他们以这种方式简化了制造商希望进入这一新兴市场，而这个机会窗口是敞开的工作。