无线充电变革进行时，商用普及近在咫尺

【导读】作为一项新兴技术，无线充电一直被广泛关注，消费者像期待Wi-Fi取代以太网进行互联网连接一样期待无线方式带来更自由的充电体验。近两年无线充电技术发展迅速，但市场始终没有获得大规模商用普及，三大主要原因在于充电标准不统一、缺乏领先厂商商用示范效应以及充电技术有待革新。

摘要：  作为一项新兴技术，无线充电一直被广泛关注，消费者像期待Wi-Fi取代以太网进行互联网连接一样期待无线方式带来更自由的充电体验。近两年无线充电技术发展迅速，但市场始终没有获得大规模商用普及，三大主要原因在于充电标准不统一、缺乏领先厂商商用示范效应以及充电技术有待革新。

关键字：  无线充电，  德州仪器，  单芯片无线电源接收器

作为一项新兴技术，无线充电一直被广泛关注，消费者像期待Wi-Fi取代以太网进行互联网连接一样期待无线方式带来更自由的充电体验。近两年无线充电技术发展迅速，但市场始终没有获得大规模商用普及，三大主要原因在于充电标准不统一、缺乏领先厂商商用示范效应以及充电技术有待革新。

德州仪器电池管理方案市场拓展经理文司华

如今，所有的障碍都被一一清扫，无线充电规模商用将在今年引爆。先从标准上来说，标准的制定对于一项新技术及应用至关重要，可以说，过去三年来无线充电技术之争也意味着各个联盟之间的竞争。在各种组织中，无线充电联盟(WPC)是最早，也是现今唯一具有成熟技术、市场以及基础架构的联盟，相比其他组织而言其进展最快，迄今已有120多个获得认证的产品面世。2012年4月份WPC新出台了WPC1.1 Qi标准，TI、Freescale、IDT等众厂商纷纷跟进，并于第四季度陆续推出具有革新性升级产品。新标准的推出将加速今年更多新品面市。

“充电标准对确保普及化以及市场规范接受具有非常重要的意义。”德州仪器电池管理方案市场拓展经理文司华强调说，“目前市面上的大部分消费类电子的无线充电协议都采用Qi标准。TI紧跟WPC演化的进程，开发了各种支持Qi标准设备的解决方案，并将不断壮大产品阵营，现在推出新一代变革性产品。”他继续表示，WPC联盟目前是5W的规范，主要是针对手机平台，但同时也正在紧锣密鼓的制定15W的规范，可支持平板电脑，向前兼容。他透露说：“标准有可能在今年一季度出台。”再下一步将会是更高功率的电动汽车市场。

紧耦合代表产品

TI此次重磅推出的无线充电解决方案包括具有集成电池充电器的单芯片无线电源接收器bq51050B以及大幅扩大充电面积、位置自由摆放的新一代发送器bq500410A。TI称前者是业界首款符合WPC1.1 Qi标准的接收器，其主要两大特色在于：一是一款二合一的IC，已集成电池充电IC，可为智能手机、无线键盘、蓝牙耳机以及其它便携式电子设备实现更快更高效的充电。独特的20V接收器在单个微型集成电路中整合整流、电压调节、通信控制以及锂离子充电功能，无需单独的电池充电器电路。

首款符合WPC1.1 Qi标准并集成电池充电的无线充电接收器

二是无电感器单级设计可实现业界最高的系统效率，可达到90%的峰值充电效率。特别需要指出的是，bq51050B采用1.9毫米×3.0毫米WCSP封装或4.5毫米×3.5毫米QFN 封装，与多级实施方案相比，WCSP封装可以为电路板空间节省达60%。微型封装使得该接收器直接嵌入到外设中成为可能，设计成为无线充电电池、无线充电移动电源、无线充电蓝牙耳机等等。

对于发射端，TI称bq500410A也是首款符合WPC1.1标准并支持A6发送器的无线电源传输控制器。它最大的优势在于扩大了充电面积，可以使智能手机或其它便携式设备在超过70毫米×20毫米的表面上充电，与当前18毫米×18毫米的“靶心式”充电面积相比，扩大了4倍。并且，不再局限于位置对准，而使充电设备的位置摆放要求大大放宽。此外，bq500410A还能够实现超过70%的系统效率，并采用独特寄生金属及外来对象检测特性为系统提供安全保护，如果在发送器和接收器之间检测到金属物质，就会停止输电。

首款符合WPC1.1标准并支持A6线圈的无线电源传输控制器

文司华还介绍说，目前这两款IC不仅可为智能手机用户提供更简单便捷的充电体验，而且可帮助设计人员在更多地方实施无线电源技术，包括汽车控制台、充电板、办公家具、餐桌等。据悉，TI 接收器与bq500410A发送器IC已经为最新Nokia Lumia920以及Nokia Lumia820智能手机及无线充电配件(如Nokia BH-220蓝牙耳机及DT-38充电底座、支持内建NFC的JBL PowerUp无线充电扬声器扩展基座以及Nokia Fatboy无线充电枕等)所采用。相信有了这些重量级产品的示范效应，无线充电将掀起一股规模商用的热潮。

需要指出的是，TI的解决方案还是属于“紧耦合”范畴，即电感耦合。对于业界更期待磁共振充电方式的“松耦合”，文司华认为：“无线充电最终将实现两种方法的完美结合。但目前而言，我们认为只有紧耦合是业界最成熟，并且能够马上被消费者接受。”他继续透露说，WPC未来也会做磁共振耦合，TI作为芯片解决方案提供商，对各种竞争技术持开放态度，实际上也正在研发其他技术的产品中。

松耦合代表产品

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提及松耦合，在去年末举办的高交会上，新西兰PowerbyProxi公司携带其松散耦合技术的无线充电技术及解决方案亮相，让人印象深刻。其首创之处主要是成功设计了世界上最小、成本效益最高的无线供电接收器，由于体积小，可以直接装入现有的任何AA电池中，也因此有能力将数以百万计以AA电池为动力的各类消费电子产品转换为无线可充电产品。不仅如此，这款无线供电接收器也已成功应用于智能手机无线充电和其他消费电子产品，包括平板、PMP、电子书、超极本等，使消费者能够享受迄今为止最大的自由度和便利。

PowerbyProxi全方位无空间限制的3D无线充电基座

这项技术最大的优势在于内置充电。这意味着从今以后，只要带有内置无线充电功能的AA电池，照相机、录音笔、录像机、遥控器、玩具手柄、耳机、游戏机等等生活用品，都能够在无需取出内置电池的情况下，自由进行充电，并且对摆放方向没有要求，完全不受空间限制，任何维度和方向(x，y，z)均可。当电池电量很低需要充电时，只要简单把整个器件放置到充电装置即可。

“这项突破性技术能够使所有AA电池的设备保持充电，减少更换电池的费用和省去取出可充电电池放在外置充电器上充电的麻烦。”PowerbyProxi公司消费电子业务发展部副总裁Tony Francesca说。

这种体积小的接收器还可以直接装入智能手机内部，彻底消除了使用诸如盖子及套管等高成本附件的要求。PowerbyProxi的松耦合设计提供了非常大的自由空间和便利，使得手机厂商可以从任何方向自由设计接收器的位置，以及同时为多个电器充电。

Francesca表示，除了无需取出电池、无空间限制等卖点，系统的其他优势还包括：

1，同时能对多个器件如遥控器、照相机、耳机、玩具、游戏机等进行充电，支持同时最多可充电4个设备;

2，与有线充电器一样的充电速度，对所有器件进行充电;

3，充电装置可以设计成多种尺寸和外观，以此迎合消费者的口味和需求，在高交会现场，PowerbyProxi就展示了一个敞口3D充电箱，可同时对多个设备进行充电。

4，不会对运行中的其他设备产生干扰。

其他的系统优点还包括：专利的DHC技术实现最大系统性能;模块具有超低的工作温度;使用起来完全安全;充电过程中可同样检测外加入物体。

从接收器电路和线圈来看，PowerbyProxi的充电基座能够自动识别设备，并内置过压过流保护。在发射端电子设备和线圈，充电基座可以根据需要设计成不同外形尺寸实现100%无死角，完全不受空间限制，具有过电压和过温度保护的异物探测方法能够保证操作的安全性和可靠性。