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

無(wú)線充電并不是一個(gè)全新的技術(shù)方案，實(shí)際上我們?nèi)粘Ｉ钪?，已?jīng)有無(wú)線充電應(yīng)用，例如電動(dòng)牙刷,等消費(fèi)性電子裝置，只是充電應(yīng)用的無(wú)線化在應(yīng)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(xiàn)今在新的控制IC應(yīng)用整合下，可將無(wú)線充電獲得較高充電效能、與更好的應(yīng)用范圍.但為了改善傳輸效率，并須有效地進(jìn)行線圈的設(shè)計(jì)形式及尺寸,這些參數(shù)都會(huì)影響傳送效能.但無(wú)線充電控制IC并須隨待機(jī)以便偵測(cè)充電物品的靠近需進(jìn)行辨識(shí)方可進(jìn)行無(wú)線充電工作.

為了并降低無(wú)線充電待機(jī)功耗并可有效固定充電位置是為了達(dá)到最佳化的充電效率.而使用Semtech SAR Sensor SX9324+Semetch 無(wú)線充電來(lái)實(shí)現(xiàn)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(cè)是否有手機(jī)擺放以及偵測(cè)手機(jī)擺放位置正確與否可以達(dá)到最佳化的充電效率.

待機(jī)功耗測(cè)試如場(chǎng)景應(yīng)用圖

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

使用SemtechSX9324降低TX 5Ｗ 待機(jī)功耗約0.0005W

可以發(fā)現(xiàn)使用Semtech SAR Sensor SX9324 可以有效改善TX5W 待機(jī)功耗.

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

手機(jī)擺放測(cè)試

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

其他圖片1. 偵測(cè)到有手機(jī)但擺放位置不正確將不進(jìn)行無(wú)線充電.可以透過(guò)桌上螢?zāi)划嬅嬷挥幸粋€(gè)Sensor PAD 有動(dòng)作.TX 將不會(huì)動(dòng)作.

其他圖片2. 偵測(cè)到有手機(jī)并擺放位置正確將可以進(jìn)行無(wú)線充電. 可以透過(guò)桌上螢?zāi)划嬅嬷挥袃蓚€(gè)Sensor PAD 都有動(dòng)作.TX 將對(duì)手進(jìn)行充電.

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

?場(chǎng)景應(yīng)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)線充電

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

· 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(zhǔn)確地區(qū)分了一個(gè)無(wú)生命的物體和人體。

· 得到的檢測(cè)用于便攜式電子設(shè)備減少和控制射頻（RF）發(fā)射功率

· 在人體存在的情況下，顯著電子制造商的性能優(yōu)勢(shì)

· 具有電磁輻射源的裝置嚴(yán)格的排放法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和具體吸收率（SAR）標(biāo)準(zhǔn)。

· 直接從1.7到2V的輸入電源工作，SX9324通過(guò)I2C串行總線輸出數(shù)據(jù)。 I2C串口通信總線端口兼容1.8V主機(jī)控制報(bào)告身體檢測(cè)/接近度并促進(jìn)參數(shù)設(shè)置調(diào)整。在接近檢測(cè)時(shí)，NIRQ輸出斷言，使用戶能夠確定相對(duì)接近距離，或簡(jiǎn)單地獲得指示檢測(cè)。

無(wú)線充電優(yōu)點(diǎn)

· 安全：無(wú)通電接點(diǎn)設(shè)計(jì)，可以避免觸電的危險(xiǎn)。

· 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(jī)械磨損。

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

· 方便：充電時(shí)無(wú)需以電線連接，只要放到充電器附近即可。技術(shù)上，一個(gè)充電器可以對(duì)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)有多條電線互相纏繞的麻煩。

?方案規(guī)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

· 專利的SAR片上智能引擎

· 電容分辨率低至0.004fF

· 電容偏移補(bǔ)償高達(dá)200pF

· 高級(jí)溫度補(bǔ)償

· 自動(dòng)校準(zhǔn)

· 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?qū)崟r(shí)狀態(tài)引腳