安森美半導(dǎo)體配合市場趨勢的無線充電方案

　　近年來，無線通信市場發(fā)展日新月異，各種新興的電子產(chǎn)品層出不窮，不斷方便我們的日常生活。作為全球領(lǐng)先的高性能、高能效半導(dǎo)體方案供應(yīng)商，安森美半導(dǎo)體憑借廣博的技術(shù)專長及微型化封裝優(yōu)勢，以智能手機、逾1,000萬像素的高分辨率拍照、大功率要求、快速充電及無線充電、LTE等領(lǐng)域為通信市場增長動力，為智能手機、平板電腦、可穿戴設(shè)備等無線及便攜式應(yīng)用提供寬廣陣容的產(chǎn)品及方案，包括用于拍照模塊的圖像傳感器、自動對焦和光學(xué)影像穩(wěn)定方案、電源和電池管理(包括智能有線及無線充電)、RF調(diào)諧、ESD保護、共模濾波器、EEPROM等等，持續(xù)推動無線及便攜市場的高能效創(chuàng)新。

　　無線充電市場趨勢

　　對于所有需要電池的便攜式產(chǎn)品，無線充電無疑是一大令人興奮的新技術(shù)，可以擺脫充電器和線纜的束縛，隨時隨地進行充電。

　　早期的手機有線充電器規(guī)格為5 V/1 A，隨著智能手機、平板電腦的興起，以及這類便攜產(chǎn)品更快的應(yīng)用程序處理器、更快的無線上網(wǎng)速度、更大的屏幕及更大容量電池的發(fā)展趨勢，充電器也逐漸演進至3種充電方案：1)智能充電器，規(guī)格為5-12 V/1-4 A，能效視乎智能手機廠商與墻插式適配器制造商的設(shè)計。2)移動電源On-the-Go(OTG)或一般稱為充電寶，能效視乎設(shè)計。3)無線充電。

　　無線充電技術(shù)于2015年開始加速發(fā)展，當(dāng)前已有智能手機廠商為手機添加無線充電模塊，以增強其產(chǎn)品競爭優(yōu)勢，但只限于第一代的緊耦合技術(shù)。無線充電除了緊耦合方案，還有松耦合，以及兼容緊耦合和松耦合的多模方案。

　　無線充電的愿景，是無論何時何地，無需配對或兼容的插座和線纜就可對電子設(shè)備進行充電。然而，第一代緊耦合或磁感應(yīng)無線充電技術(shù)在實現(xiàn)此一愿景方面有很大局限性：必須將設(shè)備置于充電墊上并對準精確的位置，其充電范圍有限且不能同時為多個設(shè)備充電，也不能在金屬附近使用。緊耦合技術(shù)采用100至200kHz的頻率范圍，而金屬在此范圍有最高的熱感應(yīng)，所以在有硬幣或鑰匙等金屬物體附近無法使用緊耦合方案進行無線充電，否則將構(gòu)成安全隱患。

　　基于松耦合或磁共振或品牌稱為Rezence的下一代的無線充電技術(shù)是基于空間自由的概念，擴展無線電源應(yīng)用“超越充電墊”和配件市場至幾乎任一移動電子設(shè)備或表面，采用6.78 MHz頻率，不僅克服上述緊耦合技術(shù)的局限性，而且通過使用現(xiàn)有藍牙智能技術(shù)，最大限度地降低對制造商的硬件要求，也令將來實現(xiàn)智能充電區(qū)成為可能，使得無論是在家里還是在公共場所，都可將多臺無線及便攜設(shè)備自由地放置到任意表面隨時隨地進行充電，從而形成無線充電生態(tài)圈。這是因為在這些表面下安裝有無線功率發(fā)射器，電力傳輸會根據(jù)發(fā)射器功率級別(Class)和相應(yīng)的接收器功率類別(Category)及需要充電的設(shè)備數(shù)量而進行。例如，級別為3的發(fā)射器可傳輸16 W的功率，而智能手機的接收器類別為3即6.5 W，那么它可同時為2臺智能手機充電。由于能同時為多個不同功率要求的設(shè)備充電，松耦合無線充電技術(shù)將是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。

　　圖1. 松耦合比較緊耦合

　　今年6月，電力事業(yè)聯(lián)盟(PMA)和無線電力聯(lián)盟Alliance for Wireless Power(A4WP)合并，合并后的聯(lián)盟最近正式宣布更名為AirFuel Alliance，將致力整合緊耦合和基于Rezence的松耦合技術(shù)，開始是實現(xiàn)多模無線充電，即磁感應(yīng)和磁共振并存一段時間，但最終會朝向松耦合發(fā)展，并預(yù)計會成為無線充電的標準，也會為世界大部分的市場所采納。AirFuel Alliance擁有全球科技品牌、供應(yīng)鏈和市場領(lǐng)導(dǎo)者組成的超過195家公司成員，如高通、三星、聯(lián)想及安森美半導(dǎo)體等，且其在產(chǎn)業(yè)的勢頭還在迅猛擴增。值得一提的是，安森美半導(dǎo)體的應(yīng)用產(chǎn)品部執(zhí)行副總裁兼總經(jīng)理高騰博(Bob KIosterboer)代表公司出任董事會。

　　標準的統(tǒng)一是無線充電得以大量普及的重要因素。AirFuel Alliance已發(fā)布Rezence基本系統(tǒng)標準(BSS) 1.2.1標準，并與中國通訊標準化協(xié)會(CCSA)、日本橫須賀研究園寬帶無線論壇(BWF)和韓國電訊技術(shù)協(xié)會(TTA)簽署了合作協(xié)議，旨在采納該最新標準作為各自獨立管理的國家無線電力傳輸技術(shù)標準元素。此外，藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)也已發(fā)布包含Rezence無線充電標準的藍牙低能耗(BLE)配置檔。美國已通過首個松耦合無線充電的發(fā)射器，預(yù)計采用松耦合的終端電子設(shè)備將于今年底或2016年初面世。相信配置發(fā)射器和接收器的基礎(chǔ)設(shè)施就緒，松耦合的發(fā)展指日可待。