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ST(意法半導(dǎo)體)經(jīng)Qi認(rèn)證的無線電源解決方案:充分激發(fā)無線的力量

中芯巨能 ? 2023-10-05 14:01 ? 次閱讀
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為了給個(gè)人電子設(shè)備提供安全高功率無線充電,產(chǎn)品必須解決一系列設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和難題,其中包括能效、通信可靠性、異物檢測(cè)(FOD),以及過熱、過壓和過流等保護(hù)。

作為無線充電WPC聯(lián)盟的資深成員,意法半導(dǎo)體多年來一直基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Qi無線充電系統(tǒng)平臺(tái)提供設(shè)計(jì)解決方案,為行業(yè)提供一套功能完整的收發(fā)解決方案。

一、ST經(jīng)Qi認(rèn)證的無線電源解決方案

意法半導(dǎo)體的無線電源解決方案能夠?qū)崿F(xiàn)更快的高功率充電,從而提供更好的用戶體驗(yàn)。關(guān)鍵的安全功能可確保為終端用戶提供保護(hù),而ARC模式等突破性創(chuàng)新則可以幫助客戶打造涉及無線電源的優(yōu)秀市場(chǎng)解決方案。專有的意法半導(dǎo)體超級(jí)充電(STSC)協(xié)議可實(shí)現(xiàn)最高達(dá)100W傳輸功率的快速充電。

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意法半導(dǎo)體提供全行業(yè)品類齊全的無線充電產(chǎn)品組合(1W到100W),包括符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電電源接收器和發(fā)射器,產(chǎn)品完全符合無線充電聯(lián)盟的Qi規(guī)范要求。憑借專有的硬件技術(shù)、軟件算法和STSC協(xié)議,為用戶提供高效、安全且空間自由度出色的解決方案以及針對(duì)定制解決方案的設(shè)計(jì)導(dǎo)入支持服務(wù)。獨(dú)特的無線充電軟件和開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)可加快產(chǎn)品上市速度。此外,ST還與無線充電聯(lián)盟(WPC)和無線充電線圈制造商保持密切合作。

(一)主要特性

意法半導(dǎo)體的無線電源解決方案主要特性包括:

1、Qi無線充電:符合Qi標(biāo)準(zhǔn),確保與其他Qi認(rèn)證產(chǎn)品一同使用時(shí)可提供一致、安全且簡(jiǎn)單的用戶體驗(yàn);

2、異物檢測(cè)(FOD):FOD能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確的檢測(cè),并有助于避免在充電期間出現(xiàn)過熱情況;

3、更大的空間自由度:專有的自適應(yīng)整流器配置(ARC)模式將所有方向的檢測(cè)距離提高了50%;

4、快速充電:擴(kuò)展功率配置文件(EPP)最多可將充電時(shí)間縮短三分之一;

5、高效率:內(nèi)置電源管理功能可實(shí)現(xiàn)出色的能源效率;

6、保護(hù)功能:保護(hù)措施包括片上熱管理、過電壓和過電流保護(hù),可有效防止出現(xiàn)過熱情況;

7、反向充電模式:接收器可以充當(dāng)無線發(fā)射器,無需改變?nèi)魏斡布O(shè)計(jì);

8、可持續(xù)解決方案:充電插座會(huì)占用空間并使水和灰塵進(jìn)入設(shè)備;因此避免使用這些插座可以延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命;

9、降低BOM:減少使用分立元件以簡(jiǎn)化無線功率發(fā)射器系統(tǒng);

10、通信接口:內(nèi)置的I2C、UART、SPI和GPIO接口可以簡(jiǎn)化參數(shù)配置。

(二)主要應(yīng)用

ST無線電源充電解決方案目前在中高功率應(yīng)用中占有重要地位,備受全球智能手機(jī)制造商青睞,已廣泛應(yīng)用于快速充電智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、可聽戴設(shè)備、醫(yī)療應(yīng)用和工業(yè)工具等領(lǐng)域。比如,可用于個(gè)人電子產(chǎn)品領(lǐng)域的耳塞和耳機(jī)(TWS)、智能手機(jī)、平板電腦、電子閱讀器和可穿戴設(shè)備,醫(yī)療保健領(lǐng)域如超聲成像、病患監(jiān)測(cè)、藥物輸送等;工業(yè)應(yīng)用如工業(yè)工具、計(jì)量、泳池清潔器、家用機(jī)器人等。

ST提供完整的無線充電解決方案,包括無線充電器接收器(符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的無線充電IC具有更高的效率、增強(qiáng)的安全性,適用于更廣泛的應(yīng)用)和無線充電發(fā)射器(符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射器,確保為2.5 - 100W應(yīng)用提供快速穩(wěn)定的單/多線圈無線充電)。

二、符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的15W無線電源接收器解決方案

STWLC38是一款集成式無線電源接收器,旨在支持Qi 1.3感應(yīng)式通信協(xié)議規(guī)范,支持5W Baseline Power Profile和15W Extended Power Profile。超小尺寸的設(shè)計(jì)使其適用于從個(gè)人應(yīng)用到工業(yè)應(yīng)用的各種無線電源解決方案,如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、健身追蹤器、可聽戴設(shè)備、資產(chǎn)追蹤設(shè)備,以及醫(yī)療保健設(shè)備。

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這款高效的芯片具有諸多特性,包括用于提高空間自由度的自適應(yīng)整流器配置 (ARC)模式、用于提升編程靈活性的嵌入式32KB RRAM,以及片上熱管理和保護(hù)功能。

STDES-WLC38TWS參考設(shè)計(jì)基于STWLC38,適用于2.5W Qi-BPP可聽戴設(shè)備應(yīng)用。這款參考設(shè)計(jì)配備了TWS線圈,非常適合真無線立體聲快速實(shí)施解決方案,可以讓用戶快速啟動(dòng)與2.5W Qi BPP兼容的無線充電接收器項(xiàng)目。ST為該參考設(shè)計(jì)提供了豐富的文檔信息,可使用基線功率配置文件(BPP)開發(fā)2.5W充電項(xiàng)目。

用戶可以通過I2C接口訪問和修改不同的配置參數(shù),根據(jù)不同應(yīng)用程序的需要定制設(shè)備的操作。使用板載USB-to-I2C橋接器,用戶借助STSW-WPSTUDIO圖形用戶界面(GUI),可以監(jiān)控STWLC38運(yùn)行狀態(tài)。

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該參考設(shè)計(jì)的主要功能包括:

1、傳輸功率高達(dá)2.5W;

2、兼容Qi 1.3;

3、集成的高效同步整流器和帶輸出電流限制控制的低壓降調(diào)節(jié)器;

4、輸出5V基線功率分布;

5、增強(qiáng)空間自由度的自適應(yīng)整流器配置(ARC)模式;

6、用于異物檢測(cè)(FOD)的精確電壓/電流測(cè)量;

7、片上熱管理和保護(hù)。

三、符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的感應(yīng)式無線電源發(fā)射器解決方案

STWBC86是一款符合Qi標(biāo)準(zhǔn)的高度集成感應(yīng)式無線電源發(fā)射器,支持最高5W應(yīng)用,只需少量的外部BOM數(shù)。由于集成了低阻抗全/半橋逆變器,可實(shí)現(xiàn)高效率和低功耗。I2C接口支持自定義固件和平臺(tái)參數(shù),并且可以使用嵌入式FTP進(jìn)行配置。額外的固件補(bǔ)丁還提高了STWBC86的應(yīng)用靈活性。倒裝芯片封裝和低BOM數(shù)使之適用于小尺寸的應(yīng)用。

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STDES-WBC86WTX參考設(shè)計(jì)基于STWBC86,專為無線電源發(fā)射器應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它可以為STDES-WLC38WA板提供高達(dá)2.5W的功率,該板具有適當(dāng)?shù)腞x線圈尺寸,以保證STDES-WBC86WTX的良好性能。

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使用外部USB-to-I2C橋接器,用戶借助STSW-WPSTUDIO圖形用戶界面(GUI),可以監(jiān)控STWBC86運(yùn)行狀態(tài)。STDES-WBC86WTX具有多種安全機(jī)制,可提供超溫、過電壓和限流保護(hù)。

該參考設(shè)計(jì)的主要功能包括:

1、發(fā)送至接收器的功率最高可達(dá)2.5W(5V/0.5A);

2、寬輸入范圍:5至20V;

3、集成的驅(qū)動(dòng)器和高效半橋/全橋逆變器;

4、32位64MHz Arm?Cortex? M0+微控制器,帶8KB SRAM;

5、片上熱管理和保護(hù)。

文章來源:意法半導(dǎo)體官網(wǎng)

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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