近日,有消息披露了苹果申请的一项专利,未来的iPhone机型的不仅能够允许对其他设备进行无限充电,而且不需要再进行“背对背”式充电。
也就是说,无线充电时感应电流能够直接通过前面的显示屏,而不需要将手机反过来在背面进行。苹果全新的无限充电方式,无疑又给无线充电的未来带来一场新的风暴。
而无线充电本身,就是一场风暴。
科技 的发展让我们离“束缚”越来越远。对于各类电子产品来说,有线充电器是它们最重要的配件,但是疯狂缠绕的充电线让处于万物便捷时代的我们觉得失去了自由。
在这种情况下,无线充电应运而生。
如今,当我们向便携式设备充电时,比较普遍的方法仍然是用充电器经过电源线供电。而无线充电技术不用通过连接器、金属接点等作为媒介,只需放在充电座上就可以充电。无线充电不需要常规意义上的充电器和电源线,所以能提高设备的防水性、可靠性,没有连接器不良的情况发生,同时无线充电设备具有标准规格,一个供电装置能用于各种终端。
从技术分类来看,无线充电有三个大类:电磁感应无线充电、电磁谐振无线充电和射频(RF)无线充电。
目前普及的无线充电是电磁感应式充电,市面上绝大多数支持无线充电的手机、耳机用的基本都是这种方式。电磁感应式充电的原理并不复杂:电流通过线圈,线圈产生磁场,磁场对附近线圈产生感应电动势从而产生电流。这种充电方式的充电转化率通常在70%以上,成本也低,所以普及起来比较快。但是在充电时,充电器和被充电设备都得有线圈,而且两者的线圈必须对齐,并在触碰下才能正常工作。
为了解决以上问题,电磁共振式无线充电技术出现了。它的原理是发送端遇到共振频率相同的接收端,由共振效应进行电能传输。它不需要像电磁感应式充电一样对齐线圈的位置就能充电,并且可以在更大的范围(10cm左右)内实现充电,但它的缺点是充电效率较低,并且距离越远,传输功率越大,损耗也就越大。
其实,以上两种无线充电技术本质上都并非真正的“无线”,还需要设备与充电底座保持一定距离才能实现电量传输。
为了实现真正的无线充电,无线射频技术又应运而生。这种全新的隔空充电技术,通过发射装置的天线辐射无线电波,接收装置接收无线电波上承载的能量来完成“隔空”充电,这种充电方式覆盖的范围比前两种技术远得多。
目前,手机无线充电采用的电磁感应式技术相对来说局限性较大,但由于其技术难度较低,成本低,所以被厂商广泛使用。但是由于该技术也存在一些明显的局限性,手机无线充电并没有特别高的普及度,有线充电依旧占据了充电方式的绝大半江山。
电磁感应无线充电短板较多:充电时需要对齐线圈,充电距离要求较近,同时可充电设备的数量较少。这三大短板限制了电磁感应无线充电的发展。
关于对齐充电线圈问题,曾有实验表明,如果设备不带磁吸的话,就无法自动对齐充电的无线充电器与手机,即便手机和无线充电器仔细对准了线圈位置,但是在电-磁-磁-电的转换过程,无线充电比有线充电多消耗了39%的电能。由于这部分电能实际上并没有充入手机电池中,所以相当于就是纯粹被浪费掉了。
当真正成熟的、低成本的电磁共振和射频无线充电器出现后,无线充电才能真正实现大家想象中的那种远高于插线充电的便利性。也许在消费电子领域,无线充电技术将从现有的电磁感应无线充电直接过渡到隔空充电。从有限的无线,发展到真正的无线。
为了解决无线充电可能存在的能量损耗和慢速的情况,无线充电的功率也随之变大。从最开始的5W到后来的30W,2021年很多芯片和终端厂商都推出了40和50W的无线充电产品。
无线充电解决方案主要由接收端和发射端组成。发射端与电源连接,负责发送电能,无线发射线圈负责把能量发送出去;接收端则一般安装在电子产品上,负责接收电能。一般来说,无线充电解决方案中,接收端的芯片与系统集成设计的利润要高一些,技术壁垒也相对较高。
瑞萨最新的60W无线充电接收芯片
2021年1月,瑞萨电子推出全球首款60W功率的无线电源接收器P9418,可以为智能手机、便携式电脑、笔记本设备打造更快的无线充电。P9418无线电源接收器采用瑞萨独有的WattShare技术,可在单个芯片中提供高达60W的功率,而且集成度高,属于单芯片无线功率接收器/发送器IC,可配置为通过磁感应来发送或接收AC电源信号。
ST的50W无线充电解决方案
ST也是无线充电领域的重要玩家,2020年11月,ST推出最新一代Qi无线超级快充芯片 STWLC88。新产品的输出功率高达50W,能满足消费者在无需插电的情况下即可迅速为手机、平板、笔记本电脑等个人电子产品补给电力的需求,无论是安全性或是充电速度上都堪比有线充电。在手机无线充电应用方面,新一代50W无线充电IC的充电速度是上一代产品的两倍。
伏达半导体的大功率无线充电芯片
其实,在大功率无线充电方面,国内的芯片厂商也正在发力。在无线充电芯片领域,伏达半导体已经推出了NU1619(40W)和NU1619A(50W)的接收器芯片,以及NU1513(45W)和NU1025(40W)的发射芯片。
小米11的无线充电接收器方案选用的就是NU1619这颗芯片。
2021年11月,伏达半导体推出了旗下第三代无线充SOC芯片NU1708,这是一款支持5~30W无线充电的全集成发射端芯片,将传统一、二代产品的MCU芯片和功率全桥两颗芯片合二为一,并将外围元件数量从70个左右降低为20个左右。
南芯半导体推出大功率TRX双向无线充芯片
南芯半导体也在持续加大在无线充电发射端及接收端的研发投入。2021年10月,南芯推出了两款重磅产品:第三代发射端15W SOC芯片SC9608和首款大功率50W RX接收芯片SC9621。
TX SOC芯片SC9608凭借其极高的集成度,一经推出就受到了众多客户的追捧,目前已经在多家客户试产。而RX SOC芯片SC9621的推出,也标志着南芯的无线充电布局进一步拓宽,从发射端配件市场正式进军手机市场,为手机厂商提供更多有竞争力的产品选择。
应用场景的无限性驱使了无线充电向 汽车 领域的渗透,车载无线充电也破土而生。车载无线充电同样也摆脱了充电线的束缚,提升了便捷性和行车的安全性。目前已有不少国内外厂商推出了针对于 汽车 应用的无线充电解决方案。
NXP车载无线充电芯片
NXP的车载多设备无线充电方案提供了MWCT22C3A/MWCT20C3A/MWCT2013A三款主控芯片作为选择,这三款芯片是NXP的第二代无线充电发射器芯片,较前一代芯片主要是对芯片的外围电路和导通损耗进行了优化,支持两个隔离通道,仅需单一芯片就可以在一个终端上为两台无线接收设备充电,不但降低了BOM成本,也减少了物理引脚的使用,为 汽车 制造商创造了更大的利润空间。
伏达半导体车规级发射端智能控制芯片
2021年12月,伏达半导体两颗用于无线充电发射的智能全桥芯片NU8015Q和NU8040Q通过车规级认证。这两款芯片均为无线充电发射端智能控制芯片,芯片内部集成全桥MOS管和驱动器等电路,其中NU8015Q支持最高15W无线充电输出,支持4V-21V供电电压范围。NU8040Q支持40W无线充电输出,支持4V-21V供电电压范围,支持-40 到105 环境温度范围。
易冲半导体为比亚迪与华为联合推出的快充技术提供解决方案
在 汽车 领域,易冲半导体也为比亚迪与华为联合推出的50W超级无线快充技术提供了整套解决方案。易冲半导体2012年开发出全球首款车载前装无线充电方案,并在TOYOTA四款车型上成功量产,持续出货至今,本次推出的50W无线充电车载前装解决方案,更是在第一代产品经验的基础上,基于量产出货超千万颗的IC而打造的车规级芯片CPSQ8100开发。CPSQ8100专为无线充电系统设计,将低功耗部分全部集成,包含无线充电协议,MOS驱动电路,Q值检测,解调电路等。
无线充电时代风暴早早来袭,国内外芯片厂商也积极布局,看透无线充电无线又无限的发展趋势,笃定的走在自己的道路上。相信在这场风暴里,他们也可以描绘一幅无线充电时代的蓝图。
实现了,雷蛇这次伴随新款Razer Phone2手机同步揭晓了旗下首款无线充电座,型号为RC30-025903,黑色外观,采用立式设计。雷蛇无线充到店体验:USB-C接口、12V 2A输入-充电头网
官方给出的指导报价为99.99美金,约人民币686元,这个价格在无线充产品中不算便宜。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)