无线充电技术解决方案

国外研发无线充电技术(包括芯片/方案/发射接收器件)的企业主要包括了IDT、TI、Freescale、高通、博通、NXP、Fulton、Energous、Delphi、松下、东芝、富士通等。

国内则有中惠创智、新页、中兴、劲芯微、美嗒嗒、微鹅、斯普奥汀、华润矽科、新捷、伏达、以及台湾凌阳等。

在无线充电发射器上放置不同的接收器，接收器可为不同的装置从小电力的耳机到大功率的笔记型计算机，因此一个成熟的解决方案首先应该要能检测到对应不同的目标物；而每个接收装置的电力需求会有所不同，这时发射器需要能自动调节功率输出进行供电。
一般无线充电步骤分为：检测、通信、供电三个阶段：

（1） 检测阶段：识别可供电设备及异物（FOD）

当接收器放置在发射器工作范围内，发射器检测是否是一个接收器靠近

（2） 通讯阶段：进行身份认证

发射器发送数据包，并且为接收器供电启动接收器，之后接收器回复响应数据完成身份的认证

（3） 充电阶段：进行电能传输

在身份认证后，发射器根据接收器的设备类型，选择相应的功率等参数，为接收器充电

以Qi标准为例，整体流程如下：

图：Qi标准通讯流程
现今无线充电系统都采用共振的方式进行设计，在架构上都大至相同有下列这些构造：发射器内有
• 直流电源输入
• 频率产生装置
• 切换电力的开关
• 发射的线圈与电容谐振组合
接收器内有
• 接收的线圈与电容谐振组合
• 整流器;
• 滤波与稳压器
• 直流电源输出

3.1 IDT无线IC方案

图：IDT无线发射与接收IC

IDT公司的无线充电技术解决方案具备高集成度，提供单芯片SOC解决方案，支持QI-LOGOWPC认证，并且兼容POWERMATE模式；具有加密通讯（FSK、ASK实现），异物检测模式功能。IDT目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。

IDT的无线充放电IC在无线充电效率在15W时最高可达87%，提高了系统的热性能，可以媲美传统的有线充电架构。其内部处理器基于32位ARM Cortex-M0架构，通过I2C通讯控制，并且提供了扩展的数字IO引脚以及相关软件库。

图 ：IDT无线充电解决方案原理
成本评估参考：
芯片 价格 ()P9242−RNDGI(15WTransmitter)$<span\; style="font-family:华文行楷;">)</span>\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">P</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">9242</span>}<span\; style="font-family:华文行楷;">-</span>\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">R</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">N</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">D</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">G</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">I</span>}<span\; style="font-family:华文行楷;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">15</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">W</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">T</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">r</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">a</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">n</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">s</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">m</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">i</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">t</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">t</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">e</span>}\mathrm{<span\; style="font-family:华文行楷;">r</span>}<span\; style="font-family:华文行楷;">)</span>$ 4.4
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P9025AC-RNBGI (5W Receiver) $ 3.2

3.2 恩智浦MW系列无线充电IC方案：

恩智浦提供的解决方案涵盖5 W的低功耗产品到15 W的中等功耗产品，适用于消费电子、工业控制和汽车电子市场，包含发送器/接收器控制器IC、相关软件、评估板和参考设计。该软件包含实现核心充电功能所需的全部资源，还提供了用于定制和增加功能的API。

图：恩智浦MW系列无线充电IC
成本评估参考：

3.3 TI （BQ系列）无线充电方案

TI是最早量产无线充电方案公司。其中10W无线充电解决方案中，从发射端输入到接收端输出效率可以达到84%。
接收器功能框图：

发射器功能框图：

此外，TI推出的第三代无线电接收器芯片bq51020和bq51021，以及世界第一个达到WPC1.1和PMA标准的双模型集成电路bq51221，这些接收器解决方案已达到96%的超高效率。从而完全消除了在5W的条件下，应用于智能手机及其他便携式设备中全面运转的散热问题。  

3.4 东芝无线IC方案

东芝公司旗下存储与电子元器件解决方案公司也有宣布,使用东芝“TC7718FTG”15W无线充电发射器IC的无线充电发射器系统经认证符合无线充电联盟(WPC)制定的Qi v1.2 EPP(扩展功率分布)标准。该系统采用支持简单系统配置的MP-A2 (由无线充电联盟定义的使用12V单线圈的无线充电发射器系统) ，通过Qi认证的MP-A2发射器系统。

东芝推出无线充电接收器IC——“TC7766WBG”,该产品经认证符合无线充电联盟(WPC)制定的Qi v1.2 EPP(扩展功率分布)标准。TC7766WBG是通过Qi认证的15W接收器IC。