集成是关键 - 深挖无线充电潜能，这些点你都得知道

　　集成是关键

　　现在，一个单一的高集成度IC能够实现所有这些功能，可使一个典型的发射器或接收器所需的元件数量显著降低，如图1所示。这使得制造商显著降低物料清单成本，并且简化设计，使装配更加简单。

　　

　　图2：以单芯片发射器和接收器IC集成实现的无线充电系统功能模块图。

　　在一个WPC兼容无线充电系统中，在发射器端的半桥或全桥逆变器把施加的直流电压变换为交流电流后流经线圈，单线圈A1、A5或A11型，以及三线圈A6型等各种线圈配置均可适用。交流电流会在接收器线圈感应出交流电压，接收器中包含有一个同步全桥整流器，可将该交流电压转换成直流电压，然后该直流电压采用一个DC/DC开关稳压器或低压差（LDO）线性稳压器进行调节。

　　IDT公司拥有一系列高集成度发射器和接收器IC，可以支持多种线圈配置、逆变器架构、发射器端输入电压范围、以及各种接收器架构，可以选择采用一个开关稳压器或LDO稳压器，以及选择一个集成式状态机（state machine）或微控制器。

　　在这些器件中，支持Qi A1/ A10低功率规范解决方案的IDTP9030是IDT公司的第一代产品，也是世界上第一个支持单芯片无线充电发射器设计的IC。使用IDTP9030或者IDT公司第二代支持A5/All线圈配置应用的器件IDPT9038，可以最大限度地减少对于额外的外部元件的需求，如图3所示。

　　

　　图3：单芯片IDTP9038发射器IC在A5/ A11线圈配置中最大限度地减少芯片和外部无源组件数量。

　　IDTP9038集成的一个高效全桥逆变器可支持A5/A11 WPC线圈配置，并可将输入的直流电压转换成交流的线圈电流。IDTP9038还拥有调制器/解调器模块，可以检测、解调和解码WPC兼容的通信分组包。IDTP9038另外集成有一个RAM / ROM微控制器，可执行输入的解码分组包，并调整工作点，使发射功率调整匹配至接收器。IDTP9038具有多种工作模式，可支持WPC和PMA标准以及客户专有协议，通过动态检测和协议之间的切换可使无线功率传输具有最大的灵活性。

　　此单芯片发射器IC IDTP9038还实现了IDT公司的多层FOD，确保用户不会被暴露在例如金属物体被放置在充电台上造成的温度过高等不安全条件下。多层FOD技术涵盖并检测所有的应用场景，例如电话在充电之前充电台上被放置了一个金属物体，或者金属物体粘在手机背面，或者充电时在手机和充电台之间插入了金属物体等。采用单芯片IC IDTP9038设计无线充电发射器，总共只需要30个零部件，而成本也不到传统分立方案的三分之一。

　　IDTP9038是业界第一个兼容Qi规范、支持5V输入电压的单芯片无线充电发射器解决方案，它秉承了IDTP9030的功能和特性。更重要的是，它在业界第一次集成了反向通道通信（back channel communication）功能。这使得发射器与接收器能够进行通信和交换数据，并提供安全的双向认证（2-way authentication）。IDTP9038还有一个专用的控制电路，可以把EMI性能控制在10dB，低于CISPR要求的水平，从而不用再担心与其他敏感电子设备的干扰。

　　采用IDT接收器芯片实现的内置有无线充电能力、并且适合采用充电台充电的移动设备已经面市。这些包括LG公司最新款G3智能手机，该款手机具有许多最先进的功能，其中之一即是采用IDT公司兼容WPC标准的单芯片无线充电接收器IC IDTP9025A实现的小巧无线充电功能。IDTP9025也可理想适用于无线手持设备、手机充电套筒、以及平板电脑等。

　　对于可穿戴设备等要求非常小形状尺寸的应用，IDTP9026在一个40引脚2.21 mm x 3.41mm芯片级封装（CSP）内集成有一个电池充电电路和无线功率接收器。采用IDTP9026实现的总体解决方案尺寸小于30 mm2，而其他可用的解决方案尺寸高达65 mm2。IDTP9026与IDTP9038无线充电发射器IC完全兼容，IDTP9038集成有一个完整的H桥逆变器，是业界第一款兼容WPC标准、并支持5V输入的单芯片发射器方案。

　　结论

　　作为便携式通信基础设施的一个重要方面，无线充电正蓄势待发。行业分析师和许多商业机构现在确信，广大的消费者将会用家里、机场和汽车里的充电台给他们的手机进行无线充电。

　　随着支持广泛互操作性的完善的行业标准已经到位，无线充电行业需要符合这些标准的高集成度发射器和接收器，这样才可以发挥其作为便携设备用户首选的随处充电方法的全部潜力。

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