苹果新专利能否在无线充电市场掀起新的活力?
也就是说,在无线充电时,感应电流可以直接通过前面的显示屏,不需要在背面反转手机。苹果全新的无限充电方式无疑会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,有线充电器是其最重要的配件,但是充电线的疯狂缠绕让我们感觉在便利的时代失去了自由。
在这种情况下,无线充电应运而生。
现在我们给便携设备充电的时候,常用的方法还是用充电器通过电源线供电。而无线充电技术不需要使用连接器、金属触点等介质,只需要放在充电底座上就可以充电。无线充电不需要常规的充电器和电源线,可以提高设备的防水性和可靠性,不存在连接器不良的情况。同时,无线充电设备具有标准规格,一个供电设备可用于多种终端。
从技术分类上,无线充电可以分为电磁感应无线充电、电磁谐振无线充电和射频(RF)无线充电三大类。
目前比较流行的无线充电是电磁感应充电,市面上大部分支持无线充电的手机和耳机基本都采用这种方式。电磁感应充电的原理并不复杂:电流通过线圈,线圈产生磁场,磁场在附近的线圈上产生感应电动势产生电流。这种充电方式的充电转化率通常在70%以上,成本较低,因此推广较快。但充电时,充电器和被充电设备都必须有线圈,而且两者的线圈必须对齐,在触碰下能正常工作。
为了解决上述问题,出现了电磁振动无线充电技术。其原理是发射机与接收机以相同的* * *振动频率相遇,通过* * *振动效应传输功率。可以像电磁感应充电一样不用对准线圈的位置就可以充电,而且可以在更大的范围内(约10cm)充电,但其缺点是充电效率低,距离越远,传输功率越大,损耗越大。
实际上,上述两种无线充电技术在本质上并不是真正的“无线”,设备需要与充电底座保持一定距离才能实现电力传输。
为了实现真正的无线充电,无线射频技术应运而生。这种新型的远距离充电技术通过发射器的天线辐射出无线电波,接收装置接收无线电波携带的能量,完成“远距离充电”。这种收费方式覆盖的范围比前两种技术要广得多。
目前手机无线充电使用的电磁感应技术比较有限,但由于技术难度低,成本低,被厂商广泛使用。但是由于这种技术的一些明显的局限性,手机无线充电并不是特别普及,有线充电仍然占据了绝大多数的充电方式。
电磁感应无线充电的短板有很多:充电时线圈需要对齐,充电距离要求近,可充电设备数量少。这三个缺点限制了电磁感应无线充电的发展。
关于充电线圈的对齐,实验表明,如果设备没有磁引力,就无法自动将充电的无线充电器与手机对齐。即使手机和无线充电器仔细对准线圈位置,在电-磁-磁-电转换过程中,无线充电也比有线充电多耗电39%。因为这部分电能实际上并没有充到手机的电池里,相当于被简单的浪费掉了。
当真正成熟的、低成本的电磁振动和射频无线充电器出现时,无线充电才能真正实现大家想象的远高于插电式充电的便利性。或许在消费电子领域,无线充电技术会从现有的电磁感应无线充电直接过渡到空气充电。从有限无线到真正无线。
为了解决无线充电可能存在的能量损耗和速度慢的问题,无线充电的功率也随之增大。从最初的5W到后来的30W,2021年,很多芯片和终端厂商都推出了40W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,无线发射线圈负责将能量发送出去;接收端一般安装在电子产品上,负责接收电能。一般来说,在无线充电解决方案中,接收端的芯片和系统集成设计利润更高,技术壁垒相对较高。
瑞萨最新60W无线充电接收芯片
2021 1 10月,瑞萨电子推出全球首款60W功率的无线电源接收器P9418,可为智能手机、便携式电脑、笔记本设备打造更快速的无线充电。P9418无线功率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,集成度高。它属于单芯片无线功率接收器/发射器IC,可以配置为通过磁感应发送或接收交流功率信号。
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6月165438+10月,ST推出最新一代Qi无线超级快充芯片STWLC88。新品输出功率高达50W,可满足消费者无需插电即可快速为手机、平板、笔记本电脑等个人电子产品供电的需求,在安全性和充电速度上堪比有线充电。在手机无线充电的应用上,新一代50W无线充电IC的充电速度是上一代的两倍。
Volta半导体大功率无线充电芯片
其实在大功率无线充电方面,国内芯片厂商也在发力。在无线充电芯片领域,沃达丰半导体推出了NU1619(40W)和Nu119A (50W)的接收器芯片,以及NU1513(45W)和Nu1025(。
小米11的无线充电接收器方案选用芯片NU1619。
2021,11年10月,沃达丰半导体推出了其第三代无线充电SOC芯片NU1708,这是一款支持5~30W无线充电的全集成发射芯片,结合了传统的第一代和第二代MCU芯片以及电源全桥两种芯片,并将外围元器件从70个左右减少到20个左右。
南芯半导体推出大功率TRX双向无线充电芯片。
南新半导体还继续增加其在无线充电发射器和接收器方面的R&D投资。2021、10年,南芯推出两款重磅产品:第三代发射机15W SOC芯片SC9608和首款大功率50W RX接收机芯片SC9621。
TX SOC芯片SC9608凭借其高集成度,一经推出就受到了众多客户的追捧,并已在多家客户投入试产。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,从发射机配件市场正式进军手机市场,为手机厂商提供了更具竞争力的产品选择。
应用场景的无限性带动了无线充电向汽车领域的渗透,车载无线充电也破土动工。车载无线充电也摆脱了充电线的束缚,提高了便利性和行车安全性。目前,许多国内外厂商都推出了针对汽车应用的无线充电解决方案。
恩智浦车载无线充电芯片
恩智浦车载多设备无线充电方案提供三款主控芯片,分别是MWCT 22 C3 a/MWCT 20 c3a/MWCT 2013A,是恩智浦第二代无线充电发射芯片。与上一代芯片相比,他们主要是优化了芯片的外围电路和传导损耗,支持两个隔离通道,只需要一个芯片就可以为一个终端上的两个无线接收设备充电,既减少了BOM成本,又降低了成本。
Vda半导体车辆仪表变送器智能控制芯片
2021 65438+2月,沃达丰半导体两款用于无线充电和发射的智能全桥芯片NU8015Q和NU8040Q通过车规认证。两款芯片均为无线充电发射器智能控制芯片,芯片内部集成全桥MOS晶体管和驱动器,其中NU8015Q支持最高15W的无线充电输出,支持4V-21V的电源电压范围。NU8040Q支持40W无线充电输出,4V-21V电源电压范围和-40至105环境温度范围。
亿充半导体为比亚迪和华为联合推出的快充技术提供解决方案。
在汽车领域,易充半导体还为比亚迪和华为联合推出的50W超级无线快充技术提供了一整套解决方案。2012年,亿充半导体研发出全球首个车载无线充电方案,在丰田四款车型上成功量产,并持续出货至今。此次推出的50W无线充电车载前置解决方案,是在第一代产品经验的基础上,基于1000多万片IC的量产出货开发的车标芯片CPSQ8100。CPSQ8100专为无线充电系统设计,集成了所有低功耗部分,包括无线充电协议、MOS驱动电路、Q值检测和解调电路。
无线充电时代的风暴早早来袭,国内外芯片厂商也积极布局,看准了无线充电的无线化、无限化发展趋势,毅然决然地走在了自己的道路上。相信在这场风暴中,他们也能描绘出无线充电时代的蓝图。