在科技力量的驅(qū)動(dòng)下，人類已經(jīng)成功地從有線通訊時(shí)代步入到了無(wú)線通訊時(shí)代，于是無(wú)線充電技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。不過(guò)，隨著這一技術(shù)的迅速普及和廣泛應(yīng)用，與之相關(guān)的安全性和兼容性等問(wèn)題也備受關(guān)注。

為了給業(yè)內(nèi)提供一種更加安全可靠的解決方案，近日全球知名半導(dǎo)體制造商ROHM（羅姆）旗下的藍(lán)碧石科技株式會(huì)社（以下簡(jiǎn)稱“藍(lán)碧石科技”）開發(fā)出了功率高達(dá)1W的無(wú)線供電芯片組“ML766x”，旨在滿足可穿戴設(shè)備兼具無(wú)線供電和非接觸通信兩種功能的多樣化需求。

專注無(wú)線供電，為小型電子設(shè)備帶來(lái)更多選擇

說(shuō)起無(wú)線供電，可能很多人首先會(huì)想到給智能手機(jī)以及平板電腦充電的這類Qi供電。但對(duì)于小型可穿戴設(shè)備，例如腕式血壓計(jì)、智能手表、助聽(tīng)器等，Qi標(biāo)準(zhǔn)是不適用的。

據(jù)羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心主管吳娟女士介紹，Qi標(biāo)準(zhǔn)是全球首個(gè)推動(dòng)無(wú)線充電技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化組織——無(wú)線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，簡(jiǎn)稱WPC）制定的無(wú)線供電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具備通用性和便捷性兩大特征，無(wú)論是手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)，還是平板電腦、電子手表等產(chǎn)品，都能用Qi無(wú)線充電器為其充電。因此，該標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)線充電技術(shù)的大規(guī)模普及創(chuàng)造了可能。

所謂無(wú)線供電，其實(shí)就是利用電磁感應(yīng)、無(wú)線電波，以及共振作用，在接收端和發(fā)送端使用響應(yīng)的設(shè)備來(lái)發(fā)送和接收產(chǎn)生感應(yīng)的交流信號(hào)而進(jìn)行充電的一項(xiàng)技術(shù)，其原理類似于變壓器。由于充電器與用電裝置之間以電感耦合傳送能量，二者之間無(wú)需使用電線連接，因此無(wú)線供電及用電裝置可以做到無(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露。

不過(guò)，就現(xiàn)階段而言，無(wú)線供電在技術(shù)和應(yīng)用等方面還不夠成熟。吳娟指出，雖然在無(wú)線供電領(lǐng)域Qi標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)非常普及了，但其包括天線尺寸和芯片組在內(nèi)的系統(tǒng)尺寸仍然較大，因此很難安裝在可穿戴設(shè)備中。而藍(lán)碧石科技開發(fā)出的無(wú)線供電芯片組“ML766x”，則可以很好地滿足小型化這一市場(chǎng)需求。

據(jù)了解，此次藍(lán)碧石科技開發(fā)出的無(wú)線供電芯片組“ML766x”，搭載了包括“ML7661”（發(fā)射端）和“ML7660”（接收端）兩個(gè)LSI。其中，發(fā)射端的LSI是40pin WQFN的封裝；而接收端則有兩種封裝，一個(gè)是30pin WL-CSP，另一個(gè)是32pin WQFN。相較于上一代無(wú)線供電芯片組“ML763x”，此次推出的新產(chǎn)品系統(tǒng)尺寸更小、供電量更大。

多重優(yōu)勢(shì)加持，讓無(wú)線供電應(yīng)用場(chǎng)景更有智慧

為了進(jìn)一步說(shuō)明“ML766x”在實(shí)際應(yīng)用中的作用，吳娟則從兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

一是，以業(yè)內(nèi)超小的系統(tǒng)尺寸，實(shí)現(xiàn)高達(dá)1W的無(wú)線供電。

在下圖中我們可以看到，以Qi標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無(wú)線供電的產(chǎn)品，其使用頻率是110KHz-205KHz，最大供電量是15W，相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)尺寸包括天線、外圍元器件等達(dá)到了650mm2。而普通產(chǎn)品的最大供電量是0.5W，系統(tǒng)尺寸為330mm2，僅是Qi標(biāo)準(zhǔn)的一半。

與普通產(chǎn)品相比，“ML766x”這款新產(chǎn)品可以在系統(tǒng)尺寸縮小30%的同時(shí)，還能將最大供電量提高2倍，進(jìn)一步擴(kuò)大了可配備無(wú)線電源的應(yīng)用范圍。

那么，這是如何做到的呢？

吳娟解釋說(shuō)，在技術(shù)方面，“ML766x”可根據(jù)所需供電量?jī)?yōu)化控制傳輸功率，因此可抑制LSI主體的發(fā)熱量，從而實(shí)現(xiàn)了高達(dá)1W的無(wú)線供電。同時(shí)，由于采用13.56MHz的高頻段進(jìn)行供電，所以天線尺寸可以更小。與普通產(chǎn)品相比，系統(tǒng)尺寸可以縮小30%，因此非常適用于腕式血壓計(jì)、智能手表，以及助聽(tīng)器等小型電子設(shè)備。

此外，由于“ML766x”內(nèi)置了支持I2C接口和SPI接口的通信協(xié)議，因此無(wú)需微控制器即可控制搭載這些功能的數(shù)字傳感器等。在使用該產(chǎn)品時(shí)，只需調(diào)整電力傳輸量以提高供電效率，并根據(jù)二次電池的規(guī)格設(shè)置溫度閾值等參數(shù)，即可輕松構(gòu)建系統(tǒng)。

這樣的設(shè)計(jì)，一方面可以削減微控制器的安裝空間，即使與同為1W級(jí)供電量的普通產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品的系統(tǒng)尺寸也是業(yè)內(nèi)超小的；另一方面，無(wú)需系統(tǒng)控制用的微控制器及其程序開發(fā)，非常有助于減少開發(fā)工時(shí)。除此之外，新產(chǎn)品還具有低功耗模式，可以大大降低系統(tǒng)待機(jī)時(shí)的功耗。

二是，兼具無(wú)線供電和非接觸通信兩種功能，有助于提高應(yīng)用產(chǎn)品的可設(shè)計(jì)性和設(shè)計(jì)靈活性。

具體來(lái)說(shuō)，由于“ML766x”的無(wú)線供電采用的是13.56MHz高頻段，所以與同樣支持13.56MHz近場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)“Near Field Communication（NFC）”產(chǎn)品的非接觸式通信也可實(shí)現(xiàn)。由于兼?zhèn)?a href="/tags/無(wú)線供電" target="_blank">無(wú)線供電和非接觸式通信兩種功能，因此具有旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（在有線供電系統(tǒng)中會(huì)限制設(shè)計(jì)的靈活性）的設(shè)備中，比如在工業(yè)設(shè)備、電腦冷卻風(fēng)扇、電動(dòng)自行車轉(zhuǎn)矩傳感器等應(yīng)用中，有助于提高產(chǎn)品的可設(shè)計(jì)性和設(shè)計(jì)靈活性。

另外，通過(guò)采用藍(lán)碧石科技自有的通信格式，將數(shù)據(jù)通信間隔由ML763x中的4ms縮短至ML766x中的1ms，還可以實(shí)現(xiàn)更實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速控制和監(jiān)測(cè)。

令人期待的是，這款新產(chǎn)品將于2022年4月實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，量產(chǎn)初期規(guī)模約為10萬(wàn)片/月?？梢韵胂?，在“ML766x”的有力支撐下，未來(lái)我們的生活將會(huì)變得更加智能！