三种基于Qi标准的无线充电解决方案.doc

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1、三种基于Qi标准的无线充电解决方案　　在19世纪90年代，尼古拉·特斯拉发明了“特斯拉线圈”，能够通过空气传播电力，开启了无线式电力传播的时代。在100年后，无线充电技术在消费类市场表现出巨大的潜力。它不但可为便携式设备使用者提供一种便利的解决方案，而且还让广大设计人员能够寻找到更具创新性的问题解决方法。许多电池供电型便携式设备均能受益于这种技术，从手机和可穿戴设备到电动汽车不一而足。　　为了便于使用并让设计人员和消费者都受益，无线充电联盟（WPC）制定出了一种标准，在供电设备（电力发射器，充电站）和用电设备（电

2、力接收器，便携式设备）之间创建了互操作性。WPC标准定义了电感耦合（线圈结构）的类型，以及低功耗无线设备所用的通信协议。在这种标准下工作的任何设备都可以与任何其他WPC兼容设备配对。　　　　随着越来越多的移动设备加入无线充电技术，某国际时尚家私品牌推出了支持Qi无线充电标准的家具，无线充电市场将进入爆炸式发展时期，各大小厂家纷纷投入该市场。下面介绍三家基于原厂的Qi无线充电标准的无线充电解决方案。　　　　一、TI高集成、易实现无线充电方案　　　　1.5V输入发射端　　①功能框图　　　　②功能描述　　第二代数字无线

3、电源控制发射端　　用于便携式设备如手机等的充电　　输入5V直流电，输出10V交流电　　可寻找将被供电的WPC相容器件　　接收来自被供电器件数据报通信并管理电源传送　　③重要特征　　动态电源限制（DPL）　　符合无线电源联盟（WPC）类型A5和类型A11发送器规范的5V运行　　数字解调减少了组件　　综合充电状态模式和故障指示　　　　2.12V输入发射端　　①功能框图　　　　②功能描述　　使用三个线圈发送数组的扩展位置自由　　无线电源传输的智慧控制　　应用在WPC1.1可用的手机，车载和桌面充电　　三个线圈发送数组：

4、充电区域》70mm&TImes;20mm　　12VDC输入，5VAC输出　　③重要特征　　数字解调减少了组件　　外来物体检测（FOD）　　增强型寄生金属检测（PMOD）确保了安全性　　过流保护　　充电状态和故障状态的LED指示　　符合无线供电联盟（WPC）A6发送技术规范　　3.接收端　　①功能框图　　　　②功能描述　　无线充电接收端　　用于便携式设备如手机等的充电　　线圈接收10V交流电　　最高可输出5V/1A直流电　　可处理来自无线充电发射端的通信信号　　③重要特征：　　93%的整体峰值AC-DC效率　　符合

5、WPCv1.1标准的通信控制　　输出电压调节　　低功耗耗散整流器过压钳位（VOVP=15V）　　热关断　　　　二、Toshiba简单快速无线充电方案　　　　1.发射端　　①功能框图　　　　②功能描述　　Qi无线充电发射端　　输入DC5.5V/3A　　输出10W　　可以同时给两个设备充电　　支持兼容WPC标准的移动设备充电　　③重要特征：　　与1.1版本WPC低功耗标准下的A11，A12，A14电源传送设计兼容　　AnalogPing支持异物检测　　集成了专用模拟电路和一个ARM®Cortex®-M3处理器　　10

6、0引脚LOFP封装　　通过评估电路板进行QI认证　　　　2.接收端　　①功能框图　　　　②功能描述：　　支持Qi标准无线充电接收端　　最大5W输出功率　　95%最大功率转换效率　　③重要特征：　　支持异物检测功能　　发热量小　　片上Qi协议控制逻辑　　28引脚WCSP封装　　　　三、NXP5VQi无线充电解决方案　　1.方案介紹　　恩智浦NXQ1TXA5无线充电发射器设计用于为经过尺寸和成本优化的5V无线充电器提供出色的性能，该产品集成了所有功能，包括功率控制、信号处理、片上电流和电压测量以及全桥输出功率级，其待

7、机功率额定值低于10mW。　　凭籍超高集成度和高级功能，该产品能够减小占用空间，降低待机功耗。除了Qi线圈和谐振电容之外，NXQ1TXA5仅需要不到十个外部元器件。由于引脚数很少，因此它可使用非常小的32引脚HVQFN封装（SOT617-3），面积为5x5mm，间距为0.5mm。封装尺寸小，外部元器件数量少，意味着它的设计能够使用成本较低的PCB。整个发射器设计可安装在不到2cm2（1/3平方英寸）的PCB面积中。　　NXQ1TXA5集成了恩智浦低功耗CoolFluxTMDSP技术，以及其他很多高性能混合信号功能

8、，例如待机期间的极低功耗设备检测、用于安全无线充电的异物检测（FOD）。CoolFluxTMDSP处理器执行ASK解调以确保可靠的互操作性。特殊的超低功耗电路可检测到放置在无线充电器上的设备，NXQ1TXA5将会调整FOD功能，保持与Qi无线供电接收器的向后兼容性，以兼容较早版本的Qi低功耗规范。　　NXQ1TXA5可以通过USB端口或USB充电器供电。使用片上智能电源功