MICROCHIP的300W工業(yè)級無線充電方案和全新Qi 1.3無線充電參考設(shè)計

線充電對于每個人來說都不陌生。尤其是隨著蘋果、三星、小米、華為、OPPO、vivo等領(lǐng)先手機(jī)品牌進(jìn)入無線市場，不少新手機(jī)都加入了無線充電功能。不過，除了消費電源領(lǐng)域，無線充電電源在其他領(lǐng)域也有很大的發(fā)展?jié)摿Γ喝玑t(yī)療健康、家用電器、機(jī)器人、AVG、無人機(jī)、電動汽車等。

與消費類電力市場不同，這些新興市場往往非常重視高瓦數(shù)無線充電技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性。隨著機(jī)器人、AVG等人工智能的進(jìn)步，無線充電功能以其非外露電極的優(yōu)勢逐漸獲得市場認(rèn)可；非接觸式、不必要的精確對準(zhǔn)；安全無泄漏充電；并節(jié)省維護(hù)和維修的人工成本。無線充電的發(fā)展前景剛剛好。

2.MICROCHIP推出300W無線充電模塊

近日MICROCHIP在其官網(wǎng)推出了300W中功率無線充電解決方案。作為全球領(lǐng)先的單片機(jī)和模擬半導(dǎo)體供應(yīng)商，該解決方案的推出標(biāo)志著MICROCHIP已經(jīng)開始布局工業(yè)級無線充電技術(shù)。

首先，讓我們簡單介紹一下發(fā)射器。本模塊由三塊PCB板組成：正面主PCB板左側(cè)裝有無線充電發(fā)射控制電路，右側(cè)為發(fā)射線圈。無線充電發(fā)射線圈周圍的NFC檢測線圈印刷在PCB板上；PCB板上安裝有OLED顯示屏，通過下方排針連接，連同其操作按鍵。

無線充電接收芯片采用Microchip WP300RX01，這是一款固定功能器件（FFD），設(shè)計用于執(zhí)行無線電力發(fā)射和接收功能。該芯片與 WP300TX01 配對，可用作無線電力發(fā)射器。300W是使用數(shù)字控制器功能可以傳輸?shù)淖畲蠊β省?

如本文開頭所述，重載無線充電技術(shù)的應(yīng)用場景很多，藍(lán)海戰(zhàn)略當(dāng)然可以應(yīng)用于市場。同時，與消費級無線充電相比，大功率無線充電方案的技術(shù)難度也更大，門檻也更高。此次拿到的這套300W無線充電模組是基于MICROCHIP全套主控芯片開發(fā)的，整套模組設(shè)計巧妙，做工精致。變送器自帶顯示屏，方便用戶調(diào)試。

該無線充電模塊的規(guī)格采用24V DC輸入/24V DC輸出。據(jù)我們了解，這款無線充電模塊還可以根據(jù)用戶的實際應(yīng)用需求設(shè)置為12V DC輸入/12V DC輸出和36V DC輸入/36V DC輸出，以滿足不同產(chǎn)品應(yīng)用的需求。

性能方面，除了300W大功率的亮點外，這款無線充電模塊還具備靈敏的FOD異物檢測和NFC功能，可以保證方案在量產(chǎn)時的安全性。根據(jù)我們簡單測試的結(jié)果，由于無線充電模塊的空載功耗在5-6W左右，在負(fù)載電流比較小時效率會略低；負(fù)載電流越大效率越高，實測150W負(fù)載效率可達(dá)90%左右。

同時，無線充電模塊能夠在150W負(fù)載功率下平穩(wěn)運行。在不主動散熱的情況下，半小時內(nèi)最高溫度約為87℃，接收端1小時內(nèi)最高溫度約為90℃。這無疑是一個非常好的表現(xiàn)。

MICROCHIP針對大功率無線充電市場推出的這套完整解決方案，有望在未來讓機(jī)器人、AVG、無人機(jī)、電動汽車等產(chǎn)品提前進(jìn)入無線充電時代。

2.Microchip發(fā)布全新Qi 1.3無線充電參考設(shè)計，加速汽車和消費Qi發(fā)射器開發(fā)

對于要在限定時間內(nèi)推出經(jīng)認(rèn)證的Qi 1.3發(fā)射器的無線充電系統(tǒng)開發(fā)人員來說，Microchip三線圈Qi 1.3參考設(shè)計為產(chǎn)品開發(fā)提供了領(lǐng)先優(yōu)勢。該參考設(shè)計將安全存儲子系統(tǒng)軟件與無線電源單片機(jī)（MCU）完全集成，是一個靈活的解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)定制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和異物檢測（FOD）。

作為為移動設(shè)備無線充電制定全球標(biāo)準(zhǔn)的無線充電聯(lián)盟（WPC）的正式成員，Microchip在最近發(fā)布的Qi 1.3規(guī)范起草過程中提供了專業(yè)意見。Qi 1.3是對Qi 1.2.4的重大升級，規(guī)定發(fā)射器和接收設(shè)備之間必須進(jìn)行基于硬件的身份認(rèn)證，以實現(xiàn)5W以上的功率傳輸。通過遵守新的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計人員可以確保接收15W功率的手機(jī)接收的是經(jīng)由Qi認(rèn)證的發(fā)射器發(fā)出的信號，以確保安全。

Qi 1.3參考設(shè)計符合最近發(fā)布的Qi 1.3規(guī)范，包含快速開發(fā)Qi 1.3認(rèn)證發(fā)射器所需的全部元素

Microchip 16位單片機(jī)業(yè)務(wù)部副總裁Joe Thomsen表示：“無線充電使消費者能夠簡單而方便地為設(shè)備充電，因此汽車和消費領(lǐng)域?qū)@些系統(tǒng)的需求在不斷增加。Microchip的Qi 1.3參考設(shè)計、工具和服務(wù)支持能幫助工程師滿足快速發(fā)展的開發(fā)要求，并使新的Qi 1.3發(fā)射器設(shè)計易于認(rèn)證，從而加快了產(chǎn)品上市時間，并簡化了終端產(chǎn)品的認(rèn)證?！?

為了支持Qi 1.3無線充電解決方案，Microchip提供dsPIC33C系列器件來運行Qi應(yīng)用軟件和ECC608/TA100安全存儲子系統(tǒng)。后者由Microchip作為WPC認(rèn)證的制造證書授權(quán)機(jī)構(gòu)提供。作為一個整體的系統(tǒng)解決方案，該參考設(shè)計還集成了MIC4605和MCP14700柵極驅(qū)動器、MCP16331和MCP1725穩(wěn)壓器、MCP6C02電流檢測器件、ATA6563 CAN收發(fā)器和MCP9700溫度傳感器。