瑞薩電子為醫(yī)療和可穿戴設(shè)備開發(fā)出非接觸式無線充電解決方案

全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體解決方案供應(yīng)商瑞薩電子株式會(huì)社，今日宣布推出一款非接觸式無線充電解決方案，用于要求具有防水、防塵性能的低功耗應(yīng)用，如助聽器及其他可穿戴設(shè)備。

新型無線充電解決方案由一個(gè)電源接收器集成電路(IC) (RAA457100) 和一個(gè)電源發(fā)送器集成電路(RAA458100)組成，每個(gè)集成電路都在單塊芯片上集成了無線充電所需的全部功能。瑞薩電子還將提供一個(gè)評估套件，用于為制造商的無線充電設(shè)計(jì)提供幫助。

無線充電技術(shù)免除了給電池充電或連接電源線的麻煩，這一便利性受到諸如智能手機(jī)和可穿戴設(shè)備在內(nèi)的一系列應(yīng)用的廣泛歡迎。無線充電技術(shù)尤其受到諸如助聽器等小型低功耗且需防水防塵應(yīng)用的關(guān)注。然而現(xiàn)存無線充電技術(shù)并不適合緊湊型鋰離子二次蓄電池的充電系統(tǒng)，其難點(diǎn)包括：以現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的天線尺寸難以實(shí)現(xiàn)小巧外形;由更大充電電流帶來的散熱困難等問題。瑞薩電子將無線充電系統(tǒng)技術(shù)與成熟微控制器(MCU)結(jié)合，推出這一新型無線充電解決方案，將所有關(guān)鍵系統(tǒng)組件集成在一緊湊空間內(nèi)，使設(shè)計(jì)更簡易。

RAA457100電源接收器集成電路關(guān)鍵特性：

(1)在3.22mm x 2.77mm封裝內(nèi)集成無線充電所需的全部功能，讓更小巧設(shè)備成為可能

電源接收器芯片集成同步整流電路，可將接收線圈輸出的交流電源整流成直流電源并且集成充電控制電路可用于鋰離子二次電池充電的充電控制。12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于監(jiān)測充電期間的電池電壓和電流，且將數(shù)據(jù)提供至電源發(fā)送器以保持最佳的充電功率水平。此外，其還在單塊芯片上集成了鋰離子二次電池的保護(hù)功能和一個(gè)直流/直流穩(wěn)壓器。

(2) 片上DC/DC轉(zhuǎn)換器，具有85%的行業(yè)領(lǐng)先效率，可用于電池電源的擴(kuò)展操作

諸如可穿戴設(shè)備和助聽器等低功耗應(yīng)用一般使用小容量緊湊型電池，因此對效率要求非常高。，集成的直流/直流轉(zhuǎn)換器本身能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的85%高效率，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在1mA的低負(fù)載情況時(shí)， 其可以延長電池壽命

RAA458100電源發(fā)送器集成電路的關(guān)鍵特性：

(3)集成無線電源發(fā)送器所需的全部電路，并支持手機(jī)電池的單5 V供電電壓

一般而言，非接觸式電源發(fā)送器需要向電源發(fā)送器的天線線圈上施加125 kHz交流電，以激勵(lì)電源接收器的天線線圈并生成交流電。瑞薩電子新開發(fā)的電源發(fā)送器集成電路負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)橋式電路并控制交流電，以獲得電源接收器所要求的傳輸功率值。電源發(fā)送器集成電路結(jié)合了橋式電路過流保護(hù)功能和雙線線外部過熱保護(hù)功能。系統(tǒng)制造商可以通過I2C接口對外置EEPROM數(shù)據(jù)的讀取寄存器進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)對參數(shù)值的修改，以滿足其應(yīng)用需要。此外，其還可以通過連接外置MCU，根據(jù)自身要求對解決方案進(jìn)行進(jìn)一步自定義處理。

建議使用瑞薩電子的μPA2690T1R功率MOSFET配置橋式電路，當(dāng)與RAA458100結(jié)合時(shí)，系統(tǒng)制造商可以選擇使用半橋接或全橋接電路配置，以匹配電源發(fā)送器的功率水平。