无线充电设计五大要素及厂商方案盘点

用了一个用于电力发射器（电池充电器）的发射端控制IC（NN32251A）和一个用于电力接收器（设备）的接收器控制IC（AN32258A），从而控制电力传输。

　　松下无线电源解决方案

　　NN32251A（电力发送端（Tx） IC）

　　内置充跳升压DCDC转换器控制器

　　半桥门驱动器：4路（全桥门驱动器：也可配置2路）

　　支持单线圈（A11型）

　　利用最多4线圈的多线圈扩展了自由定位。（Type A6）

　　逆变器的高精度电压和电流监控

　　利用Qi中定义的频率、工作状态或电压控制输出

　　电流和电压信号的ASK解调（符合Qi标准）

　　输入电压范围： VADP ： 4.6 V 至 19.5 V， VINV ： 4.0 V 至 19 V

　　支持欠压锁定，热关断和过压检测

　　逆变器输出短路保护

　　温度检测电路：3路

　　LED指示灯：2路

　　封装：64引脚 HQFP （尺寸： 12 mm x 12 mm）

　　AN32258A （电力接收端（Rx） IC）

　　同步全桥整流控制

　　输入电压范围： VRECT ： 4.4 V 至 19 V

　　可选输出电压： 5 V

　　温度检测电路

　　带可调电流水平的满充检测

　　外部电源的开关控制

　　支持欠压锁定、热关断、过压检测和过流检测

　　LED指示灯

　　I²C 接口

　　封装： 48引脚 WLCSP （尺寸： 3.16 mm x 3.16 mm， 0.4 mm 脚距）

　　开发套件

　　NN32251A 开发套件（Tx）

NN32251A开发工具包的发射模块图像

　　AN32258A 开发套件（Rx）

AN32258A开发工具包的接收模块图像

　　特点

　　支持各种基于WPC 1.1 （Qi 标准）设备的无线充电。

　　充电过程的异常检测和各种保护功能可确保安全性和可靠性。

　　支持标准范围内的最大5W输出进行快速充电。

　　提供外部低阻抗MOSFET的高效控制，降低功耗和生热。（AN32258）

　　提供包括松下线圈和外围电路在内的解决方案，实现短理论到达时间（TAT）设计。

　　应用

TI 10W 无线电源解决方案

　　无线电源系统包括充电板（发送器或主设备）和接收器（次级侧设备）。充电板和接收器接触时，两个器件中的线圈通过磁力作用耦合。电力通过耦合的电感器（如空气磁芯变压器）从发送器传输至接收器。控制传输电量的方法是向主器件发送反馈通信（错误信号）以提高或降低电量。发送器线圈在大部分情况下都处于断电状态，只是偶尔接通以检测是否存在接收器。如果接收器能够自我验证，则发送器将始终保持通电状态。

　　无线电源管理系统

　　10W 高效率无线充电

　　bq51025 接收器不仅支持 4.5V 至 10V 的可编程输出电压，而且与 TI bq500215 无线电源发送器相结合，还可在 10W 功率下实现高达 84% 的充电效率，从而可显著提高散热性能。该功能齐备的无线电源接收器解决方案尺寸仅为 3.60 毫米 &TImes; 2.89 毫米，可设计应用在众多便携式工业设计方案中，包括零售终端扫描仪、手持式医疗诊断设备以及平板电脑和超级本等个人电子产品。

　　最新发布的bq500215 是一款专用的固定频率 10W 无线电源数字控制器发送器，兼容于 5W Qi 接收器。该发送器采用增强型异物检测 （FOD） 方法在发送任何电源之前可进行异物检测，如果检测到过大损耗，便主动降低功率。

　　bq51025/bq500215 的主要特性与优势：

　　·快速充电接收器与 TI bq500215 控制器相结合，可在 10W 功率下实现高达 84% 的系统效率，从而可为 1 节及 2 节电池供电电子设备实现快速充电体验；

　　·符合 Qi 标准的通信与控制可确保与任何功率达 5W 的无线电源联盟 Qi 认证型发送器及接收器兼容。无线充电解决方案的 I2C 通信接口不仅有助于接收器在发送器表面更好地对齐，而且还支持在接收器和发送器之间发送专有数据包；

bq500215功能方框图

　　·两款器件都将兼容于 TI 未来的中级功率 Qi 标准发送器与接收器。

　　无线电源评估板

　　bq51025EVM-649 无线电源接收器评估套件可帮助设计人员评估 bq51025 的工作与性能；

　　bq500215EVM-648 无线电源发送器评估板提供符合 Qi 标准无线充电板的所有基本功能。12V 输入单线圈发送器可帮助设计人员加速产品上市进程。

德州仪器 （TI） 业界首款全面集成型 10 W无线充电解决方案，该解决方案的接收器及相应发送器更为高效，可帮助工业、医疗及个人电子产品的设计人员让设备在摆脱所有连接器的同时，更快、更高效地充电。此次推出的bq51025和bq500215 目前都已投入量产，它们不仅支持防水、防尘以及便携式设计，而且还更快的为 1 节及 2 节（1S 和 2S）锂离子电池充电且不会产生过热。此外，该充电解决方案还兼容于市场上任何符合 5W Qi 标准的产品，有助于消费类电子产品可以