MICROCHIP的300W工业级无线充电方案和全新Qi 1.3无线充电参考设计

作者:电工吧 日期:2022-06-06 19:41:42 人气: 栏目:

线充电对于每个人来说都不陌生。尤其是随着苹果、三星、小米、华为、OPPO、vivo等领先手机品牌进入无线市场,不少新手机都加入了无线充电功能。不过,除了消费领域,无线充电电源在其他领域也有很大的发展潜力:如医疗健康、家用电器、机器人、AVG、无人机、电动汽车等。

与消费类电力市场不同,这些新兴市场往往非常重视高瓦数无线充电技术的稳定性和安全性。随着机器人、AVG等人工智能的进步,无线充电功能以其非外露电极的优势逐渐获得市场认可;非接触式、不必要的精确对准;安全无泄漏充电;并节省维护和维修的人工成本。无线充电的发展前景刚刚好。

2.MICROCHIP推出300W无线充电模块

近日MICROCHIP在其官网推出了300W中功率无线充电解决方案。作为全球领先的和模拟半导体供应商,该解决方案的推出标志着MICROCHIP已经开始布局工业级无线充电技术。

MICROCHIP的300W工业级无线充电方案和全新Qi 1.3无线充电参考设计

首先,让我们简单介绍一下发射器。本模块由三块PCB板组成:正面主PCB板左侧装有无线充电发射控制电路,右侧为发射线圈。无线充电发射线圈周围的NFC检测线圈印刷在PCB板上;PCB板上安装有O显示屏,通过下方排针连接,连同其操作按键。


无线充电接收芯片采用Microchip WP300RX01,这是一款固定功能器件(FFD),设计用于执行无线电力发射和接收功能。该芯片与 WP300TX01 配对,可用作无线电力发射器。300W是使用数字控制器功能可以传输的最大功率。

如本文开头所述,重载无线充电技术的应用场景很多,蓝海战略当然可以应用于市场。同时,与消费级无线充电相比,大功率无线充电方案的技术难度也更大,门槛也更高。此次拿到的这套300W无线充电模组是基于MICROCHIP全套主控芯片开发的,整套模组设计巧妙,做工精致。变送器自带显示屏,方便用户调试。

该无线充电模块的规格采用24V DC输入/24V DC输出。据我们了解,这款无线充电模块还可以根据用户的实际应用需求设置为12V DC输入/12V DC输出和36V DC输入/36V DC输出,以满足不同产品应用的需求。

性能方面,除了300W大功率的亮点外,这款无线充电模块还具备灵敏的FOD异物检测和NFC功能,可以保证方案在量产时的安全性。根据我们简单测试的结果,由于无线充电模块的空载功耗在5-6W左右,在负载电流比较小时效率会略低;负载电流越大效率越高,实测150W负载效率可达90%左右。

同时,无线充电模块能够在150W负载功率下平稳运行。在不主动散热的情况下,半小时内最高温度约为87℃,接收端1小时内最高温度约为90℃。这无疑是一个非常好的表现。

MICROCHIP针对大功率无线充电市场推出的这套完整解决方案,有望在未来让机器人、AVG、无人机、电动汽车等产品提前进入无线充电时代。

2.Microchip发布全新Qi 1.3无线充电参考设计,加速汽车和消费Qi发射器开发

对于要在限定时间内推出经认证的Qi 1.3发射器的无线充电系统开发人员来说,Microchip三线圈Qi 1.3参考设计为产品开发提供了领先优势。该参考设计将安全存储子系统软件与无线电源单片机(MCU)完全集成,是一个灵活的解决方案,能够实现定制拓扑结构和异物检测(FOD)。

作为为移动设备无线充电制定全球标准的无线充电联盟(WPC)的正式成员,Microchip在最近发布的Qi 1.3规范起草过程中提供了专业意见。Qi 1.3是对Qi 1.2.4的重大升级,规定发射器和接收设备之间必须进行基于硬件的身份认证,以实现5W以上的功率传输。通过遵守新的认证标准,设计人员可以确保接收15W功率的手机接收的是经由Qi认证的发射器发出的信号,以确保安全。

MICROCHIP的300W工业级无线充电方案和全新Qi 1.3无线充电参考设计

Qi 1.3参考设计符合最近发布的Qi 1.3规范,包含快速开发Qi 1.3认证发射器所需的全部元素

Microchip 16位单片机业务部副总裁Joe Thomsen表示:“无线充电使消费者能够简单而方便地为设备充电,因此汽车和消费领域对这些系统的需求在不断增加。Microchip的Qi 1.3参考设计、工具和服务支持能帮助工程师满足快速发展的开发要求,并使新的Qi 1.3发射器设计易于认证,从而加快了产品上市时间,并简化了终端产品的认证。”

为了支持Qi 1.3无线充电解决方案,Microchip提供dsPIC33C系列器件来运行Qi应用软件和ECC608/TA100安全存储子系统。后者由Microchip作为WPC认证的制造证书授权机构提供。作为一个整体的系统解决方案,该参考设计还集成了MIC4605和MCP14700栅极驱动器、MCP16331和MCP1725稳压器、MCP6C02电流检测器件、ATA6563 CAN收发器和MCP9700温度。




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