【导读】随着磁共振技术为代表的松耦合技术的发展,无线充电技术也得到了更为广泛的应用，渐渐的进入了快速发展的轨道。我们一起来看看安森美半导体对无线充电市场的理解以及解决方案。
经过多年的积淀和准备，无线充电市场从2015年起将进入快速发展的轨道，根据IHS的预测，到2020年，全球无线充电市场的设备数量将达到18亿台，将是2015年的10倍。各个半导体公司也都开始在这一新兴市场中的布局。日前安森美半导体向我爱方案网分享了其对无线充电市场的理解以及解决方案。
图1、全球无线充电设备总量快速增长
基于松耦合的Rezence标准：无线充电的未来
无线充电技术，由于其能够帮助用户摆脱电源线以及不同种类电源适配器及接口的牵绊，一直以来被认为是能够有效提升用户体验的一个技术。但是现实中，其市场渗透速度并没有预想的快。究其原因，安森美半导体无线细分市场高级营销策略经理AJ ElJallad分析说，一方面是由于市场热度不足，另一方面也是由于早期的无线充电产品大都是磁感应式的紧耦合充电模式，受电设备必须与充电板紧密接触并精确对准且在规定的充电区域内，才能实现充电，这大大影响了用户体验，也制约了市场对无线充电技术的认同度。
而随着磁共振技术为代表的松耦合技术的发展，才为无线充电技术的发展提供了大规模商用的基础，AJ ElJallad认为松耦合技术代表了无线充电的未来方向。
目前松耦合技术的代表是无线电力联盟(A4WP)推出的rezence标准。与紧耦合技术相比，rezence技术优势明显。首先，其扩展充电范围至任一装有无线充电发射器的任一表面（如桌子），这给充电端的设计带来了极大的灵活性；其次，松耦合技术可同时为多个有不同功率要求的设备充电，而紧耦合技术只能以一种充电级别为一个设备供电；再有，紧耦合技术采用100k～200kHz的频率范围，而金属在此范围有最高的热感应，所以在金属物体附近无法使用紧耦合方案进行无线充电，而松耦合技术采用6.78MHz频率，该频率下金属热感应很低，这使得其可以成为汽车、零售和厨房等应用的理想选择；最后，rezence松耦合技术可使用现有的蓝牙技术，对制造商的硬件要求显著降低，进一步有力推动了该技术的推广和应用。
业界也认识到这一趋势，因此2015年6月紧耦合无线充电组织电力事业联盟(PMA)宣布与与A4WP合并，成立了新组织(名称待定)，共同致力整合磁感应和基于Rezence的磁共振技术，起初会开发兼容紧耦合和松耦合的多模方案，而最终将朝松耦合方向发展。而无线充电行业另一个组织无线充电协会(WPC)也在着力开发自己的松耦合技术标准。作为新组织中重要成员，安森美半导体也在积极推动Rezence松耦合技术的发展和应用。
图2、未来松耦合无线充电技术将成为市场的主流
全方位的无线充电解决方案
AJ ElJallad向我们展示了安森美半导体针对松耦合无线充电系统的整体解决方案（如图3绿色部分所示）。从中我们可以看出，由于有广泛的产品线覆盖，安森美在无线充电方案BOM中的机会非常显著，近年来在电源管理、整流桥、自适应功率调谐发射器和接收器、开关充电器器件上，更是形成了非常有竞争力的产品。
在2012年，安森美半导体就推出适用于便携产品充电的带低导通阻抗MOSFET的全桥整流器NMLU1210，这款器件可用在感应式无线充电的接收端，将发射器产生的交流电压转换为直流电压，用于电池充电。这是一款20V N沟道全桥半同步整流器，集成了支持3.2 A工作的双肖特基势垒二极管和两颗典型导通阻抗为17 mΩ的MOSFET，使得导电损耗降至最低，可大幅提升充电系统的能效。同时该器件为适应便携产品的应用，进行了特别的优化。
目前针对A4WP的磁共振松耦合标准，安森美半导体在全桥整流器方面推出了全新的肖特基二极管NSR1030QMU和NSR2030QMU，其具超低正向导通压降Vf，采用UDFN封装，适用于空间受限的产品应用，继续保持安森美半导体在低功耗和小型化封装方面的优势。
在功率调谐方面，针对rezence松耦合技术的要求，安森美半导体可以提供自适应功率调谐器件。AJ ElJallad表示，目前RF调谐的复杂度越来越高，而安森美半导体一直追踪者RF调谐的前沿技术，在为无线充电系统提供自适应的功率调谐器件方面也是游刃有余。安森美半导体提供的动态功率调谐模块会根据不同移动设备的功率要求，使发射器如基站般，调谐发射器的功率，达到最佳接收，而接收器中的RF调谐模块能优化每个需充电设备的功率所需，避免因功率过载而烧毁设备。
AJ ElJallad还特别向我们展示了其高能效、大电流开关电池充电器NCP185x系列芯片。与传统线性电池充电器相比，该系列电池充电器能效更高，能耗更低，在输入源受限（如采用5 V、500 mA USB端口充电）时能提供更大电流，充电速度更快。这个系列中最新的NCP1855，最大充电电流更是达到了2.5A，在过压闭锁和过压保护方面的性能也有很明显的提升。将这个系列的器件整合到无线充电方案中，必然会对方案整体性能的提升以及最终用户体验的改善大有帮助。
图4，NCP185x高效能快速充电芯片系列
很显然，在无线充电技术和标准日渐统一的大环境下，用户的信心也在增加，未来1-2年中更多的无线充电基础设施（充电设备）的建设将加速，最终将拉动整个无线充电市场的快速发展。安森美半导体选取这个时间点在无线充电市场精心布局，恰逢其时。
安森美半导体在无线和便携式设备市场具有极大优势，提供广阔技术和领先的无引脚微型封装用于智能手机、平板电脑、无线充电和可穿戴设备。作为由PMA和Rezence结盟成立的新组织的重要成员，安森美半导体引领松耦合无线充电市场，提供用于松耦合无线充电市场的电源管理器件和自适应功率调谐发射和接收器，并具备实力以世界一流的供应链服务于量大和开发周期短的无线设备市场，为在未来智能化的物联网终端市场中赢得更多的BOM机会打下基础。
