来源:安卓网编辑:叶紫时间:2013-06-24 13:49人气:377[投稿邮箱]
2013年6月,硅展科技在广州“2013年天翼手机交易会”展示了“iNPOFi智能无辐射”技术SSL1001、SSL1006系列无线充电发送器和接收器集成电路(IC),其在单芯片上集成发送器与支持组件,与现有解决方案相比可将发送器和接收器面积和BOM(材料清单)减少90%以上,同时方案电源传输效率超过90%,相比于传统无线充电方案明显的优势吸引参展手机厂商的广泛关注和讨论。
无线充电技术近年来炙手可热,像蓝牙技术、WiFi技术让人们摆脱线缆传输数据一样,它的出现让人们看到可以摆脱无数不同规格、不同种类充电连接线的束缚,只要把手机等设备往充电底座上一放,就能轻松实现充电。目前市场已有一些智能手机支持无线充电功能,例如三星Galaxy S4/S3、诺基Lumia 920/820、LG nexus4等等。但现阶段基于QI电磁感应技术的无线充电方案仍存在一些技术难题,主要体现在效率偏低(最高70%)、发热严重、体积偏大等方面,即使是德州仪器(TI)、IDT、飞思卡尔、凌阳等国际知名厂家经过数年努力,性能改善依然不大,可以说QI电磁感应方案在技术上存在先天不足,这也是众多手机厂商不敢大范围推出内置电磁感应技术无线充电手机的根本原因。
针对现有QI电磁感应技术,以及其他电磁共振、电场耦合等技术难以突破的技术障碍,硅展科技开发了“iNPOFi智能无辐射充电技术”。不同于电磁感应、电磁共振、电场耦合等技术都通过电磁辐射来传递能量,利用智能控制通过电场直接传输能量。SSL1001、SSL1006芯片组从根本上解决了现有无线充电技术在效率发热、电磁干扰、辐射等方面的技术问题,同时由于方案具有极高的集成度,在体积和成本上也均远优于其他无线充电技术。
效率超90%,温升小于2℃
电磁感应、电磁共振技术电能转化需要经过“电→磁、磁→磁、磁→电”三次能量转化过程,致使系统效率没法突破,最高效率只能达到70%左右,发射器和接收器相对位置稍微偏移效率则可能低于40%。日本村田的电场耦合技术则需要通过“升压至数KV、电→电、降压”三次能量转化过程,系统效率同样最高只能达到70%左右。“iNPOFi智能无辐射充电技术” 简化能量传输过程,直接“电→电”一次能量转化即实现充电过程,系统效率超过90%。
由于效率偏低,基于电磁感应、电磁共振、电场耦合等技术的无线充电器电能损耗很大,而损失的能量很多会转化成热量,从而使设备温度上升,最高温升可达20℃,这个温升对电池及设备的寿命会造成一定影响,并存在潜在的安全隐患。“iNPOFi”技术的热效应及其微弱,充电过程中的设备外壳温升不超过2℃。
PCB面积和BOM减少90%
SSL1001、SSL1006芯片具有高度集成性,其将锁相环时钟电路、微处理器、电源管理系统、数据通信等模块集成在一块芯片。芯片能够完成传统无线充电方案需要2~9片芯片、一个感应线圈以及多于30个分立元器件搭建的所有功能,极大的减少了整个系统的尺寸。
图1为SSL100X芯片方案和QI发射器和接收器应用电路板,显示了一个全功能发送器和一个接收器的电路构成。图中右侧为硅展科技iNPOFi方案电路板,左侧为QI方案电路板。其中iNPOFi接收芯片大小仅为3×3×0.55mm,接收方案所需面积不足1cm×1.5cm,几乎不会影响移动设备的体积。
图1:iNPOFi和Brookstone发射器和接收器应用电路板
无电磁干扰问题(EMC)
基于电磁传输的无线充电技术,无线充电天线会与手机其他天线和电子部件相互干扰。不仅寄生电容和外部磁场,甚至连接受设备都能干扰到充能电磁场,从而影响充电效率。此外,越小的设备越会受到外部因素的影响,尤其是海外市场对整机电磁兼容性(EMC)要求严格,使得基于电磁传输的无线充电技术很难应用到移动电话中。“iNPOFi智能无辐射充电技术”不会产生电磁波,嵌入到手机等移动设备不存在任何电磁兼容性(EMC)认证方面的问题。
SSL1001、SSL1006的主要特性
①SSL1006(RX接收芯片):
? 5W电力传输功率;
? 全面的故障保护;
? 标准5V输入;
? 减少90%的电路板尺寸和BOM成本;
? >90%的效率;
? 封装 DFN3x3-8/DFN3x3-12,3×3×0.55mm。
②SSL1001(TX发射芯片):
? 5W电力传输功率;
? 全面的故障保护;
? 标准5V输入;
? 减少90%的电路板尺寸和BOM成本;
? >90%的效率;
? 封装:TSSOP20PP,6.5×4.4×0.9mm。
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