無線充電
恩智浦推出車載多重裝置無線充電解決方案
恩智浦半導體(NXP)宣布,首款由單個MWCT控制器驅動的多重裝置車載無線充電解決方案現已部署至量產車輛中使用。恩智浦推出全新15W無線充電標準,進而實現更快的充電速度。此全新解決方案使乘客和駕駛可以在一個控制台上同時進行無線充電,讓汽車製造商能夠為其客戶提供不同的乘車體驗。無線充電在車輛上使用單個MWCT裝置,可使汽車製造商受益於降低的成本以及減少的實體足跡(Physical Footprint)。此解決方案以Qi標準為基礎,可以為所有支援Qi標準的手機充電,包含iPhone、三星、華為和小米等手機。
智慧型手機已成為數位生活的核心,它們與車輛的相互操作(例如透過NFC使用智慧汽車門禁)更是不斷鞏固智慧型手機在數位生活的重要性。無線充電是個輕巧的解決方案,擺脫笨重雜亂的充電器和充電線,使用者對於無線充電的需求正持續增加。
全新MWCT系列採用恩智浦特有的混合DSC核心並配備專用的周邊裝置,使兩套獨立的Qi協定可並行運行於單個MWCT控制器。Clean EMC(CEMC)等全新專利技術帶來突破性的電磁相容效能,其皆為CISPR 25 Class 5在15W系統的標準需求。OEM可以運用這些革新技術,縮減系統的整體物料清單。
無線充電方案助力 機器人作業更自由
隨著機器人對物流、配送及品質檢驗產業的應用,高靈活和高效充電解決方案的需求正日益成長,以人工管理以及全天候人員輪班處理突發充電需求的可行性也在日漸降低。下一步是增強機器人自主性,即在完全無人工干預的情況下,保持正常工作。
機器人能源解決方案廠商WiBotic透過無線充電站實現對機器人和無人機(UAV)的無線充電,無需人工作業員對機器人和充電設備進行實體連接。無線充電技術還可減少實體連接點的磨損、電源線和地面安裝的充電站的絆倒危險,以及對專用充電室的空間要求,實現新一代完全自主充電的可能。擺脫了以人工管理充電的需要,這些裝置的功能性和生產力提升達到新高,因為這些裝置再不受電源限制。
圖 Vicor 為設計和支援 Wibotic 低功耗開發套件提供協助。來源:Victor
WiBotic可推動多對多操作,即多款機器人(含來自不同製造商的機器人)可在不同時間透過同一款基座充電。或者整個機器人團隊可在倉庫內位於不同位置的充電基座網路中移動。簡而言之,任何機器人都可透過任何充電站充電,即使機器人有不同的電池化學成份、電壓和充電電流。
WiBotic的機器人無線充電方案使用Vicor所提供的48V VI Chip PRM穩壓器。該穩壓器是一款400W高效率轉換器,可透過36~75V的工作輸入電壓產生穩壓輸出。該裝置可為WiBotic TR-110無線充電站板載的自我調整匹配基座供電,而該基座又可為機器人或無人機的板載接收器無線饋電。PRM接收AC-DC電源的48V電壓,輸出電壓的控制不僅可自我調整,而且該電壓還可在大約20~55V之間微調。
Vicor PRM能在各種阻抗下實現一致的高效率轉換,可靈活支援全面充電和涓流充電模式,即使在供電功率較低時效率仍然不致明顯下降。高效率轉換功能帶來了40~45°C 高度一致的最高元器件裝置溫度,有助於在整個功率範圍內解決熱管理限制問題。
盛群新推BP45F0044無線充電發射端用MCU
盛群(Holtek)針對手持產品與個人護理應用領域,推出簡易型無線充電發射端專用Flash MCU BP45F0044,整合高壓NMOS,直接驅動線圈傳遞能量。內建解調電路,可實現ID識別、異物判斷、降低待機功耗等功能。外部元件精簡,可縮小PCB面積與降低成本,適合簡易型無線充電器產品應用,如電動牙刷、剃鬚刀等產品。
BP45F0044具有0.5K×13 Flash程式記憶體,並內建16MHz與32kHz振盪器。在I/O方面具有4個多功能引腳,皆可直驅LED,具4段電流可調整亮度。具備8-bit PWM驅動內部NMOS,最高耐壓32V、最大發射功率為3W,內建解調電路搭配外部電流採樣電阻可實現無線訊號解調。
在封裝方面,BP45F0044提供8-pin SOP封裝,封裝尺寸小,適合應用於手持與便攜的產品。BP45F0044所製造的無線充電發射端毋需額外元件即可通過傳導干擾、輻射干擾等EMC測試,有效縮短客戶產品上市時間。
意法推高整合度無線充電IC 提升輸電充電效能
在對大功率和高效能需求日益成長的5G通訊時代,橫跨多重電子應用領域、全球領先的半導體供應商意法半導體(ST)推出STWLC68系列產品,為市場帶來擁有較高傳輸效能而且安全可靠的無線充電解決方案。
意法半導體最新的無線充電產品為高功率接收器,同時又可用作電能發射器,提供高速能量傳輸和電源共用功能,並具有異物偵測(Foreign Object Detection, FOD)和意法半導體其他重要安全的IP技術。
意法半導體專有的高壓技術,加上混合訊號設計和完善的品質保證,讓客戶能夠研發出先進的無線充電產品。
STWLC68系列產品整合度很高,需要的外部元件(Bill of Material, BoM)很少,應用範圍廣泛,不僅適用於小型穿戴式裝置,也適用於智慧型手機、平板電腦等較大的產品。STWLC68符合WPC Qi 1.2.4無線充電標準,完全相容市面上所有Qi認證裝置。
STWLC68整合低阻抗、高壓同步整流器和低壓降線性穩壓器的完整功能,帶來了高效能和低耗散功率,這對於對多餘熱量聚集高度敏感的應用至關重要。
晶片可透過I2C介面自訂韌體和平台參數,還可將參數設定保存到內部OTP記憶體。韌體附加程式可提升IC的應用彈性。
為了滿足更廣泛的應用需求,STWLC68系列適用於20W至5W,以及5W以下的解決方案,如STWLC68JRH是為滿足低功率應用專門設計。
創新功能搶商機 無線充電IC兵家必爭
無線充電IC市場需求持續上漲,預計市場競爭格局將從集中走向分化,創新應用是目前產業搶攻市場大餅的主要策略。根據市調機構MarketWatch的研究,在未來五年內,無線充電IC市場收入的年複合成長率將達到19.1%,到2024年全球市場規模將達到52億美元,而2019年將達到21億美元。
無線充電是指不需要電線或電纜就能從電源傳輸能量的技術。無線充電技術由兩個部分組成:發射器(即實際充電站本身)和接收器(位在進行充電的設備內)。而無線充電IC便是無線充電技術的核心部分。
目前無線充電IC市場的主要廠商包括IDT、德州儀器(TI)、恩智浦(NXP)/飛思卡爾(Freescale)、亞德諾半導體(ADI)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、意法半導體(ST)、安森美半導體(On Semiconductor)、Semtech、羅姆(ROHM)、東芝(Toshiba)、Panasonic、美信(Maxim)、凌通科技(Generalplus)等等。無線充電IC產業預計將繼續以創新為主要發展方向,策略性收購和組成聯盟等也是廠商增強影響力的關鍵戰略。同時,還有優化產品組合,也能進一步提升附加價值,實現利潤最大化。
無線充電IC具有巨大的市場潛力,過去十年中有數家新廠商進入了全球無線充電IC市場。預計新廠商的進入將促使現有廠商進行反擊。這種現象可以引發更好和更具創新性的戰略,進而導入新產品線或擴大生態系範圍。雖然目前全球無線充電IC市場的競爭格局依然集中,但預計未來幾年將逐漸走向分化。
值得一提的是,亞太地區是全球無線充電IC市場的最大市場,在2017年占了市場總額超過70%。由於無線充電的方便特性,無線充電IC的使用持續成長,推動了亞太地區市場的發展。
看好無線充電市場 IDT推WattShare系列
無線充電IC市場發展正盛,近日IDT抓緊機會推出WattShare系列無線充電半導體,使智慧型手機不只本身能無線充電,還能夠為其他行動設備進行無線充電。IDT的新型無線充電IC結合了接收器和發射器功能,只須將智慧型手機、智慧型手表、無線耳機和其他行動設備放在採用了WattShare技術的智慧型手機上即可進行無線充電,IDT期望藉此加快無線充電應用步伐,同時提升消費者無線充電使用體驗。
IDT無線充電部門總經理Christopher Stephens表示,支援WattShare的智慧型手機可以隨時為智慧型手表、無線耳機、和其他行動設備充電,讓用戶免於攜帶累贅的充電器與行動電源,或是必須到處尋找可用的插座充電。WattShare技術有望讓智慧型手機成為無線充電生態系統的中心,使消費者能夠享受最輕鬆簡單的智慧型手機充電體驗。
目前常見的無線充電使用磁感應(Magnetic Induction)充電,將智慧型手機放置在Qi無線充電板上,便可以直接進行充電而毋須拔插電線。智慧型手機從充電板接收電源,通常約為5~10W。然而,採用WattShare技術的無線電源接收器IC可以改變功率流的方向,將智慧型手機從電源接收器轉換為電源發送器。在採用了WattShare技術的智慧型手機背面放置另一支智慧型手機或其他行動設備時,就可以直接開始無線充電。
對於那些致力於為消費者帶來更良好使用體驗的智慧型手機、智慧型手表、無線耳機等行動設備OEM而言,IDT的WattShare無線充電技術將是一個引人注目的解決方案。WattShare使智慧型手機在為其他行動設備充電時可以提供高達7W的功率,並可以接收15W甚至更高的功率。據悉,目前幾家知名的智慧型手機製造商已經採用了WattShare技術,並成功創建了一個無線充電生態系統,讓客戶能夠為行動配件設備或朋友的手機充電。
無線加上快充 方便更要省時
搶攻無線充電市場,高通(Qualcomm)在西班牙巴塞隆納世界行動通訊大會(MWC 2019)上,正式發表了支援無線快充的Qualcomm Quick Charge技術,並推出納入Qi相容性的測試認證計畫。Quick Charge的合規認證計畫由國際安全科學機構UL負責監管,此次加入了無線充電以及Qi標準測試。
UL副總裁暨電子科技產業亞太區總經理于秀坤表示,根據市場研究報告指出,2018~2025年之間,全球無線充電市場可望以60.22%的年複合成長率增加至2025年的1,453億美元。
高通此次將快充技術套用在無線充電板中,並提供向下的相容性和未來的發展性,讓使用這項新標準的無線充電板可以搭配過去的Qualcomm Quick Charge 2.0、3.0、4和4+充電器,落實無線快充的廣泛應用。
電池快充技術已成為各家手持裝置廠商的必爭之地,如何讓電池在穩定的狀況下完成快速充電,成為各大廠的棘手挑戰。
UL與高通的合作早從2014年的Quick Charge 2.0時期開始,並為其授權的測試認證實驗室。最新版的Quick Charge 4與4+技術,可讓終端裝置在短短15分鐘內就可從0%充到50%的電量,除了可延長電池使用的時間,更能加強安全性,並延伸支援無線快充。
2023年全球無線充電收發器出貨量將達到21億
隨著無線充電成為主流技術,搭載相關技術的手機出貨量提升,全球所有應用和產品的無線充電接收器和發射器出貨量在2018年成長了37%,達到6億台。產業研究機構IHS Markit研究指出,全球無線充電模組出貨量將在2023年繼續成長至約21億個。
無線充電技術繼續快速發展,範圍從智慧手機擴展到更廣泛的應用和產品領域,在更寬廣的功率和充電距離範圍方面,無線充電技術也正在進行進一步的發展。行動電話在2018年帶動了無線充電市場的成長,占所有接收器出貨量的71%。預計未來五年此一市場將持續發展。IHS Markit指出,無線充電手機的年出貨量在2018年成長近40%,達到3億部,主要受旗艦機的推動,未來無線充電功能將持續網中階手機滲透。
除了行動生態系統(包括智慧手錶、無線耳機和穿戴式設備)之外,無線充電正在擴展到運算設備、智慧家庭設備、物聯網感測器、醫療設備、小型家用電器、電動工具、機器人和無人機、虛擬實境設備、遊戲應用、工業應用、5G應用、電動汽車和公共基礎設施。IHS Markit認為,智慧家庭設備市場是一個特別有前途的無線電力市場,因為它為製造商帶來了機會,並為消費者帶來了好處。在智慧音箱的帶領下,無線充電智慧家庭市場預計將在2028年成長至超過1億台。
另外,智慧恆溫器、空氣控制裝置、電子門鎖、車庫門系統、入侵報警器、監視器、數位貓眼和其他智慧家庭設備將隨之而來,預計未來五年內,物聯網感測器市場將為此市場增加超過10億個無線充電設備。
無線充電IC市場需求上揚 創新應用搶商機
無線充電IC市場需求持續上漲,預計市場競爭格局將從集中走向分化,創新應用是目前產業搶攻市場大餅的主要策略。根據市調機構MarketWatch的研究,在未來五年內,無線充電IC市場收入的年複合成長率將達到19.1%,到2024年全球市場規模將達到52億美元,而2019年將達到21億美元。
無線充電是指不需要電線或電纜就能從電源傳輸能量的技術。無線充電技術由兩個部分組成:發射器(即實際充電站本身)和接收器(位在進行充電的設備內)。而無線充電IC便是無線充電技術的核心部分。
目前無線充電IC市場關鍵的參與者包括IDT、德州儀器(TI)、恩智浦(NXP)/飛思卡爾(Freescale)、亞德諾半導體(ADI)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、意法半導體(ST)、安森美半導體(On Semiconductor)、Semtech、羅姆(ROHM)、東芝(Toshiba)、Panasonic、美信(Maxim)、凌通科技(Generalplus)等等。無線充電IC產業預計將繼續以創新為主要發展方向,策略性收購和組成聯盟等也是廠商增強影響力的關鍵戰略。同時,還有優化產品組合,也能進一步提升附加價值,實現利潤最大化。
無線充電IC具有巨大的市場潛力,過去十年中有數家新廠商進入了全球無線充電IC市場。預計新廠商的進入將促使現有廠商進行反擊。這種現象可以引發更好和更具創新性的戰略,進而導入新產品線或擴大生態系範圍。雖然目前全球無線充電IC市場的競爭格局依然集中,但預計未來幾年將逐漸走向分化。
值得一提的是,亞太地區是全球無線充電IC市場的最大市場,在2017年占市場總額超過70%。由於無線充電方便的特性,無線充電IC的使用越來越多,推動了亞太地區市場的成長。
IDT推WattShare系列IC 提升行動裝置無線充電使用體驗
IDT近日推出WattShare系列無線充電半導體,使智慧型手機能夠為其他行動設備進行無線充電。IDT的新型無線充電IC結合了接收器和發射器功能,只須將智慧型手機,智慧型手表,無線耳機和其他行動設備放在採用了WattShare技術的智慧型手機上即可進行無線充電,期能藉此加快無線充電應用步伐,並提升消費者使用體驗。
IDT無線充電部門總經理Christopher Stephens表示,支援WattShare的智慧型手機可以隨時為智慧型手表、無線耳機、和其他行動設備充電,讓用戶免於攜帶許多充電器或行動電源,或是到處尋找可用的插座充電。WattShare技術有望讓智慧型手機成為無線充電生態系統的中心,使消費者能夠享受最不受拘束的智慧型手機體驗。
目前常見的無線充電使用磁感應(Magnetic Induction)充電,將智慧型手機放置在Qi無線充電板上,便可以直接進行充電而毋須拔插電線。智慧型手機從充電板接收電源,通常約為5~10W。然而,採用WattShare技術的無線電源接收器IC可以改變功率流的方向,將智慧型手機從電源接收器轉換為電源發送器。在採用了WattShare技術的智慧型手機背面放置另一支智慧型手機或其他行動設備時,就可以直接開始無線充電。
對於那些致力於為消費者帶來更良好使用體驗的智慧型手機、智慧型手表、無線耳機等行動設備OEM而言,IDT的WattShare無線充電技術將是一個引人注目的解決方案。WattShare使智慧型手機在為其他行動設備充電時可以提供高達7W的功率,並可以接收15W甚至更高的功率。據悉,目前幾家知名的智慧型手機製造商已經採用了WattShare技術,並成功創建了一個無線充電生態系統,讓客戶能夠為行動配件設備或朋友的手機充電。
盛群推出HT66FW2350無線充電發射端專用Flash MCU
Holtek推出HT66FW2350無線充電發射端專用Flash MCU,內建AM解調變電路、過電流保護、16位乘除法器以及高精度PWM產生器等無線充電發射端所需的功能。
HT66FW2350提供2組AM解調變電路,可同時進行電壓解調變與電流解調變,此解調變電路內建放大倍率,可透過軟體設定1 ~50倍,使用者可根據無線充電系統於輕載與重載時,動態調整此放大倍率,提高通訊成功率。
無線充電發射端是透過PWM進行功率調整,此MCU內建高精度PWM產生器,可調整頻率(0.1kHz/Step)、占空比(0.042%/Step)、相位(0.15º/Step),三種調整功率的模式,並內建硬體FSK功能,相容WPC Qi規範,搭配16位乘除法器執行PID演算法,達到穩定快速的無線充電功率調整。
HT66FW2350相較於上一代HT66FW2230產品,I/O腳位、ROM、RAM皆有擴增,同時提供完整開發系統,包含軟體、硬體相關資料,並且提供WPC Qi Pre-test服務,進行完整功率與通訊時序測試,提供客戶節省認證時間與認證費用。
智慧手機無線充電2024年產業規模超過12億
產業研究機構Yole Développement發表研究報告指出,到2024年,無線智慧手機充電系統市場規模預計每年將超過12億台。該研究專注於消費者和行動市場的差異化,以及工業、醫療和軍事市場,其中獨立的差異化是重點之一。無線充電在過去幾年引起了業界的廣泛關注,從與智慧手機的連接到星巴克咖啡店的整合。然而,無線充電市場仍將高度不平衡且以消費者為導向。
一般消費市場對無線充電的需求是最近的,並且以高普及率的消費電子產品為主,例如智慧手機、耳機、智慧手錶等。這些設備需要頻繁充電。消費者無線充電可能是一個緩慢的技術推動。然而,由於市場形勢非常特殊,採用的速度比預期的要快。
技術開發人員和整合商共同推動無線充電產業發展,不僅創造了新的市場,而且還非常快速地進行了教育。無線發射器現在可以在家具,機場航站樓和餐館中找到,而能夠在家中為多個設備充電的墊子正在開發中。鑑於這些創新,通用電子行業有動力轉向無線充電兼容解決方案。
在無線充電產業發展初期,磁感應技術會是市場主流,Yole認為,磁共振的產品與應用從2020年會開始發展,到2022年甚至會成為整體市場主流,2024年市場超過12億的智慧型手機無線充電模組預計都將採用磁共振技術。事實上,大多數研發人員正在開發這兩種技術的產品,為6.78 MHz磁共振充電提供元件樣品,同時為105~205kHz磁感應充電提供半導體IC。