無線充電
U-way護無線充電產品安全
eBay&Intertek合辦的採購與優質供應商對接洽談會在羅湖香格里拉酒店成功舉辦。U-way作為優質供應商代表出席此次盛會並以「eBay千帆,品質護遠航」發表主題演講。同時也分享了無線充電行業的資訊與快速發展,獲得了各大電商品牌的認可。
「千帆計劃」為中國品牌出海護航,扶持並推廣優質,合規的品牌產品。在eBay的大力推動下,僅2018年就有將近400個中國賣家的自有品牌通過千帆計劃登錄eBay。其中銷售額增長最快的品牌已經實現了半年內銷售額翻10倍。
同時intertek電子電氣事業部的副總監也在會中發表了演講,分享了電氣和電子產品合規性的7個關鍵領域。此外也指出了高品質、安全的產品才能獲得長期的發展。其中提到無線充電行業的高發展與前景,鼓勵買家多尋求新的,高品質電子產品,實現電商時代新一輪的突破。
近年來,隨著無線充電市場的發展,佑驊公司將繼續大力發展Qi認證的無線充電發射與接收模塊,並鼓勵各行各業與無線充電行業結合,創造出跨界產品。在未來,無論是家具業,家電業,音箱業,汽車業,工具機業,醫療器材業,甚至是其它特殊產業,都能輕鬆通過佑驊的模塊輕鬆導入Qi無線充電技術。
千瓦應用需求有增無減 眾廠齊推GaN功率元件
隨著科技演進,如何提升能源使用效率是業界共同的挑戰。其中,無論是在消費電子、工業自動化或是雲端運算帶來的伺服器,各個領域都在追求更高的功率密度,以達到逐漸提升的電力要求。
氮化鎵(GaN)功率元件能夠使電子傳導更有效率,也能縮小元件體積,因此未來全球GaN功率元件市場將持續成長(圖1)。儘管目前功率元件依然以矽MOSFET為主流,但已有許多廠商陸續推出氮化鎵材料元件,以做到更高的切換頻率與更小晶片尺寸。
圖1 全球GaN元件市場價值
資料來源:Coherent Market Insights
電動車/伺服器率先導入GaN元件
日前於2018年慕尼黑電子展(Electronica Trade Show)上,氮化鎵半導體技術廠商Exagan發布了GaN高功率轉換解決方案。該公司也指出,伺服器與電動車將成為率先導入的兩大應用領域。
Exagan致力於氮化鎵半導體技術創新,在2018年慕尼黑電子展會上,該公司更展示了其針對千瓦級應用的G-FET和G-DRIVE兩大產品線,提供高效能、極低耗損的電能轉換,且具有增強功率的快速開關元件,適用於汽車與伺服器應用。此二最新發布的新型GaN產品解決方案,展示了Exagan的200-mm CMOS製程技術,同時也顯示出Exagan對GaN技術的充分掌握。
根據研究單位IDC的數據顯示,2018年第一季全球伺服器出貨量,相較於2017年同期成長了20.7%至270萬台。快速成長的伺服器市場電源,也將成為首批導入Exagan GaN解決方案的電源應用。
汽車電子也是另一項GaN電源轉換解決方案的重要應用。在2018年慕尼黑電子展會上,Exagan總裁兼首席執行官Frédéric Dupont表示,GaN小巧輕便與具成本效益的特性,使得該解決方案相當適合應用於電動車之中。
該公司的G-FET和G-DRIVE產品線將提供市場更為全面的GaN解決方案組合,Dupont進一步指出,該公司亦於近期在法國與台灣設立了應用中心,致力於與客戶能有更緊密的合作,進而滿足新興的電源轉換需求。
英飛凌GaN HEMT/驅動器進入量產
在2018年慕尼黑電子展會上,英飛凌科技(Infineon Technologies)也發布了氮化鎵解決方案--CoolGaN 600V增強型HEMT和氮化鎵驅動IC EiceDRIVER。
新款CoolGaN 600V增強型HEMT採用可靠的常閉概念,已優化實現快速開通和關斷。它們可在開關式電源(SMPS)中實現高能源效率和高功率密度,其優值係數(FOM)在目前市面上所有600V元件中首屈一指。
CoolGaN擁有高可靠性,品管過程不僅對元件本身,還針對其在應用環境中的性能進行全面測試,以確保CoolGaN開關滿足品質標準。
另一方面,EiceDRIVER驅動IC則是CoolGaN增強型HEMT的完美搭檔,專為確保CoolGaN開關實現強固且高效的運作所設計,同時大幅減少工程師研發工作量,加快產品上市時程。
功率密度要求持續提升 GaN新品實現千瓦應用
為滿足千瓦以上應用需求,德州儀器(TI)亦於日前推出GaN FET產品系列。德州儀器類比IC應用經理蕭進皇(圖2)表示,GaN元件能操作的切換頻率相對於MOSFET更高,在提升切換頻率後,包含電容等整體晶片體積都將縮小;相比之下,GaN元件設計重量只有MOSFET元件的六分之一。如此一來,不但能達成節省能源、降低成本,在晶片體積縮小之後,亦能擴大放置其他元件的空間。
圖2 德州儀器類比IC應用經理蕭進皇表示,GaN元件能操作的切換頻率相對於MOSFET更高,在提升切換頻率後,包含電容等整體晶片體積都將縮小。
為因應此趨勢,德州儀器日前推出新型600V GaN、50mΩ和70mΩ功率級產品組合,能支援高達10kW應用。與應用於AC-DC電源供應器、機器人、可再生能源、電網基礎設施、通訊和個人電子的場效應電晶體(FETs)相比,該產品系列能協助工程師打造更小、更高效且更高性能的設計。
蕭進皇進一步說明,目前MOSFET元件皆需要再外掛驅動控制,然而該產品將驅動控制納入同一個封裝之中,如此一來便能降低電子電路設計難度,縮短設計者的開發時間。
在未來,持續提升功率密度將是電源設計的主流趨勢。另一方面,將主動和被動零組件整合於電力系統之中,也能更可靠地實現縮小尺寸的目標。GaN元件能夠應用在個人消費電子、工業馬達驅動、電網基礎設施等不同功率等級的應用之中,功率應用範圍從瓦橫跨到千瓦等級。
德州儀器的GaN FET產品系列擁有整合獨特的功能與保護特性,不僅簡化設計,同時實現更高的系統可靠度與最佳化高壓電源供應的性能,進一步為傳統串接(Cascade)和獨立(Stand-Alone)的GaN FET提供了智慧替代解決方案。透過整合的<100ns電流限制和過熱偵測(Overtemperature Detection)功能,此裝置可防止意外的直通事件(Shoot-Through)與熱失控 (Thermal Runaway)發生,且系統介面訊號提供了自我監測的能力。
然而,由於GaN元件相對成本依然較高,因此蕭進皇進一步指出,在短時間內該公司的GaN相關產品會以滿足高效能的需求為主要目標市場;低成本的設計便不是最適合GaN元件的應用範疇。
GaN助力 磁共振充電功率/距離再提升
GaN元件不僅是在高功率應用領域能有所發揮,更能在無線充電領域大顯身手。由於GaN功率元件具備高開關速度、切換損失等性能優勢,持續為電力電子應用打開更多可能性。其中,基於氮化鎵技術的磁共振(Magnetic Resonance, MR)無線充電,將能使得50W以上無線充電功能更快實現。
交通大學電機工程學系系主任陳科宏(圖3)表示,由於氮化鎵功率元件能夠達到非常快的開關速度,因此也能近一步縮小零組件尺寸與整體體積。氮化鎵材料在中功率至高功率的電源相關應用上皆有很好的效果,在未來10年,氮化鎵功率元件的興起將改變消費者的電子產品使用行為,也將影響相關供應鏈的廠商生態。
圖3 交通大學電機工程學系系主任陳科宏表示,在未來10年氮化鎵功率元件將改變消費者的電子產品使用行為。
陳科宏表示,若無線充電功率要提升至50W以上,基於GaN的磁共振便是目前最佳的解決方案。由AirFuel主導的磁共振無線充電技術,相對於磁感應技術能夠提供更高功率電力,並且能夠同時為多台設備供電。儘管目前依然少見導入磁共振無線充電技術的商用產品,然而該技術依然持續有所進展。
基於GaN的共振式無線充電傳輸系統發射端能夠一次發出70W電力,已能夠滿足筆記型電腦的充電需求;而手機大約能夠接收10W~15W電力,因此,最遠傳輸距離可達30公分,若在5公分距離之內則可以達到快速充電標準。
陳科宏進一步說明,未來基於GaN的共振式無線充電傳輸系統也將會持續提升充電效率、拉長充電距離,並且擴充應用範圍;更將持續以提升方便性以及縮小元件體積為主要的未來演進方向。
另一方面,GaN功率元件不只能使用在共振式無線充電設備,隨著氮化鎵的應用研究增加,成本也正在逐漸壓低,預計在2020年就能看到大量產品開始使用氮化鎵材料。
中高功率技術成熟 無線充電需求只增不減
電池充電技術已正式邁入無線化與快速化的發展階段,特別是在消費性電子領域,導入無線充電與快速充電技術的產品已愈來愈多。現階段,無線充電技術以Qi標準的規格為市場主流,充電功率已可達15W,無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)Qi規格團隊也正積極研議60W的技術規格,期能滿足筆電、工具機和醫療器材等更多應用。
在行動電話、小型家電與穿戴裝置的帶動之下,在2017年無線充電的消費電子設備出貨量比2016年增加了40%(圖1)。無線充電收發器的出貨量皆在持續成長當中。
圖1 全球無線充電市場預測
資料來源:IHS
根據市場調查機構IHS報告統計,在2017年,智慧型手機開始導入無線充電,是推動該市場成長的主要動能。經典的電動牙刷應用,也持續推動小家電的無線充電滲透率。而Apple推出的智慧手表Apple Watch已於2017年開始導入無線充電,可以說是引領了穿戴裝置導入無線充電的潮流,在未來,穿戴裝置將成為帶動無線充電接收器出貨量成長的重要動能。
另一方面,快充技術目前則是高通(Qualcomm)、聯發科、華為、OPPO等大廠各自推廣自家技術,不過在USB開發者論壇(USB-IF)日前宣布USB PD 3.0將支援可編程電源(Programmable Power Supply, PPS)功能後,可望一統快速充電規格,讓快充技術的應用加速普及,並為充電器和相關配件製造商帶來更大商機。
中高階市場為商機
無線充電功能已大舉導入消費電子市場,如今搭載無線充電功能的智慧型手機已非新鮮事。接下來,將更為注重充電速度與效率。儘管無線充電零組件成本高,但在未來,台灣廠商應該將經營重心設定在較為精緻的中高階設備市場,更須時時關注高功率標準制定與新興應用的進展,才能搶得商機。
安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯(圖2)分享,在2018年Apple將無線充電功能導入iPhone之後,終端使用者開始慢慢認識到無線充電此一功能,對於該功能的要求以嘗鮮居多,鮮少對於充電效率有過多要求;然而在邁入2019年之後,終端使用者將會對於充電效率、充電速度有更高的要求,也將開始有品牌認同出現。在此階段,楊士緯認為接下來無線充電的機會將是較為精緻的中高階市場,而台灣廠商也應當朝此方向經營。
圖2 安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯認為,中高階市場是未來無線充電的商機所在。
楊士緯進一步說明,在初期WPC將輸出功率5W以下定位為低功率;5~120W為中功率。然而由於5~120W的功率區間過大,因此在2015年重新將功率輸出化分為5W以下的BPP(Baseline Power Profile)和5~15W的EPP(Extended Power Profile)標準。真正的中功率,則定義為60W以上。
面對中功率的定義發展,有業界人士認為60W的發送端(Tx)也必須向下支援5~15W的充電設備的接收端(Rx)。目前Qi規格的Tx加上Rx一套無線充電模組成本約6~9美元不等,然而,中功率一組成本則有可能高達100美元。因此,為了商業化的成本考量,此路線是否實行依然未成定數。楊士緯說明,現今WPC聯盟已確定將先推出針對廚具、廚房家電市場的高功率(100~2,400W)標準,目前商標與標準名稱已在聯盟投票決議中。
楊士緯進一步預測,自2018年底至2019年初會看到EPP的Tx產品越來越多,65~120W的高功率需求也將在2018下半年逐漸上升;車載的Tx也會逐漸普及。另一方面,儘管穿戴裝置的Tx與Rx普遍有較多客製化需求,但是因為穿戴式裝置對於防水的需求,因此也將成會帶動無線充電滲透率的重要動能。
穿戴裝置帶動未來成長
隨著終端消費電子使用者對於無線充電功能日趨熟悉,該功能在消費電子的滲透率也將隨之提升。目前,帶動相關元件出貨量的設備依然以智慧型手機為主,然而,在未來由於穿戴裝置相關的使用情境相當適合導入無線充電功能,因此,也有望帶動下一波無線充電元件出貨量的成長。
意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介(圖3)指出,無線充電於消費性產品的應用優勢在於方便性較高;也由於少了接頭拔插的耗損,使得設備更加安全、可靠度也較高。但是也依然有待眾廠商齊力突破的挑戰,例如,無線充電相關元件成本依舊過高,同時也由於目前主流的磁感應無線充電技術,需要緊密貼合Tx與Rx,因此將使得設備的外觀設計受到局限。
圖3 意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介指出,良好的應用情境設定是推廣無線充電的關鍵。
儘管如此,無線充電的聲勢與使用人數依然在持續提升當中。周文介提到,從2017年開始,無論是Tx還是Rx皆有很大的成長,前年同期相比,兩者出貨量總計成長幅度高達40%;成長的主要驅動力依然來自智慧型手機。WPC亦公布數據,在2018年6月已有90種型號的智慧型手機導入Qi規格的無線充電功能。
對於無線充電而言,良好的應用情境設定將是關鍵。周文介舉例,由於電動牙刷使用環境潮濕,但較少移動設備,因此主要充電座只要安裝在浴室即可。因此,電動牙刷是至今最為成功的無線充電應用實例。可以想見的是,由於穿戴裝置的某些使用情境特性與電動牙刷相似(例如,防水、抗濕氣的需求等等),在未來也將成為無線充電應用的重要戰場。
快充設計挑戰不可忽視
除了無線充電是未來的應用趨勢之外,快速充電也是消費電子市場非常看重的技術走向。電池續航力是一般消費者在智慧型手機使用體驗中,最為在意的要素。在未來,USB PD PPS結合USB Type-C將為手機、筆記型電腦等多種設備帶來快充體驗,然而,寬電壓的應用需求也為架構設計帶來挑戰,立錡科技也為此推出了相對應的解決方案。
立錡科技AD研發處技術副處長張煒旭(圖4)指出,在待機功耗遲遲沒有辦法降低的情況下,當今許多高階機種,皆已將智慧型手機電池容量提升至3,500~4,000mAh,以提升使用者體驗。除了提升電池續航力之外,就是將適配器的功率提升,降低所需要的充電時間;目前已有新技術將充電功率提升至20W,近日Vivo更提出了50W的架構。
圖4 立錡科技AD研發處技術副處長張煒旭指出,PD充電器的設計依然有些許挑戰待突破。
近來,USB-IF提出了架構在USB3.0之上的USB PD PPS規範,整合了高電壓低電流、低電壓大電流兩種充電模式,除使得電壓調節更為精準之外,也能支援PE4.0與QC4.0。
另外,張煒旭進一步說明,目前配備USB Type-C的設備越來越普及,支援USB PD PPS快速充電的設備也將越來越多。由於PD3.0能夠支援到15V~20V電壓,因此在未來甚至不僅是手機的應用,也將取代傳統筆記型電腦的充電適配器。
儘管市場看好,然而未來在PD充電器的設計上,依然有些許挑戰待突破。穩定CV控制迴路便是挑戰之一。張煒旭指出,在以往適配器只須滿足5V、12V的電壓輸出,如今卻必需要支援到20V以上,由於電壓營運範圍過大,控制範圍較寬,因此成為技術挑戰。為因應相關技術挑戰,立錡科技所推出的IC產品內含70V的LDO(Low Drpout),以因應寬電壓範圍的應用需求。
NXP推出高整合行動電源解決方案
恩智浦半導體(NXP Semiconductors)近日宣布推出高度整合行動電源解決方案(Power Bank Solution),支援最新、最快的行動設備充電方法,包含支援15瓦無線充電與Qualcomm Quick Charge 4+快充輸出。恩智浦行動電源解決方案旨在提供超過50瓦的功率,並為智慧型手機、手錶、平板電腦和筆記型電腦提供不同功率水準的快速同步多通道充電,只需充電5分鐘,即可為行動設備提供長達5小時的電池續航時間。
使用此解決方案,恩智浦的客戶能更快且更省力地設計行動電源應用。恩智浦客戶及合作夥伴加百裕工業股份有限公司(Celxpert Energy Corporation)即認為全新恩智浦行動電源設計符合市場需求,能支援最新功率輸出技術,包含具有無線快充功能的智慧型手機。加百裕亦與恩智浦合作提供客製和製造服務,進一步降低行動電源供應商的工程成本與縮短上市時間。
恩智浦行動電源解決方案支援無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)Qi標準,適用於功率傳輸、通訊和安全。基於Qi認證的MP-A11拓樸(Topology)結構,其固定頻率設計能支援高達15瓦的Qi無線充電設備,包括為最新款智慧型手機提供最快速的無線充電功能。
2018~2023年無線充電接收器累計出貨達60億個
無線充電應用越來越廣泛,根據產業研究機構IHS Markit最新研究指出,預計所有應用、產業和產品領域的無線電力接收器和發射器的年度出貨量將從2017年的4.5億台成長到2023年的22億台。預期2018年至2023年接收器出貨量累計超過60億個,而接收器出貨量則超過27億個。
IHS Markit說明,2017年,近3100萬台支援無線充電的穿戴式設備出貨,預計2023年無線充電醫療設備(消費性)的出貨量將成長至約1300萬台,主要是助聽器市場的發展。就單位出貨量而言,2017年的前三大接收器應用是智慧手機、穿戴式設備(如智慧手錶)和個人護理設備(如電動牙刷)。
在Apple的iPhone 2017年正式導入磁感應(基於Qi)無線充電技術之後,其他無線電源解決方案供應商已經從手機轉移到其他領域,以尋找新的機會。包括穿戴式設備、醫療設備和電動汽車(EV)領域的機會。
IHS Markit認為,2019年,市場預計將推出更廣泛的應用和產品區隔市場。並將採用無耦合解決方案,使用射頻(RF)或紅外線(IR)技術。多頻解決方案適用於可攜式應用,如手機和智慧手錶,預計未來四年內市場占有率將提升。汽車(EV充電)是另一個受到廣泛關注的無線電源解決方案領域。
GaN助力無線充電 磁共振充電功率/距離再提升
氮化鎵(GaN)功率元件具備高開關速度、切換損失等性能優勢,持續為電力電子應用打開更多可能性。其中,基於氮化鎵技術的磁共振(Magnetic Resonance, MR)無線充電,將能使得50W以上無線充電功能更快實現,
交通大學電機工程學系系主任陳科宏表示,由於氮化鎵功率元件能夠達到非常快的開關速度,因此也能近一步縮小零組件尺寸與整體體積。氮化鎵材料在中功率至高功率的電源相關應用上皆有很好的效果,在未來10年,氮化鎵功率元件的興起將改變消費者的電子產品使用行為,也將影響相關供應鏈的廠商生態。
陳科宏表示,若無線充電功率要提升至50W以上,基於GaN的磁共振便是目前最佳的解決方案。由AirFuel主導的磁共振無線充電技術,相對於磁感應技術能夠提供更高功率電力,並且能夠同時為多台設備供電。儘管目前依然少見導入磁共振無線充電技術的商用產品,然而該技術依然持續有所進展。
基於GaN的共振式無線充電傳輸系統發射端能夠一次發出70W電力,已能夠滿足筆記型電腦的充電需求;而手機大約能夠接收10W~15W電力,因此,最遠傳輸距離可達30公分,若在5公分距離之內則可以達到快速充電標準。
陳科宏進一步說明,未來基於GaN的共振式無線充電傳輸系統也將持續提升充電效率、拉長充電距離,並擴充應用範圍;更將持續以提升方便性與縮小元件體積為主要演進方向。另一方面,GaN功率元件不只能使用在共振式無線充電設備,隨著氮化鎵的應用研究增加,成本也正在逐漸壓低,預計在2020年就能看到大量產品開始使用氮化鎵材料。
U-way推10W/7.5W Qi無線充電快充支架
看好無線充電市場的發展,佑驊(U-way)將繼續大力發展Qi認證的無線充電發射與接收模組,並鼓勵各行各業與無線充電行業結合,創造出跨界產品。在未來,無論是傢俱業,家電業,音箱業,汽車業,工具機業,醫療器材業,甚至是其它特殊產業,都能輕鬆通過佑驊的模組輕鬆導入Qi無線充電技術。
現如今,無線充電技術已經成為智慧手機之主流功能,越來越多品牌手機或國產手機已標配無線充電功能,越來越多的手機用戶也選擇無線充電的充電方式,隨之而來,各式各樣的充電板如遍地開花似的湧現在市場上,在此強大競爭力下,獨特功能與新穎高顏值的設計已成為各大無線充電廠商相媲美的吸睛點。
作為無線充電行業的領跑者,U-way頂著壓力,在優秀強大的研發團隊的帶領下,不斷創新,並於近期推出系列高顏值10W/7.5W Qi無線充電快充支架。別出心裁的懸掛式設計,獨特而又美觀,內置10W大線圈模組,同時支持三星10W&蘋果7.5W快充,而且大線圈充點電面積更大,橫放豎放,無盲點充電,較之於目前市面上大多數採用三線圈模組的無線充電支架,此款懸掛式支架,價格更優惠,性價比更高。
無線充電出貨量持續上升 穿戴裝置有望帶動下ㄧ波成長
隨著終端消費電子使用者對於無線充電功能日趨熟悉,該功能在消費電子的滲透率也將隨之提升。目前,帶動相關元件出貨量的設備依然以智慧型手機為主,然而,在未來由於穿戴裝置相關的使用情境相當適合導入無線充電功能,因此,也有望帶動下一波無線充電元件出貨量的成長。
意法半導體類比與微機電產品應用經理周文介指出,無線充電於消費性產品的應用優勢在於方便性較高;也由於少了接頭拔插的耗損,使得設備更加安全、可靠度也較高。但是也依然有待重廠商齊力突破的挑戰,例如,無線充電相關元件成本依舊過高,同時也由於目前主流的磁感應無線充電技術,需要緊密貼合發射端(Tx)與接收端(Rx),因此將使得設備的外觀設計受到局限。
儘管如此,無線充電的聲勢與使用人數依然在持續提升當中。周文介提到,從2017年開始,無論是Tx還是Rx皆有很大的成長,前年同期相比,兩者出貨量總計成長幅度高達40%;該成長地主要驅動力依然來自智慧型手機。無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)亦公布數據,在2018年6月已有90種型號地智慧型手機導入Qi規格的無線充電功能。
對於無線充電而言,良好的應用情境設定將是關鍵。周文介舉例,由於電動牙刷使用環境潮濕,但較少移動設備,因此主要充電座只要安裝在浴室即可。因此,電動牙刷是至今最為成功的無線充電應用實例。可以想見的是,由於穿戴裝置的某些使用情境特性與電動牙刷相似(例如,防水、抗濕氣的需求等等),在未來也將成為無線充電應用的重要戰場。
無線充電設備已普及 中高階市場為台廠新商機
無線充電功能已大舉導入消費電子市場,如今搭載無線充電功能的智慧型手機已非新鮮事。皆下來,該市場將更為注重充電速度與效率。儘管無線充電零組件成本高,然而,台灣廠商在未來更該將經營重心設定在較為精緻的中高階設備市場,更須時時關注高功率標準制定與新興應用的進展,才能搶得商機。
安富利(AVNET)台灣產品管理經理楊士緯分享,在2018年Apple(蘋果)將無線充電功能導入iPhone之後,終端使用者開始慢慢認識到無線充電此一功能,對於該功能的要求以嘗鮮居多,鮮少對於充電效率有過多要求;然而在邁入2019年之後,終端使用者將會對於充電效率、充電速度有更高的要求,也將開始有品牌認同出現。在此階段,楊士緯認為接下來無線充電的機會將是較為精緻的中高階市場,而台灣廠商也應當朝此方向經營。
楊士緯進一步說明,在初期無線充電聯盟(Wireless Power Consortium, WPC)將輸出功率5W以下定位為低功率;5~120W為中功率。然而由於5~120W的功率區間過大,因此在2015年重新將功率輸出化分為5W以下的BPP(Baseline Power Profile)和5~15W的EPP(Extended Power Profile)標準。真正的中功率,則定義為60W以上。
面對此中功率的定義發展,有業界人士認為60W的發送端(Tx)也必須向下支援5~15W的充電設備的接收端(Rx)。目前Qi規格的Tx加上Rx一套無線充電模組成本約6~9美元不等,然而,中功率一組成本則有可能高達100美元。因此,為了商業化的成本考量,此路線是否實行依然未成定數。楊士緯說明,現今WPC聯盟已確定將先推出針對廚具、廚房家電市場的高功率(100~2,400W)標準,目前商標與標準名稱已在聯盟投票決議中。
楊士緯進一步預測,自2018年底至2019年初會看到EPP的Tx產品越來越多,65~120W的高功率需求也將在2018下半年逐漸上升;車內載的Tx也會逐漸普及。另一方面,儘管穿戴裝置的Tx與Rx普遍有較多客製化需求,但是因為穿戴式裝置對於防水的需求,因此也將成會帶動無線充電滲透率的重要動能。
ST新品確保15W多線圈無線充電快速穩定
意法半導體(ST)新推出之STWBC-MC 15W無線充電發射器可以控制多個充電線圈,降低無線充電對電池供電設備之精確位置的依賴。
STWBC-MC符合最新Qi1.2.4無線充電規範,是市面上首款為支援Qi MP-A15 EPP(Extended Power Profile)拓樸架構而專門設計的充電發射器。除了檢測符合規範的充電接收器,以選擇最有效的線圈傳輸功率外,STWBC-MC還能與充電接收器雙向通訊,擴大異物檢測功能(Foreign Object Detection, FOD)。此外,STWBC-MC還支援主流智慧型手機專有的無線快充擴充功能。
為確保讓所有類型的裝置均能快速且穩定地充電,STWBC-MC監測線圈電流和電壓透過整合數位DC-DC控制器,以固定頻率為線圈提供所需的電能,還能最大限度減少對智慧型手機和平板電腦內其他系統的干擾。有鑒於歐盟有意將無線電設備指令(Radio Equipment Directive, RED)的範圍擴大至無線充電發射器,並將H場電磁輻射限制在145kHz至-5dBm以上,STWBC-MC的低EMI設計有助於降低充電器規格的門檻。
意法半導體的發送器與接收器雙向通訊三路調製專利技術可提升抗噪性,發射器晶片的低待機功耗在未充電時可最大限度減少電源浪費。
使用者可以使用STVBC-MC的STEVAL-ISB047V1評估套件和STWBC發射器晶片之圖形使用者界面STSW-STWBCGUI快速著手進行專案的研發。GUI可用於下載STSWBC-MC專用韌體STSW-ISB047FW,查看性能和微調參數。