小功率無(wú)線(xiàn)供電市場(chǎng)潛力可挖，ROHM發(fā)布1W無(wú)線(xiàn)供電+NFC芯片組

提起無(wú)線(xiàn)供電，很多人會(huì)首先想到給智能手機(jī)及平板電腦充電的Qi標(biāo)準(zhǔn)供電。但Qi主要適用于5~15W的大電池容量產(chǎn)品的充電，因?yàn)樘炀€(xiàn)尺寸和芯片組等的系統(tǒng)尺寸較大，因此很難安裝在小型的可穿戴設(shè)備中。但隨著小型可穿戴設(shè)備及一些特定應(yīng)用的需求崛起，市場(chǎng)也急需開(kāi)拓。

例如供電范圍200mW左右的TWS（真無(wú)線(xiàn)立體聲）耳機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等。對(duì)于稍大電池容量的產(chǎn)品，例如1W以?xún)?nèi)，有腕式血壓計(jì)、助聽(tīng)器、智能手表、電動(dòng)牙刷等應(yīng)用。

無(wú)線(xiàn)供電主要有兩大優(yōu)勢(shì)：①便利性得到了很大的提高，②由于防水、防塵性更高，所以可以降低觸電風(fēng)險(xiǎn)。例如對(duì)于耳機(jī)，正常情況下像耳機(jī)的充電是放在盒子里面，盒子里一般都有用金屬觸頭對(duì)耳機(jī)進(jìn)行充電的，但是金屬觸頭如果遇到水就很容易發(fā)生短路，通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電提高了充電的安全性。

不僅如此，無(wú)線(xiàn)供電和其他非接觸通信/無(wú)線(xiàn)通信結(jié)合(注：由于共用同一頻率)，可挖掘更多的利基市場(chǎng)。例如旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，這通常是有線(xiàn)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。例如工業(yè)設(shè)備、電腦冷卻風(fēng)扇和電動(dòng)自行車(chē)的轉(zhuǎn)矩傳感器等應(yīng)用中，有助于提高產(chǎn)品的可設(shè)計(jì)性和設(shè)計(jì)靈活性。

案例1 游戲機(jī)上冷卻風(fēng)扇的應(yīng)用。游戲機(jī)廠家或是玩家為了追求酷炫的感覺(jué)，會(huì)在風(fēng)扇上裝1個(gè)LED燈，LED燈隨著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)會(huì)營(yíng)造酷炫的氛圍。但在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，如果把LED燈裝在旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇上，有線(xiàn)是無(wú)法供電的，因?yàn)槿菀自斐删€(xiàn)的纏繞。而通過(guò)無(wú)線(xiàn)供電/通信方案能有效地解決這個(gè)問(wèn)題。一方面通過(guò)無(wú)線(xiàn)供電從主板那里給LED供電，另外LED板上還帶有位置傳感器，位置傳感器上獲得的位置信息又可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信傳遞給主板，讓主板控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。

案例2 電動(dòng)自行車(chē)的腳踏板。通過(guò)扭矩傳感器檢測(cè)客戶(hù)對(duì)踏板的用力程度，以此來(lái)改變速度。踏板上的扭矩傳感器如果跟主板用有線(xiàn)通信，也存在線(xiàn)纏繞的問(wèn)題。通過(guò)無(wú)線(xiàn)充電的方式，從主板上獲得電能給扭矩傳感器，扭矩信號(hào)再通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信傳遞給主板。

2   藍(lán)碧石開(kāi)發(fā)出功率高達(dá)1W的無(wú)線(xiàn)供電芯片組

已有廠家在耕耘小功率無(wú)線(xiàn)充電市場(chǎng)。例如，2020年6月，ROHM集團(tuán)旗下的藍(lán)碧石科技采用13.56MHz作為無(wú)線(xiàn)供電頻段，開(kāi)發(fā)出內(nèi)置無(wú)線(xiàn)供電功能和非接觸式通訊功能、且供電量為200mW的無(wú)線(xiàn)供電芯片組“ML763x”。從投入市場(chǎng)以來(lái)，該產(chǎn)品獲得了用戶(hù)的高度好評(píng)。

近日，藍(lán)碧石科技又開(kāi)發(fā)出可高達(dá)1 W的無(wú)線(xiàn)供電芯片組“ML7661”（發(fā)射端）和“ML7660”（接收端），進(jìn)一步擴(kuò)大了可配備無(wú)線(xiàn)電源的應(yīng)用范圍。由于新產(chǎn)品也使用了13.56MHz的高頻段，因此支持頻率相同的近場(chǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)“NFC”的非接觸式通信。

未來(lái)，3W的產(chǎn)品正在規(guī)劃中；另外，準(zhǔn)備做符合“NFC論壇”標(biāo)準(zhǔn)的充電LSI，因?yàn)橐坏┓稀?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/NFC">NFC論壇”標(biāo)準(zhǔn)，就可以跟其他廠商符合NFC充電標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進(jìn)行互充，這樣可以大大提高在各種產(chǎn)品上的充電應(yīng)用。

3   “1W無(wú)線(xiàn)供電+NFC”的芯片技術(shù)挑戰(zhàn)

羅姆半導(dǎo)體（上海）有限公司技術(shù)中心主管吳娟稱(chēng)，此次新的“ML766x”的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)主要是符合NFC論壇的充電標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到發(fā)熱問(wèn)題，如何提高效率以及控制發(fā)熱，是藍(lán)碧石科技技術(shù)上面臨的挑戰(zhàn)。例如，無(wú)線(xiàn)充電和NFC的頻率同時(shí)使用了13.56MHz，因此可以復(fù)用一根天線(xiàn)，主要是解決發(fā)熱問(wèn)題。為此，需要根據(jù)所需的供電量，優(yōu)化控制內(nèi)部的發(fā)射功率，以抑制LSI的發(fā)熱量。即主要是在里面增加可以將電力傳輸量調(diào)整到適當(dāng)量的功能，以更大程度地抑制發(fā)熱量。

普通產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)供電和通信功能需要兩組天線(xiàn)，羅姆只用一根天線(xiàn)就實(shí)現(xiàn)了。迄今，國(guó)內(nèi)可能暫時(shí)還沒(méi)有既能實(shí)現(xiàn)通信也能實(shí)現(xiàn)供電的方案，同行業(yè)其他公司也是分離的方案較多。但今后隨著技術(shù)的發(fā)展，相信越來(lái)越多的產(chǎn)品會(huì)有越來(lái)越多的天線(xiàn)復(fù)用方案出現(xiàn)。

新產(chǎn)品從200mW上升到1W，除了提供大容量電池壽命以外，相比同類(lèi)產(chǎn)品還有何優(yōu)勢(shì)？吳娟主管解釋道，小型化，具體如下表。當(dāng)然，藍(lán)碧石科技也致力于提供一些更高的技術(shù)支持以及更完備的文檔、工具，系統(tǒng)只要通電就可以控制發(fā)射端的功率，所以系統(tǒng)是比較好構(gòu)建的。

據(jù)悉，這組芯片的轉(zhuǎn)化效率可達(dá)50%。