無(wú)線充電向100W、300W邁進(jìn)，ST展現(xiàn)強(qiáng)大的解決方案能力

在過(guò)去的技術(shù)發(fā)展歷程中，我們看到了很多無(wú)線替代有線的案例，如網(wǎng)線、電話線、耳機(jī)線等。

今天，隨著無(wú)線充電、無(wú)線電力傳輸技術(shù)愈加成熟，越來(lái)越多的市場(chǎng)領(lǐng)域開始采用無(wú)線電力傳輸技術(shù)，涉及的功率等級(jí)越來(lái)越高，同時(shí)對(duì)充電效率、充電距離、充電安全性、異物檢測(cè)等也提出了新的要求。

就在今年剛結(jié)束的2024 MWC大會(huì)上，意法半導(dǎo)體就展出了兩款無(wú)線充電方案，包括面向可應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)、智能手表、小家電、部分小功率工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)的100W Qi兼容的無(wú)線充電方案；以及面向機(jī)器人、電動(dòng)自行車、無(wú)人機(jī)、工廠、家電等市場(chǎng)的300W無(wú)線電力傳輸方案。

圖 | 意法半導(dǎo)體電源&能源技術(shù)創(chuàng)新中心應(yīng)用工程師王蕊，與非網(wǎng)攝制

根據(jù)意法半導(dǎo)體電源&能源技術(shù)創(chuàng)新中心應(yīng)用工程師王蕊的介紹，對(duì)于Qi兼容的無(wú)線充電，ST有面對(duì)不同功率等級(jí)的高集成度的STWBC / STWLC SoC產(chǎn)品，因此本次展出的100W筆記本電腦無(wú)線充電方案中，就搭載了意法半導(dǎo)體推出的集成式100W無(wú)線充電接收器芯片STWLC99和STWBC2-HP發(fā)射器芯片，STWLC99內(nèi)置包括控制、功率模塊及安全保護(hù)功能，包括精確的電流檢測(cè)、Q因數(shù)檢測(cè)，以及過(guò)流、過(guò)壓和過(guò)熱保護(hù)，系統(tǒng)最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到91%。

圖 | 100W筆記本電腦無(wú)線充電方案展示，來(lái)源：意法半導(dǎo)體

而300W無(wú)線電力傳輸方案則在接收端采用了基于STM32和驅(qū)動(dòng)+NMOS的分立式解決方案，發(fā)射端同樣采用STWBC2-HP發(fā)射器芯片，系統(tǒng)最高轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到90%。

圖 | 300W無(wú)線電力傳輸方案展示，來(lái)源：意法半導(dǎo)體

值得一提的是，意法半導(dǎo)體除了提供無(wú)線充電主控芯片、WPC認(rèn)證的STSAFE 安全芯片外，還有專業(yè)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)與本地技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，可以提供多種貼近實(shí)際產(chǎn)品應(yīng)用的大功率、高效率的解決方案。

當(dāng)筆者問(wèn)到線圈是否由意法半導(dǎo)體提供時(shí)，王蕊表示：“意法半導(dǎo)體可以提供線圈設(shè)計(jì)仿真分析與熱設(shè)計(jì)分析等端到端的支持，幫助客戶更好的應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。”

此外，針對(duì)Qi無(wú)線充電領(lǐng)域，王蕊還強(qiáng)調(diào)：“意法半導(dǎo)體上海實(shí)驗(yàn)室有整套Nok9 Qi無(wú)線充電測(cè)試設(shè)備，可為客戶產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中提供Qi 相關(guān)協(xié)議的兼容性預(yù)測(cè)試，加快客戶產(chǎn)品化進(jìn)程。”

關(guān)于未來(lái)在無(wú)線充電領(lǐng)域的發(fā)展戰(zhàn)略，意法半導(dǎo)體方面透露：電源與能源是意法半導(dǎo)體重要的發(fā)展方向，作為電源解決方案的組成部分，無(wú)線充電、無(wú)線電力傳輸是ST 持續(xù)大力投入的應(yīng)用領(lǐng)域。

針對(duì)現(xiàn)有主流市場(chǎng)，意法半導(dǎo)體積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制定、實(shí)現(xiàn)以及推廣，意法半導(dǎo)體是WPC無(wú)線充電聯(lián)盟重要成員之一，已經(jīng)推出多代Qi 兼容的SoC 產(chǎn)品和方案，以及Ki 發(fā)送、接收方案。

面向未來(lái)，基于意法半導(dǎo)體在包括寬禁帶SiC/GaN的功率器件、MCU、安全芯片、通信芯片等寬泛的產(chǎn)品組合，與多年在有線、無(wú)線電源研發(fā)中積累的經(jīng)驗(yàn)和IP，公司將與重要客戶、科研機(jī)構(gòu)配合，研發(fā)、定制適合不同工業(yè)領(lǐng)域的無(wú)線電力解決方案，提供更高的功率等級(jí)、更長(zhǎng)的充電距離、以及更安全的功率管理。