谈无线充电三大标准优缺点及合并挑战

谈无线充电三大标准优缺点及合并挑战

长久以来,市场一直在广为讨论,为了让市场起飞,这些标准应该合并(www.68970.cn)。将感应和共振技术相结合真的有意义吗?

在生态系统的层级,更多还没有 决定要投身那一种特定技术的组件供货商,将可驱动生态系统来满足所有的技术。有鉴于三星在智能型手机市场拥有很大的市场占有率,它在Galaxy S6中内建了Qi 及PMA 技术,此举将进一步推动对无线充电发射器的需求。此外,宜家推出超过15款支持Qi标准的产品,也将可让无线充电深入到日常的家庭中,为无线充电联盟带来很大的优势。

Gartner的数据指出,手机和平板计算机2015年的出货量预计将可达22.6亿台(参考文献3);所以最终,我们可以看到会有大量的产品推出上市。在我们针对可能性而进行脑力激荡时,有必要从接收器和发射器的角度了解其中所涉及的挑战。

从聚合/协作的角度来看,发射器和接收器的设计有三种可能的类型。它们是:

多模式:MI-MI(WPC-PMA) - 纯感应模式,与Qi和PMA标准兼容

多模式:MI-MR(WPC-A4WP / PMA-A4WP) - 与磁感应(Qi / PMA)和磁共振(A4WP)标准的组合兼容

三模式(WPC-PMA-A4WP) - 与所有三种无线充电标准兼容

接收端

现在有TI、飞思卡尔、IDT及Broadcom等公司可以提供单模的接收器芯片。三星的Galaxy S4即采用TI的接收芯片来进行无线充电(参考文献7)。

支持Qi和PMA标准的纯感应多模式因为技术的相似性,所以挑战较少。不过,要开发一个在Qi和PMA之间优化的系统,在其中一种情况下,效率都会略低。 IDT在2013年宣布推出其业界首创的双模式接收器,它可支持Qi和PMA标准(参考文献9)。另外,TI和Triune systems也已经掌握到了其中的开发要诀。

联发科今年早些时候宣布推出一款多模的芯片(MT3188),它可同时支持PMA和A4WP 标准(参考文献10)。而在一些论坛上也讨论过支持所有3种标准的接收器版本,且解决方案也开始在市场上推出。 Broadcom公司就在最近才刚发表过一则这样的声明(参考文献11)。

将A4WP系统与感应系统整合的挑战是,A4WP使用Bluetooth Low Energy堆栈。有几个例子所指出的挑战是,在电池没电后,又或BLE一直处在待机的情况下,器件何时被唤醒。博通说明了其芯片内的嵌入式频率检测器可以在多个标准之间进行选择(参考文献11)。随着时间的发展,像英特尔、高通、博通等公司将有机会以创新的方法改变这种情形。但今天在配件市场,我们必须有独立的BLE芯片。这显然会对成本造成影响。一般情况下,在一单独的信道上进行带外通讯(out-of-band communication)的成本是很高的。

发射器端

在发送器端所面临到的挑战是不一样的。然而,一个纯粹感应的施作方式是很简单的,像飞思卡尔半导体和Triune Systems公司已经有可用的解决方案了。当我们探索多模式发射器时,将低频发射器与高频发射器结合在一起是一件相当复杂的工作。将低频线圈嵌入到高频线圈系统会有一些问题,如电源耦合的问题、调谐挑战、及MI和MR之间的耦合等。因此开发原型是可以做的,但要实际施作则需要深思熟虑。

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