TWS為True Wireless Stereo的縮寫,即真正無線立體聲。自蘋果AirPods熱賣以來,TWS耳機(jī)已經(jīng)在市場(chǎng)上占據(jù)了一席之地,諸多知名耳機(jī)廠商紛紛跟進(jìn)這一領(lǐng)域。TWS無線藍(lán)牙耳機(jī)市場(chǎng)持續(xù)火爆,用于收納以及充電的耳機(jī)充電倉(cāng)必不可少。蘋果即將在下一代Airpods的耳機(jī)充電倉(cāng)中內(nèi)置無線充電接收模組,實(shí)現(xiàn)無線藍(lán)牙+無線充電的“真無線”功能,使用體驗(yàn)更好。

作為無線充電行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,伏達(dá)半導(dǎo)體(NuVolta Technologies Inc.)在無線充電接收端芯片設(shè)計(jì)和方案開發(fā)領(lǐng)域擁有豐富的經(jīng)驗(yàn),1月23日
魅族 zero 真無孔手機(jī)18W Super wireless Charge 超級(jí)無線快充技術(shù)所使用的無線充電接收端芯片
NU1620即來自于上海伏達(dá)半導(dǎo)體。

針對(duì)耳機(jī)充電倉(cāng)體積小,所使用的小線圈耦合較差的狀況,通過對(duì)線圈參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)的仿真優(yōu)化,伏達(dá)半導(dǎo)體推出了一款最大輸出功率3.5W業(yè)內(nèi)最高效率TWS藍(lán)牙耳機(jī)專用無線充電接收端方案。針對(duì)耳機(jī)充電倉(cāng)形狀和大小的不同,也總結(jié)了不同線圈參數(shù)的設(shè)計(jì)方法。

在無線能量傳輸系統(tǒng)中,發(fā)射系統(tǒng)通過將交流電流輸入發(fā)射線圈來產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)與接收側(cè)線圈耦合,產(chǎn)生諧振交流電流。諧振交流電流(AC Current)通過整流橋轉(zhuǎn)化為直流電壓(VRECT),然后通過一個(gè)低跌落電壓的LDO提供穩(wěn)定可靠的直流電壓給電池Charger。

該方案采用伏達(dá)半導(dǎo)體無線充電接收端芯片NU1610,集成了高效率同步整流器和LDO實(shí)現(xiàn)最小的功率損耗;可編程的FOD增益和偏移;利用電壓、電流和溫度測(cè)量的10位ADC,CLAMP電容和SINK電阻實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)功能,如輸入欠壓閉鎖、短路保護(hù)、過電壓保護(hù)和熱關(guān)機(jī),進(jìn)一步提高方案的可靠性; 集成32位MCU,滿足各種應(yīng)用和定制需求,對(duì)ASK通信方案、系統(tǒng)保護(hù)、狀態(tài)報(bào)告和錯(cuò)誤報(bào)告可以定制和優(yōu)化。支持I2C通信接口,內(nèi)置MTP支持重復(fù)燒寫;同時(shí)具有WCSP和QFN封裝,其中WCSP 3.05mmx3.05mm為業(yè)內(nèi)最小封裝。

該方案采用LDO輸出架構(gòu),以及電池電壓智能跟蹤技術(shù)(BVST, Battery Voltage Smart Tracking),輸出電壓可以有效地跟蹤電池電壓,Vrect電壓可以有效地跟蹤輸出電壓,使得電池輸入端可以采用Linear的Charger, 從Vrect電壓到電池端電壓的效率實(shí)現(xiàn)最優(yōu),從而比采用Buck架構(gòu)的無線充電接受端方案高了近10% 的效率,這意味著充電速度更快,充電時(shí)溫升更低從而安全性更高;在偏置耦合較弱的情況下效率仍能高于70%,考慮到TWS耳機(jī)充電倉(cāng)體積較小,大多數(shù)情況下都不是正對(duì)充電,該方案的優(yōu)勢(shì)更加明顯。
另一方面Buck開關(guān)穩(wěn)壓器電路要用外部電感,體積較大,有些還要使用外部MOS管,占用PCB板面積也相應(yīng)的會(huì)大很多,而LDO電路則很簡(jiǎn)單,其外圍電路只需要幾個(gè)濾波電容,無論成本還是占用PCB板面積都低于Buck架構(gòu)。

據(jù)悉,支持無線充電的新款A(yù)irPods充電盒,有望在2019年第一季度與蘋果AirPower無線充電枕一起發(fā)布。下一代Airpods的無線充電技術(shù)極有可能不再像Apple Watch那樣做加密處理,而是支持WPC無線充電聯(lián)盟的Qi協(xié)議。同時(shí)最新的三星 galaxy watch 手表上使用了標(biāo)準(zhǔn)的Qi充電,而該方案采用的NU1610早在2018年初就已通過WPC Qi認(rèn)證,兼容市面上WPC 發(fā)射端。
關(guān)于伏達(dá)半導(dǎo)體
伏達(dá)半導(dǎo)體(NuVolta Technologies Inc.)成立于美國(guó)硅谷,伏達(dá)的創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)包括業(yè)界頂尖的工程師,主要來自德州儀器,NXP和BCD。具有平均25年的工作經(jīng)驗(yàn)以及世界頂級(jí)的電源管理芯片設(shè)計(jì)、集成電路工藝設(shè)計(jì)、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)和線圈設(shè)計(jì)、磁場(chǎng)高精度防真的能力。他們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品和創(chuàng)造的技術(shù)曾產(chǎn)生1億美元的銷售。
伏達(dá)專注無線充電芯片開發(fā),通過對(duì)系統(tǒng)構(gòu)架,電路以及器件工藝的全面創(chuàng)新,為各種無線充電應(yīng)用場(chǎng)景提供系統(tǒng)解決方案。伏達(dá)半導(dǎo)體致力于無線充電相關(guān)知識(shí)的推廣,并在微信公眾號(hào)開設(shè)了伏達(dá)學(xué)堂,介紹無線充電的方方面面。
方案咨詢購(gòu)買
目前該芯片已經(jīng)批量出貨,該方案也可提供Demo板,有需要的客戶可以與伏達(dá)半導(dǎo)體和授權(quán)代理商取得聯(lián)系。NU1610相關(guān)資料獲取詳詢
hyan@nuvoltatech.com。