隨著5G通信實施,數(shù)據(jù)傳輸速度和吞吐容量的跨越式進步,手機等智能設(shè)備在功耗要求、續(xù)航能力、內(nèi)部配件空間驟然縮減等方面存在著巨大考驗。無線充電倡導(dǎo)的快速充電、碎片化時間充電成為必然需求。無線充電行業(yè)步入成熟增長階段,手機等消費電子對無線充電的要求也逐漸從低功率發(fā)展至中高功率,以提供更快速與便利的充電方式。

美芯晟成功開發(fā)的MT5815是一款帶有USB-PD協(xié)議、高度集成的符合Qi標準的無線充電發(fā)射芯片,支持高達50W的輸出功率,向下兼容不受限。MT5815集成ARM M0 處理器,擁有卓越的高效率和緊湊設(shè)計,適用于各種低成本、低功耗應(yīng)用,可廣泛應(yīng)用于為5G智能終端、智能可穿戴設(shè)備、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)、智能家電進行無線充電的設(shè)備。

1.集成USB-PD協(xié)議和QC等快充協(xié)議,可以實現(xiàn)大功率輸出

最近移動設(shè)備已實現(xiàn)可高達100W充電,采用USB-PD的應(yīng)用越來越多。USB-PD即USB Power Delivery功率傳輸協(xié)議,其高傳輸功率可以達到100W,涵蓋了高壓低電流與低壓高電流兩種模式,可更好的為設(shè)備提供兼容性服務(wù)。USB-PD所采用Type-C接口支持正反盲插,極大提高了應(yīng)用體驗。

MT5815內(nèi)部集成了USB-PD物理接口以及協(xié)議棧,可以直接從支持USB-PD協(xié)議的適配器獲取大功率電源輸出。不同于市面上其他產(chǎn)品需要額外添加一顆USB-PD協(xié)議芯片才能實現(xiàn)PD適配器的兼容,MT5815利用其高集成度架構(gòu)輕松兼容USB-PD適配器,并在成本和PCB空間上給予客戶更多有效經(jīng)濟效益。

同時,MT5815硬件支持QC2.0/3.0, FCP, SCP等快充協(xié)議,以滿足不同客戶的應(yīng)用需求。

2.采用ARM M0 處理器,提供強大、自主的二次開發(fā)空間

ARM M0處理器有著完善友好的開發(fā)生態(tài)環(huán)境及支持。MT5815內(nèi)部集成ARM M0處理器以及64KB 高可靠性eFlash,提供了強大的處理能力和代碼空間,支持用戶基于專用庫文件進行完全自主地二次應(yīng)用開發(fā)與多次復(fù)寫。

3.芯片可延展性強,配置定制化

MT5815內(nèi)部集成3路power N-MOSFET驅(qū)動器,通過內(nèi)部靈活配置的PWM生成器可以同時實現(xiàn)調(diào)頻、調(diào)壓及調(diào)相的任意方案組合。單一芯片就可以完全支持市場上已知的主流單線圈及雙線圈應(yīng)用,客戶根據(jù)需求可靈活進行配置。

4. 高集成嵌入式SoC架構(gòu)及靈活接口設(shè)計

MT5815集成了除功率MOSFET外的所有實現(xiàn)無線功率傳輸所必須的功能模塊,外圍電路簡潔,PCB layout走線簡單。通過合理選擇功率MOSFET可以在不同功率、效率及成本間實現(xiàn)最優(yōu)性能及BOM cost平衡。一顆芯片實現(xiàn)所有功能,MT5815大幅降低了模塊的成本以及開發(fā)復(fù)雜度。同時提供了非常小的體積,對于智能移動設(shè)備、可穿戴等應(yīng)用尤其有幫助。

美芯晟自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式SoC系統(tǒng)提供了良好的硬件平臺與外部接口,使得系統(tǒng)更加安全、高效,讓客戶更友好地開發(fā)定制化軟件。該芯片還集成了多種串行接口,如UART、I2C、GPIO等接口以及集成了多種調(diào)解方式,確保可靠的通信方式,方便客戶應(yīng)用拓展。

5.一芯雙充,功能更強大

M5815集成雙路完全獨立無線傳輸專用PWM生成器,四路獨立解調(diào)信號輸入,配合專用解碼DSP可以實現(xiàn)同時對兩個Tx的獨立控制,也就是可以獨立控制對兩個Rx的無線功率傳輸。相對于一芯一充的雙充方案可以最大限度的降低BOM成本。

6.卓越的高效率和超低功耗,峰值效率高達97%

MT5815內(nèi)置3對獨立的MOSFET Driver,可以靈活控制死區(qū)時間,從而減少線圈諧振電流,保證系統(tǒng)的高效率。其次,根據(jù)實際需求通過合理選擇功率MOSFET可以在不同功率,效率及成本間實現(xiàn)最優(yōu)性能,靈活配置且高效。芯片內(nèi)部集成高壓BUCK降低了發(fā)射機在高壓輸入狀態(tài)下的功耗,同時支持睡眠、待機、低功耗工作等不同功耗模式。

圖:MT5815+MT5725在不同輸入條件下的整機測試效率曲線

MT5815高性能50W應(yīng)用方案

MT5815的50W應(yīng)用方案是一款外圍電路簡潔的高性能TX方案,支持5~20V輸入電壓和0~2.5A輸出電流,輸出功率可達50W。MT5815應(yīng)用方案支持WPC最新的Qi V1.2.4標準,同時支持手機廠商的專有無線快充協(xié)議。它還支持符合WPC規(guī)范的各種接收器,以及適用于各種類型的適配器。該方案支持多重保護機制,包括過壓保護、過流保護、過溫保護和FOD異物檢測等以確保系統(tǒng)的安全運行。應(yīng)用方案支持2路LED紅燈綠燈顯示,可以指示MT5815的各種運行狀態(tài),同時可以根據(jù)修改軟件實現(xiàn)客戶的定制需求。

圖:TX MT5815搭載RX MT5725測試圖

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