羅姆推1W無線供電芯片組ML766x，填補(bǔ)0.2-5W的無線供電空白

說起無線供電，可能很多人會(huì)首先想到給智能手機(jī)以及平板電腦充電的Qi供電。然而Qi標(biāo)準(zhǔn)主要適用于5-15W的大電池容量產(chǎn)品的充電，對(duì)于一些低功耗應(yīng)用場(chǎng)景的產(chǎn)品并不適合。所以羅姆旗下藍(lán)碧石科技曾針對(duì)真無線立體聲耳機(jī)、無線鼠標(biāo)、無線鍵盤等開發(fā)出了第一代無線供電芯片組產(chǎn)品“ML763x”， 供電功率范圍是0-0.2W。

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但是應(yīng)用場(chǎng)景總是隨著人們的需求在不斷豐富化，針對(duì)腕式血壓計(jì)、助聽器、智能手表、電動(dòng)牙刷等稍大電池容量的應(yīng)用中，不論是Qi標(biāo)準(zhǔn)下的5-15W（尺寸大，產(chǎn)品無法小型化），還是藍(lán)碧石科技早前提供的0.2W（體積小，但功率不夠），都不能滿足供電的設(shè)計(jì)需求。于是，藍(lán)碧石科技面向0.2-5W之間的空白市場(chǎng)，推出了第二代功率為1W的無線供電芯片組產(chǎn)品“ML766x”。

關(guān)于ML766x的一些基礎(chǔ)介紹

ML766x產(chǎn)品搭載了包括發(fā)射端和接收端兩個(gè)LSI——ML7661/ML7660，發(fā)射端的LSI是40pin WQFN的封裝，接收端有兩種封裝，一個(gè)是30pin WL-CSP，另一個(gè)是32pin WQFN。如果充電目標(biāo)的尺寸比較小，同時(shí)對(duì)充電系統(tǒng)的小尺寸要求較高的話，羅姆推薦使用30pin WL-CSP，這種封裝的優(yōu)點(diǎn)是能夠做到小而且薄，非常適用小型設(shè)備上面。

前面提到要一發(fā)一收，這是因?yàn)镸L766x的供電原理是磁場(chǎng)共振供電，需要通過發(fā)射端和接收端的一對(duì)共振頻率，調(diào)整耦合電容來減少回波反射，來提高供電效率。據(jù)悉，目前這款產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化效率可以達(dá)到50%。

從產(chǎn)品的規(guī)格的角度來看，發(fā)射端的ML7661和接收端的ML7660都分別內(nèi)置了一個(gè)SPI/I2C的串口，此外接收端還內(nèi)置了490Byte閃存、10位A/D，以及NFC Forum Type 3 Tag功能。值得一提的是，內(nèi)置NFC Forum Type 3 Tag這個(gè)功能，能夠使得產(chǎn)品跟符合NFC通信功能的一些讀寫器進(jìn)行通信。

ML766x的主要特點(diǎn)

ML766x擁有兩大主要特點(diǎn)，即供電量高達(dá)1W但能做到業(yè)內(nèi)超小的系統(tǒng)尺寸，以及兼具無線供電和非接觸式通信兩種功能。下面對(duì)這兩個(gè)特點(diǎn)展開聊一下：

• 特點(diǎn)一：最大功率是普通產(chǎn)品的2倍，但系統(tǒng)尺寸卻比普通產(chǎn)品減少30%

眾所周知，Qi標(biāo)準(zhǔn)下的無線供電產(chǎn)品使用的頻率是110kHz-205kHz，最大供電量是15W，相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)尺寸包括天線、外圍元器件的尺寸達(dá)到了650 mm2。而與ML766x同類型的普通產(chǎn)品的最大供電量是0.5W，系統(tǒng)尺寸是Qi的一半——330 mm2。

在這兩類產(chǎn)品面前，ML766x通過減小天線（頻率提高到13.56MHz）和系統(tǒng)在無微控制器的情況下實(shí)現(xiàn)通信（內(nèi)置SPI/I2C通信協(xié)議），而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)尺寸比普通產(chǎn)品減少30%的目標(biāo)。同時(shí)為了解決天線共用和尺寸縮小帶來的發(fā)熱問題，通過優(yōu)化控制發(fā)射功率來抑制LSI的發(fā)熱，實(shí)現(xiàn)了1W的無線供電。

• 特點(diǎn)二：兼具無線供電和非接觸式通信兩種功能

NFC的無線通信已經(jīng)出來好幾年了，使用的是13.5MHz的近場(chǎng)通信技術(shù)，標(biāo)準(zhǔn)是由NFC論壇制定的。ML766x無線供電采用的是與無線通信復(fù)用的13.5MHz頻率，將兩組天線合二為一，實(shí)現(xiàn)只用一根天線就可以同時(shí)進(jìn)行無線供電和無線通信兩種功能。同時(shí)NFC的典型模式也由三種通信模式——讀卡器模式、卡模擬模式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式，新增了一個(gè)無線供電模式，變?yōu)樗姆N模式。

ML766x的應(yīng)用案例介紹

下面將給大家介紹關(guān)于ML766x的兩個(gè)有趣案例，一個(gè)是游戲機(jī)上冷卻風(fēng)扇的供電和通信應(yīng)用，另一個(gè)是通過扭矩傳感器檢測(cè)客戶對(duì)踏板的用力程度來改變電動(dòng)自行車速度的應(yīng)用。

• 游戲機(jī)上冷卻風(fēng)扇的供電和通信

游戲機(jī)廠家或者是玩家為了追求酷炫的感覺，會(huì)在風(fēng)扇上面裝一個(gè)LED燈，LED燈隨著風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)會(huì)營(yíng)造一種激烈的氛圍。但把LED燈裝在旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇上面，如果通過有線的方式是沒有辦法供電的，容易造成線纏繞。

而通過羅姆的無線供電/通信方案就能有效地解決這個(gè)問題。一方面通過無線供電從主板那邊給LED供電，另外LED板上還帶有位置傳感器，位置傳感器上面獲得的位置信息又可以通過無線通信傳遞給主板，讓主板控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)有線難以實(shí)現(xiàn)的功能，大大提高設(shè)計(jì)的靈活性。

• 通過扭矩傳感器檢測(cè)客戶對(duì)踏板的用力程度來改變電動(dòng)自行車速度

電動(dòng)自行車踏板上的扭矩傳感器，如果跟主板用有線通信方式的話，同樣也存在線纏繞的問題。通過無線充電的方式，從主板上獲得電能給扭矩傳感器，扭矩信號(hào)再通過無線通信傳遞給主板，無線通信和無線充電相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的有線方案無法實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用。

寫在最后

為了方便工程師們的工作，本芯片組配備有“ML766x”評(píng)估套件，可輕松開始13.56MHz無線供電的評(píng)估。另外，還備有配置工具以及天線設(shè)計(jì)和天線調(diào)整相關(guān)的文檔，用戶可通過電腦對(duì)這些進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置，可根據(jù)客戶的需求，構(gòu)建各種供電系統(tǒng)。

此外，羅姆表示下一代產(chǎn)品準(zhǔn)備做一個(gè)符合“NFC論壇”標(biāo)準(zhǔn)的充電LSI，因?yàn)镹FC充電標(biāo)準(zhǔn)去年剛出來，所以第一代產(chǎn)品ML7631/ML7630和第二代產(chǎn)品ML7661/ML7660都不符合“NFC論壇”的充電標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)于供貨情況方面，第一代產(chǎn)品ML7631/ML7630已經(jīng)量產(chǎn)了，第二代的最新產(chǎn)品ML7661/ML7660將于2022年4月份量產(chǎn)，預(yù)計(jì)量產(chǎn)初期是10萬片/月的規(guī)模。

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