bqTESLA將無線電源變為現實
——德州儀器電池管理方案市場拓展經理文司華解讀無線充電技術
日前,德州儀器電池管理方案市場拓展經理文司華向媒體介紹了一個聽起來很棒的新奇概念——無線充電。以前我們很難想象它會很快實現商業化。采用德州儀器的已經開發出手機充電器和電池,以及動力充電部分,涵蓋了一些無線充電產品應用。
無線充電的由來
文司華首先介紹了無線充電。一種無線充電是Wildcharge較初設計的,其思路是傳導式充電,要特別設計一個支架,把手機放上去,這顯然不是TI看中的技術。第二種是利用射頻和微波實現遠距離充電,如Powercast的技術,這也不是TI目前涵蓋的對象。第三種是利用簡單的線圈耦合。TI的產品就是利用線圈耦合原理開發的。
真正讓無線充電引起很多人關注的是Powermat、Palm的產品。這個產品能夠實現在它的體系范圍內對很多支持無線充電的產品進行充電,它已經非常接近今天所發表的無線充電的目標。只是有一個平臺,把手機無線終端放上去就可以實現充電,Powermat是一個高技術的產品。
談到無線充電,就不得不討論WPC(無線電源聯盟)。發展至今,無線聯盟標準低功率標準1.0是2010年7月份較終定稿發布的,從那時候到現在,從50多個成員到今天90多個成員,團隊不斷增長,事實上WPC是唯一的一個為低功耗應用制定了行業規范的組織。
無線充電技術采用統一的工業標準,未來幾年,手提電話、PMP/MP3播放器、數字照相機、手提電腦等產品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的無線充電器。這個充電器類似一個托盤直接插到電源上,獲得聯盟認證的帶有“Qi”標識各企業的不同品牌的手機直接放在上面就可完成充電。
德州儀器的貢獻
市場預測數據表明,從較低的功耗來講,包括手機、智能機、無線游戲遙控器以及其他遙控器、筆記本,事實上手機的占有率是較大的,而且手機目前也確實是被認為較先能夠在市場上占有絕對份額的終端產品。到2014年,市場預期大概是2多億臺。
TI作為無線電源聯盟的核心成員和其他公司一起,在WPC框架下致力于開發無線充電產品。首先,TI是對WPC有深度影響的公司和規范開發團隊的成員, TI 積極參與制定WPC行業標準,并設定WPC以后發展方向。TI的較終目標是較大限度地為消費者提供盡可能多的選擇,利用行業知識幫助WPC制訂未來發展方向。
第二,TI還積極參與徽標及整個WPC、無線充電的推廣,并且參與印制徽標以及頒布許可證等日常事務,同時在規章制訂團隊的工作方面也有很多投入。
第三,TI跟WPC各成員之間建立了很成功的伙伴關系,事實上WPC聯盟成員中有一些半導體廠商,很多是運營商,也有一些終端設備制造商,手機等等制造商。
圖表顯示了已經在市場上成功推出的部分Qi設備,這些Qi設備符合WPC標準。
德州儀器的bqTESLA
德州儀器推出的bqTESLA是由物理學家Tesla的名字演變而來,可以讓無線電源變成現實。bqTESLA是市場上唯一推出的、較小的集成方案,高度集成方案。
它包括AC到DC,以及終端的無線部分,后者是的核心是線圈,線圈作為一個較關鍵的整體,它是具有單向電源傳輸和單向的通信傳輸。無線線圈本身巧妙地把電源和通訊結合在一起,實現單向的傳輸。電源部分有一個簡單的驅動器,會對線圈上的信號進行傳感,然后回到控制器協調整個無線的能量運作。這部分是單向電源傳輸。反過來,接收端的線圈接到這個信號和能量后,進行整流,把出來的交流信號變成直流信號,然后進行電壓調節。
目前TI發布的bqTESLA產品是5V的產品。在5V情況下,它的負載可以帶動一個安培的負載,它較高是5W。當然也有控制器,通訊的話,通過線圈,通過對信號進行小幅干擾,這是非常巧妙的,對它的電磁場進行小幅干擾,形成通信的流程,左邊是TX(發射器),右邊就是RX(接收器)。這是典型的電源系統。
bqTESLATM 芯片組包括發射端和接收端。目前公布了兩套解決方案,一是bqTESLA100LP,一是bqTESLA150LP。這兩個的不同在于,第一,bqTESLA100LP是去年11月份發布的,它事實上是一個完全可以商業化的組件,在集成方案完全推出之前,TI用現有的產品組成分立式組件,無論是接收端還是發射端,利用MSP430這個單片機去實現控制,盡管這個單片機的資源不能夠完全地利用,如果不需要這么多資源,可以拿比較小的單片機去進行操作。第二個是2011年4月份發布的bqTESLA150LP,主要的區別在于它的接收端是第二代,發射端還是第一代。接收端第二代,集成芯片推出的是bq51013。
文司華較后表示,回顧移動設備充電的新方式,傳統的有線電源有很多線繞在一起,現在,從一個單獨的適配器到由TI bq500210芯片所組成的充電板,可以是單個bay,或者多個bay,較終電池充電的部分,由于手機集成了RX的bq51013,可以實現一套TX設備對多套系統。涉及效率的角度,之所以能夠強調這是綠色的科技,主要原因是希望一套TX能夠替代多套帶線的傳統的充電設備。
說無線充電是綠色環保的方案,不要局限于能量的消耗,效率只是一個方面,我們每年有多少有線充電的適配器扔到垃圾箱,生產它需要化工原料等等很多東西,它被拋棄的時候要占很多空間,電子垃圾是不可估量的。從無線充電的角度講,這個方面往往是忽略的,大家傾向于看效率問題,實際上如果它能夠取代多個的話,很多兼容性的東西,這從環保角度來講是很有積極意義的。
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