電子發燒友報道（文/程文智）最近，小編的同事寫了一篇關于無線充電的文章《無線充電功率上限定在50W，“一刀切”是否限制行業發展？》，引起了很多工程師的關注。確實，現在我們生活中的無線充電產品正變得越來越多，比如智能手機、智能手表、手環、掃地機器人、服務機器人，以及汽車等都開始具備無線充電功能了。

而且無線充電的功率從最開始的5W、10W，發展到了15W、27W、30W，今年不少芯片和終端廠商推出了40W和50W的無線充電產品，甚至65W和80W的無線充電技術都已經準備就緒了。雖然目前65W和80W的無線充電技術還沒有市場化，但可以看到，芯片和終端廠商們正在將無線充電往更高功率，更快充電速度上推進。

其實，無線充電解決方案主要由接收端和發射端組成。發射端與電源連接，負責發送電能，無線發射線圈負責把能量發送出去；接收端則一般安裝在電子產品上，負責接收電能。一般來說，無線充電解決方案中，接收端的芯片與系統集成設計的利潤要高一些，技術壁壘也相對較高。那么，在無線充電芯片方面，現在有哪些廠商可以提供大功率的無線充電接收和發送芯片，及其解決方案呢？

瑞薩最新的60W無線充電接收芯片

IDT一直是無線充電領域不可忽視的一個供應商，也是無線充電技術的積極推動者。不過2018年9月，瑞薩電子宣布67億美元收購IDT，并于2019年3月底完成了收購。

就在今年1月份，瑞薩電子發布了最新的60W無線充電接收器P9418。據其新聞稿介紹，該芯片采用了瑞薩獨有的WattShare技術，可在單個芯片中提供高達60W的功率，可使智能手機，及其他各類便攜設備快速、便攜地進行充電。

圖1：瑞薩電子推出的P9418無線充電接收器。（來源：瑞薩電子）

據其數據手冊描述，P9418具有如下關鍵特性：
?提供高達60W的接收器功率
?WattShare（TRx）模式，最高達10W Tx性能
?嵌入式32位Arm? Cortex?-M0處理器
?業界領先的IOUT電流檢測精度，可增強異物檢測能力
?24kB多次可編程（MTP）非易失性存儲器，可輕松更新固件和設備功能
?雙向通信，支持加密的專有身份驗證
?支持I2C 400kHz標準接口和GPIO
?符合WPC 1.2.4標準和各種專有充電模式

圖2：P9418內部框圖。

此外，P9418具有過熱和過壓保護功能，及極低的待機功耗，而且還采用了超小型的70-WLCSP封裝，尺寸僅為2.82×4.22×0.50 mm。

圖3：P9418典型應用電路。（來源：瑞薩電子）

ST的50W無線充電解決方案

ST也是無線充電領域的重要玩家，在去年11月份，ST推出了50W的接收器STWLC88，及發送芯片STWBC2。

其中，STWLC88支持50W無線充電，高功率12W反向充電，可配置LDO輸出電壓，最大20V輸出。其主要特性如下：
?提供高達50W的接收器功率
?最高達12W Tx性能
?嵌入式32位，高達64MHz Arm Cortex處理器內核
?提供高準確度的異物檢測（FOD）和電流檢測系統，確保大功率電力輸送安全可控
?可通過I2C接口自定義充電器芯片的參數
?1000多次可擦寫的嵌入式FTP非易失性存儲器，可輕松更新固件和設備功能
?集成了超低阻抗、高壓同步整流器和低壓降線性穩壓器
?支持ST專有的SuperCharge快充協議
?符合WPC Qi 1.2.4 EPP要求，與市場上所有的Qi EPP認證發射器完全兼容

此外，在封裝方面，STWLC88采用了4.0 x 4.5 x 0.6的110焊球0.4mm間距WLCSP封裝。STWLC88還可以工作在高效發射Tx模式，實現大功率共享充電模式，手機化身成充電寶給其他設備充電。在STWLC88這顆TRx芯片上同時具備了業界領先的Q因子檢測功能，能確保最終用戶的安全操作和充電安全。

伏達半導體的大功率無線充電芯片

其實，在大功率無線充電方面，國內的芯片廠商比國外的芯片廠商更加激進，比如伏達半導體在無線充電芯片上，已經推出了NU1619(40W)和NU1619A(50W)的接收器芯片，以及NU1513(45W)和NU1025(40W)的發射芯片。

而其實伏達半導體在2014年才成立，是一家專門從事無線充電半導體芯片設計和系統解決方案的公司，在美國硅谷，中國的上海、深圳、合肥都設有辦事處。

根據其官網介紹，NU1619A是高度集成且高效的無線充電接收器。它集成了一個為寬頻率范圍設計的同步整流器和一個可編程的低壓差穩壓器，以實現最佳的系統效率。穩壓器可以提供寬范圍的穩壓電壓或電流輸出；兩者都可以通過I2C接口進行編程。NU1619A可以通過ASK和FSK與發射器系統進行雙向通信。通信符合WPC。NU1619A也可以用作發射器（Tx）為另一個接收器充電。只需要很少的外部組件，就可以傳輸最大10W的功率。

關鍵特性如下：
?集成LDO和3.5V至20V輸出電壓，調節步長40mV
?0.1A至2.2A額定輸出電流，調節步長20mA
?根據IC功率動態調節輸出功率
?集成全橋和PWM控制
?FOD參數常數
?支持過壓，過流，過溫，短路保護
?10位ADC，用于電壓，電流和溫度測量
?集成32位MCU支持I2C通訊
?雙向通信ASK + FSK

圖：伏達半導體的NU1619A內部結構圖。（來源：伏達半導體官網）

根據目前公開的信息，小米11的無線充電接收器方案選用的就是這顆芯片。

美芯晟的50W發射端芯片

美芯晟科技（北京）有限公司由多位在硅谷歸國博士創立。公司擁有高素質的科研團隊，快速有效的技術支持及市場銷售渠道，是一家專注于高性能模擬電源、數字和軟件為一體的復雜高集成度電源管理芯片和系統開發的高新技術企業。

該公司推出了有線快充的30W接收端芯片和集成USB-PD協議的50W無線充電發射端芯片MT5815。該芯片在魅族的一款27W無線充電器中有應用。

據公開信息，美芯晟MT5815是一款帶有USB PD協議、高度集成的符合Qi標準的無線充電發射芯片，支持高達50W的輸出功率，并且向下兼容不受限。該芯片集成ARM M0 處理器，擁有卓越的高效率和緊湊設計，適用于各種低成本、低功耗應用。可廣泛應用于為5G智能終端、智能可穿戴設備、智能家居、物聯網、智能家電進行無線充電的設備。

結語

無線充電這幾年可以說在消費電子領域變得越來越火熱，除了上面提到的這些廠商和芯片，其實還有很多，比如國外的有TI、ADI、NXP、羅姆、東芝等，國內的還有易沖半導體、勁芯微、瀚為、英集芯、立锜、新唐等等。只是TI雖然很早就量產了無線充電芯片，但已經多年沒有推出新的產品了，NXP的無線充電產品也是多年前的，其他的大多停留在15W及以下功率的無線充電芯片，30W以上的芯片不多。

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