2017年9月,蘋果發布了三款新手機,iPhone X、iPhone8和iPhone 8 Plus,三款手機均支持無線充電技術。自此,無線充電技術也被蘋果徹底帶火,新推出的手機基本都已支持無線充電技術 。????????????????
無線充電技術,又稱非接觸式充電技術,是通過電磁感應、磁共振、電磁波輻射等原理,實現將電能從供電設備傳送至用電裝置的技術。無線充電技術源于無線電能傳輸技術,主流的充電技術包括電磁感應、無線電波、共振技術。
其中,共振式無線充電利用共振效應進行電能傳輸,適用于遠距離大功率充電,但效率低,同時存在隱藏的安全問題。
無線電波式無線充電技術,將環境電磁波轉換為電流,通過電路傳輸電流。傳輸距離可達數十米,但由于轉換效率很低(<40%),限制了這種技術的應用。
電磁感應為最主要應用方案,其技術原理,類似于變壓器,可以使用下圖1解釋:
圖1(圖源:視頻)
目前,無線充電主要有三大技術標準,Qi、PMA、A4WP。現有無線供電標準的頻率較低,而且為了符合標準而限制了天線的小型化,因此,業內對于更好地通用于小型設備的標準和方式的期望值越來越高。另外,由于無線供電功能的供電效率會因天線形狀、尺寸及距離等而發生變化,因此需要在電子設備整機上反復進行試制、調整、評估等工作之后才能安裝無線供電功能,對于天線設計和布局設計來說,開發負擔繁重一直是很大的問題。在這種背景下,羅姆(ROHM)開發出13.56MHz無線充電模塊,可以使小而薄的設備輕松實現無線供電功能。
新產品是尺寸約20mm~30mm見方的小型模塊,使用13.56MHz高頻段,并采用優化的天線(線圈)和布局設計技術,可提供高達200mW的供電量,很適合構建小型無線供電系統。不僅便于安裝在以往難以實現無線供電的小而薄的設備中,還通過采用背面全平的電路板結構,提高了外殼設計的靈活性。此外,通過成對使用發射端模塊和接收端模塊,還可縮短優化供電效率所需的試制、調整、評估等所需的開發時間。不僅如此,內置天線還支持雙向數據通信和NFC Forum Type3 Tag通信,這將有助于擴展應用的通信功能。1開發板介紹
模塊如下圖2所示:
圖2:ROHM BP3621模塊(圖源:視頻)
無線充電主要特性有:
? 工作在13.56MHz的高頻率,有助于實現模塊小型化? 可提供高達200mW的供電量? 采用優化的天線和布局設計技術,極大縮短技術開發周期? 背部采用純平設計,提高了外殼設計的靈活性? 內置天線支持雙向數據通信(212Kbps)? 支持NFC Forum Type 3通信技術,可快速與手機等設備進行數據通信? 無線充電距離10mm發送端BP3621模塊主要特性有:
? 外觀尺寸為35mmx26mmx1.5mm? 天線尺寸為24mmx24mm? 板子采用FR-4材質,厚度0.4mm? 重量為0.8g? 供電電壓為-0.3~6.5V? 工作溫度為-10~50攝氏度接收端BP3622模塊主要特性有:
? 外觀尺寸為24mmx17mmx1.5mm? 板子采用FR-4材質,厚度0.4mm? 重量僅0.38g? 供電電壓為-0.3~6.5V? 工作溫度為-10~50攝氏度
2開發板體驗
(以windows 電腦為例,其它系統可參考官方教程頁)首先,我們先根據數據手冊確認下BP3621和BP3622每個引腳的作用:
表1(圖源:ROHM)
表2(圖源:ROHM)
非常需要注意的是,這兩個模塊中的IIC通信引腳,使用的電平為5V,如果需要和3.3V電壓控制器進行通信的話,需要使用電平轉換芯片。演示一:使用最小系統演示充電功能
圖3(圖源:視頻)
步驟1. 按下圖4方式連接設備:圖4(圖源:視頻)步驟2. 將上圖4中充電IC更換為LED燈板,方便觀察。LED燈板使用洞洞板制作,電路圖如下圖5所示:
圖5(圖源:視頻)
步驟3. 將BP3622的P12引腳接地(該引腳接地后,BAT引腳的輸出才會生效)。
步驟4. 將BP3622與BP3621中心對齊,距離保持在10mm以內,即可看到LED板上的燈亮了。
圖6(圖源:視頻)
演示二:帶通信功能的無線充電演示
)
步驟1. 按下圖8所示連接模塊:
圖8(圖源:視頻)步驟2.將圖8中充電IC更換為演示一中的LED燈板。
步驟3.將其中的Host MCU更換為USB 轉IIC通信模塊(5V),安裝該通信模塊的驅動程序。
步驟4.安裝python3環境,安裝python IDE pycharm。
步驟5.打開BP3621/BP3622應用演示軟件,界面如下圖9所示:
圖9(圖源:視頻)
步驟6. 將BP3622的P12引腳接地。
步驟7. 演示功能1,無線充電及狀態寄存器讀取。a)將BP3622正對BP3621放置到其上方10mm以內,可以看到LED燈板上的燈已經點亮b)同時充電狀態一欄顯示為綠色的“充電中”,對應的STATUS寄存器值為0x01.如下圖10所示:
圖10(圖源:視頻)
步驟8.演示充電滿狀態:a)接上個實驗,讓模塊處于充電中。b)根據數據手冊,BP3622的P12引腳默認為上拉狀態,此時表示充電IC處于充滿狀態。此時,將P12引腳斷開與地線的連接。BP3622模塊會認為已經充滿電,此時BP3621的充電狀態會變成“充電滿”,如下圖11所示:
圖11(圖源:視頻)
步驟9. 通信功能演示:a)接演示1,將模塊處于充電狀態;b)在BP3621的發送輸入框中輸入內容,點擊“send”,可以看到BP3622的接收框中出現了剛才發送的內容。
3開發板點評/應用方向介紹
? 智能標簽、ID卡等 薄型設備? 鼠標、無線鍵盤等電腦周邊設備?剃須刀等保健設備 評測感受:
這組羅姆(ROHM)無線充電模塊,不僅實現了小尺寸下的無線充電功能,還帶有雙向通信功能,NFC標簽功能,有助于擴展產品的通信功能,縮小產品的尺寸,同時該模塊集成了完整、充分調試的天線,可極大的縮短開發周期。
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圖13(圖源:視頻)
圖14(圖源:視頻)
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原文標題:【有福利】羅姆(ROHM) BP3621、BP3622無線充電模塊開箱測評
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原文標題:【有福利】羅姆(ROHM) BP3621、BP3622無線充電模塊開箱測評
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