中國廠商發布無線充單芯片:支持15W EPP和一芯雙快充
iPhone12的發布,蘋果開始為了環保而不再附送充電器,還有蘋果推出的Airpods等無線耳機開始支持無線充電,很多人開始選擇無線充電為手機和耳機充電盒充電。免去有線充電插線的繁瑣,享受無線充電帶來的便捷。多功能的無線充電器紛紛進入市場,為我們的生活帶來方便。
隨著支持無線充電的設備越來越多,無線充電器的市場越來越大,市場上推出了很多造型各異的無線充電器。充電頭網拆解過很多款無線充電器,早期的無線充設計,需要多顆芯片外加很多分立元件,電路複雜元件多,並且調試困難,無法實現非常小巧的設計。
但是現在人們對無線充的要求,不僅是能充電就可以了。支持無線充電的設備,具有多種花樣的外觀設計,怎麼才能設計出小巧的無線充,符合現代設備的需求呢?
一顆芯片搞定15W無線充電
銳源半導體推出了無線充電SoC芯片AT8915系列,一顆芯片內部集成PD及快充協議取電功能、無線充電主控、無線充電功率級。只需一顆芯片就能完成無線充電器的完整功能。簡化產品開發,加快產品上市速度。銳源半導體成為無線充電業界少數幾個具有全集成無線充電SoC芯片設計的原廠。
銳源半導體創始團隊成員主要來自NXP、TI及ST,在數字電源和模擬電源領域有著10年以上設計和量產經驗。銳源半導體於2017年9月創立,以成為國際知名的智能電源SoC芯片設計公司為目標,為國內外客戶提供高集成度和高性能的SoC為己任。產品已廣泛應用在3C電子產品,物聯網設備和車聯網等智能硬件中。
銳源半導體在芯片內部集成了現代化無線充電發射端的全部功能,在一顆芯片內部集成快充協議,集成MCU核心,全橋驅動器和全橋MOS管。將無線充電所需的全部元件,都整合到一顆集成度非常高的芯片內部。銳源半導體最新推出的AT8915系列無線充電SoC芯片就是這麼一款產品,只需要簡單的外部元件,就可以完成完整的無線充產品。
相比傳統單片機加外置MOS管的方案,銳源半導體最新推出的無線充電SoC芯片,將單片機、MOS管、運放等佔板面積大的元件,統統集成到一個只有6*6mm的QFN封裝內部。生產時只需貼一顆芯片,即可實現過去多顆芯片組合才能實現的功能。
銳源AT8915系列參數
銳源AT8915系列三款無線充電芯片區別,其中三款芯片均支持最高15W輸出,AT8915、AT8915C和AT8915S。
AT8915是一款普及型高集成度無線充電SoC,內部集成了無線充電器所需的一切功能,包括支持PD和QC等快充協議取電,包括無線充電控制,包括全橋MOS管驅動器,全橋MOS管,只需外置少量必要的外圍元件即可。
AT8915S支持USB PD和QC取電,AT8915C只支持QC取電。AT8915和AT8915S內部集成32位ARM內核;內核頻率高達96MHZ、內置32KB+ 4K B存儲、內置單週期32位硬件乘法器,支持32個NVIC中斷輸入,4級可調中斷優先級,GPIO支持多種工作模式,支持4路獨立PWM輸出,PWM功能豐富靈活,高達6個16位定時器通道,支持12bit分辨率ADC,高達1.5Mhz的轉換速率以及14個轉換通道,同時內置溫度檢測通道,內置兩路ACMP和OPA模塊。
AT8915S提供更多的外設資源,並且開源,提供底層硬件資源和剩餘的MCU資源,方便對產品進行二次開發。外設資源包括16位三相電機控制模塊(Motor-PWM)、支持SPI / UART / I2C / CAN總線、USB2.0全速接口等。
支持USB-C接口燒錄無線充程序,支持10萬次反复燒錄程序。AT8915S還支持一芯雙快充無線充電,用於手機無線充電底座應用,支持手機+手錶、手機+耳機充電,降低成本,提高產品競爭力。
無線充電器分成兩種方案,一種是在Type-C插頭內部,另外是放在無線充內部,芯片的高集成度助力不同產品設計。
Type-C小板上焊接AT8915芯片,輸出線直接焊接線圈,體積小巧,可實現更具個性化的設計。通過對比可見,這個模組搭建的無線充PCBA,比一元硬幣還要小,集成度優勢一目了然。
配合MagSafe充電器的設計,以上兩款無線充方案均具有非常簡潔的外圍元件。
銳源發布三款單芯片無線充電SoC
一顆芯片做出來的無線充,說出來不太容易讓人相信,那麼它到底怎麼樣呢?下面充電頭網為大家帶來銳源AT8915系列SoC無線充方案的介紹和測試。
高集成度銳源AT8915
銳源推出的AT8915主打高集成度,內置的快充協議模塊支持PD和QC適配器,可根據5/9/12V輸入電壓智能適配5/7.5/10/15W無線充輸出。
芯片內部集成PD&QC協議功能,BUCK降壓轉換器,3.3V LDO,MCU核心,全橋驅動,全橋MOS,電壓電流解調和Q值檢測功能。外圍阻容等小元件最少僅30顆,MCU內部Flash還可通過J-link編程,方便成品升級功能。並且輸入支持25V耐壓,無需增加保護元件。
銳源AT8915採用QFN6*6 48pin封裝,一顆芯片完成無線充電全部功能,使無線充電路得到大幅簡化。
銳源AT8915為iPhone 12Pro無線充電,可以觸發MagSafe充電動畫。使用無線充電測試儀測試,AT8915支持自動升壓,15W無線快充輸出。
高性價比銳源AT8915C
銳源AT8915C不支持PD協議取電,但保留QC取電功能,其餘功能與AT8915一致。
銳源AT8915C採用QFN5*5 32pin封裝,外圍元件簡潔。
使用銳源AT8915C為iPhone12Pro無線充電,通過QC充電器和USB-A口連接,可以觸發MagSafe充電動畫。AT8915C支持自動升壓,實現15W無線快充輸出。
一芯雙充銳源AT8915S
銳源AT8915S相比AT8915,提供了更多的GPIO,PWM,ADC,I2C,SPI等資源,開放給有技術能力的公司進行二次開發,提升產品的差異化競爭優勢。
AT8915S單芯片做一芯雙充、風冷背夾及其它智能家居類無線充產品方案。AT8915S與AT8915 Pin to Pin兼容。
AT8915S同樣可以為iPhone12Pro無線充電,並開啟MagSafe充電動畫。
一芯雙快充
銳源AT8915S通過其開放的GPIO和MCU資源,可以配置為一芯雙快充。使用一顆AT8915S芯片外加一顆集成功率級芯片,即可實現兩路獨立的無線充電,並均可提供無線快充。
AT8915S支持USB PD快充,可申請9V,12V供電,並輸出EPP 15W無線充電。還可配置為7.5W+7.5W或10W+5W的功率輸出,使用到手機無線充電底座中,可支持手機+手機、手機+手錶、手機+耳機同時充電。
使用銳源AT8915S實現一芯雙快充,可以獨立設計PCBA和線圈,做到PCBA和線圈分離,分散發熱,降低溫升。使用AT8915S設計一芯雙快充的無線充電器,相比兩路獨立的無線充電器,減少了一顆無線充電主控的使用,能有效降低成本,簡化設計,提高產品競爭力。
充電速度又快又穩
我們使用Power-Z KM001進行銳源AT8915和MagSafe無線充電闆對iPhone12Pro的無線充電曲線監控。
實測銳源AT8915從0-100%充滿耗時160分鐘,無線充電過程中無斷充。
原裝MagSafe無線充從0-100%充滿耗時207分鐘,無線充電過程中無斷充。
充電頭網總結
現代電子產品的外觀設計不斷逼近物理極限,充電器為了追求功率密度,提高空間利用率,已經採用三塊或更多的電路板堆疊焊接,來減小充電器內部的未使用空間。無線充也是一樣,為了更小的設計,傳統多顆芯片的設計已經完全不能滿足需求。單芯片、高集成的無線充電方案可以適配更多新奇的設計,去打動消費者的購買慾望。
銳源推出的三款無線充SoC,可實現單芯片的無線充電器設計。相比近年來高集成的取電芯片加無線充芯片或單片機加無線充全橋的方案,節省了一顆芯片,便於廠商進行成本控制和物料管理。銳源的無線充SoC方案內置的MCU支持二次開發,可在車載無線充、檯燈無線充、移動電源無線充、藍牙音響無線充等產品領域進行差異化功能開發,增添產品賣點。