苹果最新发布的iPhone12系列全面取消了标配充电器,转而在包装内附送一条USB-C to Lightning快充线,同时,在售的老款机型也取消了标配的充电器。
苹果不再附送充电器会在一定程度上解决充电器闲置的问题,但是USB-C to Lightning快充线还需要购买一个USB-C接口的充电器,充电器的购置成本无形中也促进了无线充的普及。
从iPhone 8开始支持无线充电以后,苹果手机均可支持无线充电功能,iPhone 12磁吸无线充电技术的发布更是促进了消费者对无线充电的认知度,同时也扩大了无线充电配件的市场需求。但面对苹果官方售价329元的MagSafe无线充电器,第三方的磁吸无线充电器成为大部分用户的选择,引发第三方磁吸无线充电器销量暴涨。
如何才能在磁吸无线充市场爆发之际抓住机遇,抢占先机?如何能够快速开发出高性能的小尺寸无线充电方案?相信这也是无线充厂商日夜思考的问题。
充电头网拆解过很多款无线充电产品,几乎无一例外的都是MCU+驱动+MOS管或内置驱动的MCU+MOS管的架构,MCU和驱动级的外围元件较多,贴片元件占据了很多PCB空间,这限制了无线充电器实现轻薄化。
传统的MCU+驱动+运放+MOS管架构的无线充方案已经不适合应用于纤薄的无线充产品,全集成的单芯片SOC方案将成为市场趋势。
近年来,国内已有多家芯片厂商相继发布了多款单芯片的SOC无线充方案,一颗芯片内部集成MCU、驱动器和功率MOS管全桥,支持无线充电器的完整功能,甚至有些还内置PD协议,直接申请电压,真正做到一颗芯片搞定全部,把无线充做小做薄。
单芯片无线充SOC的出现,一方面将无线充电主控、电压电流解调所需的运放、MOS驱动和H桥MOS管以及降压供电电路全部集成在一个封装,大大节省占板面积,简化测试流程,降低生产成本。另一方面,单芯片无线充SOC方案外围简洁元件少,通常只需要简单的被动阻容元件,替代性强,有效减小了缺料导致生产停滞的风险。
据充电头网了解,目前国内已有锐源半导体、英集芯、南芯半导体等厂商推出了7款无线充单芯片SOC。下面充电头网为大家介绍一下主流的单芯片无线充SOC,帮助无线充厂商加快产品开发,先人一步抢占无线充市场。
INJOINIC英集芯
英集芯科技有限公司是一家专注于高性能、高品质的数模混合集成电路芯片研发和销售的IC设计公司。其优秀的设计团队来自世界知名大型IC设计公司,拥有10年以上先进的数模混合芯片的设计、生产和测试技术经验。独具匠心打造的SOC 芯片,产品涵盖无线充、移动电源、USB Typec-PD 快充协议以及车充快充IC 和多串锂电保护(BMS)IC。
英集芯涉足无线充电比较早,旗下无线充电的产品也比较多,全集成的型号有IP6805U,IP6806和IP6826三款产品,分别对应不同功率下的无线充电。
1、英集芯IP6805U
英集芯 IP6805U兼容WPC v1.2.4标准,支持5W输出,输入耐压16V,集成电压电流解调,集成NMOS全桥驱动和NMOS全桥,支持高灵敏度静态异物检测和动态FOD检测。静态电流10mA,充电效率高达79%,且兼容NPO和低成本的CBB电容,支持输入功率动态调整,内部还集成输入过压过流保护功能,支持两路LED状态指示。
英集芯 IP6805U是一颗ESOP8封装的5W全内置无线充电发射端SOC,外围元件精简。英集芯IP6805U功率元件全部集成,加粗走线为电流走线,外围只需阻容元件做解调。
2、英集芯IP6806
英集芯IP6806采用5*5mm QFN32封装,支持快充的全内置无线充电发射端SOC,支持5W,苹果7.5W,三星10W无线快充。兼容WPC v1.2.4标准,支持5W输出,配合快充充电器输入可支持5-10W快充输出,输入耐压16V,集成电压电流解调,集成NMOS全桥驱动和NMOS全桥,支持高灵敏度静态异物检测和动态FOD检测,FOD参数还可由外接电阻调整。
芯片静态电流10mA,充电效率高达79%,且兼容NPO和低成本的CBB电容,支持输入功率动态调整,内部还集成输入过压过流保护功能,支持快充申请,支持三路LED状态指示。
IP6806在全集成的基础上,增添了快充申请和NTC温度检测,可为无线充电器增添过热保护功能,提升产品可靠性。
3、英集芯IP6826
英集芯IP6826采用5*5mm QFN32封装,支持快充的全内置无线充电发射端SOC,最高支持15W无线快充。兼容WPC v1.2.4标准,支持5W输出,配合快充充电器输入可支持5-15W快充输出,还可做双线圈或三线圈方案。集成电压电流解调,集成NMOS全桥驱动和NMOS全桥,支持高灵敏度静态异物检测和动态FOD检测,FOD参数还可由外接电阻调整。芯片静态电流10mA,充电效率高达79%,且兼容NPO和低成本的CBB电容,支持输入功率动态调整,内部还集成过压过流保护功能,支持PD3.0及多种快充申请,支持Qi协议 BPP PPDE认证,支持NTC过热保护,支持三路LED状态指示。
IP6826在全集成的基础上,增添了PD3.0和其他快充申请,支持多种充电器快充输出供电,支持NTC温度检测,可为无线充电器增添过热保护功能,提升产品可靠性。
SOUTHCHIP南芯
南芯半导体的初创团队来自Texas Instruments,拥有10年以上行业经验,深耕电源领域,搭档多年,配合默契。随着公司发展,南芯持续引进优秀人才,打造高质量的研发团队,目前拥有来自德州仪器、凌特、立锜、ADI、Rohm、O2等知名半导体公司的研发团队,并秉承不断创新的产品文化,致力于为业内提供高性能、高品质与高经济效益的IC解决方案。
南芯推出了两款全集成的无线充电SOC,SC9602和SC9603,两款产品都是10W输出功率,SC9603与SC9602不同之处在于SC9603支持PWM调制输出,用于控制外部升降压电路进行定频调压。
1、南芯SC9602
南芯 SC9602 10W输出的全集成无线充电SOC,采用3*3mm FCQFN封装。南芯SC9602内部集成无线充电主控MCU和模拟前端,MCU内置32位高性能核心,模拟前端内部包括全桥功率MOS管,MOS管驱动级,电流传感放大器,通信解调模块,线性稳压器和保护电路,支持申请QC快充,支持多协议。南芯SC9602支持多种基于WPC V1.2.4的充电协议,包括BPP和EPP。
南芯SC9602外围元件非常简洁,内置ADC用于输入电压采样和NTC过热保护。内置快充电压申请,其通过连续的监控输入电压和电流支持异物检测,支持输入欠压闭锁,过流保护和过热保护,这些保护措施增强无线充发射系统可靠性。
2、南芯SC9603
南芯SC9603 10W输出的全集成无线充电SOC,采用3*3mm FCQFN封装。两款产品参数相同,区别在于SC9603可选择外置同步升降压或降压,实现定频调压功能。南芯两款无线充电SOC产品均采用先进的FCQFN倒装工艺,结合内部20mΩ低导阻的MOS管,减小热阻的同时降低发热,从而降低芯片温升,缩小芯片体积。
Acutepower锐源
Acutepower 锐源半导体(深圳锐源微电子科技有限公司)创立于2017年9月。创始团队成员主要来自NXP、TI和ST企业,在数字电源和模拟电源领域有着10年以上设计和量产经验。锐源半导体以致力于成为国际知名的智能电源SOC芯片设计公司为目标,为国内外客户提供高集成度和高性能的SOC为己任。目前公司产品已经被应用于3C、物联网和车联网等智能硬件中。
锐源半导体共有两款产品,分别是AT6810和AT8910,两款芯片均兼容WPC Qi v1.2.4标准,支持20V耐压。
1、锐源AT6810
锐源AT6810兼容WPC QI V1.2.4标准;支持5~10W输出应用,支持USB快充适配器输入5~10W应用,支持5V适配器输入5~10W应用,支持9~15V适配器输入5~10W应用。片内集成全桥功率MOSFET,内部集成电压/电流两路解调,支持FOD异物检测。
芯片输入耐压高达20V,系统充电效率高达83%;片内集成5V/200mA降压转换器和3.3V/100mA稳压,为其他设备供电;支持UART串行接口,可用来升级固件,支持其他定制协议;片内集成欠压、过压、过流保护,支持NTC过热保护,支持QC快充电压申请和LED状态指示。锐源AT6810采用5*5mm QFN32封装。
2、锐源AT8910
锐源AT8910兼容WPC QI V1.2.4标准;支持5~15W输出应用,支持USB快充适配器输入5~20W应用,支持5~15V DC输入5~15W应用,支持定频调压控制,支持双线圈应用;片内集成全桥功率MOSFET,内部集成电压/电流两路解调,支持FOD异物检测。
芯片输入耐压高达20V,系统充电效率高达83%;片内集成5V/200mA降压转换器和3.3V/100mA稳压,为其他设备供电;支持UART串行接口,可用来升级固件,支持其他定制协议;片内集成欠压、过压、过流保护,支持NTC过热保护,支持QC快充电压申请和LED状态指示。锐源AT8910采用5*5mm QFN32封装。
充电头网总结
iPhone 12的发布让无线充电市场开始回暖,尤其是MagSafe磁吸无线充电技术在手机上的应用,带动了无线充配件朝着轻薄、小巧的方向发展。在给第三方配件市场带来极大利好的同时,磁吸无线充电器、磁吸车载无线充支架,以及磁吸无线充电移动电源等配件也对内部的无线充PCB方案提出了更高的要求,高集成、超精简的无线充电方案逐渐成为市场趋势。
对于无线充厂商来说,目前最快速的切入苹果磁吸无线充电市场的办法就是找到一款单芯片SOC无线充方案。因为无论是从方案开发难易程度、备料周期来看,还是从方案的整体成本、产品竞争优势等角度考虑,单芯片SOC无线充电方案均有绝对的优势。
充电头网本次统计的7款单芯片SOC无线充方案均可用于高集成无线充电方案的开发。芯片内部集成无线充完整功能,只需要极少数的外围元件,即可构成无线充电路,免去了单片机无线充软件开发流程。并且SOC芯片一致性好、生产和质检简单,可以加快产品上市,抢占市场。
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