论德州仪器公司的无线充电可持续发展战略

　　可穿戴设备的爆发，将“如何让智能设备保持长期工作且拒绝每天一充”的问题再次推到人们面前，而无线充电显见是现阶段的首选方案。

　　伴随技术大潮汹涌向前，近期无线充电市场利好消息频现。上游供应链芯片商指出，目前无线充电芯片持续降价，最低已降至2美元以下。借势于价格的下滑，芯片商亦积极争取让无线充电技术成为一众便携设备的“标配”，进而带动产业正向循环，创造起飞商机。而苹果的入局，无疑是锦上添花，给市场注射了一剂有力的强心剂。

　　从当下市场规模可以窥见，目前仍是以Qi标准为主导，初步实现了便捷的充电方式，下一步市场将打破距离等限制，进一步实现标准整合，使随时随地充电成为现实。

　　广阔的蓝海市场正在逐渐成形，那么，作为无线充电芯片领先供应商，德州仪器（TI）在过去的一年里取得了哪些辉煌成就？关键的标准整合之路存在哪些拦路虎？在全新的2015年里TI将如何布局抢占更大市场？对此文司华博士给出了精彩解答。

德州仪器高性能模拟半导体产品部电池管理产品市场及应用经理 文司华博士

　　文司华表示，回顾2014年，TI推出了第三代无线电接收器芯片bq51020和bq51021，以及世界第一个达到WPC1.1和PMA标准的双模型集成电路bq51221。这些接收器的解决方案已达到96%效率，进而完全消除了在5W的条件下，应用于智能手机及其他便携式设备中全面运转的散热问题。双模型集成电路bq51221使得单个低成本硬件设计与WPC和PMA标准同时兼容，它被视为市面上最好的双模型解决方案，受到广泛欢迎。

　　针对汽车电子领域，下半年TI WPC1.1传送器方案bq500414Q面世。当bq51025 RX 和 bq500215 TX共同作业时，可组成一个WPC1.1的兼容方案，并可在10W的条件下运行。

　　针对可穿戴设备，TI推出了第一个应用于可穿戴设备上的无线接收器bq51003。它与最新的bq25100电池充电器一并，可为对应用空间有着较高要求的可穿戴应用提供最小规格的解决方案。此外，TI近期还发布了工业领域第一款用于可穿戴设备的无线充电参考设计架构——TIDA-00318 （RX） and TIDA-00334 （TX）。这一设计可应用于低电源消耗的可穿戴设备，这些设备包括符合Qi标准的无线接收器（bq51003）和超低电流的1电池锂离子线性充电器（bq25100）， 以及2.5W可穿戴无线发射器方案。

　　众所周知，无线充电的发展已有些年头，尽管2014年市场取得了巨大进展，然而说好的无线充电流行年并没有到来，这其中一个原因正是无线标准多样且彼此无法兼容。可以说，标准整合是无线充电发展的必经之路，而前不久A4WP（Alliance for Wireless Power）和PMA（Power Matters Alliance）的合并无疑是这一言论的最佳佐证。

　　关于这点，文司华亦给出了独到看法。他指出，磁感应和磁共振两种无线充电技术均是使用相同的基本物理原理传递电能，使用不同的耦合系数组合和电感器Q系数来创建可用于各种位置/部件并达到较高效率的宽连续辐射。

　　文司华进一步表示，WPC/PMA使用高K耦合系数，可以在低Q线圈下运行，和A4WP相比，PMA运行频率较较低。由于WPC和PMA属于紧密耦合系统，它的运行效率则相对较高，通常端对端在70%到75%的范围，但要求接收器（电源设备）和发射器（充电板）的位置相对近些。

　　而A4WP可自由应用于多个位置，但对磁性元件的品质因数要求更高。此外，A4WP拥有高频（6.78 MHz）让用户可以用低电感得到高品质因数，但用户对于管理和安全一般具有很高的期望。从这两个角度来看，6.78 MHz的频率和广泛的操作范围需求是用户应用过程中的两大挑战。在更高频的电流下，功率转换效率对于半导体电子元件来说可能也是个挑战。

　　因此对于无线充电的标准整合问题，能够同时解决以上问题并且把紧耦合和松耦合集成在一个半导体方案上极具挑战。“除了成本问题之外，最大的问题来自于互换兼容性（Interoperability），目前在WPC框架下似乎给出了非常具有实用前景的实例，例如WPC1.2磁共振方案已经可以同WPC1.1磁耦合方案在3厘米的距离上无线充电，而WPC1.2发射和接收端也实现4.5厘米距离的无线充电，这是第一次展示出整合电磁感应和共振的潜力。”

　　目前，TI的众多（15个以上）RX/TX集成方案已经可以应用于不同级别的电源环境中。2015年TI的无线充电方案将戮力发展个人移动计算设备、工业和汽车电子等领域。“其中在工业应用方面，我们正在探索电动工具和厨房电器方面的潜在机会”，文司华如是说。而在这崭新的一年里，TI的覆盖面将会持续扩大，以领先优势继续论战无线充电市场！