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bqTESLA将无线电源变为现实

2011年09月30日15:30:08 本网站 我要评论(2)字号:T | T | T

 

——德州仪器电池管理方案市场拓展经理文司华解读无线充电技术

 

日前,德州仪器电池管理方案市场拓展经理文司华向媒体介绍了一个听起来很棒的新奇概念——无线充电。以前我们很难想象它会很快实现商业化。采用德州仪器的已经开发出手机充电器和电池,以及动力充电部分,涵盖了一些无线充电产品应用。

 

 

无线充电的由来

文司华首先介绍了无线充电。一种无线充电是Wildcharge最初设计的,其思路是传导式充电,要特别设计一个支架,把手机放上去,这显然不是TI看中的技术。第二种是利用射频和微波实现远距离充电,如Powercast的技术,这也不是TI目前涵盖的对象。第三种是利用简单的线圈耦合。TI的产品就是利用线圈耦合原理开发的。

 

 

真正让无线充电引起很多人关注的是Powermat、Palm的产品。这个产品能够实现在它的体系范围内对很多支持无线充电的产品进行充电,它已经非常接近今天所发表的无线充电的目标。只是有一个平台,把手机无线终端放上去就可以实现充电,Powermat是一个高技术的产品。

谈到无线充电,就不得不讨论WPC(无线电源联盟)。发展至今,无线联盟标准低功率标准1.0是2010年7月份最终定稿发布的,从那时候到现在,从50多个成员到今天90多个成员,团队不断增长,事实上WPC是唯一的一个为低功耗应用制定了行业规范的组织。

2010年9月1日,全球首个推动无线充电技术的标准化组织——无线电源联盟在北京宣布将Qi无线充电国际标准率先引入中国。信息产业部通信电磁兼容质量监督检验中心也加入该组织。

 

 

无线充电技术采用统一的工业标准,未来几年,手提电话、PMP/MP3播放器、数字照相机、手提电脑等产品都可以使用全新的低能耗、高兼容的相同的无线充电器。这个充电器类似一个托盘直接插到电源上,获得联盟认证的带有“Qi”标识各企业的不同品牌的手机直接放在上面就可完成充电。

 

德州仪器的贡献

市场预测数据表明,从最低的功耗来讲,包括手机、智能机、无线游戏遥控器以及其他遥控器、笔记本,事实上手机的占有率是最大的,而且手机目前也确实是被认为最先能够在市场上占有绝对份额的终端产品。到2014年,市场预期大概是2多亿台。

TI作为无线电源联盟的核心成员和其他公司一起,在WPC框架下致力于开发无线充电产品。首先,TI是对WPC有深度影响的公司和规范开发团队的成员, TI 积极参与制定WPC行业标准,并设定WPC以后发展方向。TI的最终目标是最大限度地为消费者提供尽可能多的选择,利用行业知识帮助WPC制订未来发展方向。

第二,TI还积极参与徽标及整个WPC、无线充电的推广,并且参与印制徽标以及颁布许可证等日常事务,同时在规章制订团队的工作方面也有很多投入。

第三,TI跟WPC各成员之间建立了很成功的伙伴关系,事实上WPC联盟成员中有一些半导体厂商,很多是运营商,也有一些终端设备制造商,手机等等制造商。

图表显示了已经在市场上成功推出的部分Qi设备,这些Qi设备符合WPC标准。

 

 

德州仪器的bqTESLA

德州仪器推出的bqTESLA是由物理学家Tesla的名字演变而来,可以让无线电源变成现实。bqTESLA是市场上唯一推出的、最小的集成方案,高度集成方案。

它包括AC到DC,以及终端的无线部分,后者是的核心是线圈,线圈作为一个最关键的整体,它是具有单向电源传输和单向的通信传输。无线线圈本身巧妙地把电源和通讯结合在一起,实现单向的传输。电源部分有一个简单的驱动器,会对线圈上的信号进行传感,然后回到控制器协调整个无线的能量运作。这部分是单向电源传输。反过来,接收端的线圈接到这个信号和能量后,进行整流,把出来的交流信号变成直流信号,然后进行电压调节。

 

 

目前TI发布的bqTESLA产品是5V的产品。在5V情况下,它的负载可以带动一个安培的负载,它最高是5W。当然也有控制器,通讯的话,通过线圈,通过对信号进行小幅干扰,这是非常巧妙的,对它的电磁场进行小幅干扰,形成通信的流程,左边是TX(发射器),右边就是RX(接收器)。这是典型的电源系统。

bqTESLATM 芯片组包括发射端和接收端。目前公布了两套解决方案,一是bqTESLA100LP,一是bqTESLA150LP。这两个的不同在于,第一,bqTESLA100LP是去年11月份发布的,它事实上是一个完全可以商业化的组件,在集成方案完全推出之前,TI用现有的产品组成分立式组件,无论是接收端还是发射端,利用MSP430这个单片机去实现控制,尽管这个单片机的资源不能够完全地利用,如果不需要这么多资源,可以拿比较小的单片机去进行操作。第二个是2011年4月份发布的bqTESLA150LP,主要的区别在于它的接收端是第二代,发射端还是第一代。接收端第二代,集成芯片推出的是bq51013。

 

 

文司华最后表示,回顾移动设备充电的新方式,传统的有线电源有很多线绕在一起,现在,从一个单独的适配器到由TI bq500210芯片所组成的充电板,可以是单个bay,或者多个bay,最终电池充电的部分,由于手机集成了RX的bq51013,可以实现一套TX设备对多套系统。涉及效率的角度,之所以能够强调这是绿色的科技,主要原因是希望一套TX能够替代多套带线的传统的充电设备。

说无线充电是绿色环保的方案,不要局限于能量的消耗,效率只是一个方面,我们每年有多少有线充电的适配器扔到垃圾箱,生产它需要化工原料等等很多东西,它被抛弃的时候要占很多空间,电子垃圾是不可估量的。从无线充电的角度讲,这个方面往往是忽略的,大家倾向于看效率问题,实际上如果它能够取代多个的话,很多兼容性的东西,这从环保角度来讲是很有积极意义的。

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