|
作者：IDT公司產(chǎn)品定義工程師Manjit Singh 在當今的信息娛樂(lè )時(shí)代，便攜式移動(dòng)電子產(chǎn)品快速消耗著(zhù)電池中儲存的能量，以至于一天還沒(méi)過(guò)完，就要給電池再次充電。過(guò)去數年中，在提高電池能量密度方面，取得的進(jìn)步很有限，如今高速傳輸音視頻、高清游戲、GPS等需求對于電池的要求更高。一天到晚帶著(zhù)交流適配器非常麻煩且不現實(shí)。理想情況下，最終用戶(hù)應該能隨時(shí)隨地給移動(dòng)設備充電，而且無(wú)需使用交流適配器和專(zhuān)用連接器。例如，在汽車(chē)上以及機場(chǎng)、會(huì )議室和其他地方，應該隨處都有充電板。 無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)過(guò)去和現在的應用狀態(tài) 兼容附件廠(chǎng)商是第一個(gè)嘗試無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)的群體，尤其是針對移動(dòng)設備提供無(wú)線(xiàn)充電兼容附件。當時(shí)，一些兼容零部件市場(chǎng)提供的無(wú)線(xiàn)電源充電解決方案主要來(lái)自Powermat、Palm和Brookstone(圖1)。 這些解決方案全部是專(zhuān)用的，分別針對不同的移動(dòng)設備。一個(gè)廠(chǎng)商提供的附件不能與另一個(gè)廠(chǎng)商的產(chǎn)品配合使用。各種不同的附件之間缺乏通用性是一個(gè)主要障礙。因為這些附件都是通過(guò)兼容零部件市場(chǎng)提供的，所以它們無(wú)一例外都是分立式解決方案（圖2）。此外，成本也是一大劣勢。 
圖1：來(lái)自Powermat、Palm和Brookstone的充電解決方案（從左至右）。
圖2：Brookstone基座及移動(dòng)設備外套。 如今，無(wú)線(xiàn)電源聯(lián)盟（WPC）制定了統一的性能規范，通常稱(chēng)為“Qi”標準，業(yè)內100多個(gè)成員公司廣泛采用了該標準。隨著(zhù)Qi標準的出臺，不同廠(chǎng)商的附件可以給帶有Qi標識的任何設備充電了。 一些兼容零部件市場(chǎng)提供的產(chǎn)品，如圖3所示的Energizer背板和充電基座，成為首批符合Qi標準的解決方案。這款符合Qi標準的無(wú)線(xiàn)電源充電解決方案仍然是分立式的。該無(wú)線(xiàn)充電板和iPhone外套售價(jià)分別約為79美元和39美元。盡管隨Qi標識而來(lái)的通用性標志著(zhù)，業(yè)界向著(zhù)正確的方向邁進(jìn)了一步，但是較高的價(jià)格和不夠美觀(guān)成了兩大障礙。
圖3：Energizer的無(wú)線(xiàn)充電板（左）和iPhone外套（右）。 無(wú)線(xiàn)電源技術(shù)未來(lái)的走向 根據市調公司iSuppli的研究，到2014年，無(wú)線(xiàn)電源充電解決方案市場(chǎng)將增長(cháng)70倍。 Qi標準開(kāi)始得到廣泛采用，無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)正在向著(zhù)成為主流技術(shù)的方向前進(jìn)，如果能滿(mǎn)足以下要求，那么該技術(shù)將會(huì )無(wú)處不在： * 實(shí)現高成本效益； * 對環(huán)境既不美化也不丑化，或者對用戶(hù)而言是看不見(jiàn)的； * 對最終用戶(hù)是安全的； * 普遍存在的支持服務(wù)生態(tài)系統。 無(wú)線(xiàn)電源充電接收器解決方案必須具有很高的成本效益，才能集成到手機中。另外，發(fā)送器解決方案的成本必須足夠低，才會(huì )最終使運營(yíng)商和設備制造商將充電板作為標配附件提供。 給手機內置無(wú)線(xiàn)充電功能的理念與更薄、造型更優(yōu)美、更輕的智能手機設計愿望是一致的�？蛻�(hù)不愿意以增加重量和增大尺寸為代價(jià)，換取無(wú)線(xiàn)充電功能。最佳的無(wú)線(xiàn)充電選擇是，讓其對用戶(hù)而言是看不見(jiàn)的。 無(wú)線(xiàn)充電是一種相當新的技術(shù)。它必將引起消費者對安全問(wèn)題的擔憂(yōu)。一般而言，電磁輻射和安全性將成為最重要的問(wèn)題。因此，該技術(shù)必須消除與最終用戶(hù)安全性有關(guān)的所有疑問(wèn)。還有一點(diǎn)也很重要，即允許最終用戶(hù)將金屬物體放在充電板上，而不會(huì )引起任何危險（高溫或電擊），也不會(huì )導致任何不安全情況的發(fā)生。 最后，圍繞無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)建立一個(gè)良好運轉的生態(tài)系統，是促使該技術(shù)成為主流的關(guān)鍵因素。一家咖啡店如果既為客戶(hù)提供快餐，又能利用無(wú)線(xiàn)電源充電為客戶(hù)的移動(dòng)設備提供“快沖”，那么這家咖啡店必定會(huì )引起顧客的關(guān)注。不過(guò)，能否為維持無(wú)線(xiàn)充電服務(wù)建立一個(gè)生態(tài)系統，在很大程度上取決于充電板的成本。 IDTP9030：業(yè)界首款單芯片低成本發(fā)送器芯片組 IDTP9030 是業(yè)界第一款單芯片、低成本發(fā)送器芯片組，可滿(mǎn)足使無(wú)線(xiàn)電源充電得到廣泛普及的所有必要條件。圖5是一個(gè)典型的應用原理圖，顯示了一個(gè)全功能發(fā)送器（TX-A1磁制導型）的構成。 由于IDTP9030集成度很高，所以與市場(chǎng)上用分立式組件組成的產(chǎn)品相比，用IDTP9030構成的發(fā)送器的價(jià)格不到其1/3。利用IDTP9030構成TX-A1發(fā)送器所需的組件總數大約為30個(gè)，其中包括IDTP9030，而功能類(lèi)似的典型分立式解決方案則需要超過(guò)90個(gè)組件，其中包括9個(gè)集成電路。分立式發(fā)送器這種高成本問(wèn)題成了設備制造商不愿將無(wú)線(xiàn)電源充電板作為標配組件的主要原因之一�；贗DTP9030的解決方案價(jià)格較低，更有可能讓制造商考慮，從高端電話(huà)開(kāi)始將無(wú)線(xiàn)充電板作為標配組件提供，之后再逐步向普通手機過(guò)渡。
圖4：IDTP9030應用原理圖。
圖5：IDTP9030原理圖。 IDTP9030配備了多重異物檢測（FOD）功能，以確保最終用戶(hù)能在充電板上放置金屬物體，且從不出現不安全狀況，例如磁場(chǎng)導致金屬過(guò)熱的狀況。多重異物檢測方法涵蓋并檢測所有可能情況：電話(huà)放置之前放置的金屬物體、粘在電話(huà)背面的金屬物體以及充電時(shí)插入電話(huà)和充電板之間的金屬物體。 最后，采用IDTP9030的發(fā)送器能實(shí)現較低的價(jià)格，并有可能實(shí)現更小的尺寸，因此有望圍繞無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)建立一個(gè)運轉良好的生態(tài)系統。家具制造商以及其他一些廠(chǎng)商已經(jīng)著(zhù)手設計配備無(wú)線(xiàn)充電板的消費類(lèi)最終產(chǎn)品了，例如平板電腦和燈具，并將這類(lèi)最終產(chǎn)品安裝到會(huì )議室、機場(chǎng)、公眾等候區等公共場(chǎng)所。此外，對于將無(wú)線(xiàn)充電板納入汽車(chē)、以使汽車(chē)不必攜帶充電電纜的想法，汽車(chē)行業(yè)也表現出了極大的興趣。 總之，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將會(huì )持續存在。未來(lái)幾年，大量產(chǎn)品（手機、游戲機、電池組等）有望內置無(wú)線(xiàn)電源充電技術(shù)。此外，人們會(huì )爭相將充電板置入家具以及放置在機場(chǎng)、咖啡店、餐館、公共活動(dòng)場(chǎng)所、辦公室、會(huì )議室等各種場(chǎng)所中。 |
