IDT基于磁感应和磁共振技术的无线充电解决方案
高集成度IDT无线充电解决方案
半导体器件应用网/news/196649.html 高集成度IDT无线充电解决方案【大比特导读】IDT无线充电技术解决方案是一款高集成度、单芯片SOC解决方案，支持QILOGOWPC认证，并且兼容POWERMATE模式，具有加密通讯，异物检测模式功能。
IDT目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。
现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。
IDT无线充电技术解决方案是一款高集成度、单芯片SOC解决方案，支持QILOGOWPC认证，并且兼容POWERMATE模式，具有加密通讯，异物检测模式功能。
IDT目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。
现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。
IDT无线充电系统发送端(TX)：接收端(RX)：DC转AC，频率110-205KHz。
线圈感应磁场产生AC。
AC经线圈产生磁场。
AC转DC，经稳压输出5V。
通过线圈接收调制信号，解调后的信息决定发送功率通过线圈发送调制信号。
控制开关频率来调整功率IDTP9025A接受演示版采用1mm厚RX-A线圈2层PCB5V/1A输出USB输出FON封装，外围0402电容无需EEPROMIDT无线充电接受端-方案特点1、高度集成单芯片系统。
量产只需外接18个电容+1个电阻+1个线圈。
2、PCB的面积可控制20mmX18mm，并可用普通FR4双面板。
3、经WPC认证符合WPCv1.1标准。
4、集成同步桥式全波整流器。
5、集成5V/1A线性稳压器。
6、异物检测(FOD)。
7、可通过外接电阻或I2C配置FOD。
8、过温过压过流保护。
9、充满电可自动关闭发送。
10、可外接NTC热敏电阻检测温度。
11、LED状态指示。
12、I2C借口可读取电压电流和频率值。
13、3X3mm WLCSP和5X5mm TQFN封装IDTP9038发送演示版采用TX-A5线圈5V输入LED状态指示程序存在外置EEPROM里，可更新IDT无线充电发送端-方案特点1、高度集成单芯片系统2、可用普通FR4双面板。
无线充电技术的创新方案
无线充电技术的创新方案随着移动科技的发展，人们对于充电方式的便利性和效率提出了更高的要求。
传统有线充电方式存在着插拔麻烦、线缆易损等问题，因此无线充电技术逐渐崭露头角并受到广泛关注。
无线充电技术的创新方案正是以改善传统充电方式的不足之处为目标，提供更便捷、高效、环保的充电方式。
一、基于电磁感应的无线充电技术基于电磁感应的无线充电技术是目前应用最广泛的无线充电方案之一。
这种技术利用电磁感应的原理，通过一个发射器将电能转换为电磁场，并通过接收器将电磁感应转换为电能，实现对移动设备的无线充电。
相较于传统有线充电方式，基于电磁感应的无线充电技术具有以下优势：1.充电便捷：无需插拔线缆，只需将移动设备放置在无线充电器上即可实现充电。
2.减少线缆损坏风险：无线充电技术避免了频繁插拔充电线缆带来的损坏风险，延长了移动设备的使用寿命。
3.美观简洁：无线充电器可以与环境无缝融合，不仅解决了线缆杂乱的问题，还提升了整体美观。
4.灵活性强：无线充电技术不受线缆长度限制，可以在空间上实现更大范围的充电。
5.用户体验好：无需将充电接口对准插孔，只需放置在充电器上即可实现充电，操作更加方便。
二、基于共振耦合的无线充电技术基于共振耦合的无线充电技术，是一种通过共振电磁场实现高效能量传输的技术方案。
这种技术利用共振现象，在发射端和接收端之间建立共振耦合电路，以实现远距离的无线充电。
基于共振耦合的无线充电技术具有以下特点：1.高效能传输：共振耦合技术采用的谐振频率可以实现高效的能量传输，提高充电效率。
2.充电距离远：相较于电磁感应技术，基于共振耦合的无线充电技术可以实现更远距离的充电，提高了使用的便利性。
3.多设备同时充电：共振耦合技术可以同时向多个设备进行充电，满足了多设备充电需求。
4.充电时无需对准位置：共振耦合技术在一定范围内能够实现能量的传输，充电设备无需精确对准位置，增加了使用的便捷性。
5.低电磁辐射：共振耦合技术可以减少电磁辐射，对人体健康的影响较小。
A4WP文档总结
用于无线电力传输的谐振充电解决方案IDT 开发的 IC 可帮助在基于磁共振的应用（也被称为谐振变压器、谐振电感耦合或共振充电）中实现无线电力传输。
磁共振解决方案可在调整至同一固有共振频率的两个电感器之间传输电力。
共振电源技术可实现以无线方式远距离传输电力，并在相对定向和定位方面具有很大的灵活性。
►请参阅无线电源发送器(Tx)►请参阅无线电源接收器 (Rx)IDT 帮助定义了 A4WP Rezence 无线电源标准IDT 是无线电力联盟 (A4WP) 的发起（委员会）成员，无线电力联盟是一家独立运营的非营利性机构，致力于使用Rezence™技术构建全球充电生态系统。
A4WP 及其成员企业致力于创建使用Rezence 技术的无线电力传输(WPT) 生态系统，从而带来卓越的客户体验，并为工业设计人员提供更加灵活的解决方案。
Rezence以空间自由度概念为基础，将无线电源应用扩大至几乎所有的移动设备或表面。
Rezence 与其它技术不同，它具有多个独特的优势，例如：▪多设备充电：能够同时为多个设备充电。
▪良好的充电范围：在便携式设备与充电电源的距离间具有更高的灵活性。
▪蓝牙通信：使用现有蓝牙智能技术，尽量减少硬件需求，同时使智能充电区变得可能。
Rezence 无线电源 ICIDT 正在与业内主要的成员合作开发符合A4WP Rezence无线电源标准的下一代共振充电解决方案。
IDT’的产品有助于开发基于磁共振的、可嵌入几乎任何表面或移动设备中的无线充电解决方案。
这包括零售场所、机场、汽车、家庭和办公室家具。
Rezence 技术目前正在被集成到其它设备中，如笔记本电脑和便携式充电器，创造了全球’第一个真正意义上的移动无线充电电源。
关于磁共振电源技术磁共振电源技术指在经过调谐后处于同一共振频率的两个线圈之间对电能进行近场无线传输。
根据电磁耦合原则，基于共振的充电器将振荡电流注入高谐振线圈中，从而创建一个振荡的电磁场。
基于“磁耦合共振”的无线供电系统
基于“磁耦合共振”的无线供电系统队长：史俊波队员：倪杰朱爽李蔚电气与电子工程学院摘要：在电子科技技术高速发展的今天，全球范围内的手机用户数量已经达到了33 亿，再加上MP3、MP4等其他周边电子产品，平均不到2人就拥有一个需要充电的便携式电子产品。
目前便携式电子设备进行充电主要采用的是一端连接交流电源，另一端连接便携式电子设备充电电池的传统充电方式。
这种充电方式数据线接口用久了通常会有接触不良等现象，而且单个充电器适应面不广，因不同的类型电子产品需要使用不同的充电器，充电时还要寻找合适的插口和接线，费时费力，各种便携式电子产品的充电是一件令人头痛的麻烦事。
为了改良上面的现象，研发智能无线充电器是很有必要的。
非接触式感应充电器在上个世纪末期诞生．凭借其携带方便、成本低、无需布线等优势迅速受到各界关注。
本文是介绍基于STC89C52为核心控制器的无线充电系统。
整个系统可以分为七个部分：电源，主控芯片，红外，正弦振荡电路，驱动放大电路，发射线圈，接收线圈。
本设计是一种简单实用的基于磁耦合无线充电器，通过线圈将电能以无线方式传输给电池。
只需把电池和接收设备放在充电平台上即可对其进行充电。
实验证明．虽然该系统还不能充电于无形之中．但已能做到将多个电器放置于同一充电平台上同时充电，免去接线的烦恼。
关键词：电子产品，磁耦合，无线充电Abstract: In the electronic science and technology rapid development today, the whole ball within the scope of the mobile phone users number has reached 3.3 billion, plus MP3, MP4 and other neighboring electric product of the latter, the average less than two people will have a need to recharge portable electronic products. At present portable electronics to charge the main use is end connect ac power, the other end connection portable electronic equipment rechargeable batteries and the traditional charging ways. This kind of charging mode data cable joint mouth with long will usually have bad contact wait for a phenomenon, and a single charger to adapt to the surface not wide, because of different type electric son products need to use a different charger, charge also want to find the right jack and rationalize connection, true it may be said fee when effort; All kinds of portable electronic products charge is a A headache problem. In order to improve the above we like, research and development of intelligent wireless charger is very necessary. Non-contact induction charger in the last century was born. With its easy to carry, low cost, no wiring etc advantages quickly by the attention from all walks of life. Hence, to realize wireless charging, the energy transmission efficiency is high, easy to carry become one of research directions in charging system.This paper is based on STC89C52 as the core controller wireless charging system. The whole system can be divided into seven parts: power supply, master control chip, infrared, sinusoidal oscillation circuit, drive amplifying circuit, emission coil, receive coil. This design is a kind of simple and practical based on magnetic coupling wireless transfer can charger, through the coil will power to wireless transmission to the battery. Just put battery and receiving equipment on the charging platform can carry on the charge. Experiments prove. Although this system also can't charging in aeriform in, but already can do more than will be placed in the same electrical charging platform at the same time, the charging, avoid the trouble of connection.Keywords: electronic products, magnetic coupling, wireless charging1硬件系统设计1．1器件选择本无线充电系统的设计是用线圈耦合方式传递能量，使接收单元接收到足够的电能，以保证后续电路能量的供给。
大功率无线充电解决方案
大功率无线充电解决方案篇一：高集成度IDT无线充电解决方案高集成度IDT无线充电解决方案【大比特导读】IDT无线充电技术解决方案是一款高集成度、单芯片SOC解决方案，支持QILOGOWPC认证，并且兼容POWERMATE模式，具有加密通讯，异物检测模式功能。
IDT 目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。
现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。
IDT无线充电技术解决方案是一款高集成度、单芯片SOC解决方案，支持QILOGOWPC认证，并且兼容POWERMATE 模式，具有加密通讯，异物检测模式功能。
IDT目前是英特尔整个平台无线充电技术唯一的合作伙伴。
现已有多家厂商使用IDT无线充电解决方案。
IDT无线充电系统发送端(TX)：接收端(RX)：DC转AC，频率110-205KHz。
线圈感应磁场产生AC。
AC经线圈产生磁场。
AC转DC，经稳压输出5V。
通过线圈接收调制信号，解调后的信息决定发送功率通过线圈发送调制信号。
控制开关频率来调整功率IDTP9025A接受演示版采用1mm厚RX-A线圈 2层PCB 5V/1A输出 USB输出FON封装，外围0402电容无需EEPROMIDT无线充电接受端-方案特点1、高度集成单芯片系统。
量产只需外接18个电容+1个电阻+1个线圈。
2、PCB的面积可控制20mmX18mm，并可用普通FR4双面板。
3、经WPC认证符合标准。
4、集成同步桥式全波整流器。
5、集成5V/1A线性稳压器。
6、异物检测(FOD)。
7、可通过外接电阻或I2C配置FOD。
8、过温过压过流保护。
9、充满电可自动关闭发送。
10、可外接NTC热敏电阻检测温度。
11、LED状态指示。
12、I2C借口可读取电压电流和频率值。
13、3X3mm WLCSP和5X5mm TQFN封装 IDTP9038发送演示版采用TX-A5线圈 5V输入 LED状态指示程序存在外置EEPROM里，可更新 IDT无线充电发送端-方案特点 1、高度集成单芯片系统 2、可用普通FR4双面板。
IDT无线充电测试
采用两个5Ω的电阻串联连接在输出端。
空载电流
负载电流
转换效率η=（5.11*0.5）/（5*（0.7-0.11））*100%=86.6%
空载波形
波形分析
在无物体的状态下，发射线圈输出 的波形如左图所示，有两种波存在。一种 是每120ms左右发送一次，一种是接近 1.2s左右检测一次。如果按照Qi协议不应 该存在这个比较密集的这个波形，这个波 形是发射机Ping phase发送的波形。用来 给接收机提供能量的波形。那为什么在空 载的时候会出现这个波形呢？我猜想IDT 这个方案在每次selection phase之后进入 到Ping phase的时候发送给接收机的 Power Signal有可能不足以让接收机完成 信号的交互。所以定时给接收器发送 Power Signal用来定时检测。这是IDT设 计考虑的比较周到的地方。
安装可行性分析
如何安装在顶灯上
这个问题想了很久，也去车子内部去看了一下，有点无处下手，因为我不是做结构 的，所以相对来说比较困难。目前有两个安装想法：
1，不是集成在后视镜上的行车记录仪，顶灯必须靠近挡风玻璃，然后在顶灯的 前端留出一小块地方，这个地方的内部需要又个发送器的线圈在，用来跟行车记 录仪上的线圈对齐。行车记录仪从后视镜跟顶棚的间隙中进行监控。
那如果这个时候采用无线充电的方式，就很好的解决了 行车记录仪走线的问题。
可行性分析
01
产品的可行性分析
02
原理的可行性分析
03
安装的可行性分析
产品可行性分析
那为什么不直接将行车记录仪直接集成到车上呢？
1，整车厂并没有规定车上一定要集成行车记录仪。 2，车规级的行车记录仪的价格远远高于普通的行车记录仪。
几种无线充电解决方案特点及原理图
几种无线充电解决方案特点及原理图无线充电技术发展至今在电子领域已经被深入研究应用，虽然还未曾大范围普及，但在消费电子领域的发展已经取得不错的成绩。
手机厂商也纷纷在自家旗舰机上加入这一革新性的先进充电技术，如三星S6、索尼Xperia Z3+、谷歌Nexus 6、诺基亚Lumia 930等手机均采用了无线充电技术。
那么，未来无线充电技术发展会如何呢?现如今都有哪些常见的无线充电解决方案，下面让我们一起来了解下：一、无线充电联盟(WPC)：电磁感应方式，2008年12月成立。
目前WPC在商业推广中的QI标准目前已有172家会员公司：德州仪器(TI)、飞利浦、飞思卡尔(Freescale)、东芝(Toshiba) 、微软、松下、三星、索尼、高通(最后加入)等等。
无线充电联盟(WPC)共同制定的无线充电标准Qi采用的是电磁感应方式。
但这技术还有比较多的缺陷，比如最大输出功率只有5W，所以充电速度上会非常有局限。
从市场规模上，Qi无疑是目前最为普及的，值得关注的是，Qi的最新标准可实现7至45毫米的无线充电距离，算是一个小小的突破。
QI标注采用的电磁感应技术的优缺点：优点：原理简单，制作容易缺点：传输距离严重受限实例如下：1、德州仪器(TI)：最早量产无线充电方案公司第一种：WPC主要会员之一的德州仪器(TI)，已推出业界首款无线电源传输控制芯片套片。
该套片包含一片bq500110单通道发射控制芯片，一片bq51013单通道接收控制芯片。
TI是最早量产无线充电方案公司。
第二种：1、15V 输入发射端：(1)功能描述:第二代数字无线电源控制发射端用于便携式设备如手机等的充电输入 5V 直流电,输出 10V 交流电可寻找将被供电的 WPC 兼容器件接收来自被供电器件数据包通信并管理电源传送(2)重要特征：动态电源限制 (DPL)符合无线电源联盟 (WPC) 类型 A5 和类型 A11 发送器规范的 5V 运行数字解调减少了组件综合充电状态模式和故障指示(3)功能框图：(4)方案照片：2、12V 输入发射端：(1)功能描述:TI 自由定位无线充电发送端应用在 WPC 1.1 可用的手机, 车载和桌面充电三个线圈发送数组: 充电区域 > 70 mm×20mm12V DC 输入, 5V AC 输出(2)重要特征：符合无线供电联盟(WPC)A6 发送机技术规范外来物体检测增强型寄生金属检测确保安全性数字解调过流保护(3)功能框图：(4)方案照片：3、5V 输出接收端(1)功能描述:提供 5V 稳压电源输出应用于便携式设备提供无线充电(2)重要特征：93% 的整体峰值 AC-DC 效率符合 WPC v1.1 标准的通信控制输出电压调节内部集成整流器 , 低压降压稳压器 , 数字控制热关断(3)功能框图：(4)方案照片：2、飞思卡尔(Freescale)高效定位无线充电方案5V 输入发射端：(1)功能描述:自由定位充电设备应用在 WPC Qi可用的手机, 车载和桌面充电提供准确、高效充电电流输入电压可调(2)重要特征：符合 WPC 规范采用 DSC 内核技术的软件平台，高效的 PID 控制环路输入电压范围 9~18 V(3)功能框图：(4)方案照片：3、东芝(Toshiba)简单快速无线充电方案5V 输出接收端：(1)功能描述:基于 TC7761WBG 的无线充电接收端应用于智能手机 , 平板电脑的电池块符合 WPC 1.1 协议(2)重要特征：全桥整流电路欠压锁定 / 过压保护最大输出电压 / 电流 : 5V/1A热关断检测和保护(3)功能框图：(4)方案照片：4、凌阳：凌阳无线充电芯片GPM8F3132AGPM8F3132A 凌阳公司摔出的首款无线充电芯片,采用LQFP44封装,最大功率达到75%,优越的性能和性价比,是目前最为通用的。
基于电磁共振的移动设备智能无线充电系统
Ｏ 引 言
传统 的电力传输主要通 过导线 ， 在一般 情况 下合理 有效 ， 但 是装置 的电池采用插头接触式充 电方式 ， 频繁 的拔插会产生 电火 花 。近年来 ， 随着 ｉ Ｐ ａ ｄ ， ｉ Ｐ ｈ ｏ ｎ ｅ 等对 电量充满 “ 饥渴 ” 的移动 消费 电子产 品的兴起 ， 研发无线 充电等突破性充 电技术 的需求 日益提 高 。 目前市场 的无线充 电方式大多是采用 Ｑ Ｉ 协议 的电磁感 应方 式， 这种方式距 离远 ， 功率小 ， 不适合快速充 电。
《 电 气自 动 化 ｝ ２ ０ １ ３ 年 第３ ５ 卷第６ 期
ｊ 十 算机技术及 其应 甩
Ｃｏ ｍｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ 备 智 能 无线 充 电 系统
孙爱程，刘长铕， Ｉ 撒继铭
全性。
关键词 ：无线供电 ； 电磁共振 ； 智能充 电； 磁耦合 ； 电能传输
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ・ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０— ３ ８ ８ ６ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ０ ６
［ 中图分类号 ］Ｔ Ｍ ９ １ ０ ． ６ ［ 文献标志码 ］Ａ ［ 文章编号 ］１ ０ ０ ０—３ ８ ８ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ １ ４— ０ ３
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IDT基于磁感应和磁共振技术的无线充电解决方案
对于消费类市场，磁感应(Magnetic Induction，简称MI)或磁共振(Magnetic Resonant，简称MR)都是备选方案。
无论消费市场朝哪个方向发展，一个已知的事实是，无线充电必将得到采用。
在手机提供商的主要推动下，无线充电将开始向手机生态系统市场渗透。
拥有强大生态系统的计算领域将紧随其后，使无线充电技术的采用进入下一个增长阶段。
之后，无线电源技术很有可能扩展到支持手机和计算解决方案的基础设施中。
未来的架构和解决方案中怎样运用无线电源技术，上述应用将仅仅是一个开端。
就磁感应技术而言，主要有两个流行标准：无线充电联盟(Wireless Power Consortium，简称WPC)和电源事务联盟(Power Matters Alliance，简称PMA)。
这两个标准都相当成熟，很多产品已经用在消费市场了。
无线电源联盟(Alliance for Wireless Power，简称A4WP)是第一个基于磁共振技术的标准。
这些标准和解决方案都引起了一些疑问，例如，无线电源技术将向哪个方向发展?采用哪些解决方案是最好的?
移动设备
便利性是促使消费移动解决方案最先采用无线技术的关键因素之一。
手机、平板电脑、媒体播放器、移动电视等不同的移动设备需要不同接口连接器的各种适配器，这意味着为了给移动设备充电，人们需要携带
很多不同的连接器和适配器。
拥有强大的支持性基础设施和生态系统的通用无线适配器，可以解决这些需求。
在汽车、咖啡店、图书馆、餐馆、火车、飞机、办公室中提供无线充电，将满足人们所需的便利性。
图1：无线充电器系统：发送器和接收器方框图。