新唐Qi標準的無線充電方案 5W--15W無線充電參考設計分享

無線充電技術（英文：Wireless charging technology；Wireless charge technology ）源于無線電能傳輸技術，可分為小功率無線充電和大功率無線充電兩種方式。

小功率無線充電常采用電磁感應式，如對手機充電的Qi方式，大功率無線充電常采用諧振式（大部分電動汽車充電采用此方式）由供電設備（充電器）將能量傳送至用電的裝置，該裝置使用接收到的能量對電池充電，并同時供其本身運作之用。

由于充電器與用電裝置之間以磁場傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無導電接點外露。

電磁感應式

初級線圈一定頻率的交流電，通過電磁感應在次級線圈中產生一定的電流，從而將能量從傳輸端轉移到接收端。目前最為常見的充電解決方案就采用了電磁感應，事實上，電磁感應解決方案在技術實現上并無太多神秘感，中國本土的比亞迪公司，早在2005年12月申請的非接觸感應式充電器專利，就使用了電磁感應技術。

磁場共振

由能量發送裝置，和能量接收裝置組成，當兩個裝置調整到相同頻率，或者說在一個特定的頻率上共振，它們就可以交換彼此的能量，是目前正在研究的一種技術，由麻省理工學院(MIT)物理教授Marin Soljacic帶領的研究團隊利用該技術點亮了兩米外的一盞60瓦燈泡，并將其取名為WiTricity。該實驗中使用的線圈直徑達到50cm，還無法實現商用化，如果要縮小線圈尺寸，接收功率自然也會下降。

無線電波式

這是發展較為成熟的技術，類似于早期使用的礦石收音機，主要有微波發射裝置和微波接收裝置組成，可以捕捉到從墻壁彈回的無線電波能量，在隨負載作出調整的同時保持穩定的直流電壓。此種方式只需一個安裝在墻身插頭的發送器，以及可以安裝在任何低電壓產品的“蚊型”接收器。

主流的無線充電標準有五種：Qi標準、Power Matters Alliance(PMA)標準、Alliance for Wireless Power(A4WP)標準、iNPOFi技術、Wi-Po技術。

1、Qi標準

Qi是全球首個推動無線充電技術的標準化組織--無線充電聯盟(Wireless Power Consortium,簡稱WPC)推出的“無線充電”標準，具備便捷性和通用性兩大特征。首先，不同品牌的產品，只要有一個Qi的標識，都可以用Qi無線充電器充電。其次，它攻克了無線充電“通用性”的技術瓶頸，在不久的將來，手機、相機、電腦等產品都可以用Qi無線充電器充電，為無線充電的大規模應用提供可能。

市場比較主流的無線充電技術主要通過三種方式，即電磁感應、無線電波、以及共振作用，而Qi采用了最為主流的電磁感應技術。在技術應用方面，中國公司已經站在了無線充電行業的最前沿。據悉，Qi在中國的應用產品主要是手機，這是第一個階段，以后將發展運用到不同類別或更高功率的數碼產品中。

2、Power Matters Alliance標準

Power Matters Alliance標準是由Duracell Powermat公司發起的，而該公司則是由寶潔與無線充電技術公司Powermat合資經營，擁有比較出色的綜合實力。除此以外，Powermat還是Alliance for Wireless Power(A4WP)標準的支持成員之一。

已經有AT&T、Google和星巴克三家公司加盟了PMA聯盟(Power Matters Alliance縮寫)。PMA聯盟致力于為符合IEEE協會標準的手機和電子設備，打造無線供電標準，在無線充電領域中具有領導地位。

Duracell Powermat公司推出過一款WiCC充電卡采用的就是Power Matters Alliance標準。WiCC比SD卡大一圈，內部嵌入了用于電磁感應式非接觸充電的線圈和電極等組件，卡片的厚度較薄，插入現有智能手機電池旁邊即可利用，利用該卡片可使很多便攜終端輕松支持非接觸充電。

3、A4WP標準

A4WP是Alliance for Wireless Power標準的簡稱，由美國高通公司、韓國三星公司以及前面提到的Powermat公司共同創建的無線充電聯盟創建。該聯盟還包括Ever Win Industries、Gill Industries、Peiker Acustic和SK Telecom等成員，目標是為包括便攜式電子產品和電動汽車等在內的電子產品無線充電設備設立技術標準和行業對話機制。

4、iNPOFi技術

iNPOFi（“invisible power field”，即“不可見的能量場”）無線充電是一種新的無線充電技術。其無線充電系列產品采用智能電傳輸無線充電技術，具備無輻射、高電能轉化效率、熱效應微弱等特性。

5、Wi-Po技術

Wi-Po技術，為Wi-Po磁共振無線充電技術，利用高頻恒定幅值交變磁場發生裝置，產生6.78MHz的諧振磁場，實現更遠的發射距離。

該技術通過藍牙4.0實現通訊控制，安全可靠，并且可以支持一對多同步通信，同時還具有過溫、過壓、過流保護和異物檢測功能。該技術由于使用的載體為空間磁場，能量不會像電磁波那般發射出去，所以不會對人體造成輻射傷害。

Wi-Po磁共振無線充電可應用于手機、電腦、智能穿戴、智能家居、醫療設備、電動汽車等各種場景。

新唐提出兼容 Qi 標準 5W、7.5W/5W、15W/5W 三方案與符合 Qi 標準 5W 方案。轉換效率可達 85%，可動態功率調整，皆具有過溫、限流、金屬異物檢測等保護功能。符合 Qi 標準 5W 方案通過 Qi Ver 1.1.2 認證 ( No.: GZES1411013461IT ) 。

新唐相容 Qi 標準 5W 無線充電參考設計

方案特色：

·?5W單線圈，調頻

·?相容Qi Ver1.2.4標準，A11

·?動態功率調整，效率72%

·?金屬異物檢測(FOD)

·?具有過溫、限流等保護功能

·?充電 / 斷電 / 動態功率狀態指示

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N76E003為新唐高速1T 8051 單片機系列產品，提供18 KB Flash ROM、可配置Data Flash與高容量1 KB SRAM ，支持2.4V 至 5.5V 寬工作電壓與 - 40 ℃ 至105 ℃ 工作溫度，并具備高抗干擾能力 7 kV ESD/4 kV EFT。

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新唐相容 Qi 標準 7.5W 無線充電參考設計

方案特色：

·?單線圈，12V 供電

·?定頻調壓，支持 iPhone 快充

·?相容 Qi Ver1.2.4 標準，A11

·?動態功率可調

·?支持 7.5W 和 5W 功率輸出

·?金屬異物檢測 ( FOD)

·?具有過溫、限流等保護功能

新唐相容 Qi 標準 15W 無線充電參考設計

方案特色：

·?單線圈，調頻，12V 供電

·?相容 Qi Ver1.2.4 標準，MP-A2

·?支持 5W 和 15W 功率輸出

·?轉換效率 85% ( 15W ) / 76% ( 5W )

·?動態功率調整

·?金屬異物檢測 ( FOD )

·?具有過溫、限流等保護功能

·?Flash 容量富余，方便二次開發

MINI57FDE 微控制器以Arm? Cortex?-M0為核心，其內建 RC 震蕩器，運行速度高達48 MHz 。針對工業應用高精準控制需求， ADC 內建兩組取樣保持電路 ( Sample and Holds ) 可以同時量測兩路類比訊號，并內建一組8階可調整增益放大器 ( PGA ) ，可放大微小訊號，省去PCB板增加外部元件之成本。其16位高解析度 PWM 運行速度高達48 MHz ，可以提供互補式輸出，帶死區控制，并且可以觸發 ADC ，特別適用于家電與無線充電的開關控制。除了擁有高效能 PWM 之外，Mini57系列還包含一組12位 ADC ，可提供多通道控制，并內建兩個類比比較器，作為電壓量測與比較使用，另SPROM提供一個獨立的安全加密執行區域，以保護開發者的智慧財產權。MINI57FDE 之優異特色使其特別適用無線充電、小家電、工業自動化控制以及IoT相關應用。