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探秘小米、OPPO手機無線充電接收器主控方案

海明觀察 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:李誠 ? 2021-10-21 10:01 ? 次閱讀
電子發燒友網報道(文/李誠)近兩年無線充電逐漸火熱起來,無線充電技術也在智能手機、可穿戴設備等領域遍地開花。無線充電技術降低了數據線對手機的束縛,輕松滿足隨放隨充的需求。此前,無線充電設備一直被認為是交智商稅產品,實際使用意義并不大。隨著科技的進步,無線技術快速發展,現在的無線充電器的輸出功率達到了80W甚至100W。終端設備接收功率也達到了67W,在充電功率方面已經可以與有線充電相媲美。

工信部出手,明年起無線充電上限50W

今年2月,工信部發布的《無線充電(電力傳輸)設備無線電管理暫行規定(征求意見稿)》中明確指出,移動、便攜式無線充電設備的額定傳輸功率要求要小于50W,該規定開始實施時間為明年1月1日。這也就意味著手機廠商在無線充電的功率方面不能再“內卷”下去了。依我個人觀點而言,畢竟現在主流的有線快充功率才65W,50W的無線充電功率已經可以滿足大部分人群的需求了,手機廠商應該把研發的重心轉移到手機新功能的開發,以及如何降低高功率充電給電池帶來的危害上。

目前,很多手機廠商都在旗艦機型中加入了無線充電功能,如小米11 Pro支持67W無線快充,OPPO Ace2 40W無線快充等,究竟他們采用的是哪家的無線快充接收器方案呢?

小米11 Pro67W無線快充

小米手機一直在沖擊高端市場,每次新品發布都會帶來令人眼前一亮的黑科技,正如小米11 Pro一樣,據官方數據顯示,小米11 Pro無線、有線充電功率均為67W快充,小米11 Pro的發布刷新了業界商用的無線充電功率的記錄,充滿電量僅需36分鐘,同時支持10W的反向無線充電功能。
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圖源:小米

據悉,小米11 PRO采用的是伏達半導體NU1651作為無線充電接收的解決方案。

NU1651 應用框架圖 圖源:伏達半導體

NU1651具有高度集成和轉換率高等特點,被應用于小米11 PRO的無線接收器中。NU1651采用的是16MHz 32位MCU內核,具有8個電壓、電流檢測通道和15位的ADC電流檢測精度高達0.05%,適用于高達 70W 的輸出功率應用,內部集成了一個同步整流器和一個可編程低壓差穩壓器,集成同步整流器可有效減少外圍電路器件的使用數量,在一定程度上減低元器件的使用成本,這個集成的低壓差穩壓器,可通過對引腳的配置,輸出電壓為3.5V至30V的穩定電壓,配置電壓的最小分辨率為8mV。NU1651 可以通過ASK和FSK與無線充電發射端進行實時雙向通信,識別充電協議,正確輸出相應功率。

NU1651不僅可以作為無線充電接收器使用,還可以作為無線充電發射器使用,最大反向輸出功率為15W。NU1651 具有較高的靈活性,可根據不同的應用需求,制定出合理的解決方案,優化產品應用。在功能保護方面,NU1651集成了過壓/流保護、欠壓保護、短路保護、過熱保護以及功率輸出保護等,這些保護功能具有較高的響應速度,在一定程度上提升芯片的安全性和工作的穩定性。NU1651采用的是3.24mm x 3.64mm的72-WCSP封裝,焊點間距為0.4mm。

OPPO Ace2 40W無線快充

OPPO Ace2被官方定義為游戲手機,這款手機采用了驍龍865 5G處理器芯片和90Hz的高刷電競屏,5G與電競屏處處給人一種高耗電的感覺,為此,OPPO Ace2支持有線65W超級快充和QC、PD、VOOC等多種快充協議。在無線充電方面,支持40W AirVOOC無線快充功能,兼容Qi 10W的無線充電協議。據OPPO實驗室數據顯示,40W AirVOOC無線快充僅需56分鐘即可充滿4000mAh容量的電池。

圖源:OPPO

據了解,OPPO Ace2采用的是IDT的P9415作為無線充電接收器的主控方案。

P9415框架圖 圖源:瑞薩

OPPO Ace2采用P9415作為無線接收器的主控,支持40W的無線輸入和10W的反向無線輸出。P9415采用片上集成式的32位ARM Cortex-M0處理器,兼容兼容WPC 1.2.4無線充電協議,還集成了24kB 多次可編程(MTP)非易失性存儲器、400kHz I2C標準接口和GPIO、全橋/半橋逆變器

當工作處于就收模式時,P9415會通過無線發射器與無線充電發射端通過電信號完成通信,互相識別充電協議,并將接收電能供給儲能設備和主機。

當工作處于反向輸出模式時,P9415會通過片上全橋/半橋逆變器、PWM 發生器和調制器/解調器進行通信,并使用微控制器產生交流電源信號來驅動外部電感、電容,將電能傳輸到外部設備中。

P9415 具有多次可編程 (MTP) 非易失性存儲器,可通過配置,優化或更新無線接收模塊的功能。P9415接收器集成了低壓差的線性穩壓器,可完美兼容20V的板載電壓,還具有精度較高的電流檢測能力。

為保證外圍電路的安全性和芯片的穩定性,P9415具有過熱保護和過壓保護的功能,在待機狀態下功耗極低。P9415采用的是2.82mm×4.22 mm的53-WLCSP封裝,焊點間距為0.4mm。

總結

小米11 Pro無線充電接收器,采用的是國產伏達半導體的主控芯片,該芯片在接收能力和反向輸出能力方面均有不錯的表現。伏達一直致力于消費電子、汽車電子等領域的研發,不斷突破技術壁壘,掌握多項核心技術,并為小米、華為等手機大廠提供手機快充的解決方案,在國產替代的浪潮中做大、做強。
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