新闻中心

EEPW首页 > 消费电子 > 设计应用 > 无线充电三大标准优缺点及合并挑战

无线充电三大标准优缺点及合并挑战

作者:时间:2018-08-27来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201808/387719.htm

长久以来,市场一直在广为讨论,为了让市场起飞,这些标准应该合并。将感应和共振技术相结合真的有意义吗?

在生态系统的层级,更多还没有 决定要投身那一种特定技术的组件供货商,将可驱动生态系统来满足所有的技术。有鉴于三星在智能型手机市场拥有很大的市场占有率,它在Galaxy S6中内建了Qi 及PMA 技术,此举将进一步推动对发射器的需求。此外,宜家推出超过15款支持Qi标准的产品,也将可让深入到日常的家庭中,为联盟带来很大的优势。

Gartner的数据指出,手机和平板计算机2015年的出货量预计将可达22.6亿台(参考文献3);所以最终,我们可以看到会有大量的产品推出上市。在我们针对可能性而进行脑力激荡时,有必要从接收器和发射器的角度了解其中所涉及的挑战。

上图的比较显示感应无线充电和谐振无线充电两者之间的差异(参考文献7)。

从聚合/协作的角度来看,发射器和接收器的设计有三种可能的类型。它们是:

● 多模式:MI-MI(WPC-PMA) - 纯感应模式,与Qi和PMA标准兼容

● 多模式:MI-MR(WPC-A4WP / PMA-A4WP) - 与磁感应(Qi / PMA)和磁共振(A4WP)标准的组合兼容

● 三模式(WPC-PMA-A4WP) - 与所有三种无线充电标准兼容

接收端

现在有TI、飞思卡尔、IDT及Broadcom等公司可以提供单模的接收器芯片。三星的Galaxy S4即采用TI的接收芯片来进行无线充电(参考文献7)。

支持Qi和PMA标准的纯感应多模式因为技术的相似性,所以挑战较少。不过,要开发一个在Qi和PMA之间优化的系统,在其中一种情况下,效率都会略低。 IDT在2013年宣布推出其业界首创的双模式接收器,它可支持Qi和PMA标准(参考文献9)。另外,TI和Triune systems也已经掌握到了其中的开发要诀。

联发科今年早些时候宣布推出一款多模的芯片(MT3188),它可同时支持PMA和A4WP 标准(参考文献10)。而在一些论坛上也讨论过支持所有3种标准的接收器版本,且解决方案也开始在市场上推出。 Broadcom公司就在最近才刚发表过一则这样的声明(参考文献11)。

将A4WP系统与感应系统整合的挑战是,A4WP使用Bluetooth Low Energy堆栈。有几个例子所指出的挑战是,在电池没电后,又或BLE一直处在待机的情况下,器件何时被唤醒。博通说明了其芯片内的嵌入式频率检测器可以在多个标准之间进行选择(参考文献11)。随着时间的发展,像英特尔、高通、博通等公司将有机会以创新的方法改变这种情形。但今天在配件市场,我们必须有独立的BLE芯片。这显然会对成本造成影响。一般情况下,在一单独的信道上进行带外通讯(out-of-band communication)的成本是很高的。

发射器端

在发送器端所面临到的挑战是不一样的。然而,一个纯粹感应的施作方式是很简单的,像飞思卡尔半导体和Triune Systems公司已经有可用的解决方案了。当我们探索多模式发射器时,将低频发射器与高频发射器结合在一起是一件相当复杂的工作。将低频线圈嵌入到高频线圈系统会有一些问题,如电源耦合的问题、调谐挑战、及MI和MR之间的耦合等。因此开发原型是可以做的,但要实际施作则需要深思熟虑。

如何弥补今天这个差距?

在前面的章节中,我们谈到了在开发多模/三模系统的技术挑战。此外,随着时间的发展,标准可能也会聚合,但关键的问题是,我们今天能做什么,让消费者可以享受到无线充电的好处?正如前面的讨论,一种可能性是把多个标准放在接收器之中,但它必定会对成本和尺寸造成影响。我们在引言部分讨论过产品的整体体验,一项确定的关键因素之一是经济上的可承受性(Affordability)。我们可以做出消费者负担得起的产品,且还克服了所有的挑战吗?

这将我们带进到一个思考领导力的有趣领域。除了技术上的挑战,这些联盟基本上也在试图解决一组与挑战性相关的可用性问题。下面的示意图标识出了这类重要的挑战,以及针对这些挑战所完成的规范。

无线充电联盟面对的重要的挑战。

由于标准的讨论将会继续发生,因此会有一个虚拟沙盒(virtual sandbox)的空间,在其中,系统公司可以探讨通过创新的施作来弥补技术上的差距。今天,PowerSquare正朝着这个方向在努力,在同一时间,这也与这些集团的发展十分同步。正如前面所提到的,本文的内容试图涵盖无线充电标准的过去、现在和未来,并分析这些标准在整合时的技术挑战。

所有这些无线标准是否可以共存?从技术角度来看,其中是有些挑战的。对于WPC和PMA,一款TX和RX的解决方案是非常简单的,因为它们是纯感应式的。 A4WP带PMA和/或Qi可以通过开发多模式的接收器而共存。然而,主要的挑战将是开发多模式的TX解决方案。 PMA与A4WP之间最近宣布的合并正是朝着聚合方向发展的一步。但是,有鉴于前文所讨论到的挑战,对于这些联盟计划如何处理各自的感应和谐振技术,仍有待观察(参考文献5)。



关键词: 无线充电 优缺点

评论


相关推荐

技术专区

关闭