三款各具特色的国产无线充电芯片解析
2017年9月苹果发布会上提出the future is wireless，然后推出了airpower，无线充电爆发式发展的序幕从此拉开。来自市场研究机构ihs的报告显示：预计2020年tx出货达4亿台，rx出货达10亿台;2025年tx出货达8亿台，rx出货达20亿台。到2021年，tx可达5亿个。不过来自无线充电联盟wpc的中国联络代表余爽表示，这个数据或许会更为乐观。wpc预测，2019年就可以达到tx 出货5亿台这个数字。下面就来了解一下相关内容吧。
另外，来自中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国无线充电行业市场深度分析与投资前景预测研究报告》数据显示，无线充电市场将从2016年34亿美元增加到2022年的140亿美元，渗透率从7%提升到60%以上。在2018年之前，无线充电市场将保持50%以上的增长，势头十分强劲。
不过，无线充电的充电效率、充电速度等一直是行业发展的瓶颈，而其核心因素就是芯片的功率和品质，这一市场也长期被如idt、ti、nxp、st、adi、高通等国际巨头所垄断。值得高兴的是，近年来国内企业无线充电芯片研究进步明显，伴随着市场的爆发，蛋糕做大的同时为国产芯片厂商带来了新的机遇，国产无线充电芯片厂商也在快速成长。
在刚结束不久的由充电头网举办的2018（夏季）中国无线电产业高峰论坛上，编者就看到了许多优秀国产芯片公司的身影。除了国内无线充电领域风头正盛的易冲无线外，还有包括劲芯微、厦门新页、伏达、美芯晟、瀚为、柏壹等国内芯片厂商。与以往电源ic领域打法不同的是，各家不再以价格低廉为卖点，更为注重质量和差异化方案以及用户体验到打造。
功率器件全集成的智能全桥方案——设计公司：伏达 伏达推出的第一代gen 1 tx解决方案自称是世界上最为高度集成的tx解决方案，其方案主要由一颗控制芯片和一颗智能全桥芯片smartbridge构成。从下图来看，整体方案确实简洁。另外编者认为，其中的智能全桥芯片可谓是该公司最具特色的产品。伏达把所有功率器件（包括4个mosfet，4个driver）都集成到smartbridge中，因此其整个发射端系统由两颗芯片就可以实现，对下游产品工程师来说系统设计非常简单。
图：伏达第一代和第二代方案对比
据了解，该公司目前正在出货的是第一代方案gen 1（5w以及针对三星10w和苹果7.5w的方案）， 下一代gen2方案还在样片阶段。gen2是针对未来手机需求开发的方案，如15 tx wpc epp和20w tx，与gen 1相比，bom可消减30%;在功率上，gen1 最高10w，gen 2最高可做到20w，提升100%。
gen2 系统架构如下：
该公司ceo王新涛介绍称，gen 2方案中soc控制器的存储提高了一倍，时钟提高到了48m。第二代smartbrige除了集成所有功率器件外，同时还集成了q值检测、数字解调、dc-dc、以及完全无损的电流采样。
这里编者也重点提一下，该公司的智能全桥不仅仅适配于其自家控制器，而且也可以适配其他厂家的控制器或mcu产品。所以对下游客户来说，既可以选择伏达提供的捆绑方案，可以自行选择soc或mcu 加smartbrige的方式做各类解决方案，设计灵活方便。
true 15w rx/tx soc芯片——设计公司：美芯晟 在无线充电接收端，美芯晟摒弃了国内外某些芯片公司的状态机设计思路，认为接收端的芯片需要非常高的集成度，内部的每个模块和行为都需要被智能的管理，并且从效率的角度出发，美芯晟也决定采用输出高电压、小电流的方式达到大输出功率的目的。
“无线充电不仅仅是电源的技术，更重要的是从系统的角度出发合理分配与管理硬件的行为和性能。”美芯晟总经理程宝洪表示，与市面上某些低压、大电流方案相比，高压、小电流方案可以大大节省全桥整流器与接收线圈的阻性损耗。
基于上述对soc芯片和电源系统的理解，美芯晟设计了其称之为“true 15w”无线接收芯片的mt5715。据了解mt5715内部集成了可编程的大功率ldo，输出电压从3v到15v可调，限流从100ma到1.5a可调;内部全桥整流器采用自适应技术，并且可由软件根据外界条件（电压、电流、频率）实时调整;集成了特殊的设计，在15w模式下可保持较高的工作电压，实现端到端大于90%的系统效率。
来一组数据对比下：
图：mt5715 demo
最后，还值得提到的是，该芯片内部集成了精准的pwm控制器，可以用pwm信号控制全桥整流器的4个mosfet，使其变为功率发射端。这就使手机等终端设备同时具有无线接收功能和无线发射功能，可实现手机对手机或手机对可穿戴产品进行无线充电。现今带有otg功能的手机可以给其他手机充电（需要连接线和hub），一些手机厂商也以此为产品的一个卖点。当然无线的方式自然更为方便，这类设计在无线充电全面普及时代或许会有一席用武之地。
同套硬件，按需选择的发射端方案——设计公司：瀚为 翰为原是一家方案设计和代理商，后与华润硅科深度合作，开发出系列无线充电芯片方案。该公司目前主推的是一款名为cs4967的发射端主控方案，据其产品研发总监于萌介绍，该款解决方案最大的特点是一款5w、10w、15w多合一处理方案，具体来说，整个系列由cs4967（主控）、cs4268（驱动）、cs78s33（ldo）构成。系统如下图所示：
“此架构的最大特点是可以通过修改软件和小部分bom清单，就可以实现5w、10w和15w不同级别功率，整个硬件架构是不用改变的，而且可以适应不同适配器的需求，适应三星快充和苹果快充，并且完全按照欧盟无线充电辐射标准。”于萌表示，该芯片特点是采用纯数字解码，通讯稳定性好，有较强的抗干扰能力，而且外围简洁，整个bom元器件数量小于80个，对设计人员来说设计简单;而且物料共用，物料成本和物料管理成本都会大大降低。
这些各具特色的国产无线充电芯片，你知道多少？
从搭载cs4967的demo板外观来看，除主控ic之外，再配备一颗供电转换ic、两个线圈驱动mos及mos驱动ic，搭配一些电阻电容及led指示灯即可实现无线充电发射功能，板面元器件面结构还算是比较简练。
此外，因为翰为与华润西科是深度合作关系，他们有自己的芯片设计、生产、封装和芯片测试一整套流程，不用担心交货问题，满足客户交期，对下游厂商来说还是比较有吸引力的。
结语 对于功率性电子产品来说，安全和可靠性是制造商和终端用户非常关心的问题。除了上述各具特色的产品外，编者还看到的一点趋势是，国内厂商越来越重视产品和质量的把控、自主专利技术的积累和储备，如柏壹科技，为保证所提供无线充电解决方案的安全可靠，该公司产品具有比行业标准更严格的质控。以在无线充电中非常重要的异物保护（fod）测试为例，行业测试标准是“放入异物，不低于10分钟，温度不超过60度”，该公司的标准是“放入异物，不低于20分钟，温度不超过55度”。正如该公司产品开发部总监蒋洪文所言，质量是价值与尊严的起点。国内各领域芯片公司可以此共勉。
相比于it和通信行业，无线充电行业发展较晚，国内外企业起跑线相较不远，这也给国内企业与国外企业提供了一较高下的机会。前不久的“中兴被禁售”事件更坚定了我们走自主发展芯片的道路的决心，自主可控和芯片国产化将成为未来中国半导体产业发展的主旋律。当前，正是国产芯片公司大有可为的时点，也希望国内的无线充电芯片公司能给行业带来更多更优秀的方案，让国内的设备可以用上、用好“中国芯”。
重庆市为加速集成电路产业发展 出台多项政策
DELL Adamo大跳水
思远半导体推出2A BUCK充电管理芯片SY6201
机器学习中如何使用扩散模型产生高保真度图像
智能振弦传感器的读取工具——振弦采集仪
三款各具特色的国产无线充电芯片解析
电信运营商应正视5G对于日常的业务应用产生的影响
Ultrabook背水一战 存储器厂忧喜参半
Google继续向视频通话应用Google Meet添加新功能
飞腾发布ARM v8架构服务器芯片 性能追平Intel
物联网传感器满足了广泛布局和高密度传感器网络的要求
软包需求不断走强,宁德时代领衔涉足,资本追逐新热点!
苹果官方预热iPhone 15系列 印度将成为首发市场之一
特斯拉Model 3再次获得IIHS最高安全选择奖
红魔5G游戏手机的立体散热方案曝光该机内置风扇
红米note4x和红米pro2打响17年第一炮，小米6压轴出厂！
用于小米其首款蓝牙mesh模块的EFR32BG13 Blue Gecko SoC的介绍
如何办理PCB板高低温测试？
Tesla“大方”介绍自己的Full Self-Driving (FSD) Computer
PCB三防漆怎么去除
另外，来自中国产业信息研究网发布的《2017-2022年中国无线充电行业市场深度分析与投资前景预测研究报告》数据显示，无线充电市场将从2016年34亿美元增加到2022年的140亿美元，渗透率从7%提升到60%以上。在2018年之前，无线充电市场将保持50%以上的增长，势头十分强劲。
不过，无线充电的充电效率、充电速度等一直是行业发展的瓶颈，而其核心因素就是芯片的功率和品质，这一市场也长期被如idt、ti、nxp、st、adi、高通等国际巨头所垄断。值得高兴的是，近年来国内企业无线充电芯片研究进步明显，伴随着市场的爆发，蛋糕做大的同时为国产芯片厂商带来了新的机遇，国产无线充电芯片厂商也在快速成长。
在刚结束不久的由充电头网举办的2018（夏季）中国无线电产业高峰论坛上，编者就看到了许多优秀国产芯片公司的身影。除了国内无线充电领域风头正盛的易冲无线外，还有包括劲芯微、厦门新页、伏达、美芯晟、瀚为、柏壹等国内芯片厂商。与以往电源ic领域打法不同的是，各家不再以价格低廉为卖点，更为注重质量和差异化方案以及用户体验到打造。
功率器件全集成的智能全桥方案——设计公司：伏达 伏达推出的第一代gen 1 tx解决方案自称是世界上最为高度集成的tx解决方案，其方案主要由一颗控制芯片和一颗智能全桥芯片smartbridge构成。从下图来看，整体方案确实简洁。另外编者认为，其中的智能全桥芯片可谓是该公司最具特色的产品。伏达把所有功率器件（包括4个mosfet，4个driver）都集成到smartbridge中，因此其整个发射端系统由两颗芯片就可以实现，对下游产品工程师来说系统设计非常简单。
图：伏达第一代和第二代方案对比
据了解，该公司目前正在出货的是第一代方案gen 1（5w以及针对三星10w和苹果7.5w的方案）， 下一代gen2方案还在样片阶段。gen2是针对未来手机需求开发的方案，如15 tx wpc epp和20w tx，与gen 1相比，bom可消减30%;在功率上，gen1 最高10w，gen 2最高可做到20w，提升100%。
gen2 系统架构如下：
该公司ceo王新涛介绍称，gen 2方案中soc控制器的存储提高了一倍，时钟提高到了48m。第二代smartbrige除了集成所有功率器件外，同时还集成了q值检测、数字解调、dc-dc、以及完全无损的电流采样。
这里编者也重点提一下，该公司的智能全桥不仅仅适配于其自家控制器，而且也可以适配其他厂家的控制器或mcu产品。所以对下游客户来说，既可以选择伏达提供的捆绑方案，可以自行选择soc或mcu 加smartbrige的方式做各类解决方案，设计灵活方便。
true 15w rx/tx soc芯片——设计公司：美芯晟 在无线充电接收端，美芯晟摒弃了国内外某些芯片公司的状态机设计思路，认为接收端的芯片需要非常高的集成度，内部的每个模块和行为都需要被智能的管理，并且从效率的角度出发，美芯晟也决定采用输出高电压、小电流的方式达到大输出功率的目的。
“无线充电不仅仅是电源的技术，更重要的是从系统的角度出发合理分配与管理硬件的行为和性能。”美芯晟总经理程宝洪表示，与市面上某些低压、大电流方案相比，高压、小电流方案可以大大节省全桥整流器与接收线圈的阻性损耗。
基于上述对soc芯片和电源系统的理解，美芯晟设计了其称之为“true 15w”无线接收芯片的mt5715。据了解mt5715内部集成了可编程的大功率ldo，输出电压从3v到15v可调，限流从100ma到1.5a可调;内部全桥整流器采用自适应技术，并且可由软件根据外界条件（电压、电流、频率）实时调整;集成了特殊的设计，在15w模式下可保持较高的工作电压，实现端到端大于90%的系统效率。
来一组数据对比下：
图：mt5715 demo
最后，还值得提到的是，该芯片内部集成了精准的pwm控制器，可以用pwm信号控制全桥整流器的4个mosfet，使其变为功率发射端。这就使手机等终端设备同时具有无线接收功能和无线发射功能，可实现手机对手机或手机对可穿戴产品进行无线充电。现今带有otg功能的手机可以给其他手机充电（需要连接线和hub），一些手机厂商也以此为产品的一个卖点。当然无线的方式自然更为方便，这类设计在无线充电全面普及时代或许会有一席用武之地。
同套硬件，按需选择的发射端方案——设计公司：瀚为 翰为原是一家方案设计和代理商，后与华润硅科深度合作，开发出系列无线充电芯片方案。该公司目前主推的是一款名为cs4967的发射端主控方案，据其产品研发总监于萌介绍，该款解决方案最大的特点是一款5w、10w、15w多合一处理方案，具体来说，整个系列由cs4967（主控）、cs4268（驱动）、cs78s33（ldo）构成。系统如下图所示：
“此架构的最大特点是可以通过修改软件和小部分bom清单，就可以实现5w、10w和15w不同级别功率，整个硬件架构是不用改变的，而且可以适应不同适配器的需求，适应三星快充和苹果快充，并且完全按照欧盟无线充电辐射标准。”于萌表示，该芯片特点是采用纯数字解码，通讯稳定性好，有较强的抗干扰能力，而且外围简洁，整个bom元器件数量小于80个，对设计人员来说设计简单;而且物料共用，物料成本和物料管理成本都会大大降低。
这些各具特色的国产无线充电芯片，你知道多少？
从搭载cs4967的demo板外观来看，除主控ic之外，再配备一颗供电转换ic、两个线圈驱动mos及mos驱动ic，搭配一些电阻电容及led指示灯即可实现无线充电发射功能，板面元器件面结构还算是比较简练。
此外，因为翰为与华润西科是深度合作关系，他们有自己的芯片设计、生产、封装和芯片测试一整套流程，不用担心交货问题，满足客户交期，对下游厂商来说还是比较有吸引力的。
结语 对于功率性电子产品来说，安全和可靠性是制造商和终端用户非常关心的问题。除了上述各具特色的产品外，编者还看到的一点趋势是，国内厂商越来越重视产品和质量的把控、自主专利技术的积累和储备，如柏壹科技，为保证所提供无线充电解决方案的安全可靠，该公司产品具有比行业标准更严格的质控。以在无线充电中非常重要的异物保护（fod）测试为例，行业测试标准是“放入异物，不低于10分钟，温度不超过60度”，该公司的标准是“放入异物，不低于20分钟，温度不超过55度”。正如该公司产品开发部总监蒋洪文所言，质量是价值与尊严的起点。国内各领域芯片公司可以此共勉。
相比于it和通信行业，无线充电行业发展较晚，国内外企业起跑线相较不远，这也给国内企业与国外企业提供了一较高下的机会。前不久的“中兴被禁售”事件更坚定了我们走自主发展芯片的道路的决心，自主可控和芯片国产化将成为未来中国半导体产业发展的主旋律。当前，正是国产芯片公司大有可为的时点，也希望国内的无线充电芯片公司能给行业带来更多更优秀的方案，让国内的设备可以用上、用好“中国芯”。
重庆市为加速集成电路产业发展 出台多项政策
DELL Adamo大跳水
思远半导体推出2A BUCK充电管理芯片SY6201
机器学习中如何使用扩散模型产生高保真度图像
智能振弦传感器的读取工具——振弦采集仪
三款各具特色的国产无线充电芯片解析
电信运营商应正视5G对于日常的业务应用产生的影响
Ultrabook背水一战 存储器厂忧喜参半
Google继续向视频通话应用Google Meet添加新功能
飞腾发布ARM v8架构服务器芯片 性能追平Intel
物联网传感器满足了广泛布局和高密度传感器网络的要求
软包需求不断走强,宁德时代领衔涉足,资本追逐新热点!
苹果官方预热iPhone 15系列 印度将成为首发市场之一
特斯拉Model 3再次获得IIHS最高安全选择奖
红魔5G游戏手机的立体散热方案曝光该机内置风扇
红米note4x和红米pro2打响17年第一炮，小米6压轴出厂！
用于小米其首款蓝牙mesh模块的EFR32BG13 Blue Gecko SoC的介绍
如何办理PCB板高低温测试？
Tesla“大方”介绍自己的Full Self-Driving (FSD) Computer
PCB三防漆怎么去除