Dialog力推射頻無線充電 開啟全新使用體驗

雖然無線充電應用近年來曾引起市場的廣泛關注，但由於便利性、成本、安全性等諸多問題一直未能取得大規模的採用。有別於傳統的線圈式(coil-based)無線充電技術，Dialog Semiconductor藉由與Energous合作，將以獨特的射頻式(RF-based)無線充電技術為消費者提供全新的使用體驗，並鎖定穿戴、IoT裝置為主要市場，企圖拓展更寬廣的無線充電應用商機。

Dialog企業戰略資深總監Mark Hopgood表示，「身為電源技術的領導廠商，過去5年來Dialog一直密切關注無線充電市場的發展。然而，線圈式無線充電技術興起時，Dialog並未冒然投入的原因在於，不認為此技術能根本性地解決無線充電的問題。」

「對消費者來說，對無線充電的期待是應能夠很輕鬆彈性地為各類電子裝置進行充電。但事實上，現行的無線充電要求裝置放在充電器上需完全對準，並有一些限制。因此，過去幾年來，儘管市場炒得沸沸揚揚，但由於無法滿足消費者對無線充電使用體驗的期望，因此並未真正取得成功」，他強調。

與Energous共組策略夥伴關係

兩年前，Dialog發現了新創業者Energous，它的射頻式無線充電技術讓Dialog對此市場又重新燃起興趣。不過，由於任何一種射頻技術都必須通過主管機關的核准，才能確保安全性與不受干擾，在Energous的技術尚未獲得核准之前，Dialog仍持保守的態度。

一直到2016年夏天，Energous宣布通過美國FCC(聯邦通信委員會)的核准，成為市場上第一款獲得FCC核准的射頻無線充電技術，為其商業化應用樹立了重要的里程碑。也因此，Dialog旋即於2016年11月宣布投資Energous並建立策略夥伴關係，成為其WattUp無線充電晶片的全球獨家供應商。

Hopgood表示，「Energous是一家成立3年的新創公司，要進入消費市場，必須有足夠的資源應付大量製造、技術服務、可靠度要求等各種需求。藉由與Dialog合作，Dialog將協助他們進行晶片的測試、品管作業，再加上Dialog們已與台積電建立了密切的製造合作關係，Energous也能透過Dialog取得更佳的製造成本，發揮供應鏈的綜效，共創雙贏局面。」

此外，Dialog還能將其領先的藍牙低功耗、電源管理、AC/DC電源轉換晶片與Energous方案彼此互補，打造出具成本效益、擴充性高的完整解決方案，以鎖定IoT、穿戴裝置、助聽器、耳機、智慧型手機、汽車等各種產品。

全新的射頻無線充電技術

Hopgood解釋說，與現行基於線圈的感應或共振式無線充電不同，WattUp技術的最大突破點在於，它是採用射頻無線電技術，透過接收發射端的無線電波，再將其轉換為電源，因此可免除傳統耗費空間的線圈設計。

再加上天線設計的彈性與體積小優點，能夠為包括助聽器或IoT感測器這類精巧裝置提供無線充電功能，而且享有更佳的放置自由度，任何角度都能輕鬆進行充電。

這種非耦合式(uncoupled)的無線充電，可實現一面使用電子裝置、一面充電的全新體驗，Dialog將其稱為全新「無線充電2.0」世代的開展。

不過Hopgood也指出，與現行的共振式(A4WP標準)、以及感應式(Qi標準)無線充電相比，這三種技術在成本、擴充性、功率、效率、尺寸、距離等方面各有強項，未來仍將共存於市場。

只是，WattUp特別強調的是能以A4WP標準同樣的彈性，提供與Qi同樣的低成本優勢，特別適用於低功耗穿戴式與IoT裝置。此外，WattUp最高僅能提供10瓦左右的功率，與WiTricity這類業者提供汽車或公共區域用大功率無線充電的應用也完全不同。

根據Energous的技術藍圖規劃，WattUp技術有近場(near field)、中場(mid field)、以及遠場(far field)三種不同版本，其充電距離分別為接觸式(5mm)、相隔90公分、以及450公分。此外，依據距離的遠近，可提供不同的功率規格，分別為數瓦、數百mW、以及數十mW。

因此，依照不同的充電距離與功率，WattUp技術提供了不同的無線充電使用情境。針對近場應用，就是最典型的把手機等裝置放在發射器上，進行接觸式無線充電，可將手機充飽電。但與現行的Qi標準不同之處在於，它完全沒有方位對準的限制，能夠隨意擺放，靈活度更佳。

至於中場應用，則可將發射器內建於PC中，以同時為鍵盤、滑鼠等週邊裝置進行充電。由於這時提供的功率僅為數百mW，因此能以滴流模式(Trickle mode)對智慧型手機充電，以維持手機電池的電力。它的好處在於，由於手機能一面使用，一面輕鬆地隨時保持電力，因此製造商在設計手機時便能採用容量較小的電池，讓手機更為輕薄。

最後，在遠場應用方面，由於充電距離可達450公分，能為智慧家庭、物聯網感測器等各種節點裝置進行遠距充電，這對滿足物聯網裝置需支援長達數年電池壽命的需求，提供了更為有效的解決方案。

針對業界對於射頻無線充電技術可能帶來的干擾與安全性疑慮，Hopgood表示，WattUP是在ISM頻段的5.8GHz附近運作，完全不會與既有的Wi-Fi或其他無線通訊技術干擾。

至於中場與遠場版本，則將導入束波成形(beam-forming)技術，透過藍牙訊號確認待充電裝置的位置後，便會在裝置周遭形成一個3D能量空間，隨著裝置的移動持續保持充電。而且，根據FCC的要求，針對中場應用，WattUP須能夠在距離超過一公尺時，立即將功率降低50%，以確保安全性。

他強調，獲得FCC的核准意味著消費者無須擔憂安全性與干擾問題。繼近場技術獲得核准後，Dialog已正式推出相關的晶片與評估板方案，中場與遠場方案則將陸續於2017年第3季與2018年正式推出，屆時將能開啟全新的無線充電應用。

同時，Hopgood表示，可望從2017年底開始，就將看到採用近場方案的產品上市。關於Dialog射頻無線充電方案詳細，歡迎造訪Dialog官網。(本文由李佳玲整理報導)