雙模設計、最佳效益的無線充電解決方案

恩智浦半導體電源解決方案資深產品行銷經理 陳筠儀

因應無線充電技術的成熟，不少廠商推出各式產品來搶佔市場。然因充電技術的不同以及各產業聯盟的較勁，使市場上有不同的無線充電標準。恩智浦推出了符合不同聯盟標準的無線充電解決方案，以幫助客戶設計出最佳的無線電源應用產品…

無線充電市場大爆發  2015至2017年為決戰年

近年來，由於無線充電技術的精進與成熟，能夠提供更方便、高效率的充電方式，讓不少新一代的行動裝置、穿戴式裝置視無線充電為必要充電方式或第二選項，刺激無線充電市場需求的高度成長。市場預估2015年的無線充電產品市場成長幅度最高，2016~2017年將是出貨量大爆發的決戰年，因此各廠商無不摩拳擦掌，準備以具多項優勢的產品組合，來搶佔客戶的心占率，在未來提升市占率。

恩智浦半導體(NXP)電源解決方案資深產品行銷經理陳筠儀(Rebecca Chen)，以「恩智浦無線充電解決方案」為題，介紹NXP的無線充電相關技術、產品策略，以及搭配其他自有技術的產品組合，提供更好的整合解決方案，來協助客戶設計出絕佳的無線充電應用產品。

兩大聯盟技術不同  NXP左右逢源

首先陳筠儀說明當今無線充電標準，主要有兩大陣營，一個是WPC (Qi)聯盟，另一個是A4WP(已與PMA合併成AirFuel聯盟)。Qi使用的無線技術是磁感應(Magnetic Inductive；MI)技術，而A4WP使用的是磁共振(Magnetic Resonant)技術。因為NXP是IC製造商，其理念就是提供客戶最佳的產品解決方案，因此不僅針對兩個無線充電標準都有加入支援，將最新的技術應用在產品內，也提供最佳的相容性，讓產品能夠「跨境」相容。

NXP在2015至2017年充電市場策略，在無線充電產品部分，採取兩個陣營的標準各做一半。至於為什麼要這樣設計？陳筠儀指出包括有線充電技術、無線充電技術，以及快充技術等，這些都是將「電」從牆壁上的插座，透過不同的途徑來傳送到電池上，對此NXP均提供完善產品解決方案。目前無線充電市場有兩大陣營在互相較勁，且兩者都具備市場潛力，因此NXP兩種都支援，但為了簡化設計，因此NXP選擇在WPC標準中只做Tx(供電端)的產品，而A4WP部份則只做Rx(受電端)的產品。

各種無線充電技術與NXP的競爭優勢

陳筠儀介紹當今無線充電技術，有Qi (WPC)、A4WP、PMA、NFC等，各有其特色與優勢。Qi與PMA採用磁感應技術，A4WP與NFC則採用磁共振技術，目前A4WP與PMA合併之後，只剩兩大陣營。至於NFC部份，NXP是NFC出貨市占率第一的公司，因此也有搭配的產品組合。

以NXP推出的A4WP受電端(Rx)產品來說，其IC整合了動態整流器、DC/DC、1.8V/3.3V、控制與保護線路等特色。NXP的A4WP PRU可做到僅2cm x 1.4cm、2.85cm x 1.4cm、3.1cm x 1.4cm超小板子，前置電路可搭配Qualcomm的產品方案，不僅可將產品做到很小，且提供完整的電路與溫度保護功能，讓客戶輕鬆整合到手機內，或者手機背蓋。

兩大產品線  亦有雙模產品

NXP的無線充電產品，可分成Rx受電端，和Tx供電端。受電端產品主要有A4WP單一標準的產品，例如6W和10W的整合接收器。至於計畫推出A4WP+Qi的雙模標準的產品部份，15W整合接收器正設計中，而20W可程式化整流器計畫中，主要因為Intel正推廣2合1的平板/筆電，其CPU設計功耗也越來越低，甚至到20W的境界。因此未來有機會看到可無線充電的變形平板/筆電產品。

在Tx供電端產品部份，則有Qi單一標準產品，目前有5W小型發送器，與8W/12W的直流輸入發送器。另規劃推出A4WP標準的產品，有獨立15W發送器搭配NFC、3W至5W一級低功耗穿戴式裝置專用發送器規劃中，以及10W二級發送器概念產品。

受電端IC針腳相容設計  兼具整合設計彈性

值得注意的是，NXP的Rx受電端，以A4WP標準為例，其NX1A4WP產品支援3W、6W規格，並做到2x1.4cm的大小，提供86%以上的線圈至DC/DC的轉換效率，並具備過壓、低壓、過溫、過電等保護。此外NX1WP10的10W方案，皆符合Qualcomm的快充規格。

至於多標準(A4WP、Qi、PMA)的產品NX1MP15，則可提供高達15W的快充能力，且IC具備針腳相容能力，提供84%以上的AC至DC轉換效率，其產品樣本將於2016年第一季推出。

此外A4WP必須以BLE(低功耗藍牙)做Handshaking，NXP的IC可以做到與主系統分離(NX1A4WP)，以適用於背蓋、周邊、穿戴式裝置，亦可與主系統整合(NX2A4WP)，以適用於手機、穿戴式裝置、平板等產品。

供電端IC高效率  搭配NFC應用更智慧

至於NXP的Tx供電端產品，例如NXQ1TXA5便符合Qi的Low Power v1.1.2/1.2標準，在5W充電時低於50°C，具備75%轉換效率、低電磁干擾等特性，且僅要2層板的設計即可。

此外，Tx和Rx產品都搭配NFC IC時，無線充電還可以做Tap即Power On(Tap to Power On)，當手機拿走時，充電器就能自動關機以節省電源，或未記名的裝置無法充電的功能，讓產品應用更智慧、更豐富。

簡言之，NXP提供更好、更智慧的無線充電解決方案，不僅有最高效率、超低待機耗電、可信賴的相容互通性，還通過協會測試與認證，在Rx和Tx都提供高度整合性的單晶片解決方案，更支援多規格能力，以幫助客戶設計出最佳的無線電源應用產品。