STWBC -EP發(fā)射器和STWLC33接收器是 ST 首款15W無線充電解決方案。 它們與 Qi 1.2 Extended Power Profile 協(xié)議兼容，為醫(yī)療設(shè)備、智能手機和平板電腦等提供了完整的設(shè)置。無線充電在利基市場中成為可選功能的時代已經(jīng)結(jié)束。這是公眾積極尋找的東西，因為該技術(shù)無處不在，這意味著忽略它現(xiàn)在是例外而不是常態(tài)。但是，添加無線充電可能會很復(fù)雜，一個錯誤可能會破壞產(chǎn)品的電源效率，甚至導(dǎo)致故障。因此，由 STWBC-EP 和 STWLC33 組成的完整解決方案改變了游戲規(guī)則，因為它帶來了這項廣受歡迎的技術(shù)的所有榮耀，而且沒有任何令人頭疼的問題。

ST 已經(jīng)擁有龐大的無線充電產(chǎn)品目錄，其中大部分都經(jīng)過了低功率輸出認(rèn)證。我們在 Life.Augmented 博客中介紹了其中一些，例如STWBC-WA 和 STWLC04，它們使可穿戴設(shè)備的無線充電變得容易。最近，這些設(shè)備在今年的開發(fā)者大會上占據(jù)了中心位置，其演示和演示旨在幫助工程師和決策者了解該技術(shù)及其實施。今天，隨著行業(yè)不可避免地向更強大的設(shè)備和更快的充電時間邁進，ST 不僅增加了更突出的線圈，而且徹底審查了其硬件和軟件，以帶來原創(chuàng)功能和新的效率水平。

15 W 無線充電在今天意味著什么？

如今，無線感應(yīng)充電在移動設(shè)備方面占據(jù)著消費電子市場的主導(dǎo)地位。非常簡單，該技術(shù)利用電場和磁場之間的自然關(guān)系將電力傳輸?shù)诫姵亍０l(fā)射器，通常稱為“充電器”，插入電源并將電源轉(zhuǎn)換為高頻交流電，電路將傳送到感應(yīng)線圈（稱為初級線圈），從而產(chǎn)生振蕩磁場地。如果移動設(shè)備（接收器）中的次級線圈足夠近，它會拾取該磁通量并開始共振。從那里，法拉第感應(yīng)定律規(guī)定，系統(tǒng)可以將磁場轉(zhuǎn)換回交流電，為電池充電或為設(shè)備供電。

標(biāo)準(zhǔn)很快出現(xiàn)，以確保多家公司就該技術(shù)的實施達成一致，因此來自不同制造商的設(shè)備可以一起工作。因此誕生了Qi和AirFuel Inductive，因為 ST 旨在為盡可能多的客戶、行業(yè)和人群提供服務(wù)，它是無線充電聯(lián)盟 （Qi） 和 AirFuel 聯(lián)盟的成員。因此，STWLC33 與兩種電感標(biāo)準(zhǔn)兼容，保證移動設(shè)備無論充電器協(xié)議如何都可以開始充電。由于 STWBC-EP 發(fā)射器實施 Qi 1.2 擴展功率配置文件，這是目前唯一得到廣泛支持的 15 W 無線感應(yīng)充電標(biāo)準(zhǔn)，因此它不提供 AirFuel Inductive。然而，ST 已經(jīng)擁有各種雙標(biāo)準(zhǔn)接收器，例如 STWLC03和前面提到的 STWLC33，從而確保無論采用何種協(xié)議，公司都可以使用發(fā)射器和接收器協(xié)同工作以優(yōu)化性能的完整解決方案。

向后兼容性如何工作？

無線感應(yīng)充電贏得業(yè)界青睞的一個原因是，與其他方法相比，它的泄漏電流和電磁干擾更少。然而，隨著 15 W 解決方案的推出，新的優(yōu)化使效率更上一層樓。例如，在某些為 5 W 無線充電而設(shè)計的組件上，控制系統(tǒng)會調(diào)整頻率和占空比以獲得最佳性能。在基于 STWBC-EP 的新型 15 W 發(fā)射器參考板上，該設(shè)計主要使用電壓控制，僅在必要時修改頻率。

這種方法意味著頻率保持相對穩(wěn)定，并且發(fā)射器的參考板可以接受更全面的電源電壓范圍，現(xiàn)在從 5 V 到 13 V，而不是以前的 5 V。當(dāng)以 5 V 供電時，參考板將向接收器標(biāo)識自己為 5 W Baseline Power Profile 發(fā)射器，并在以 12 V 供電時將其標(biāo)識為 15 W Extended Power Profile 發(fā)射器。 這可確保發(fā)射器與之前的 5 W Qi 保持兼容接收器，并能快速適配所有Qi協(xié)議版本。

接收器也包含向后兼容性，STWLC33 有一個系統(tǒng)，可以根據(jù)與其耦合的發(fā)射器類型優(yōu)化其性能。很簡單，如果接收器處理 5 W 充電器，它會自動將其輸出電壓設(shè)置為 5 V。但是，如果系統(tǒng)與 15 W 解決方案交互，電壓會上升到 10 V。通過增加電壓，接收器將提供較低的電流，因此將最大限度地減少功率損耗，從而顯著提高熱效率和電效率。

特殊硬件優(yōu)化

因此，很容易看出 STWLC33 獲得了許多優(yōu)化，這確實解釋了為什么它的封裝比之前的型號 （ STWLC03 ） 更小，為 3.97 mm x 2.67 mm，盡管能夠輸出三倍的功率。此外，它使用 LDO（低壓降）而不是降壓轉(zhuǎn)換器來處理末級調(diào)節(jié)。然而，ST 會根據(jù)輸出巧妙地調(diào)整 LDO 的輸入電壓，以將壓降保持在最低水平，從而確保功耗保持在極低的水平。最終，所有這些調(diào)整意味著STWLC33 是當(dāng)今市場上第一款能夠提供可為兩節(jié)鋰離子電池充電的輸出電壓的無線接收器。

在這一點上，很容易看出為什么 STWBC-EP 發(fā)射器和 STWLC33 接收器在競爭中遙遙領(lǐng)先，但制造商可以選擇使用其中一個而不是另一個。ST 解決方案足夠靈活，可以與可能已經(jīng)有某些需要使用不同組件的要求的工程師合作。然而，Qi 1.2 Extended Power Profile 協(xié)議的新雙向特性為仔細(xì)選擇發(fā)射器和接收器提供了一個極好的案例。 以前，數(shù)據(jù)通信僅從接收器傳輸?shù)桨l(fā)射器。然而，鑒于功率水平的大幅提高，新協(xié)議實現(xiàn)了雙向通信。因此，發(fā)射器現(xiàn)在也可以向接收器發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣兩者都可以更準(zhǔn)確地控制充電操作，以確保系統(tǒng)保持安全和優(yōu)化。

特殊軟件優(yōu)化

ST 的增強功能還超越了硬件架構(gòu)，提供了獨特而高效的固件。例如， STWBC-EP 在模擬 ping 模式下具有短暫的功率突發(fā)，這要歸功于它的軟件可以快速喚醒系統(tǒng)以檢查是否存在潛在的接收器。由于充電器大部分時間都處于空閑狀態(tài)，只是檢查是否必須開始發(fā)射功率，因此這種突發(fā)模式至關(guān)重要，因為它會對平均功耗產(chǎn)生重大影響。通常，競爭固件將需要更長時間的突發(fā)，以確保充分執(zhí)行檢測操作。ST 固件的美妙之處在于它能夠做同樣的事情，同時花費更少的時間，因此需要更少的功率。

同樣， STWLC33 是 ST 唯一的 15 W 接收器，它能夠在使用相同線圈時像 3 W 發(fā)射器一樣工作，這要歸功于可以動態(tài)切換操作的固件功能。工程師無需更改單個二極管即可實現(xiàn)，因為一切都發(fā)生在應(yīng)用程序級別。因此，可以為智能手機無線充電，但也可以將該設(shè)備用作智能手表的充電器，例如，如果可穿戴設(shè)備的電量耗盡，這將是一個很大的幫助。最終，它表明 ST 不僅希望符合當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)，而且還孜孜不倦地提供超出聯(lián)盟和消費者期望的電源優(yōu)化和功能。

從哪里開始？

畢竟，一個問題仍然存在：“從哪里開始？”而答案就在 ST 的評估板中。STEVAL-ISB044V1使用 STWBC-EP，而STEVAL -ISB042V1提供了體驗 STWLC33 的絕佳方式。兩者都可作為參考設(shè)計，也是了解更多關(guān)于加快開發(fā)速度的 ST 固件和 GUI 工具的絕佳起點。此外，由于這些是交鑰匙解決方案，它們已經(jīng)通過了 WPC（無線電源聯(lián)盟）的認(rèn)證。因此，決定使用 ST 發(fā)射器和接收器的工程師可以更快地對其產(chǎn)品進行認(rèn)證，從而顯著縮短產(chǎn)品上市時間。這兩款開發(fā)板可在 ST 網(wǎng)站或經(jīng)銷商處獲得，我們迫不及待地想看看您將如何使用 STWBC-EP 和 STWLC33 讓您的設(shè)備經(jīng)得起未來考驗。

審核編輯：郭婷