無線充電的趨勢:越來越小

隨著蘋果、小米、華為等大品牌不斷引入無線充電理念,2018年無線充電市場必將持續火爆,無線充電器的出貨量也將呈現持續增長的良好態勢。充電頭網發現,目前的MCU+分立元器件複雜的方案由於高昂的成本已難以適應市場,較難滿足市場需求。因而基於高集成度的單片無線充電發射器IC的方案能更好地適應市場,同時也是配件生產廠商更期望的高性價比方案。小體積並且具有高集成度的單片無線充電發射器IC——SoC無線充芯片方案可以預料將作為最具潛力的發展架構成為無線充電的未來主流趨勢。

SoC芯片“小而大”

MCU方案SoC方案(理想狀態)
電壓電流檢測外置內置
供電穩壓外置內置
MOS驅動器外置內置
接收信號解調外置內置
外圍元件數量
BOM成本
Q值檢測外置內置

從上表我們可以清晰的看出SoC方案相比MCU方案內置化的整體提升。整合SOC方案內部集成了全橋MOSFET驅動器、電壓電流檢測、信號解調、降壓芯片。無線充電器內部僅需一顆高度集成的SoC集成方案外加全橋所需的MOSFET以及少部分外圍元件,即可成為一個完整的無線充電器。不再需要MCU+外圍元器件的複雜方案,這樣可以做到低成本,高可靠性,開發快。同時整合SoC內部集成MOSFET驅動器,能夠良好匹配MOSFET,達到最佳充電效率。整合SoC內置Q值檢測,其內部集成FOD(金屬異物檢測)。成本的降低,可靠性提升,有效加速無線充電普及。

因此雖然SoC芯片方案體積小,但是它能量巨大,功能一個都不少。

SoC芯片“大而小”

得益於SoC方案的高集成度,電路板上不再需要外置穩壓,運放和MOSFET驅動器,一顆芯片解決全部功能,芯片外圍電路更簡單,外圍元器件以及BOM也更少,整體的PCB板體積自然而然會變小。從下圖可以直觀地從體積上看到SoC方案與MCU方案的顯著對比,SoC集成方案體積明顯小而精緻得多。

無線充電的趨勢:越來越小

下圖是易衝無線的全集成SoC無線充電器方案“EC8000系列”之一,可以看到,這個PCB上只有一顆主控芯片,搭配兩個集成MOS,電路板非常簡潔。SoC方案內部集成了無線充電驅動,運放,主控內核,內置溫度保護功能,所有功能由一顆芯片實現。有效降低成本和工藝開銷。

無線充電的趨勢:越來越小

再來看看基於MCU分立元器件方案的無線充電PCBA,控制芯片,驅動芯片,運放全部獨立,佔板面積明顯大了很多,同時外圍元件相較易衝無線的全集成SoC方案也多了很多。目前市場上主流的單線圈無線充電器為MCU+分立運放、驅動的方案,它的元器件比較多,PCB板較大(如下圖所示),自然成本也較高。單片機需要專人開發,同時較多的元器件也會導致產品的一致可靠性較難保證,備料種類繁多,生產測試流程複雜。而這都不利於產品的快速開發、生產和上市銷售。

無線充電的趨勢:越來越小

總結

相較傳統MCU方案,SoC無線充芯片擁有更小的體積同時方便配置,減少外圍元件的使用,降低開發難度和成本。更重要的一點是,由於SoC方案內部集成了信號處理及驅動等元件,集成度高,體積小能量更大。充電頭網有理由相信,隨著出貨量的見漲,成本要求的嚴格,在移動電源上獲得巨大成功的一體化SoC芯片,很大程度上會取代傳統高成本開發慢元件多的MCU方案,佔領無線充市場。

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