已存在一段時(shí)間的無線充電，最近因?yàn)樘O果 (Apple) iPhone SE2、OnePlus 8 Pro 手機(jī)及真無線耳機(jī) (TWS) 的走紅再度躍上版面。Reportlinker.com 預(yù)測，2020～2026 年全球無線充電市場規(guī)模將達(dá) 256 億美元，預(yù)測期內(nèi)年復(fù)合成長率 (CAGR) 為 28.4%，索尼 (Sony)、三星電子 (Samsung)、德州儀器 (TI) 和高通 (Qualcomm) 是無線充電市場的先驅(qū)，對功率技術(shù)著力甚深的意法半導(dǎo)體 (ST) 和安森美 (ON Semiconductor) 亦多有表現(xiàn)。
無線充電可概分為＂共振式＂(Resonance，松散耦合) 和＂感應(yīng)式＂(Induction，緊密耦合) 兩大主流：前者以 AirFuel 聯(lián)盟為首，可穿透數(shù)公分的厚實(shí)桌面在指定充電范圍內(nèi)提供多個(gè)設(shè)備同時(shí)垂直充電，且擺放方式較不受限，惟 6.78 MHz 高頻操作，傳輸效率低、易有過熱及干擾問題，亟需氮化鎵 (GaN) 及電源管理算法 (PMA) 加持，加上無線通信功能獨(dú)立于功率模塊之故，制作成本高；后者以無線充電聯(lián)盟 (WPC) 為宗，具有低成本、高效率利基，易于大量商品化，缺點(diǎn)是需將兩端線圈對齊才能工作，內(nèi)嵌磁鐵有助于位置擺放的對齊和定位。
圖1：無線充電技術(shù)一覽
資料來源：ST；https://www.st.com/content/dam/AME/2019/developers-conference-2019/presentations/STDevCon19_6.1_Wireless_Charging.pdf
資料來源：ST；https://www.st.com/content/dam/AME/2019/developers-conference-2019/presentations/STDevCon19_6.1_Wireless_Charging.pdf
效率、速度、熱耗、異物偵測、擺放自由度，ST 都考慮到了！
為盡可能擴(kuò)大市占，更有廠商選擇兩邊押寶、同時(shí)加入兩個(gè)聯(lián)盟，ST 就是一例。ST 早在 2017 年推出首個(gè) 15W 無線充電方案——STWBC-EP 發(fā)射器 (Tx)＋STWLC33 接收器 (Rx)，就表明 STWLC33 兼容兩種電感標(biāo)準(zhǔn)。然不可否認(rèn)，WPC Qi 已在市場搶得先機(jī)，多數(shù)無線充電設(shè)備采用銅制感應(yīng)線圈，一在充電基座，處理交流電輸出；一在攜帶式設(shè)備，其充電線圈連接到充電插座、形成變壓器，在無線充電器 (發(fā)射端) 和充電設(shè)備 (接收端) 之間傳輸功率；而基于安全和干擾考慮，＂異物偵測＂(FOD) 是另一關(guān)注重點(diǎn)。
為盡可能擴(kuò)大市占，更有廠商選擇兩邊押寶、同時(shí)加入兩個(gè)聯(lián)盟，ST 就是一例。ST 早在 2017 年推出首個(gè) 15W 無線充電方案——STWBC-EP 發(fā)射器 (Tx)＋STWLC33 接收器 (Rx)，就表明 STWLC33 兼容兩種電感標(biāo)準(zhǔn)。然不可否認(rèn)，WPC Qi 已在市場搶得先機(jī)，多數(shù)無線充電設(shè)備采用銅制感應(yīng)線圈，一在充電基座，處理交流電輸出；一在攜帶式設(shè)備，其充電線圈連接到充電插座、形成變壓器，在無線充電器 (發(fā)射端) 和充電設(shè)備 (接收端) 之間傳輸功率；而基于安全和干擾考慮，＂異物偵測＂(FOD) 是另一關(guān)注重點(diǎn)。
為此，ST 緊接著推出首款支持 Qi MP-A15 EPP 拓樸架構(gòu)、＂可控制多個(gè)充電線圈并與充電接收器雙向通信＂的 STWBC-MC 15W 無線充電發(fā)射器，一次解決位置擺放與異物偵測問題，并支持智能手機(jī)無線快充功能。為確保讓所有類型的設(shè)備均能快速且穩(wěn)定地充電，STWBC-MC 監(jiān)測線圈電流和電壓通過整合數(shù)字 DC-DC 控制器，以固定頻率為線圈提供所需電能，還能最大限度減少對智能手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)內(nèi)其他系統(tǒng)的干擾。另有鑒于歐盟有意將無線電設(shè)備指令 (RED) 的范圍擴(kuò)大至無線充電發(fā)射器，并將 H 場電磁輻射限制在 145kHz～-5dBm 以上。
STWBC-MC 低電磁干擾 (EMI) 設(shè)計(jì)有助于降低充電器規(guī)格的門坎；ST 的發(fā)送器與接收器雙向通信三路調(diào)制專利技術(shù)可提升抗噪性，發(fā)射器芯片的低待機(jī)功耗在未充電時(shí)可最大限度減少電源浪費(fèi)。日前，ST 再推可作為高功率接收器或電能發(fā)射器的下世代 100W 智能功率模塊 (IPM)——STWLC68 系列，即標(biāo)榜具有 FOD 和多項(xiàng)安全 IP 技術(shù)。該系列符合 WPC Qi 1.2.4 無線充電標(biāo)準(zhǔn)，完全兼容于坊間所有 Qi 認(rèn)證設(shè)備，包括＜5W 及 5～20W 的穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)等產(chǎn)品皆適用。
圖2：ST 無線充電產(chǎn)品
資料來源：ST；https://www.st.com/content/ccc/fragment/corporate/event_information/event_image/group1/65/ee/3e/6a/2a/ff/44/51/4_IoT_MEMS_b/files/4_IoT_MEMS_b.pdf/jcr:content/translations/zh.4_IoT_MEMS_b.pdf
資料來源：ST；https://www.st.com/content/ccc/fragment/corporate/event_information/event_image/group1/65/ee/3e/6a/2a/ff/44/51/4_IoT_MEMS_b/files/4_IoT_MEMS_b.pdf/jcr:content/translations/zh.4_IoT_MEMS_b.pdf
GUI 即插即用開發(fā)工具包，各取所需
無線充電雖方便，但速度較慢、效率不高且會產(chǎn)生熱耗，一直讓制造商耿耿于懷，Oppo 和 OnePlus 為此分別發(fā)布 AirVooC 和 Warp Charge 30 帶有內(nèi)部風(fēng)扇及冷卻功能的無線充電器標(biāo)準(zhǔn)，而 STWLC68 能從芯片根本著手改進(jìn)——整合低阻抗、高壓同步整流器和低壓降線性穩(wěn)壓器的完整功能，可減少外部組件、實(shí)現(xiàn)高效能和低耗散功率，避免多余熱量聚集。此外，它可經(jīng)由 I2C 接口自定義韌體和平臺參數(shù)并儲存到內(nèi)部一次性可編程 (OTP) 內(nèi)存，韌體附加程序可提升 IC 的應(yīng)用彈性。
無線充電雖方便，但速度較慢、效率不高且會產(chǎn)生熱耗，一直讓制造商耿耿于懷，Oppo 和 OnePlus 為此分別發(fā)布 AirVooC 和 Warp Charge 30 帶有內(nèi)部風(fēng)扇及冷卻功能的無線充電器標(biāo)準(zhǔn)，而 STWLC68 能從芯片根本著手改進(jìn)——整合低阻抗、高壓同步整流器和低壓降線性穩(wěn)壓器的完整功能，可減少外部組件、實(shí)現(xiàn)高效能和低耗散功率，避免多余熱量聚集。此外，它可經(jīng)由 I2C 接口自定義韌體和平臺參數(shù)并儲存到內(nèi)部一次性可編程 (OTP) 內(nèi)存，韌體附加程序可提升 IC 的應(yīng)用彈性。
STEVAL-ISB68RX 和 STEVAL-ISB68WA 兩種開發(fā)板，方便開發(fā)者在標(biāo)準(zhǔn) 5W 應(yīng)用和顧及 PCB 面積的 2.5W 低功率應(yīng)用，針對專為滿足低功率應(yīng)用的 STWLC68JRH 原型進(jìn)行開發(fā)和測試。面向＜2.5W 的超小體積充電器，ST 另有 STEVAL-ISB045V1 即插即用開發(fā)工具包，內(nèi)含一個(gè)搭載 STWBC-WA 無線充電發(fā)射控制器的充電底座組件，底座內(nèi)建一塊發(fā)射器電路板和一個(gè)已連接且可隨時(shí)使用的 20mm 線圈，同樣支持外部異物偵測和主動存在檢測等安全充電功能，并能依據(jù)數(shù)字回饋調(diào)整傳輸功率，以便在任何負(fù)載條件下保持最佳效能。
該套件還隨附一個(gè)用于運(yùn)作圖形使用接口 (GUI) 的器件，配套生態(tài)系統(tǒng)包括經(jīng)過相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)證的公板、軟件和詳細(xì)的文文件；使用 STSW-STWBCGUI 計(jì)算機(jī)軟件可配置 STWBC-WA 控制器并監(jiān)控運(yùn)作的實(shí)時(shí)信息，例如：供電功率、電橋頻率、解調(diào)質(zhì)量和協(xié)議狀態(tài)。STWBC-WA 控制器芯片整合驅(qū)動器，且原生支持全橋或半橋拓樸；其中，半橋拓樸可用直徑較小的線圈提供最高 1W 的充電功率，還可設(shè)計(jì)尺寸更小的充電器。用戶可自兩個(gè)可選韌體選擇適合者或自應(yīng)用程序編程接口 (API) 讀取 ADC、UART、GPIO 等外部外圍，依自己的需求配置應(yīng)用。
圖3：ST 面向＜2.5W 超小體積充電器推出的即插即用開發(fā)工具包
資料來源：ST 提供
資料來源：ST 提供
WPC 納入共振架構(gòu)，AirFuel 與 Qi 標(biāo)準(zhǔn)兼容
事實(shí)上，共振、感應(yīng)在技術(shù)上互有長短，兩大陣營也從一開始較勁意味濃厚、轉(zhuǎn)趨握手言和——WPC Qi 規(guī)格在 1.1 版已納入共振架構(gòu)，1.2 版再新增中功率產(chǎn)品規(guī)范。AirFuel 聯(lián)盟成員安森美半導(dǎo)體 (ON) 也在 2018 年推出同時(shí)符合 Qi 和 AirFuel 標(biāo)準(zhǔn)的 15W 無線充電接收器 NCP6401，可借助一個(gè)外接降壓轉(zhuǎn)換器支持磁共振，實(shí)現(xiàn) 87% 的端到端能效并充分降低線圈溫度，另有一款經(jīng)過 Qi 認(rèn)證的汽車級 15W 發(fā)射器 NCP6500；而創(chuàng)始成員高通 (Qualcomm) 亦于去年 2 月發(fā)表＂Quick Charge＂無線快充技術(shù)，強(qiáng)調(diào)將確保與 WPC Qi 標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。
事實(shí)上，共振、感應(yīng)在技術(shù)上互有長短，兩大陣營也從一開始較勁意味濃厚、轉(zhuǎn)趨握手言和——WPC Qi 規(guī)格在 1.1 版已納入共振架構(gòu)，1.2 版再新增中功率產(chǎn)品規(guī)范。AirFuel 聯(lián)盟成員安森美半導(dǎo)體 (ON) 也在 2018 年推出同時(shí)符合 Qi 和 AirFuel 標(biāo)準(zhǔn)的 15W 無線充電接收器 NCP6401，可借助一個(gè)外接降壓轉(zhuǎn)換器支持磁共振，實(shí)現(xiàn) 87% 的端到端能效并充分降低線圈溫度，另有一款經(jīng)過 Qi 認(rèn)證的汽車級 15W 發(fā)射器 NCP6500；而創(chuàng)始成員高通 (Qualcomm) 亦于去年 2 月發(fā)表＂Quick Charge＂無線快充技術(shù)，強(qiáng)調(diào)將確保與 WPC Qi 標(biāo)準(zhǔn)的兼容性。
特別一提，Qi 是現(xiàn)今唯一能向后兼容的＂諧振感應(yīng)耦合＂(Resonant inductive coupling) 標(biāo)準(zhǔn) (參閱：《WPC 趁勝追擊電磁諧振與中高功率》一文http://www.like2twn.com/a/feature/catalog_feature/2016/0719/53104.html)。不同于單純感應(yīng)耦合，諧振感應(yīng)耦合利用 LC 諧振電路與磁場產(chǎn)生共振，以變動的電磁場作為傳輸介質(zhì)建立高效率能量的傳輸通道，改善感應(yīng)耦合磁場射程，以擴(kuò)展能量傳輸距離、減少損耗并實(shí)現(xiàn)一對多充電。著眼于兼容性，WPC 對發(fā)送端有較多的規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，涵蓋：線圈規(guī)格、電力控制方式、操作頻率范圍和通信規(guī)范。
經(jīng) WPC 認(rèn)可的低功耗發(fā)送端設(shè)計(jì)有單線圈 (Type A) 和多線圈 (Type B) 兩大類；為實(shí)現(xiàn)更好的覆蓋，配件制造商已開始設(shè)計(jì)多線圈充電器，且一次可為多個(gè)設(shè)備充電，同時(shí)宣示挺進(jìn)中高功率。AirFuel 也不落人后，2019 年底，高通與瑞薩電子 (Renesas) 全資子公司 IDT 合作開發(fā) 30W 的高度集成無線充電方案，擬用于高通驍龍 (Snapdragon) 5G 移動平臺的旗艦智慧手機(jī)。近日，高通新問市的平價(jià)版 Quick Charge 3+ 快充技術(shù)，支持 USB Type-A 到 Type-C 電纜和配件，Quick Charge 4 的 20mV 步進(jìn)更可擴(kuò)展電壓，將率先用于 Snapdragon 765 和 765G。
圖4：Qualcomm Quick Charge 3+ 充電效率更佳，0～50% 只需 15 分鐘，相較于前一代產(chǎn)品速度提升 35%、且溫度下降 9℃
資料來源：Qualcomm；https://www.qualcomm.com/news/onq/2020/04/27/introducing-quick-charge-3-fast-and-efficient-charging-masses
資料來源：Qualcomm；https://www.qualcomm.com/news/onq/2020/04/27/introducing-quick-charge-3-fast-and-efficient-charging-masses
NFC 新增無線充電標(biāo)準(zhǔn)＂WLC＂，作為補(bǔ)充技術(shù)
值得留意的是，無線充電與 NFC (近場通信) 的共存一度曾是 WPC 與 AirFuel 相互攻防焦點(diǎn)之一，如今又起變化。過去，因?yàn)?NFC 操作頻率剛好是 AirFuel 標(biāo)準(zhǔn)的兩倍，恐引發(fā)＂倍頻＂諧波、難以共存而讓 AirFuel 飽受質(zhì)疑——即使 AirFuel 多次解釋無線通信功能并非內(nèi)建在功率模塊中，可借助嵌入式調(diào)諧器解決；但就在最近，NFC 論壇本身也自定義無線充電標(biāo)準(zhǔn)＂WLC＂(Wireless Charging)，再吹起陣陣漣漪。NFC 允許使用單個(gè)天線管理設(shè)備的通信和充電，使用位于 13.53MHz 頻帶上的相同天線來收、發(fā)數(shù)據(jù)和能量是其一大優(yōu)勢，但速度最高僅有 1W。
值得留意的是，無線充電與 NFC (近場通信) 的共存一度曾是 WPC 與 AirFuel 相互攻防焦點(diǎn)之一，如今又起變化。過去，因?yàn)?NFC 操作頻率剛好是 AirFuel 標(biāo)準(zhǔn)的兩倍，恐引發(fā)＂倍頻＂諧波、難以共存而讓 AirFuel 飽受質(zhì)疑——即使 AirFuel 多次解釋無線通信功能并非內(nèi)建在功率模塊中，可借助嵌入式調(diào)諧器解決；但就在最近，NFC 論壇本身也自定義無線充電標(biāo)準(zhǔn)＂WLC＂(Wireless Charging)，再吹起陣陣漣漪。NFC 允許使用單個(gè)天線管理設(shè)備的通信和充電，使用位于 13.53MHz 頻帶上的相同天線來收、發(fā)數(shù)據(jù)和能量是其一大優(yōu)勢，但速度最高僅有 1W。
這比 Qi 充電至少 5W 起跳要慢得多 (1.2 版已達(dá) 15W)，且不像 Qi 線圈較大、在設(shè)備之間可有不同傳輸功率。那么，NFC 為何要發(fā)展無線充電？答案是：作為補(bǔ)充技術(shù)，更適合為＂低功耗 IoT 設(shè)備＂充電；今年 2 月，瑞薩即宣布與無晶圓廠半導(dǎo)體公司 Panthronics AG 共同整合 Qi 與 NFC。由于無線耳機(jī)、健身追蹤器或智能手表／手環(huán)通常已配備 NFC 天線，利用 NFC 智能手機(jī)中的線圈作為發(fā)射器，為無線耳機(jī)或穿戴設(shè)備做＂反向充電＂。初期，WLC 僅支持 250、500、750、1000mW 四種功率。
圖5：NFC 論壇標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)并擴(kuò)展了現(xiàn)有的非接觸式標(biāo)準(zhǔn)，在原有點(diǎn)對點(diǎn) (P2P)、讀寫、卡片仿真 (Card Emulation) 模式之外，新增無線充電功能
資料來源：NFC；https://nfc-forum.org/our-work/specification-releases/specifications/#specs
資料來源：NFC；https://nfc-forum.org/our-work/specification-releases/specifications/#specs
由于速度慢、效率低且無法通過更新固件取得，需另行添購新硬件，WLC 商機(jī)尚待時(shí)間發(fā)酵。另一方面，＂可用空間有限＂是手機(jī)放棄無線充電的主要原因之一，將這兩種技術(shù)集成到單個(gè)組件還有一個(gè)好處：可釋放更大的電池空間、制造更輕薄的手機(jī)，且可減少潛在故障點(diǎn)、讓設(shè)備更可靠。其實(shí)，NFC 與無線充電的淵源早就以另一種形式存在。近年來，NFC 已廣泛用于智能手機(jī)的移動支付等功能，且已從移動設(shè)備迅速拓展到工業(yè)設(shè)備、連網(wǎng)設(shè)備甚至汽車系統(tǒng)，ST 就與羅姆半導(dǎo)體 (ROHM) 推出 15W Qi 標(biāo)準(zhǔn)之車載無線充電器參考設(shè)計(jì)。
ROHM＆ST：NFC 讀寫器＋MCU，建構(gòu)車載無線充電器
ROHM 此款型號為 BD57121MUF-M 的無線充電器IC，主要用于汽車中控臺無線充電應(yīng)用，其參考設(shè)計(jì)是采用 ST 車用 NFC 讀寫器 IC——ST25R3914，以及 8 位微控制器 (MCU)——STM8AF 所建構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的充電控制功能；例如，一旦檢測到充電系統(tǒng)附近的非接觸式智能卡會立即停止充電，以防止因 Qi 發(fā)射器的強(qiáng)磁場而導(dǎo)致的車用智能卡故障，業(yè)界深獲好評。ST25R3914 之所以能脫穎而出，除了優(yōu)異的射頻 (RF) 性能外，其最大賣點(diǎn)是：具備獨(dú)特的自動天線調(diào)諧功能，可根據(jù)不斷變化的金屬環(huán)境動態(tài)調(diào)諧天線。
ROHM 此款型號為 BD57121MUF-M 的無線充電器IC，主要用于汽車中控臺無線充電應(yīng)用，其參考設(shè)計(jì)是采用 ST 車用 NFC 讀寫器 IC——ST25R3914，以及 8 位微控制器 (MCU)——STM8AF 所建構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的充電控制功能；例如，一旦檢測到充電系統(tǒng)附近的非接觸式智能卡會立即停止充電，以防止因 Qi 發(fā)射器的強(qiáng)磁場而導(dǎo)致的車用智能卡故障，業(yè)界深獲好評。ST25R3914 之所以能脫穎而出，除了優(yōu)異的射頻 (RF) 性能外，其最大賣點(diǎn)是：具備獨(dú)特的自動天線調(diào)諧功能，可根據(jù)不斷變化的金屬環(huán)境動態(tài)調(diào)諧天線。
該讀寫器支持 ISO14443A/B、ISO15693、FeliCa 和主動式點(diǎn)對點(diǎn) (P2P) 傳輸?shù)确墙佑|式 IC 卡標(biāo)準(zhǔn)，且配備符合 MISRA-C：2012 標(biāo)準(zhǔn)的 RF 中間件，有助于縮短軟件開發(fā)時(shí)間。當(dāng)然，內(nèi)置符合 AEC-Q100 的 NFC 模擬前端 (AFE) 組件是基本要求。至于 STM8AF MCU，整合硬件數(shù)據(jù) EEPROM、CAN 和 LIN 總線，最高工作溫度可達(dá) 150°C。與 NFC 功能搭配使用時(shí)，STM8AF 還可用于管控新型汽車的 NFC 應(yīng)用，例如，協(xié)助智能手機(jī)與汽車系統(tǒng)的藍(lán)牙／Wi-Fi 配對，或作為信息娛樂系統(tǒng) (infotainment) 的 NFC 驗(yàn)證和引擎發(fā)動器。
圖6：多線圈設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)寬闊的充電區(qū)域，為車輛應(yīng)用提供一定的空間自由度，消費(fèi)者亦無需在意手機(jī)與充電區(qū)域是否精確對準(zhǔn)，即可進(jìn)行無線充電
資料來源：ROHM；https://www.rohm.com/news-detail?news-title=new-automotive-wireless-charging-solution-with-nfc-communication&defaultGroupId=false
資料來源：ROHM；https://www.rohm.com/news-detail?news-title=new-automotive-wireless-charging-solution-with-nfc-communication&defaultGroupId=false
Qi 充電器在 5W 及更高的功率下運(yùn)行時(shí)，充電效率向來是業(yè)者努力優(yōu)化的目標(biāo)；相較于傳統(tǒng)的有線充電器，它以熱量形式損失的能量更多。浪費(fèi)金錢事小，卻可能因此損害電池壽命！且新的 NFC 規(guī)范僅可承受 1W 的功率 (或 0.2Amp@5V 電壓)，效率更高、不會造成過多的電池消耗和發(fā)熱問題，足以為 AirPods 或 Apple Watch 等小型配件充電，這與 Apple Watch 充電器提供的電量幾乎相同。身為 NFC 論壇成員的蘋果亦積極參與新 NFC 規(guī)范的批準(zhǔn)。為讓 Qi＋NFC 協(xié)作順暢，量測儀器廠商早已準(zhǔn)備好了！
Micropross＆NI：可同時(shí)量測 WPC 無線充電＋NFC
以 RFID/NFC、無線支付和功率量測起家，手握七成＂一致性認(rèn)證＂(Compliance) 市場的 Micropross (參閱：《Micropross ＆ 筑波科技：測試規(guī)范細(xì)節(jié)多，一致性認(rèn)證不容輕忽》一文http://www.like2twn.com/a/feature/catalog_feature/2016/1114/53945.html)，可提供符合 WPC 測試程序和框架的全套測試方案，涵蓋基準(zhǔn)功率 (5W，BPP) 及擴(kuò)展功率 (15W，EPP) 配置文件的接收器和發(fā)射器測試。MP500 TCL3 測試儀和專用 WPC 套件——MPManager 測試平臺、Qi 擴(kuò)展電源方案文件接收器測試套件及 Qi 配件，是特別針對擴(kuò)展功率的接收器測試，可基于相同硬件測試無線充電和 NFC。
以 RFID/NFC、無線支付和功率量測起家，手握七成＂一致性認(rèn)證＂(Compliance) 市場的 Micropross (參閱：《Micropross ＆ 筑波科技：測試規(guī)范細(xì)節(jié)多，一致性認(rèn)證不容輕忽》一文http://www.like2twn.com/a/feature/catalog_feature/2016/1114/53945.html)，可提供符合 WPC 測試程序和框架的全套測試方案，涵蓋基準(zhǔn)功率 (5W，BPP) 及擴(kuò)展功率 (15W，EPP) 配置文件的接收器和發(fā)射器測試。MP500 TCL3 測試儀和專用 WPC 套件——MPManager 測試平臺、Qi 擴(kuò)展電源方案文件接收器測試套件及 Qi 配件，是特別針對擴(kuò)展功率的接收器測試，可基于相同硬件測試無線充電和 NFC。
遵照《系統(tǒng)說明無線電源傳輸?shù)诙恚簲U(kuò)展電源方案文件第三部分：一致性測試》中所定義的 100% 要求，該解決方案的主要特征包括：
● 一種緊湊的測試工具，嵌入所有必要的生成和測量功能；
● 所有規(guī)范性附件的可用性；
● 全自動操作模式，減少測量錯誤；
● 自動生成測試報(bào)告；
● 輕松遷移到 Basline Power Profile 測試及變送器測試。
● 一種緊湊的測試工具，嵌入所有必要的生成和測量功能；
● 所有規(guī)范性附件的可用性；
● 全自動操作模式，減少測量錯誤；
● 自動生成測試報(bào)告；
● 輕松遷移到 Basline Power Profile 測試及變送器測試。
圖7：MP500 TCL3 測試儀和專用 WPC 套件
資料來源：Micropross；https://www.micropross.com/RandD-Qi-mobile-device-wpc-qi-base-station-charger-tester-MP500-TCL3-36-p
資料來源：Micropross；https://www.micropross.com/RandD-Qi-mobile-device-wpc-qi-base-station-charger-tester-MP500-TCL3-36-p
其中，基準(zhǔn)功率曲線測試的覆蓋率為 100%，包括：負(fù)載調(diào)變幅度、頻率解調(diào)選擇和 ping 階段。MP500 TCL3 會自動進(jìn)行物理測量，再由測試平臺 MPManager 根據(jù) WPC 要求執(zhí)行對話測試，然后給出明確結(jié)論并顯示測試用例通過或失敗的原因。Micropross 在被并入 NI 后，為 NI 補(bǔ)強(qiáng)了＂制造端＂的測試優(yōu)勢：1.使用相同的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)覆蓋基準(zhǔn)功率配置文件 (5W) 和擴(kuò)展功率配置文件 (15W)；2.易于升級，可在同一工作臺上測試 NFC 技術(shù)；3.全自動測試套件帶來友善的可用性；4.交互式腳本模式，讓用戶可＂關(guān)閉腳本＂并自定義測試過程。
這種非常靈活的測試解決方案還允許測試非標(biāo)準(zhǔn)形狀因子，例如，在 1W 低功率范圍下運(yùn)行。天線效率測量工具能表征線圈將電壓轉(zhuǎn)換為發(fā)射的無線電力，將接收到的無線電力轉(zhuǎn)換成電壓 (用于接收器)——MP300 CL3 是用于無線電源制造測試的推薦測試工具，具有根據(jù)無線發(fā)射器制造商的要求專門設(shè)計(jì)的測試天線，可測試發(fā)射功率、Vr 和 Ir 值并執(zhí)行協(xié)議測試。MP300 CL3 帶有另一個(gè)專用測試天線供測試雙 NFC 和無線電源模塊之用，同時(shí)嵌入 NFC 和無線電源，可在同一工作臺上測試兩個(gè)接口，可在較大的功率和頻率范圍內(nèi)執(zhí)行線圈效率測量。
NI 已成功與電力發(fā)射器制造商一起進(jìn)行了無線電源模塊的制造測試，并將這些合作伙伴關(guān)系獲得的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為一系列制造測試解決方案：功率變送器測試——保證功率、異物偵測、調(diào)變深度、所有數(shù)字定時(shí)測量；電力接收器測試——分組定時(shí)／分組內(nèi)容、負(fù)載調(diào)變測試、接收重置和頻率解調(diào)。NI 解決方案隨附了所有必需的 WPC 定義附件：
? 所有標(biāo)準(zhǔn)線圈：測試功率接收器 (TPR) 和測試功率發(fā)射器 (TPT)；
? 異物偵測所需的所有異物 (FO)；
? 功率變送器的熱電偶和測試夾具 (PTx)；
? 除了物理附件外，我們還提供測試用例的全自動庫。它們直接對應(yīng)于 WPC 定義的用于 Tx 和 Rx 一致性測試的設(shè)備。
? 所有標(biāo)準(zhǔn)線圈：測試功率接收器 (TPR) 和測試功率發(fā)射器 (TPT)；
? 異物偵測所需的所有異物 (FO)；
? 功率變送器的熱電偶和測試夾具 (PTx)；
? 除了物理附件外，我們還提供測試用例的全自動庫。它們直接對應(yīng)于 WPC 定義的用于 Tx 和 Rx 一致性測試的設(shè)備。
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