13.56MHz頻段無線供電，智能耳戴式設(shè)備的無線充電時代到來

ROHM集團(tuán)旗下藍(lán)碧石半導(dǎo)體株式會社（以下簡稱“藍(lán)碧石半導(dǎo)體”）面向可穿戴式設(shè)備，開發(fā)出世界最小的※無線供電控制芯片組“ML7630（接收端/終端）”“ML7631（發(fā)射端/充電器端）”。

本芯片組是一款無線供電控制LSI，適用于可穿戴式設(shè)備中特別是有安裝空間限制的Bluetooth?耳機(jī)等智能耳戴式設(shè)備※1的無線供電。為了能夠支持在智能耳戴式設(shè)備中的應(yīng)用，藍(lán)碧石半導(dǎo)體通過在13.56MHz的高頻段進(jìn)行電力傳輸，將天線（線圈）小型化，同時將充電所需的功能集成于1枚芯片，使之作為SoC※2（片上系統(tǒng)）使用，從而大大削減了安裝空間（與MicroUSB連接器的面積相比減少50%）。實(shí)現(xiàn)了以往很難實(shí)現(xiàn)的智能耳戴式設(shè)備的無線供電，不僅有助于設(shè)備的小型化，還有助于提高充電的便利性、防水性和防塵性。

即使電池電量耗盡，接收端的“ML7630”也可利用天線磁場產(chǎn)生電能并開始工作。另外，雖然是僅僅2.6mm見方的小型WL-CSP封裝，卻實(shí)現(xiàn)了高達(dá)輸出功率200mW的無線供電。不僅如此，還滿足NFC Forum Type3 Tag v1.0※3規(guī)范，支持基于NFC觸摸的Bluetooth?配對等功能。而且，發(fā)射端的“ML7631”可通過手機(jī)電池等USB電源提供的5V電力工作，非常有利于移動充電器的發(fā)展。

本芯片組目前已經(jīng)開始出售樣品，預(yù)計從2018年5月份開始量產(chǎn)。前期工序的生產(chǎn)基地為藍(lán)碧石半導(dǎo)體宮城株式會社（宮城縣），后期工序的生產(chǎn)基地“ML7630”為藍(lán)碧石半導(dǎo)體宮崎株式會社（宮崎縣），“ML7631”為ROHM Integrated Systems (泰國) Co., Ltd.。

今后，藍(lán)碧石半導(dǎo)體將面向小型電子設(shè)備繼續(xù)開發(fā)無線供電產(chǎn)品并提供解決方案，為社會的智能化發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

近年來，戴在耳朵上的“智能耳戴式設(shè)備”作為新一代可穿戴式設(shè)備而備受矚目。然而，由于智能耳戴式設(shè)備的超小型體積，使得MicroUSB連接器等供電用端子成為小型化與進(jìn)一步節(jié)省空間的大問題。

在這種背景下，無線供電可以無需端子，這將非常有利于設(shè)備的小型化。另外，沒有端子還可提高防水性、防塵性等安全性能，對于超小型設(shè)備來說是非常有效的供電系統(tǒng)。

一直以來，ROHM集團(tuán)面向智能手機(jī)和平板電腦等終端，不斷地開發(fā)并供應(yīng)滿足無線供電標(biāo)準(zhǔn)（WPC Qi等）的產(chǎn)品。藍(lán)碧石半導(dǎo)體作為NFC Forum的主要成員--ROHM集團(tuán)的旗下公司，一直與ROHM一同積極參與適用于需要超小型無線供電系統(tǒng)的可穿戴式設(shè)備的13.56MHz無線供電標(biāo)準(zhǔn)的制定。

＜新產(chǎn)品特點(diǎn)＞

1.無線供電，更節(jié)省供電部的空間

通過使用13.56MHz頻段的無線供電，使該芯片組可使用1μH左右的小型天線，這非常有助于實(shí)現(xiàn)智能耳戴式設(shè)備等可穿戴式設(shè)備的無線供電，無端子構(gòu)造更是有利于設(shè)備的進(jìn)一步小型化。例如，使用超小型天線（例如MARUWA株式會社生產(chǎn)的MNA4040)，與以往使用MicroUSB連接器的供電部所占面積相比，可削減面積達(dá)50％（本公司計算的面積比）。

2.無微控制器，更省空間，無需軟件開發(fā)即可構(gòu)建系統(tǒng)

“ML7630”和“ML7631”將電力輸送和接收所需的功能分別集成于1枚芯片，無需微控制器即可實(shí)現(xiàn)無線供電控制。因此，不僅不需要軟件開發(fā)，還因?yàn)楣?jié)省了微控制器安裝空間而有助于進(jìn)一步小型化?？衫脤Ｓ玫腜C工具對充電電壓高低和可否重新充電等進(jìn)行自定義。

3.功能豐富，支持智能耳戴式設(shè)備

①電池沒電也可以開始工作

接收端的“ML7630”可利用供電時產(chǎn)生天線磁場來供電，因此即使電池電量耗盡也可開始工作。

②200mW輸出的LDO和溫度管理為鋰離子電池充電

“ML7630”中內(nèi)置可輸出200mW的LDO，在該輸出端使用充電IC，可對鋰離子電池進(jìn)行充電。另外，利用內(nèi)置的10位AD轉(zhuǎn)換器和比較器，可通過編程實(shí)施對鋰離子電池來說非常重要的溫度管理（溫度檢測、閾值管理），從而可進(jìn)行可靠性優(yōu)異的充電控制。

③滿足NFC Forum Type 3 Tag規(guī)范

“ML7630”支持NFC Forum Type3 Tag v1.0規(guī)范，可從智能手機(jī)等使用了NFC技術(shù)的設(shè)備中讀取“ML7630”內(nèi)Flash ROM中寫入的Tag信息，因此支持無需畫面操作或開關(guān)操作的NFC觸摸Bluetooth?配對等功能。

＜開發(fā)支持＞

本芯片組還配備有可輕松開始無線供電評估的“ML763x”評估套件。另外，還備有配置工具、天線支持相關(guān)的文檔，使用這些文檔可通過PC進(jìn)行用戶特定的設(shè)置，支持各種充電方式。

■13.56MHz無線供電 (NFC)芯片組 工程師用 技術(shù)信息網(wǎng)站 (支持頁面)

http://www.lapis-semi.cn/cn/datasheet/wpt.html

■13.56MHz無線供電(NFC) (特設(shè)頁面)

http://www.lapis-semi.cn/cn/semicon/wpt/landing/ml7630_31.html

【產(chǎn)品規(guī)格】

【銷售計劃】

【應(yīng)用領(lǐng)域】

可穿戴式設(shè)備、智能耳戴式設(shè)備

＜術(shù)語解說＞

※1：智能耳戴式設(shè)備（Hearable）

佩戴在耳朵上的可穿戴式設(shè)備，也包括無線頭戴式耳機(jī)和無線入耳式耳機(jī)等。近年來，與智能手機(jī)同步向高性能化方向快速發(fā)展。

※2：SoC（System on a Chip，系統(tǒng)級芯片，片上系統(tǒng)）

一般指集成了系統(tǒng)工作所需功能的IC。在這里是指將無線供電、充電、溫度管理等功能集成于1枚芯片。

※3：NFC Forum Type3 Tag v1.0

NFC（Near Field Communication）是指使用13.56MHz的頻率在適當(dāng)距離進(jìn)行通信的近距離通信技術(shù)，規(guī)格規(guī)范是由NFC論壇定義的。Type3是其規(guī)范之一。