充电宝无孔设计成为现实,八家无线充芯片企业推出单芯片RTX方案

前言

在科技越来越先进的现在,我们生活中的各方面都在尽量着各种变化,电子设备也在不断适应这种变化。充电宝作为日常生活中不可或缺的工具,其设计与功能也在不断演进。根据充电头网的了解,许多厂商已开始研发无孔充电宝,这种充电宝的最大特点是取消了传统的充电口,依靠无线充电技术实现为设备供电与为自身充电。

传统接口往往是水分入侵的薄弱环节,容易被水、尘土或其他异物堵塞,尤其在南方湿润的环境中更为明显。相比之下,无孔充电宝采用封闭结构,可有效阻止水汽渗入内部,大幅降低设备在潮湿条件下受损的风险。同时这类充电宝由于省去了充电接口,产品整体外观更为简洁好看。

要成功研发出这种无孔充电宝,关键在于在设备内部的无线充电发射与接收芯片。据统计,现在消费者相较于大而电量足的充电宝,更青睐于小巧精致的充电宝,因此采用无线充电RTX芯片成为了最优的解决方案。这类芯片不仅能够同时实现无线充电的发射和接收功能,简化整体设计,还能显著降低开发成本,提高产品的性价比,助力厂商在激烈的市场竞争中占据优势。

无线充电RTX解决方案

充电头网精心统计了众多无线充电芯片企业所推出的多款无线充电RTx芯片,并将具体型号及相关封装特点整理成下表所示。

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排名不分先后,按企业英文首字母排序。

CPS易冲

易冲CPS4067

CPS4067是一款高效、符合Qi标准的单芯片无线电能接收/发射集成电路。在接收器(Rx)模式下,它支持高达100W的应用;在发射器(Tx)模式下,支持高达20W,特别适用于手机和便携设备应用。

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CPS4067通过集成低Ros(oN)全桥或半桥同步整流器,提高了系统效率,将从无线电能发射器接收到的交流电能转换为直流电能。集成的超低压差线性(LDO)稳压器在电池操作的应用中表现出色。

CPS4067集成了32位数字处理器和MTP内存,提供用户可编程性,同时具备先进的电源管理电路,以实现极低的待机功耗。

此外,CPS4067集成了精确的故障保护功能,包括过温、过流和过压保护,确保安全运行。还采用了结温度传感器进行温度感知和高级补偿。CPS4067提供了尺寸为WLCSP-118的封装,尺寸为4.79mm x 4.63mm x 0.575mm(0.265mm ball,0.4mm pitch)。

CVS劲芯微

劲芯微CV8045D

CV8045D 是一款高集成度的无线电源单片机系统,拥有15W的接收和5W的发送双模式功能。这款设备可以灵活配置为接收器或发射器模式。在发射器模式下,其整流桥能够作为全桥或半桥逆变器运行,并配备了具有死区调节功能的16位PWM发生器。此外,它还内置了双通道解调功能,用于通信。

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当CV8045D作为接收器时,它能从无线发射器接收交流电,并通过内置的高效同步全桥整流器将其转换为直流电。其嵌入式的调制与FSK解调电路支持双向通信。设备通过I2C端口与移动电话的应用处理器(AP)连接,由微处理器管理电源的接收/传输及通信。此外,它还内置了16K字节的MTP存储器,支持在线调试和OTA功能,低功耗设计符合ENERGY STAR环保标准。

CV8045D还具备过温、过流及过/欠压保护功能,采用53-WLCSP封装,仅有0.3mm的超薄厚度。

劲芯微CV8055D

CV8055D 是一款集成度极高的无线电源单片机系统(SoC),具备50W接收和10W发送的双模式功能。这款设备可灵活切换为接收器或发射器模式。在发射器模式下,它的整流桥可以作为全桥或半桥逆变器运行,并搭载了具备死区调节功能的16位PWM发生器。设备还内置了用于通信的双通道解调功能。

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当CV8055D作为接收器工作时,它能从无线发射器接收交流电,并通过内置的高效同步全桥整流器将其转换为直流电。其嵌入式的调制与FSK解调电路支持双向通信。设备通过I2C端口与移动电话的应用处理器连接,由微处理器管理电源接收/传输及通信。此外,它还内置了24K字节的MTP存储器,支持在线调试和OTA功能,低功耗设计符合ENERGY STAR环保标准。

CV8055D还具备过温、过流及过/欠压保护功能,采用53-WLCSP封装,仅有0.3mm的超薄厚度。

劲芯微CV8065DB

CV8065DB 是一款具有高度集成性的无线电源单片机系统,提供30W接收和5W发送的双模式功能。这款设备可以轻松切换为接收器或发射器模式。在发射器模式下,其整流桥能够以全桥或半桥逆变器的形式运作,并搭载了具备死区调节功能的16位PWM发生器,设备还内嵌了双通道解调功能。

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当CV8065DB作为接收器工作时,它能够从无线发射器接收交流电,内置的高效同步全桥整流器随后将其转换为直流电。设备还配备了嵌入式调制和FSK解调电路,支持双向通信。其微处理器通过I2C端口与移动电话的应用处理器相连,负责管理电源的接收/传输和通信。此外,设备内置了16K字节的MTP存储器,支持在线调试和OTA功能,低功耗设计完全符合ENERGY STAR的标准。

CV8065DB还具备全面的安全保护措施,包括过温、过流以及过/欠压保护。采用53-WLCSP封装,CV8065DB的厚度仅为0.3mm,非常精巧。

劲芯微CV8085D

CV8085D 是一款高集成度的无线电源单片机系统,提供了40W接收和5W发送的双模式功能。这款设备可以轻松配置为接收器或发射器模式。在发射器模式下,其整流桥能够以全桥或半桥逆变器的形式运作,并配备了具有死区调节功能的16位PWM发生器,增强了其性能和效率。设备还内置了双通道解调功能用于有效的通信。

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当CV8085D作为接收器工作时,它能够从无线发射器接收交流电,内置的高效同步全桥整流器将其转换为直流电。设备还配备了嵌入式调制和FSK解调电路,支持双向通信。其微处理器通过I2C端口与移动电话的应用处理器连接,负责管理电源接收/传输及通信。此外,设备内置了16K字节的MTP存储器,支持在线调试和OTA功能,低功耗设计完全符合ENERGY STAR的环保要求。

CV8085D还具备全面的安全保护措施,包括过温、过流及过/欠压保护。采用53-WLCSP封装。

Injoinic英集芯

英集芯IP5568

英集芯IP5568移动电源主控芯片是一款集成无线充TX/RX、QC2.0/QC3.0/SCP输出快充协议、FCP/AFC/SFCP输入输出快充协议、MTK PE+ 1.1&2.0输出快充协议、USB-C/PD2.0/PD3.0输入输出协议、USB-C PD3.0 PPS输出协议、兼容BC1.2/苹果/三星手机、同步升/降压转换器、锂电池充电管理、电池电量指示等多功能的电源管理SOC,为快充移动电源提供完整的电源解决方案。

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IP5568可同时支持USB-A x 2,USB-B,USB-C四个USB口,单独使用任何一个USB口都可以支持快充,同时使用两个及以上输出口时,只支持5V输出。IP5568支持无线充和USB口同时使用时,USB口还支持输入输出快充功能。

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值得一提的是,英集芯IP5568是全球首款集成22.5W有线全协议快充移动电源和15W无线快充的单芯片SoC,此前充电头网已经对英集芯这款高性能高集成电源管理SOC进行了详细报道。

MAXIC美芯晟

美芯晟MT5706

美芯晟MT5706是一款采用磁感应技术的无线电源接收器芯片。此芯片支持最高30W的无线充电功能,并可作为无线充电发射器,具有5W反向充电功能。MT5706完全符合WPC Qi1.3规范的BPP和EPP认证,同时支持多种主流智能手机制造商的专有快充协议。

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MT5706在整体AC至DC转换效率上高达97%,这得益于其优化的自适应全同步整流控制技术,功率MOSFET的极小RDSON,以及极低的偏置电流。其交流输入可以通过磁感应充电技术转换为完全可编程的直流输出电压。

MT5706内置ARM Cortex M0处理器,集成了高效的同步整流控制和特殊的LDO,实现高效能、超低偏置电流及微小的功率MOSFET RDSON。MT5706还具备多种保护机制,如异物检测(FOD)、过压、过流和过温保护,采用2.10mm x 3.30mm (5 x 8 ball array) 40-WLCSP封装。

美芯晟MT5708

美芯晟MT5708是一款符合Qi2.0协议的高度集成、高功率密度,支持BPP/EPP和MPP无线充电的接收端芯片,支持最高36W的无线充电输出以及10W的反向充电功能。

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MT5708 符合Qi 2.0无线充电协议,支持BPP/EPP和MPP,通过电磁耦合技术实现高效率充电,为多种场景下的无线充电需求提供了高可靠性和稳定性。

MT5708集成了全桥全同步整流桥技术,AC-DC转换效率高达97%,内置32位ARM Cortex M0处理器核、32KB MTP存储和6KB SRAM,具有丰富的GPIO和I²C接口,为设计提供了灵活的扩展选择。多接口设计不仅便于与不同系统集成,进一步增强了芯片的多样化适配性,也使产品在无线充电的应用设计上更具自由度。

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MT5708采用40-WLCSP封装,尺寸为2.11mm*3.36mm,相较同类芯片面积减少一半,高功率密度的设计不仅节省了主板空间,为设备内部结构的精简优化提供了更多可能,也使得智能手机等终端设备在兼顾性能的同时变得更加轻薄紧凑。

MT5708支持10W功率的反向充电,具备小于2%的Q值检测精度,确保在反向充电过程中保持稳定输出,避免对充电效率和设备安全的影响。这一功能不仅适用于智能手机之间的电量共享,还能为充电宝、平板电脑等其他设备提供便捷的反向充电支持。

同时MT5708芯片支持较小感量的线圈应用,工作频率在85kHz到2MHz之间,适应不同的无线充电环境和设备要求。此外,MT5708还集成过压保护、过流保护、过温保护和短路保护等多种保护机制,在充电过程中实时监控,确保设备的使用安全,进一步增强了芯片的安全性与稳定性。

美芯晟MT5725

MT5725是一款基于磁感应的SoC高集成无线充电接收芯片,集成了无线充电接收功能所需的一切,可提供高达30W的输出功率,具有非常高的AC/DC转换效率。

此外,它还支持10W的反向充电模式。功率可高于10W。无线充电接收模式与发射模式可以通过固件来动态的配置与切换。

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MT5725支持WPC最新的BPP与EPP要求(WPC Qi规范版本1.2.4),同时可支持主要手机厂商的专有无线快充协议。支持过压,过流,过功率保护。

相关阅读:

1、美芯晟推出30W无线充接收芯片MT5725:业界首批10W反向无线充

美芯晟MT5727H

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美芯晟 MT5727H是一颗支持20W功率的单芯片解决方案,并可配置为无线发射,为其他接收端供电。芯片完全符合WPC Qi 1.2.4规范。

MT5727H内置ARM M0处理器,搭配8KB SRAM和16KB MTP存储器,支持私有无线充电协议,芯片内部集成同步整流器和LDO,芯片内置过压过流保护,支持I2C接口和可配置的GPIO接口。

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MT5727H详细资料。

美芯晟MT5728

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MT5728是一款基于SoC的无线电源接收器,专为高达30W的功率传输应用而设计,并且可以配置为无线充电发射器,向其他接收器提供电力。它完全符合WPC Qi规范(版本1.2.4)。由于磁感应充电技术,交流输入可以转换为完全可编程的直流输出电压。

MT5728采用ARM Cortex M0处理器设计,集成了优化和自适应的全同步整流器控制以及特殊的低压差线性稳压器(LDO),实现了高效率、超低偏置电流和非常小的功率MOSFET RDSON。MT5728内置了多种保护功能,例如异物检测(FOD)、过电压、过电流和过温保护,这些功能确保了系统的可靠性。

美芯晟MT5729

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MT5729是一款基于SoC的无线电源接收器,专为高达30W的功率传输应用而设计,并且可以配置为无线充电发射器,向其他接收器提供电力。它完全符合最新的WPC Qi规范。由于磁感应充电技术,交流输入可以转换为完全可编程的直流输出电压。

MT5729采用ARM Cortex M0处理器设计,集成了优化和自适应的全同步整流器控制以及特殊的低压差线性稳压器(LDO),实现了高效率、超低偏置电流和非常小的功率MOSFET RDSON。MT5729内置了多种保护功能,例如异物检测(FOD)、过电压、过电流和过温保护,这些功能确保了系统的可靠性。

美芯晟MT5735

MT5735 是一款基于 SoC 的无线电源接收器,支持50W的无线充电接收,并可配置为无线充电发射器,为其他接收器供电。符合 WPC Qi最新规范以及私有无线充电协议。

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MT5735是美芯晟自主研制的高集成大功率兼具双向充电功能的无线充电接收端SoC芯片,芯片采用ARM M0 架构,持续输出功率高达 50W,效率可达97%,同时支持10W 反向充电功能,支持WPC最新的BPP与EPP要求和主要手机厂商的专有无线快充协议。

MT5735集成了无线充电的发射和接收功能于一颗芯片,为PAD、手机等电子设备提供了大功率无线接收的功能和为其配套设备(如电容笔、键盘、TWS耳机等)提供无线发射的功能,因此可以为客户带来更加便捷的无线充电体验。

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1、美芯晟MT5735荣获第十六届“中国芯”优秀技术创新产品奖

美芯晟MT5785

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MT5785集成了无线充电接收功能所需的一切,可提供高达100W的输出功率,同时具备18W反向充电功能,转化效率达到98.5%,支持WPC最新的BPP与EPP认证,同时支持主要手机厂商的专有无线快充协议,可广泛应用于智能手机、笔记本电脑、电动工具等领域。据了解,美芯晟已经成功研发并量产1W~100W无线充电接收端和发射端全系列芯片,部分关键性能指标处于行业领先水平,终端产品覆盖了小米、荣耀、传音等知名品牌。

美芯晟MT5786

美芯晟推出的MT5786是一款基于磁感应的高集成无线充电接收芯片,完全符合WPC Qi1.3规范的BPP和EPP认证。

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美芯晟MT5786在特定私有协议下最高支持80W无线充电,同时具有15W反向充电功能。该芯片具有高功率、高效率、高集成度等特点,满足多数手机设计规格,支持定制各种私有快充协议,超小芯片尺寸赋能手机超薄化设计,专为手机无线充电而生。

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除少数外部无源元器件之外,MT5786集成了无线充电接收端所需的所有元器件。新的开发工艺将MT5786尺寸做到2.79mm*4.19mm,是同等规格芯片面积的一半,极大缩小占板面积,让手机等设计更加紧凑美观,更便于防水防尘设计。

NuVolta伏达

伏达NU1661

NU1661是一款高度集成且高效的无线充电接收芯片,适用于100W的输出功率应用。NU1661内置同步整流器和可编程低压差稳压器,稳压器能够提供宽范围的稳定电压。NU1661可通过ASK和FSK进行与发射器系统的双向通信,通信符合WPC标准。

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NU1661还可以作为发射器(Tx)运行,用于给其他接收器充电。只需少量外部元件,最大功率传输可达15W。NU1661内置32位MCU,可根据不同的应用和定制需求进行定制和优化,可对输出功率、双向通信方案、系统保护、状态报告和错误报告等进行编程。

NU1661还具有多种保护机制,如输入欠压锁定、短路保护、过压保护、过流保护、过功率保护和过温保护等,采用88-WCSP 3.24x4.64mm,0.4mm pitch封装。

伏达NU1665

NU1665是一款高度集成且高效的无线充电接收芯片,适用于50W的输出功率应用。NU1665内置同步整流器和可编程低压差稳压器,稳压器能够提供宽范围的稳定电压。NU1665可通过ASK和FSK进行与发射器系统的双向通信,通信符合WPC标准。

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NU1665还可以作为发射器(Tx)运行,用于给其他接收器充电。只需少量外部元件,最大功率传输可达10W。NU1665内置32位MCU,可根据不同的应用和定制需求进行定制和优化,可对输出功率、双向通信方案、系统保护、状态报告和错误报告等进行编程。

NU1665还具有多种保护机制,如输入欠压锁定、短路保护、过压保护、过流保护、过功率保护和过温保护等,采用54-WCSP 3.932x2.822mm,0.4mm pitch封装。

伏达NU1668

NU1668是一款高度集成且高效的无线充电接收芯片,适用于50W的输出功率应用。NU1668内置同步整流器和可编程低压差稳压器,稳压器能够提供宽范围的稳定电压。NU1668可通过ASK和FSK进行与发射器系统的双向通信,通信符合WPC标准。

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NU1668还可以作为发射器(Tx)运行,用于给其他接收器充电。同时其内置32位MCU,可根据不同的应用和定制需求进行定制和优化,可对输出功率、双向通信方案、系统保护、状态报告和错误报告等进行编程。

NU1668还具有多种保护机制,如输入欠压锁定、短路保护、过压保护、过流保护、过功率保护和过温保护等,采用54-WCSP 4 x 2.8mm,0.4mm pitch封装。

SouthChip南芯科技

南芯SC9625

SC9625是一款充电达功率50W的高度集成无线RTx芯片,单芯片集成无线充电发射和接收的功能,其整合了高效率同步全桥整流器,具备超低导通电阻RDS,能够有效将无线发射器发送的交流电能转换为直流电能,并搭载高性能可编程的低压差稳压器(LDO),可实现出色的效率和系统优化,AC-DC转换效率最高可达97%。

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SC9625内置32位MCU,具有极低的待机功耗,并配备32KB MTP内存,为系统固件更新提供了极大的灵活性。作为接收器,它能够向下游充电系统提供50W(20V/2.5A)的输出功率。作为发射器,它支持高达15W的输出功率,可供其他无线接收器使用。

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SC9625兼容WPC Qi(v1.3)协议,并支持专有协议,采用2.875mm x 4.035mm WLCSP-54封装。

ST意法半导体

意法STWLC99

STWLC99是一款高度集成的无线电力接收器芯片,适用于提供高达100W输出功率的应用。该芯片经过设计,支持Qi 1.3规范,包括EPP和专有的ST Super Charge(STSC)协议,以实现快速充电。而且该芯片还可以作为无线充电发射芯片运行,可传输高达25W的功率。

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STWLC99通过集成的低损耗同步整流器和低压差线性稳压器,实现了高效率和低功耗。用户可以通过I²C接口访问和修改配置参数,以满足定制应用的需求,最终配置参数存储在嵌入式的少次可编程(FTP)非易失性存储器中,并在上电时自动检索,STWLC99采用WLCSP121封装。

意法STWLC98

STWLC98是一款高度集成的无线充电接收器芯片,适用于提供高达70W输出功率的应用场景。此外,该芯片还可以作为无线充电发射芯片,可传输高达15W的功率。该芯片经过设计,支持Qi 1.3规范的感应通信协议,支持EPP和专有的ST Super Charge(STSC)协议,以实现快速充电。

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通过集成的低损耗同步整流器和低压差线性稳压器,STWLC98实现了高效率和低功耗。

用户可以通过I²C接口访问和修改配置参数,以满足定制化需求。最终的配置参数存储在嵌入式的少次可编程(FTP)非易失性存储器中,并在上电时自动检索,采用WLCSP90封装。

意法STWLC38

STWLC38是一款无线充电接收芯片,适用于可穿戴/可听戴设备和智能手机应用,可提供高达15W的输出功率。同时该芯片能够在Tx模式下运行,向其他设备传输电力充电。在此模式下,该设备可以提供高达5W的输出功率。

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该芯片经过设计,支持Qi 1.3规范,包括5W BPP和15W EPP,内部集成了低损耗同步整流器和低压差线性稳压器,表现出优异的效率性能:这两个元件都由数字核心动态管理,以最小化在各种输出负载条件下的总体功耗,STWLC38采用采用WLCSP40封装。

wpinno维普创新

维普创新WP9025

WP9025 是符合WPC Qi 2.0的单芯片无线充电接收和发射芯片,芯片支持55W无线充电接收和15W无线充电发射,适用于手机应用。芯片具备整流器输出过电压保护,过热保护,支持5-20V输出电压,并支持在线升级和用户编程的异物检测功能。

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WP9025内置32位 ARM M0处理器,具备I2C接口和GPIO接口用于充电控制,支持恒压恒流控制,用于无线充电输出直接为电池充电。芯片内置13通道ADC用于功率检测和保护功能,有着用于便捷开发的UART接口,支持通过I2C接口在线编程和外部MCU控制,可在-40℃至105℃的环境下稳定工作。

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WP9025采用 63-WLCSP封装,整体结构十分紧凑。

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1、智能保护,创新传输,维普创新推出Qi2接收芯片WP9025

充电头网总结

近几年来,随着各大品牌手机厂商陆续入局,无线充电技术逐渐被用户接受,并且在厂商的升级优化下,用户体验大幅提升,获得市场认可;此外智能穿戴产品和个人护理产品也逐渐导入无线充电功能,进一步拓展了市场。

本文汇总了多款无线充电RTX芯片,这些芯片功率范围涵盖广泛,单颗芯片即可实现了以往两个芯片的功能,让整个无线充电系统的集成度大大增加,可以为下游客户提供一套完整的解决方案。