以業(yè)界超小系統(tǒng)尺寸，使可穿戴設備兼具無線供電和非接觸通信兩種功能

全球知名半導體制造商ROHM集團旗下的藍碧石科技株式會社(以下簡稱“藍碧石科技”)面向可穿戴設備，開發(fā)出可高達1W的無線供電芯片組“ML7661”(發(fā)射端)和“ML7660”(接收端)。

近年來，對提高小型電子設備(尤其是小型醫(yī)療設備)防觸電安全性的需求高漲。而無線供電不需要電源連接器，其密封外殼可以提高防水防塵性能，因此可大大提高充電和出汗時的防觸電安全性。雖然目前在無線供電領域有已經(jīng)非常普及的Qi標準*1，供電量大，最高可達15W，但其包括天線尺寸和芯片組在內(nèi)的系統(tǒng)尺寸也很大，因此很難安裝在可穿戴設備中。

ROHM集團旗下的藍碧石科技針對這一難題，采用13.56MHz作為無線供電頻段，開發(fā)出內(nèi)置無線供電功能和非接觸式通訊功能、且供電量為200mW的無線供電芯片組“ML763x”，并于2020年6月投入量產(chǎn)。該產(chǎn)品投入市場以來，獲得用戶的高度好評，與此同時，用戶希望芯片組在應用于腕式血壓計、智能手表和助聽器等電池容量較大的可穿戴設備、能夠提高供電量的呼聲也越來越高。在這種背景下，此次藍碧石科技又開發(fā)出一組體積小巧、供電量高達1W的新產(chǎn)品，進一步擴大了可配備無線電源的應用范圍。

新產(chǎn)品內(nèi)置了電力傳輸和接收所需的控制電路，無需外置微控制器，在1W供電級別，實現(xiàn)了業(yè)內(nèi)超小的系統(tǒng)尺寸。新產(chǎn)品非常適用于需要長時間佩戴的、電池容量較大的可穿戴設備，例如腕式血壓計、智能手表、助聽器等。此外，由于新產(chǎn)品使用了13.56MHz的高頻段，因此也支持頻率相同的近場通信標準“Near Field Communication(NFC)*2”的非接觸式通信。由于用1個芯片組即可進行無線供電和通信，因此在具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(在有線供電系統(tǒng)中會限制設計的靈活性)的設備中，比如在工業(yè)設備、電腦冷卻風扇和電動自行車的轉(zhuǎn)矩傳感器等應用中，有助于提高產(chǎn)品的可設計性和設計靈活性。

新產(chǎn)品已于2021年9月開始出售樣品(樣品價格500日元/個，不含稅)，計劃從2022年4月開始暫以月產(chǎn)10萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)。前期工序的生產(chǎn)基地為藍碧石半導體宮城工廠(日本宮城縣)，后期工序的生產(chǎn)基地“ML7661”為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.，“ML7660”為藍碧石半導體宮崎工廠(日本宮崎縣)。

藍碧石科技今后將繼續(xù)推動高品質(zhì)無線供電LSI的開發(fā)，為打造人類宜居的智能社會做出貢獻。

新產(chǎn)品特點

1. 以業(yè)內(nèi)超小的系統(tǒng)尺寸實現(xiàn)高達1W的無線供電

新產(chǎn)品可根據(jù)所需供電量優(yōu)化控制傳輸功率，因此可抑制LSI主體的發(fā)熱量，從而實現(xiàn)了高達1W的無線供電。另外，由于采用13.56MHz的高頻段進行供電，所以天線尺寸可以更小，與普通產(chǎn)品相比，系統(tǒng)尺寸可以縮小30%，因此非常適用于腕式血壓計、智能手表以及助聽器等小型電子設備。此外，由于內(nèi)置了支持I2C接口*3和SPI接口*3的通信協(xié)議，因此無需微控制器即可控制搭載了這些功能的數(shù)字傳感器等。這樣可以削減微控制器的安裝空間，即使與同為1W級供電量的普通產(chǎn)品相比，新產(chǎn)品的系統(tǒng)尺寸也是業(yè)內(nèi)超小的。

2. 兼具無線供電和非接觸式通信功能，有助于提高應用產(chǎn)品的可設計性和設計靈活性

新產(chǎn)品的無線供電由于采用的是13.56MHz高頻段，所以與同樣支持13.56MHz近場通信標準“Near Field Communication(NFC)”產(chǎn)品的非接觸式通信也可實現(xiàn)。由于兼?zhèn)錈o線供電和非接觸式通信兩種功能，因此具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(在有線供電系統(tǒng)中會限制設計的靈活性)的設備中，比如在工業(yè)設備、電腦冷卻風扇、電動自行車轉(zhuǎn)矩傳感器*4等應用中，有助于提高產(chǎn)品的可設計性和設計靈活性。此外，通過采用藍碧石科技自有的通信格式，將數(shù)據(jù)通信間隔由ML763x中的4ms縮短至ML766x中的1ms，從而實現(xiàn)更實時的轉(zhuǎn)速控制和監(jiān)測。

3. 可構(gòu)建無微控制器系統(tǒng)，減少開發(fā)工時

使用新產(chǎn)品時，只需要調(diào)整電力傳輸量以提高供電效率，并根據(jù)二次電池的規(guī)格設置溫度閾值等參數(shù)，即可輕松構(gòu)建系統(tǒng)。這樣就無需系統(tǒng)控制用的微控制器及其程序開發(fā)，非常有助于減少開發(fā)工時。同時，新產(chǎn)品還具有低功耗模式，大大降低了系統(tǒng)待機時的功耗。

開發(fā)支持

本芯片組配備有“ML766x”評估套件，可輕松開始13.56MHz無線供電的評估。另外，還備有配置工具以及天線設計和天線調(diào)整相關的文檔，用戶可通過電腦對這些進行單獨設置，可根據(jù)客戶的需求，構(gòu)建各種供電系統(tǒng)。(關于評估板和相關支持，請單獨聯(lián)系我們。)

應用領域

?二類以下醫(yī)療器械領域的可穿戴醫(yī)療設備：助聽器、腕式血壓計

?可穿戴設備：智能眼鏡、智能手表

?旋轉(zhuǎn)設備：冷卻風扇和電動自行車用的轉(zhuǎn)矩傳感器等

術語解說

*1：Qi標準

由無線充電聯(lián)盟(Wireless Power Consortium)制定的無線供電國際標準。適用于智能手機的無線供電。

*2：近場通信標準“Near Field Communication(NFC)”

NFC是一種使用13.56MHz的頻率在短距離內(nèi)進行通信的近距離通信技術。標準中的規(guī)格規(guī)范是由業(yè)內(nèi)標準組織“NFC論壇”制定的。ROHM是NFC論壇的準會員。

*3：I2C接口、SPI接口

I2C是Inter-Integrated Circuit的縮寫，SPI是Serial Peripheral Interface的縮寫，兩者均為計算機內(nèi)部使用的設備之間的同步串行通信方式之一。與異步串行通信方式相比，可以進行高速通信，并可以連接多個從機。

*4：轉(zhuǎn)矩傳感器

將旋轉(zhuǎn)過程中的力的大小(轉(zhuǎn)矩)轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器。在電動自行車中，用來檢測制動力并將檢測結(jié)果反饋給電機。

原文標題：藍碧石科技開發(fā)出功率高達1W的無線供電芯片組“ML766x”

文章出處：【微信公眾號：羅姆半導體集團】歡迎添加關注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。

審核編輯：湯梓紅