為了給個人電子設備提供安全高功率無線充電，產品必須解決一系列設計挑戰和難題，其中包括能效、通信可靠性、異物檢測(FOD)，以及過熱、過壓和過流等保護。

作為無線充電WPC聯盟的資深成員，意法半導體多年來一直基于行業標準Qi無線充電系統平臺提供設計解決方案，為行業提供一套功能完整的收發解決方案。

一、ST經Qi認證的無線電源解決方案

意法半導體的無線電源解決方案能夠實現更快的高功率充電，從而提供更好的用戶體驗。關鍵的安全功能可確保為終端用戶提供保護，而ARC模式等突破性創新則可以幫助客戶打造涉及無線電源的優秀市場解決方案。專有的意法半導體超級充電(STSC)協議可實現最高達100W傳輸功率的快速充電。

意法半導體提供全行業品類齊全的無線充電產品組合(1W到100W)，包括符合Qi標準的無線充電電源接收器和發射器，產品完全符合無線充電聯盟的Qi規范要求。憑借專有的硬件技術、軟件算法和STSC協議，為用戶提供高效、安全且空間自由度出色的解決方案以及針對定制解決方案的設計導入支持服務。獨特的無線充電軟件和開發生態系統可加快產品上市速度。此外，ST還與無線充電聯盟(WPC)和無線充電線圈制造商保持密切合作。

(一)主要特性

意法半導體的無線電源解決方案主要特性包括：

1、Qi無線充電：符合Qi標準，確保與其他Qi認證產品一同使用時可提供一致、安全且簡單的用戶體驗；

2、異物檢測(FOD)：FOD能夠實現準確的檢測，并有助于避免在充電期間出現過熱情況；

3、更大的空間自由度：專有的自適應整流器配置(ARC)模式將所有方向的檢測距離提高了50%；

4、快速充電：擴展功率配置文件(EPP)最多可將充電時間縮短三分之一；

5、高效率：內置電源管理功能可實現出色的能源效率；

6、保護功能：保護措施包括片上熱管理、過電壓和過電流保護，可有效防止出現過熱情況；

7、反向充電模式：接收器可以充當無線發射器，無需改變任何硬件設計；

8、可持續解決方案：充電插座會占用空間并使水和灰塵進入設備;因此避免使用這些插座可以延長產品的使用壽命；

9、降低BOM：減少使用分立元件以簡化無線功率發射器系統；

10、通信接口：內置的I2C、UART、SPI和GPIO接口可以簡化參數配置。

(二)主要應用

ST無線電源充電解決方案目前在中高功率應用中占有重要地位，備受全球智能手機制造商青睞，已廣泛應用于快速充電智能手機、可穿戴設備、可聽戴設備、醫療應用和工業工具等領域。比如，可用于個人電子產品領域的耳塞和耳機(TWS)、智能手機、平板電腦、電子閱讀器和可穿戴設備，醫療保健領域如超聲成像、病患監測、藥物輸送等;工業應用如工業工具、計量、泳池清潔器、家用機器人等。

ST提供完整的無線充電解決方案，包括無線充電器接收器(符合Qi標準的無線充電IC具有更高的效率、增強的安全性，適用于更廣泛的應用)和無線充電發射器(符合Qi標準的發射器，確保為2.5 - 100W應用提供快速穩定的單/多線圈無線充電)。

二、符合Qi標準的15W無線電源接收器解決方案

STWLC38是一款集成式無線電源接收器，旨在支持Qi 1.3感應式通信協議規范，支持5W Baseline Power Profile和15W Extended Power Profile。超小尺寸的設計使其適用于從個人應用到工業應用的各種無線電源解決方案，如智能手機、可穿戴設備、健身追蹤器、可聽戴設備、資產追蹤設備，以及醫療保健設備。

這款高效的芯片具有諸多特性，包括用于提高空間自由度的自適應整流器配置 (ARC)模式、用于提升編程靈活性的嵌入式32KB RRAM，以及片上熱管理和保護功能。

STDES-WLC38TWS參考設計基于STWLC38，適用于2.5W Qi-BPP可聽戴設備應用。這款參考設計配備了TWS線圈，非常適合真無線立體聲快速實施解決方案，可以讓用戶快速啟動與2.5W Qi BPP兼容的無線充電接收器項目。ST為該參考設計提供了豐富的文檔信息，可使用基線功率配置文件(BPP)開發2.5W充電項目。

用戶可以通過I2C接口訪問和修改不同的配置參數，根據不同應用程序的需要定制設備的操作。使用板載USB-to-I2C橋接器，用戶借助STSW-WPSTUDIO圖形用戶界面(GUI)，可以監控STWLC38運行狀態。

該參考設計的主要功能包括：

1、傳輸功率高達2.5W；

2、兼容Qi 1.3；

3、集成的高效同步整流器和帶輸出電流限制控制的低壓降調節器；

4、輸出5V基線功率分布；

5、增強空間自由度的自適應整流器配置(ARC)模式；

6、用于異物檢測(FOD)的精確電壓/電流測量；

7、片上熱管理和保護。

三、符合Qi標準的感應式無線電源發射器解決方案

STWBC86是一款符合Qi標準的高度集成感應式無線電源發射器，支持最高5W應用，只需少量的外部BOM數。由于集成了低阻抗全/半橋逆變器，可實現高效率和低功耗。I2C接口支持自定義固件和平臺參數，并且可以使用嵌入式FTP進行配置。額外的固件補丁還提高了STWBC86的應用靈活性。倒裝芯片封裝和低BOM數使之適用于小尺寸的應用。

STDES-WBC86WTX參考設計基于STWBC86，專為無線電源發射器應用而設計。它可以為STDES-WLC38WA板提供高達2.5W的功率，該板具有適當的Rx線圈尺寸，以保證STDES-WBC86WTX的良好性能。

使用外部USB-to-I2C橋接器，用戶借助STSW-WPSTUDIO圖形用戶界面(GUI)，可以監控STWBC86運行狀態。STDES-WBC86WTX具有多種安全機制，可提供超溫、過電壓和限流保護。

該參考設計的主要功能包括：

1、發送至接收器的功率最高可達2.5W(5V/0.5A)；

2、寬輸入范圍：5至20V；

3、集成的驅動器和高效半橋/全橋逆變器；

4、32位64MHz Arm?Cortex? M0+微控制器，帶8KB SRAM；

5、片上熱管理和保護。

文章來源：意法半導體官網