高級半導體解決方案領(lǐng)導廠(chǎng)商瑞薩電子株式會(huì )社(TSE:6723)開(kāi)發(fā)出了近場(chǎng)通信(NFC)[注釋1]無(wú)線(xiàn)充電系統,可擺脫充電電源線(xiàn),提高系統效率。瑞薩提供構建此系統所需的重要元件:NFC微控制器(MCU)RF20、電源發(fā)射控制IC R2A45801和電源接收控制IC R2A45701。瑞薩也提供配套無(wú)線(xiàn)充電系統的外圍分立器件(例如功率半導體器件)。
無(wú)線(xiàn)充電在智能手機等產(chǎn)品中流行起來(lái)。它極大方便了便攜式產(chǎn)品充電過(guò)程,讓電源線(xiàn)和連接器變得多余,F有無(wú)線(xiàn)充電系統通常是通過(guò)兩個(gè)天線(xiàn)的耦合來(lái)實(shí)現,一個(gè)用于接收功率,另一個(gè)用于發(fā)射功率,因此兩個(gè)天線(xiàn)間的耦合距離和組合對充電效率有很大影響。這樣的無(wú)線(xiàn)充電系統嚴重限制了有效充電區域,而發(fā)射和接收天線(xiàn)耦合距離也極大地降低了產(chǎn)品設計自由度。
瑞薩NFC無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將充電區拓寬到了10cm。它整合了現有的NFC MCU技術(shù),利用NFC天線(xiàn)實(shí)現了采用單個(gè)RX天線(xiàn)進(jìn)行NFC通信和無(wú)線(xiàn)充電,從而提高了穩定性,同時(shí)降低了接收器設計材料成本。為了讓開(kāi)發(fā)人員能夠更輕松地將該系統整合到移動(dòng)器件內,瑞薩利用成熟的技術(shù)開(kāi)發(fā)出了NFC MCU、功率接收控制IC和功率發(fā)射控制IC。這些新產(chǎn)品是實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電系統所需的主要元件,瑞薩將它們作為完整解決方案提供。
瑞薩無(wú)線(xiàn)充電系統的主要特性
NFC無(wú)線(xiàn)充電系統解決方案讓充電擺脫了對電線(xiàn)的依賴(lài),通過(guò)融合NFC和無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)將無(wú)線(xiàn)連接帶上一個(gè)更加靈活的嶄新的水平上。系統的主要特性如下:
1)通過(guò)具有NFC功能的單個(gè)天線(xiàn)實(shí)現了功率發(fā)射和數據接收
具有其它短程通信功能的傳統無(wú)線(xiàn)功率接收器需要兩個(gè)天線(xiàn),一個(gè)用于發(fā)射數據,另一個(gè)用于接收功率。在基于NFC的系統中,接收器采用單個(gè)天線(xiàn),從而實(shí)現了更小巧、更輕薄的移動(dòng)手持設備的設計。
2)利用NFC拓寬了充電區
采用NFC的專(zhuān)有技術(shù)將充電區拓寬到了10cm左右,從而能夠構建一個(gè)相對不受位置偏差影響的無(wú)線(xiàn)充電系統。移動(dòng)手持設備功率接受端的靈活性實(shí)現了手持設備和功率發(fā)射端的靈活性設計。
3)能夠構建安全性更高的無(wú)線(xiàn)充電系統
NFC支持雙向通信,因此能夠在供電開(kāi)始之前確定是否可以給系統充電。這樣就提高了無(wú)線(xiàn)充電的安全性。
4)單個(gè)NFC MCU實(shí)現了無(wú)線(xiàn)充電和傳統非接觸式智能卡應用
基于NFC標準,系統不僅支持無(wú)線(xiàn)電源,還支持現有的非接觸式智能卡應用。這樣就能夠設計出更小巧的移動(dòng)手持式設備。
瑞薩已將新解決方案提交給NFC論壇[注釋2]的無(wú)線(xiàn)充電工作組,以便鼓勵廣泛采用NFC無(wú)線(xiàn)充電系統。
這3款新產(chǎn)品及其主要特性簡(jiǎn)述如下。
NFC控制器RF20
除了無(wú)線(xiàn)充電應用,NFC還可用于其它多種應用,包括傳統應用(例如支付交易、公交系統和售票系統)和新應用(例如游戲和醫療設備)。尤其是,基于A(yíng)ndroid™ OS和具有NFC功能的智能手機發(fā)展迅速。這帶動(dòng)了對能夠輕松實(shí)現NFC功能的解決方案的需求。為了滿(mǎn)足這種需求,瑞薩開(kāi)發(fā)出了符合國際NFC標準要求、支持基于A(yíng)ndroid™ OS的智能手機的RF20 NFC MCU。
1)交鑰匙解決方案
該芯片配有固件軟件和用于主機端的中間件,固件整合了智能手機和其它器件所需的全部功能,包括各種NFC標準兼容性驗證功能。這樣就能夠在A(yíng)ndroid™終端系統上快速、輕松地實(shí)現NFC功能。
2)支持各種接口標準
單線(xiàn)連接協(xié)議(SWP)(ETSI TS 102 613兼容)充當連接支付交易等應用所需的外部安全元件的通信接口,還可以連接到SIM卡[注釋3]上。此外,還支持內部集成電路(I2C)和通用異步接收器/發(fā)射器(UART)充當主控制器接口。這樣就能夠靈活配置不同的主機接口類(lèi)型。
面向無(wú)線(xiàn)電源的功率發(fā)射IC R2A45801和功率接收IC R2A45701
單芯片產(chǎn)品內整合了配置無(wú)線(xiàn)充電系統所需的主要模擬元件。
1)功率發(fā)射器IC R2A45801的特性
功率發(fā)射器IC R2A45801實(shí)現了無(wú)線(xiàn)功率發(fā)射器的驅動(dòng)電路所需的三條充電輸出通道。其片上功能加強了控制安全性,包括熱關(guān)斷和場(chǎng)效應晶體管(FET)溫度檢測/系統溫度檢測功能。與RJK1028外部金屬氧化物半導體場(chǎng)效應晶體管(MOSFET)一起使用時(shí),功率發(fā)射器IC R2A45801可用于構建高效功率發(fā)射系統。
2)功率接收器IC R2A45701的特性
整流到充電控制所需的電位之后,功率接收IC R2A45701能夠降低接收器端線(xiàn)圈接收到的電壓。除了無(wú)線(xiàn)充電,它還具有電壓和電流監測功能以及AC適配器輸入、USB充電輸入和用于外部充電的輸入。支持多個(gè)充電輸入的是集成充電控制功能,能夠直接給單節鋰離子電池充電。因此,R2A45701能夠為帶有電池的器件提供獨立支持。
[注釋1] 近場(chǎng)通訊(NFC)是一種國際短程無(wú)線(xiàn)通信標準,采用13.56 MHz頻段,由NXP半導體和索尼公司合作開(kāi)發(fā)而來(lái)。
[注釋2] NFC論壇:一個(gè)致力于開(kāi)發(fā)NFC標準規范和推廣NFC產(chǎn)品應用的行業(yè)協(xié)會(huì )。作為NFC論壇的贊助會(huì )員,瑞薩在積極推廣NFC技術(shù)的應用。
[注釋3] SIM卡:SIM代表用戶(hù)識別模塊,是一種儲存用戶(hù)信息(例如手機運營(yíng)商發(fā)行的電話(huà)號碼)的集成電路卡(ICC)。
了解NFC MCU RF20、功率發(fā)射IC R2A45801和功率接收IC R2A45701的主要技術(shù)規格,敬請參照獨立數據表。
定價(jià)和供貨情況
將于2012年11月開(kāi)始供應NFC MCU RF20、功率發(fā)射IC R2A45801和接收IC R2A45701樣品,其單價(jià)均為6.00美元。預計NFC MCU RF20將于2013年1月開(kāi)始量產(chǎn),2013年6月月產(chǎn)量將達到1,000,000件。預計功率發(fā)IC R2A45801和功率接收IC R2A45701將于2013年3月開(kāi)始量產(chǎn),2013年12月月產(chǎn)量將達到1,000,000件。(價(jià)格和供貨情況如有變化,恕不另行通知。)

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