從電源IC，看無線充電芯片的三種演進路徑

雖然無線充電市場撥雲見日開啟井噴式發展，但無線充電技術應用的短板還非常明顯。目前無線充電發射端芯片也基本是由三顆芯片構成，分別是驅動芯片、MOS芯片和主控芯片，與電源IC的演進路線類似，都是不斷集成的過程。

文｜文標

校對｜樂川

圖源｜集微網

集微網消息 自去年蘋果新機全系搭載無線充電功能後，產業鏈廠商紛紛開始跟進無線充電技術，國產手機品牌廠商也在積極預研導入無線充電功能，整個市場迎來了里程碑式的突破。

截止目前，華為、小米均發佈了各自旗下首款無線充電手機華為Mate RS、小米MIX 2S；魅族發佈了魅族POP真無線耳機和魅族無線充電器；錘子日前發佈的新機堅果R1也加入了無線充電功能。

雖然無線充電市場撥雲見日開啟井噴式發展，但無線充電技術應用的短板還非常明顯。“無線充電功率損耗是有線充電的2.5倍，充電時間長是非常明顯的短板，但在充電自由度上，無線充電的體驗將會更好。”在充電頭網舉辦的2018（夏季）中國無線充電產業高峰論壇上，上海伏達半導體有限公司CEO王新濤表示，現在無線充電芯片與20年前有線充電電源IC設計頗為相似。

上海伏達半導體有限公司CEO王新濤

無線充電芯片的三種演進路徑

20年前，電源IC設計基本由三顆芯片構成，分別是控制芯片、驅動芯片、MOS芯片，當時由於工藝、設計以及數字與模擬的限制，這三顆芯片很難集成在一顆芯片裡。

這與今天無線充電芯片的設計極其相似。目前無線充電發射端芯片也基本是由三顆芯片構成，分別是驅動芯片、MOS芯片和主控芯片，這正是功率集成的第一代無線充電芯片。

王新濤表示，隨著半導體工藝和芯片設計的不斷演進，可以把控制和驅動芯片集成在一起，同時將數字和模擬集成在同一個工藝節點上進行設計，這就形成了第二代無線充電芯片。

這其實是10年前，TI在電源芯片上做出的創新。TI將驅動芯片和MOS芯片整合在同一顆芯片裡面，整個效能在當時的電源IC中可以做到最好，這個架構現在在CPU的設計中也被廣泛使用。

“現在第三代電源芯片就是要進行數字和模擬整合，再加之功率整合。”王新濤表示，這樣的技術在電源芯片中已經開始出現，無線充電芯片設計演進的路線也將是如此。不過，目前，發射端無線充電芯片多數還是以第一代為主，發展路徑還會很長。

推出第二代無線充電芯片

可以看到，電源IC或無線充電IC的演進路線都是不斷集成的過程。那為什麼要不斷做集成？這是因為集成意味著系統效率會不斷提升，成本會不斷下降，這跟CPU的集成路線是一樣的。

王新濤表示，無線充電現在還處於發展初步階段，我們看到有不少芯片廠商已經在做第二代芯片，將控制和驅動芯片集成在一起，伏達正是其中之一。

目前，伏達半導體推出了新一代智能全橋™芯片，該芯片集成了全橋MOS和Driver，做到MOS和Driver完全匹配，提高了效率，可以輕鬆有效地解決EMI問題。

據悉，伏達正在大量出貨的是第一代方案Gen 1(5W以及針對三星10W和蘋果7.5W的方案)，第二代Gen2方案還在樣片階段，與Gen 1相比，Gen2的BoM可削減30%；在功率上，Gen 2最高可做到20W，相比第一代提升了數倍。

“Gen 2方案中SoC控制器的存儲提高了一倍，時鐘提高到了48M。”Gen2方案採用了主控芯片+智能全橋的架構，除了將控制和驅動芯片集成在一起外，同時還集成了Q值檢測、數字解調、DC-DC、以及完全無損的電流採樣，性能穩定，方案簡潔。

王新濤表示，無線充電芯片尚處於發展初期，前面的路還很長，包括技術創新，產品開發的跑道仍然非常寬廣。而對於伏達來說，能夠如此迅速地推出第二代無線充電芯片與TI不無關係。

據透露，王新濤作為伏達半導體的CEO和創始人，此前曾擔任TI公司總經理11年，負責電源管理產品和業務開發，他負責廣泛的電源管理產品，包括TI的無線充電發射器業務。

如今，TI的無線充電業務部門因諸多原因已經被裁掉，但看到無線充電市場巨大的市場發展前景後，王新濤藉助TI的優勢資源成立伏達半導體勢必讓國內無線充電市場再起波瀾，將與IDT、NXP、勁芯微、易衝無線、美芯晟、上海新捷、翰為科技等公司開啟新的競爭。