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  4. 集成USB-PD協議的50W高效率無線充電發射芯片MT5815及方案
    發布時間:2019-06-27 15:14 瀏覽量:0

            隨著5G通信實施,數據傳輸速度和吞吐容量的跨越式進步,手機等智能設備在功耗要求、續航能力、內部配件空間驟然縮減等方面存在著巨大考驗。無線充電倡導的快速充電、碎片化時間充電成為必然需求。無線充電行業步入成熟增長階段,手機等消費電子對無線充電的要求也逐漸從低功率發展至中高功率,以提供更快速與便利的充電方式。

            美芯晟成功開發的MT5815是一款帶有USB-PD協議、高度集成的符合Qi標準的無線充電發射芯片,支持高達50W的輸出功率,向下兼容不受限。MT5815集成ARM M0 處理器,擁有卓越的高效率和緊湊設計,適用于各種低成本、低功耗應用,可廣泛應用于為5G智能終端、智能可穿戴設備、智能家居、物聯網、智能家電進行無線充電的設備。
     
    1.  集成USB-PD協議和QC等快充協議,可以實現大功率輸出
            最近移動設備已實現可高達100W充電,采用USB-PD的應用越來越多。USB-PD即USB Power Delivery功率傳輸協議,其高傳輸功率可以達到100W,涵蓋了高壓低電流與低壓高電流兩種模式,可更好的為設備提供兼容性服務。USB-PD所采用Type- C接口支持正反盲插,極大提高了應用體驗。
            MT5815內部集成了USB-PD物理接口以及協議棧,可以直接從支持USB-PD協議的適配器獲取大功率電源輸出。不同于市面上其他產品需要額外添加一顆USB-PD協議芯片才能實現PD適配器的兼容,MT5815利用其高集成度架構輕松兼容USB-PD適配器,并在成本和PCB空間上給予客戶更多有效經濟效益。
            同時,MT5815硬件支持QC2.0/3.0, FCP, SCP等快充協議,以滿足不同客戶的應用需求。
     
    2.  采用ARM M0 處理器,提供強大、自主的二次開發空間
            ARM M0處理器有著完善友好的開發生態環境及支持。MT5815內部集成ARM M0處理器以及64KB 高可靠性eFlash,提供了強大的處理能力和代碼空間,支持用戶基于專用庫文件進行完全自主地二次應用開發與多次復寫。
     
    3.  芯片可延展性強,配置定制化
            MT5815內部集成3路power N-MOSFET驅動器,通過內部靈活配置的PWM生成器可以同時實現調頻、調壓及調相的任意方案組合。單一芯片就可以完全支持市場上已知的主流單線圈及雙線圈應用,客戶根據需求可靈活進行配置。
    4.  高集成嵌入式SoC架構及靈活接口設計
            MT5815集成了除功率MOSFET外的所有實現無線功率傳輸所必須的功能模塊,外圍電路簡潔,PCB layout走線簡單。通過合理選擇功率MOSFET可以在不同功率、效率及成本間實現最優性能及BOM cost平衡。一顆芯片實現所有功能,MT5815大幅降低了模塊的成本以及開發復雜度。同時提供了非常小的體積,對于智能移動設備、可穿戴等應用尤其有幫助。
            美芯晟自主知識產權的嵌入式SoC系統提供了良好的硬件平臺與外部接口,使得系統更加安全、高效,讓客戶更友好地開發定制化軟件。該芯片還集成了多種串行接口,如UART、I2C、GPIO等接口以及集成了多種調解方式,確??煽康耐ㄐ欧绞?,方便客戶應用拓展。
     
    5.  一芯雙充,功能更強大 
          M5815集成雙路完全獨立無線傳輸專用PWM生成器,四路獨立解調信號輸入,配合專用解碼DSP可以實現同時對兩個Tx的獨立控制,也就是可以獨立控制對兩個Rx的無線功率傳輸。相對于一芯一充的雙充方案可以最大限度的降低BOM成本。
     
    6.  卓越的高效率和超低功耗,系統效率可達92%
          MT5815內置3對獨立的MOSFET Driver,可以靈活控制死區時間,從而減少線圈諧振電流,保證系統的高效率。其次,根據實際需求通過合理選擇功率MOSFET可以在不同功率,效率及成本間實現最優性能,靈活配置且高效。芯片內部集成高壓BUCK降低了發射機在高壓輸入狀態下的功耗,同時支持睡眠、待機、低功耗工作等不同功耗模式。
    圖:MT5815+MT5725在不同輸入條件下的整機測試效率曲線
     
    MT5815-高性能50W應用方案
            MT5815的50W應用方案是一款外圍電路簡潔的高性能TX方案,支持5~20V輸入電壓和0~2.5A輸出電流,輸出功率可達50W。MT5815應用方案支持WPC最新的Qi V1.2.4標準,同時支持手機廠商的專有無線快充協議。它還支持符合WPC規范的各種接收器,以及適用于各種類型的適配器。該方案支持多重保護機制,包括過壓保護、過流保護、過溫保護和FOD異物檢測等以確保系統的安全運行。應用方案支持2路LED紅燈綠燈顯示,可以指示MT5815的各種運行狀態,同時可以根據修改軟件實現客戶的定制需求。

    圖:TX MT5815搭載RX MT5725測試圖

     

     

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