小米、華為、OPPO:這家國(guó)產(chǎn)無(wú)線充電企業(yè)為何廣受青睞?
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隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
對(duì)于手機(jī)來(lái)說(shuō),現(xiàn)在消費(fèi)者最看重的是什么?越來(lái)越大的底(感光元件),越來(lái)越豐富的拍照功能,越來(lái)越快的充電速度,更加方便的無(wú)線充電。
遙望整個(gè)電子發(fā)展史,一直以來(lái)都是在擺脫有線限制上“做文章”。有這么一家公司,無(wú)線充電產(chǎn)品廣被小米、華為、OPPO、mophie、belkin等知名公司所使用,其名便為伏達(dá)半導(dǎo)體。
“今天看來(lái),旗艦手機(jī)紛紛標(biāo)配無(wú)線充電技術(shù)。怎么讓充電更自由,我們也在持續(xù)積累技術(shù),未來(lái)我們想在自由度這條跑道上涌現(xiàn)更多產(chǎn)品,以滿足消費(fèi)者對(duì)未來(lái)的期盼”伏達(dá)半導(dǎo)體無(wú)線充電事業(yè)部副總裁李锃在“第九屆EEVIA年度中國(guó)電子ICT媒體論壇暨2021產(chǎn)業(yè)和技術(shù)展望研討會(huì)”上如是說(shuō)。
站在巨人肩膀看未來(lái),無(wú)線充電將向何方
事實(shí)上,無(wú)線充電技術(shù)遠(yuǎn)可追溯至1893年,彼時(shí)特斯拉通過(guò)無(wú)線充電的技術(shù)為一盞燈提供了電能,為人類對(duì)未來(lái)的渴盼又打開(kāi)一扇“窗”
自從那時(shí)起到今天,無(wú)線充電的基礎(chǔ)原理依然與特斯拉當(dāng)時(shí)所發(fā)明的類似。具體原理是通過(guò)感應(yīng)交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng),在接收線圈里提供無(wú)線電能傳輸。
而到現(xiàn)階段,無(wú)線充電存在四種不同的方式,包括電磁感應(yīng)方式、電磁共振方式、電場(chǎng)耦合方式、無(wú)線電波方式。而在目前見(jiàn)到的各類無(wú)線充電技術(shù),大多是采用電磁感應(yīng)技術(shù),我們可以將這項(xiàng)技術(shù)看作是分離式的變壓器。
當(dāng)然,無(wú)線充電既然是這種分離式的技術(shù),芯片自然也會(huì)有兩種,作為發(fā)射和接收的兩端。一種是無(wú)線充電接收芯片(Rx,receive),另一種是無(wú)線充電發(fā)射芯片(Tx,transport)。
而后在2008年,無(wú)線充電聯(lián)盟(WPC)建立,逐步形成無(wú)線充電生態(tài),如今大多數(shù)旗艦手機(jī)和耳機(jī)的無(wú)線充電功能均在該規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)下的應(yīng)用。
李锃為記者介紹,目前無(wú)線充電行業(yè)有兩條技術(shù)發(fā)展路線,其一是怎么讓無(wú)線充電更快,換言之就是更大的功率;另一方面是怎么讓無(wú)線充電更自由,他指出現(xiàn)在可以接觸到無(wú)線充電實(shí)際還停留在初級(jí)的隨放隨充階段,接下來(lái)需要做到可以邊走邊充。
當(dāng)然,繼續(xù)觀望更遠(yuǎn)的未來(lái),行業(yè)甚至還出現(xiàn)了隔空充電這種新興技術(shù)。李锃認(rèn)為,目前從行業(yè)發(fā)展看,確實(shí)需要一些遠(yuǎn)距離充電產(chǎn)品。不過(guò)由于效率較低充電較慢,這種技術(shù)在一兩年內(nèi)還不會(huì)爆發(fā),另外更遠(yuǎn)的充電距離還不足以讓客戶體驗(yàn)到自由性。
反觀無(wú)線充電的整體生態(tài),除了手機(jī)、耳機(jī)、手表,身邊常見(jiàn)的家居、車載、補(bǔ)光燈、鬧鐘、音響等領(lǐng)域設(shè)備都會(huì)集成無(wú)線充電功能,這些都是可以放在一起充電的應(yīng)用。
“無(wú)線充電接收芯片(Rx)要同時(shí)處理功率、協(xié)議、算法,還需要為客戶提供良好的用戶體驗(yàn),因此這整個(gè)系統(tǒng)是較為復(fù)雜的”,李锃為記者介紹,Rx要兼顧高可靠性、高效率低損耗、高集成度和良好的用戶體驗(yàn)的特點(diǎn),在此之上除了做好Vrec工作電壓、LDO、紋波抑制比、Iq等關(guān)鍵參數(shù),軟件算法也需要兼容市面上WPC認(rèn)證的發(fā)射端。
他表示,現(xiàn)在還有一個(gè)比較流行的技術(shù),手機(jī)既可作為無(wú)線接收端,還可作為向其他電子設(shè)備反向充電,目前伏達(dá)半導(dǎo)體已在在紅米、小米耳機(jī)等產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)這種功能。
除了接收端芯片(Rx),實(shí)現(xiàn)高效率無(wú)線充電還需要發(fā)射芯片(Tx),Tx與Rx最大的不同是更高的EMI噪聲要求、降低寄生參數(shù)、調(diào)整驅(qū)動(dòng)速度和時(shí)間,以保證對(duì)其他電子設(shè)備非常友好。與此同時(shí),每個(gè)發(fā)射端都要兼容市面上所有手機(jī)和可穿戴設(shè)備,這樣才能為這些設(shè)備充電。
在無(wú)線充電發(fā)射架構(gòu)方面,行業(yè)正在向更高集成度靠攏。傳統(tǒng)方式是以主芯片控制分立元件的方式進(jìn)行,伏達(dá)半導(dǎo)體則采用雙芯片的SmartBridge架構(gòu),這種架構(gòu)擁有高可靠性,非常適合在高EMI場(chǎng)合使用。再而發(fā)展,所有無(wú)線充電功能都將集成在一顆芯片內(nèi),更加精簡(jiǎn)的單芯片發(fā)射方案用戶的體驗(yàn)會(huì)更加簡(jiǎn)潔,方案也會(huì)適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)景。
把充電速度做得更快,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的野望
取得無(wú)線充電領(lǐng)導(dǎo)地位,伏達(dá)半導(dǎo)體的底氣何在?李锃解釋公司走的是“三步策略”。1.0時(shí)代伏達(dá)半導(dǎo)體投入無(wú)線電源ICPintoPin產(chǎn)品,追平國(guó)外技術(shù);證明國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體的實(shí)力后步入2.0時(shí)代,采用伏達(dá)半導(dǎo)體獨(dú)家創(chuàng)新專利技術(shù),為客戶提供高達(dá)80W功率的高效充電方案;展望3.0時(shí)代將會(huì)繼續(xù)簡(jiǎn)化架構(gòu)實(shí)現(xiàn)低成本、高空間自由度的產(chǎn)品。
李锃激動(dòng)地向記者們秀出一串?dāng)?shù)字,以表明伏達(dá)半導(dǎo)體的進(jìn)步速度之快:“2019年使用伏達(dá)半導(dǎo)體技術(shù)的小米手機(jī)無(wú)線充電70分鐘就可以充滿,對(duì)比有線充電的59分鐘,差距已經(jīng)非常??;2020年,伏達(dá)半導(dǎo)體把華為P40手機(jī)的無(wú)線充電速度做到65分鐘充滿;去年,小米11的無(wú)線充電充滿只需48分鐘;今年上半年,我們又發(fā)布了一款新的無(wú)線充電技術(shù),這時(shí)無(wú)線和有線充電時(shí)間都只需要36分鐘就可以充滿?!?
之所以取得如此大的進(jìn)步,是因?yàn)榉_(dá)半導(dǎo)體持續(xù)不斷地研究,挑戰(zhàn)更高的充電效率。從7.5W到67W,無(wú)線充電速度越來(lái)越快,無(wú)線充電技術(shù)效率已達(dá)90%。工信部日前的規(guī)定中無(wú)線充電功率最高不超過(guò)50W,第三代技術(shù)之中伏達(dá)半導(dǎo)體會(huì)略微把功率降低為50W,但效率再邁一個(gè)臺(tái)階。
除了無(wú)線充電,伏達(dá)半導(dǎo)體還投入大量人力和物力,持續(xù)研發(fā)有線快充芯片。去年30W和40W電荷泵IC問(wèn)世,上個(gè)月又發(fā)布100W、 98%傳輸效率的電荷泵IC,作為獻(xiàn)給建黨100周年的禮物。
李锃強(qiáng)調(diào),伏達(dá)半導(dǎo)體是唯一一家同時(shí)提供無(wú)線充電與有線快充成熟方案的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體公司。除此之外,公司還會(huì)針對(duì)客戶特殊需求,提供定制化的方案。
值得一提的是,首款國(guó)產(chǎn)車載無(wú)線充電方案即將發(fā)布。李锃在會(huì)議上透露,該方案擁有業(yè)界最高輸出功率的50W無(wú)線充電發(fā)射盤(pán),效率達(dá)80%,符合車載AEC-Q100認(rèn)證要求。這套方案使用的架構(gòu)就是伏達(dá)半導(dǎo)體的SmartBridge,架構(gòu)由一個(gè)控制芯片和四個(gè)功率級(jí)芯片組成,可同時(shí)為兩臺(tái)設(shè)備充電,同時(shí)架構(gòu)能夠提供更好的EMI和更安全可靠的系統(tǒng),
據(jù)李锃介紹,伏達(dá)半導(dǎo)體于2014年在硅谷成立并在上海成立研發(fā)中心,2017年分別在合肥、深圳、北京建立銷售和研發(fā)中心,去年和今年又分別在馬來(lái)西亞、美國(guó)東海岸和韓國(guó)建立銷售和研發(fā)中心。至今,伏達(dá)半導(dǎo)體已有6個(gè)研發(fā)中心,4個(gè)銷售分支,全公司擁有超過(guò)200名員工。
展望未來(lái),伏達(dá)半導(dǎo)體將全面提高產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量、客戶質(zhì)量服務(wù)和過(guò)程質(zhì)量體系,持續(xù)迭代、拓展產(chǎn)品持續(xù)提高客戶體驗(yàn),和供應(yīng)鏈形成戰(zhàn)略合作定制工藝、綁定產(chǎn)能。