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无线充电芯片如何设计的?
发布日期:2018-06-05 17:50:51 作者:安浩芯科技 浏览次数:0

无线充电芯片如何设计的?

在各大厂商争相卡位进入无线充电芯片市场时,其芯片与线圈设计挑战不容忽视。 高创科技营销部经理王世伟(图4)表示,无线充电实务设计上常见瓶颈来自五大因素,包含线圈距离、对位、线圈大小、厚度与温度等问题。高创科技营销部经理王世伟表示,线圈距离、对位、线圈大小、厚度与温度是无线充电设计时常见的瓶颈。

线圈距离:当所有参数完全相同时,线圈距离确实是效率最重要的因素之一,但是并非愈近愈好。 实际上RX端软磁(Ferrite)接近TX线圈时,会引起TX线圈感值上升,这个现象导致谐振频率偏移,进而造成充电效率会反转下降;基于此,须要改变接收线圈的架构。 王世伟提到,该公司改变天线时的主要项目会从外型、线圈材料及集肤深度、线圈匝数及匝间距离、Ferrite μ值及厚度与外围顺磁材料及逆磁材料的相对位置等部分着手,以提高接收线圈Vp-p,同时降低RX系统的起动电压。

对位:常见对位方式有三种,包含机构、磁吸与感测等方式,但现有对位方式皆有其缺点。 利用机构者,无法在平面物体上对位;利用磁吸者,会影响其他组件(如MEMS、Hold Sensor),或造成效率降低(如马达、磁场);利用感测组件者,原有产品需要额外组件(如光敏电阻),或材质受到限制。 王世伟建议,可将LC共振结合Ferrite对线圈造成感值变化的特性使其具备对位提示之功能。

线圈大小:两个线圈间的互感量和线圈的面积成正比,所以提高线圈的面积,可以有效提高互感的磁通量,进而提高感应电动势。 高创在线圈面积差距大的个案中常利用提升感值来改善效率,便是基于法拉第感应电动势公(Electromagnetic Induction),唯为了维持Rdc的一致性必需增加导体的截面积。

厚度:当Ferrite达到饱和时,导磁率会快速下降,深度饱和时导磁率接近空气。 而经实务发现,在μ不变的前提下,提高弹性导磁率(μ'),降低粘性导磁率(μ")可以提高效率,然而在现有制程技术中,湿式烧结法难以突破。 基于此,干式烧结是暂时的必要之法,透过此方法,可以轻易达到μ>1000,但是现有制程有难以降低厚度(必需研磨)、烧结后曲翘(变型)以及研磨及运送过程易碎(良率不佳)等缺点。

温度:由于电路上的限制,必需保持一定的R值(高频中的电组成分),加上铜线本身的长度及截面积会产生电阻,磁材也有铁损,在实务中线圈组常会有温度产生。

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