基于ST专有协议的70W+无线充电解决方案

来源：ST官网

最近，ST在行业内的电力和能源论坛上带来了新一代70W无线充电解决方案。ST的无线充电技术处于行业领先水平，拥有行业首创的创新无线充电解决方案和独特的BCD工艺，是无线电源联盟(WPC)的主要成员之一。同时，ST也是无线充电设备接收芯片和发射芯片的主要供应商。ST全新无线充电芯片支持ST自主研发的STSC专有协议，可实现最高100W  W的无线功率传输

目前ST的无线充电输出和接收功率覆盖2.5W到100W  W，根据ST官方，的说法，即将推出新一代100W到200W的解决方案。ST的2.5W无线充电解决方案，产品尺寸只有1元硬币大小，多用于对无线充电设备尺寸有严格要求的可穿戴设备和医疗电子设备。5W到30W的无线充电解决方案主要应用于智能手机和可穿戴设备。50W到70W的无线充电解决方案主要用于智能手机和电动工具的无线快充。

100瓦无线充电发射器

ST  70W无线充电解决方案，输出端采用100W无线充电发射器。

来源：ST官网

100W变送器采用STL20N6F7和STL50N6F7作为开关电源的上下管。STSAFE-A110是一款协议芯片，已经过Qi  V1.3 EPP认证，切换到Qi协议的充电模式时可以实现15W的功率输出。为了实现更高的功率输出，ST在该方案中加入了专有的STSC协议，可以提供100瓦的功率输出。由于该方案输出功率大，桥电压达到38V，ST采用40V桥驱动器的STWBC2-HP为主控制芯片，驱动38V的桥电压。同时，STWBC2-HP还集成了Cortex-M0核，用于快速计算PID回路的专有算法，提高转换效率。

由于无线充电设备的发射器原理与电磁炉类似，为了降低安全隐患，ST在该方案中增加了高精度FOD(异物检测)功能。当无线充电发射器感应到线圈上有金属物体时，即使充电协议的通信已经完成，也会立即终止无线充电行为，保证无线充电的安全。同时，为了提高发射机系统的安全性和稳定性，该方案还集成了过温保护、过流保护和过压保护等保护机制。

St0w无线充电接收器

ST  70W无线充电方案，接收器采用70W无线接收器。

来源：ST官网

该方案的接收机采用STWLC98作为接收芯片，STWLC98采用32位Cortex-M3微控制器。该芯片通过了Qi  V1.3 EPP认证，无需额外的协议芯片即可完成发射机和接收机之间的Qi协议验证，进一步简化了PCB布局，缩小了产品尺寸。同时，STWLC98还支持STSC专有的快速充电协议，与基于STWBC2-HP的发射机配合使用，最高传输功率可达70W。STWLC98和STWBC2-HP一样，具有FOD(异物检测)功能，可以在端到端通信中检测两者之间是否存在金属物体。

STWLC98在芯片上集成了电源管理功能。加入该功能后，从发射机到接收机的功率转换效率提高到90%，从而降低了发射功率损耗，使待机能耗最小化。

在演示板上，ST增加了有机发光二极管显示屏和三个参数配置按钮。在没有其他外部设备的情况下，可以通过按下按钮来配置参数和调整输出电压。屏幕上可显示实时电流、电压和波形参数，简化了工程师的电路评估和电路调试工作。

为了提升用户体验，ST为STWLC98集成了独特的ARC模式。ARC模式可以在不改变硬件布局和线圈的情况下，增加电能在X、Y和Z轴的传输距离，增加发射器和接收器之间的感应范围。按照圣官方， ARC模式可以将ping通的传输距离向各个方向增加50%。ARC模式在为线圈较小的设备(如无线耳机和智能手表)充电时，优势最为突出，因为线圈较小的设备对充电和放置的要求更严格，ARC模式的加入使得上电的设备可以更随意地放置。

值得一提的是，这种无线充电方案的接收器也可以在模式切换后作为发射器使用。支持Qi协议，最大反向输出功率15W，可用于其他缺电设备的应急补能。

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通过这种组合和ST的专有快速充电协议，无线充电的功率大大提高。异物检测功能的加入，保证了无线充电时充电设备的安全性。同时，该无线充电方案具有很强的扩展性。据圣官方，介绍，该方案不仅仅限于手机和电脑的应用，还可以应用于医疗领域，如医用监护仪和药液注射泵。