電源網(wǎng)報道，高度集成電源管理、AC/DC電源轉(zhuǎn)換、充電和藍牙低功耗(BLE)技術(shù)供應商Dialog半導體公司于2017年6月27日，在深圳舉辦充電技術(shù)研討會。此次會議以“創(chuàng)新充電，芯領(lǐng)未來”為主題，展現(xiàn)了目前Dialog完整的充電產(chǎn)品系列。改變傳統(tǒng)充電思維，突破傳統(tǒng)充電局限，便是這次會議Dialog為大家?guī)淼淖罹手帯?

會議最開始，Dialog的CEO巴赫利(Bagherli)博士在致辭闡述了一下目前公司充電產(chǎn)業(yè)鏈的現(xiàn)狀，也對未來的充電前景進行了暢想，看看Dialog是如何努力，將目前最先進的充電體驗一步一步實現(xiàn)，同時表示未來的充電體驗會比現(xiàn)在愉悅很多。試著暢想，我們可能在家里的任何區(qū)域進行充電，距離和場景都不再是限制因素，并且快速充電和智能充電也在日益崛起，突破技術(shù)難題發(fā)展更新的科技是現(xiàn)在最重要的部分!

接下來Dialog工程師將向您介紹Dialog完整的充電產(chǎn)品系列。

WattUp RF無線充電：真正的無線充電，自由度UP

對于無線充電的渴望和期待使此產(chǎn)品的發(fā)布成為全場的焦點，實現(xiàn)了真正的遠距離充電，提升了空間的自由度是RF無線技術(shù)最吸引人的地方。這個用低成本PCB無線替代昂貴線圈的技術(shù)目前已經(jīng)實現(xiàn)了中距離(1米以內(nèi))的無線充電，未來將實現(xiàn)最遠可達4.5米的遠距離無線充電。Dialog的工程師表示，這種技術(shù)不會與室內(nèi)WiFi產(chǎn)生訊號沖突。

最新氮化鎵(GaN)產(chǎn)品SmartGan

還沒有進入到商用階段的氧化鎵充電解決方案，也在此次會議中有所展示。實現(xiàn)下一代高功率密度電源的最新氮化鎵(GaN)產(chǎn)品SmartGan，可將電源產(chǎn)品的尺寸縮小一半，高達94%的轉(zhuǎn)換效率能讓未來的智能設備充電速度進一步飛躍。

有線充電的技術(shù)革新：速度是王道

市場首款基于狀態(tài)機的USB電源傳輸 (USB-PD) 接口IC，實現(xiàn)獨特的墻到電池快速充電?？梢愿鶕?jù)智能終端的需求，最高實現(xiàn)20V的即時充電。目前三星、華為等手機廠商已經(jīng)推出了搭載針對RapidCharge的AC/DC電源轉(zhuǎn)換器的手機產(chǎn)品。

Dialog公司高級副總裁兼移動系統(tǒng)業(yè)務部總經(jīng)理 Udo Kratz

始終站在電源管理技術(shù)前沿

最新的電源轉(zhuǎn)換器提供超過98%的突破性效率，并解決高壓充電面臨的散熱設計挑戰(zhàn)。

發(fā)布會精彩問答：

提問：關(guān)于無線充電的技術(shù)，充電效率怎么樣?最高的功率到達多高?

Mark Tyndall：從發(fā)射器到接收器之間的效率，這個問題有比較多的變量，取決于發(fā)射多少功率，發(fā)射器和接收器之間距離是多長，接收端有多少個天線。所以這種變量一變的話，可能就是牽一發(fā)而變?nèi)砹?。但如果只看RF輸入到DC輸出的效率，功率如果是24 dBm，也就是大概250毫瓦，效率大概54%。如果功率是27 dBm，500毫瓦，效率是48%。

提問：蘋果之前談了一個WiFi無線充電的問題，這個跟咱們的方案有什么異同?另外這個RF無線充電方案對現(xiàn)在家里的WiFi有沒有什么干擾?

Mark Tyndall：首先回答您第二個問題，我覺得不存在什么干擾問題的，因為它和WiFi的頻段是不同的，我們的RF無線充電頻段比WiFi的頻段稍微要高一點，我們沒有見到明顯的干擾問題。我們也用其他ISM頻段，我們針對頻段的部署是非常小心和謹慎的。第一個問題回答不上來，因為我并不太清楚iPhone 8的解決方案具體是怎么樣的。但總體上來講，相對于感應式或基于諧振線圈的無線充電，從用戶體驗來看，我們的RF產(chǎn)品要明顯更優(yōu)秀。

提問3：我說的是之前蘋果提了一個專利，利用WiFi頻段充電的雙頻天線充電。

Mark Hopgood：Energous的技術(shù)是5.8GHz，比WiFi頻段要高一點。監(jiān)管部門的職能之一，就是要確保RF無線充電和現(xiàn)有的WiFi沒有干擾。這個技術(shù)可以在任何的ISM的頻段運行，所以這可以在世界任何地方使用。

提問：無線充電的功率是多少?是5瓦，還是10瓦、20瓦，還有沒有更大功率的?

Mark Hopgood：對于近場無線充電，就是把你要充電的設備放在發(fā)射器旁，能實現(xiàn)和傳統(tǒng)的感應式或基于諧振線圈無線充電一樣的輸出功率。比如說手機是可以輸出7瓦，我們這個技術(shù)的獨特之處是，如果把設備放遠一點的話，就能進行絹流充電，從瓦特級到毫瓦級。比如說一米遠的話，可以傳輸0.5瓦的功率。通過監(jiān)管部門的審核，我們最終的技術(shù)被認證是非常安全的。盡管涓流充電的時候只有0.5瓦，但比如你桌子上的多臺設備可以同時進行無線充電了。

提問：請問一米遠可以對接多臺設備的話，最多可以對幾臺設備來充電?目前的話，是否有一些產(chǎn)品已經(jīng)采用了這一無線充電的方案?有沒有可以跟大家分享的?

Mark Hopgood：我們的無線充電采用了波束成形(Beamforming)技術(shù)。它的做法就是對多臺設備一個一個順著來連接，這樣的話數(shù)量就沒有限制了，實際上就是把這些要充的設備連成個圈。關(guān)于市場上是否已經(jīng)有設備采用這個無線充電，目前我們還沒有宣布客戶名單，今年1月份，Energous在CES上面公布了幾個客戶，Energous的CEO當時應該有向市場提到在今年將會有具體的產(chǎn)品推出。

提問：關(guān)于快速充電，你們支持大電流，也支持大電壓，在這種方案里，每個廠商可能都會有不同的選擇，作為專家，你能不能分析一下在大電流和大電壓充電方式里，哪個會更好一些?從安全角度來說?

Davin Lee：我們有很多不同的保護措施，并在我們的解決方案中內(nèi)置了這些安全和保護功能。比如，我們有熱調(diào)節(jié)功能，如果發(fā)現(xiàn)溫度到了某個程度，我們會降低功率或關(guān)斷開關(guān)。另一種方法是測量線纜的阻抗，這種方法有助于我們檢測線纜是否損壞，或者是否出現(xiàn)短路。如果我們發(fā)現(xiàn)線纜中有任何異常，我們可以降低功率，或停止充電。這些只是我們采取的安全保護措施中的一部分，在與大型客戶合作的時候，我們還有更多的安全和保護特性可以集成到我們的解決方案中。因為我們的解決方案是基于很智能的內(nèi)核，我們可以基于客戶的需求，加進去一些很復雜的安全和保護特性。安全和保護特性是使我們的解決方案優(yōu)于競爭產(chǎn)品的關(guān)鍵優(yōu)勢之一，在充電器方面也是這樣。

提問：關(guān)于CEO提到的氮化鎵的產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)量產(chǎn)出貨了嗎?它的成本跟普通開關(guān)來比，成本大概是減少了多少?

Mark Tyndall：去年我們就推出了第一款GaN的產(chǎn)品DA8801，此后，我們一直在進行一系列嚴格的驗證，使其滿足各項規(guī)范要求，因為GaN是一種新的技術(shù)應用，所以需要一定的時間讓客戶去了解和接受這個產(chǎn)品是非?？煽康?，工作溫度范圍等等方面。我們現(xiàn)在已經(jīng)完成了這個驗證過程。大家看一下，我們這個樣品是30W的適配器，今年年底之前將會進行批量生產(chǎn)。關(guān)于成本，我們還要看一下整體的物料清單(BOM)，GaN功率開關(guān)還可以幫助減小其他磁性元件、被動元件的尺寸。我手上這款30W的適配器成本和它的前代不用GaN的產(chǎn)品成本是一樣的或者更低，這也是我們定價的準則。

提問：你們的USB PD，支持20V, 5A嗎?

Davin Lee：是的，支持5A，20V。

提問：你們的USB PD解決方案里沒有用MCU，這是怎么實現(xiàn)的?因為其它同行或是我看到的，大家都是用MCU。

Davin Lee：MCU有自己的優(yōu)勢，它是可編程的也比較靈活。但是它比較貴，而且需要很多外部元件來開發(fā)解決方案。因為USB PD的規(guī)范已經(jīng)穩(wěn)定了，不會再變了，因此我們能夠開發(fā)出成本最低，同時滿足各項兼容性要求的解決方案?？蛻舾嬖V我們，他們?nèi)绻捎肬SB PD的首要前提是成本，這也是我們采取這種方法的原因。

提問：剛才您提到的USB-PD解決方案里面有一個狀態(tài)機，我沒有怎么聽說過，這是一個怎么樣的市場?

Davin Lee：實際上和上邊那個回答是一樣的，就是說因為我們沒有用MCU來控制邏輯，我們用的是狀態(tài)機，這種部署減少了物料清單和成本。從客戶角度來說，采用我們的解決方案來開發(fā)USB PD更簡單，因為沒有MCU，所以不需要任何編程。最重要的是，我們的解決方案滿足了所有USB PD的要求。

提問：在快充技術(shù)里，你們用了自適應直充的AC/DC用了三個芯片，iW656，iW1781、iW676，這三塊芯片的成本應該比別家要高，所以在這個成本非常敏感的市場里邊，我想知道，這三個芯片加起來，成本比別的品牌要高多少?或者是你們怎么控制的?

Davin Lee：和非快充的普通適配器相比的話，的確是三個芯片加在一起的成本是要高一些。但是和其他競爭對手的快充產(chǎn)品來比的話，我們的價格是差不多的。

提問：你們快充里的雙向通信是跟自適應在一起的，這是你們獨家的，還是其它廠商現(xiàn)在也都在采用那個技術(shù)?

Davin Lee：這個概念其實大家都可以用，但如何整合這個概念取決于用什么樣的協(xié)議。比如高通、聯(lián)發(fā)科技都有自己的協(xié)議。華為、三星等大型OEM他們也有自己的協(xié)議，我們和他們進行非常緊密的合作，提供百分之百支持他們協(xié)議的設計。

提問：如果氮化鎵是用在USB PD的充電器里面，那像以蘋果這個60瓦或者是87瓦這個充電器為例，如果應用了氮化鎵，那它的充電器的體積最小可以做到多小?

Davin Lee：GaN本身可以用于各種功率水平，功率越高，尺寸越小。比如說65瓦的筆記本電腦的AC/DC適配器，它的尺寸可以減少50%。

提問：目前碳化硅跟氮化鎵，這兩個技術(shù)目前來看，氮化鎵哪些方面已經(jīng)做的更好了?哪些方面做的還不如碳化硅?

Davin Lee：首先GaN的優(yōu)勢是開關(guān)頻率非常高，開關(guān)功率損耗可以降到最低。這允許我們在不影響效率的前提下，將開關(guān)頻率做到非常高，從而允許我們使用更小的外部元件，最終減小尺寸，并降低整體BOM成本。所以要比較的話，其實最終應該來看一下物料清單的成本，而不是僅僅看開關(guān)頻率。但是，隨著產(chǎn)量和產(chǎn)能增加，晶圓從6英寸轉(zhuǎn)到8英寸或更高，那么情況將會有所改變。

提問：關(guān)于RF無線充電方面的WattUp?， 近場、中場、遠場，目前是都支持了嗎?已經(jīng)在市場上銷售了嗎?

Mark Tyndall：是的，現(xiàn)在我們的芯片是支持這三種場的，而且已經(jīng)在市場上銷售了。

提問：在2019年大概有將會有一半的智能手機會支持無線充電，剛剛提到Energous的CEO在CES上面公布了幾家客戶，可否簡單透露一下呢?

Mark Tyndall：在下個月之后，等到我們中場的無線充電獲得FCC的批準之后，將會有新的一個里程碑出現(xiàn)。到那時市場就會活躍起來，客戶會希望開發(fā)相關(guān)的無線充電產(chǎn)品。

提問：快充對電池的壽命是有影響的，Dialog從電池端考慮的話，做了哪些措施或者改進?

Davin Lee：我們現(xiàn)在還不知道快充對電池壽命的長期影響會是怎么樣的。我們知道的是手機的壽命相對于電池壽命來說可能會更短。

提問：您剛才講到快充的時候?qū)崿F(xiàn)了6A的40℃，競爭對手是80℃，你能降低到40℃的原因是什么?

Udo Kratz：最核心的原因是我們的充電效率特別高，可以到達98%，實現(xiàn)更高的電流，更高效的充電，更好的散熱，從而保證設備充電時的溫度更低。

提問：快充的電池端也需要一些PMIC的芯片，你們有這樣的方案嗎?

Udo Kratz：電池端沒有。

提問：遠距離無線充電的最大距離是多大?

Mark Hopgood：15英尺，大概就是4.5米。

提問：充電效率是否和WiFi信號一樣，距離越遠充電效率越差?

Mark Hopgood：是的，這本身就是物理的原理。

提問：如果說像家庭內(nèi)部使用，有墻體組合的話，比如說WiFi，它有一些繼電器可以把信號擴大，你們有類似的解決方法嗎?

Mark Hopgood：其實墻體對于我們來說，反而是好事。當在一定距離進行隔空傳輸能量的時候，我們采用波束成形(Beamforming)技術(shù)，發(fā)送器端有多個天線，將信號發(fā)射出去后通過墻體來彈跳，然后將能量集中到一個地方。比如說在不同的房間中來充電的話，你在每一個房間都放一個發(fā)射器，比如汽車里放一個，客廳里放一個，臥室里也放一個。

提問：剛才提到了說，在無線充電里是用低成本的PCB天線，就是嵌入式的天線來代替以前的那種昂貴的線圈。以前線圈的質(zhì)量對無線充電的影響還是很大的，這樣會不會影響它的效率?這個替代是發(fā)射端和受電端都可以替代嗎?

Mark Hopgood：天線的材料，簡單的FR-4 PCB材料就可以了，非常類似于WiFi和藍牙的天線。關(guān)于效率，如果是接觸式無線充電，效率是和現(xiàn)有的感應式或基于諧振線圈的無線充電是一樣的。根據(jù)物理原理，越遠的話效率就會越低，在發(fā)射端和受電端都有天線。

提問：我看到這個圖里面都是一些耳機這些小的設備，那它最大的功率能達到多少?像廚房電器，或者是電動自行車，電動汽車以后會不會也有相應的方案?

Mark Hopgood：我們現(xiàn)在的戰(zhàn)略就是利用我們現(xiàn)在的技術(shù)力量，從線圈變成天線的話，可以制作非常小的接收器，正是因為這個原因，物聯(lián)網(wǎng)(包括家居、可穿戴設備、工業(yè))是我們這項技術(shù)目前主要針對的領(lǐng)域。但如果要為高功率的電器充電，比如說像電動汽車，電動自行車等，最好用線圈的無線充電解決方案。

提問：現(xiàn)在因為我看到Dialog有針對不同廠商，比如高通、聯(lián)發(fā)科技、華為不同的快充解決方案。我們有沒有一種通用的，可以放在一個適配器里面，通過一些握手協(xié)議，讓它可以給不同協(xié)議的手機來充電?

Davin Lee：這是很有可能實現(xiàn)的，我們可以做一個通用的支持各種協(xié)議的充電器。但是現(xiàn)在還沒有任何一個客戶有這樣的要求。