【導讀】近年來(lái)，在智能手機和智能手表等眾多的應用領(lǐng)域，由于可以取消充電端口并提高防水和防塵性能，無(wú)線(xiàn)供電功能的應用越來(lái)越廣泛。同樣，在小型薄型設備領(lǐng)域，對這種非常方便的無(wú)線(xiàn)供電功能的需求也日益增長(cháng)。另一方面，由于天線(xiàn)形狀、尺寸和距離等因素會(huì )影響到能否實(shí)現供電功能以及供電效率，因此需要在電子設備整機上反復進(jìn)行試制、調整、評估等工作之后才能實(shí)現無(wú)線(xiàn)供電功能，這使得天線(xiàn)設計和布局設計方面的開(kāi)發(fā)負擔非常繁重。因此，業(yè)內對于更好地通用于小型設備的無(wú)線(xiàn)供電標準和方式的期望值越來(lái)越高。
無(wú)線(xiàn)供電方式及其特點(diǎn)
無(wú)線(xiàn)供電方式有很多種，比如磁共振方式（通過(guò)使發(fā)射端和接收端的諧振器形成磁場(chǎng)共振來(lái)傳輸電力）和電磁感應方式（利用在發(fā)射端和接收端之間產(chǎn)生的感應磁場(chǎng)來(lái)傳輸電力）。其中，磁共振方式的13.56MHz無(wú)線(xiàn)充電，因其頻率高而具有可采用更小型天線(xiàn)的特點(diǎn)。
ROHM推出的無(wú)線(xiàn)充電模塊為天線(xiàn)和電路板一體型模塊，支持13.56MHz，可輕松實(shí)現小型薄型設備的無(wú)線(xiàn)供電功能。
圖1. 無(wú)線(xiàn)供電方式比較
支持13.56MHz高頻段的無(wú)線(xiàn)充電模塊“BP3621”和“BP3622”簡(jiǎn)介
此次介紹的“BP3621（發(fā)射端模塊）”“BP3622（接收端模塊）”是業(yè)內率先（截至2021年11月ROHM調查數據）使用13.56MHz頻段的小型通用無(wú)線(xiàn)充電模塊，可提供高達200mW的供電量，而且，通過(guò)優(yōu)化天線(xiàn)/布局設計實(shí)現了約20mm～30mm見(jiàn)方的小尺寸模塊。由于可以顯著(zhù)減少優(yōu)化供電效率所需的試制、調整、評估等工作的開(kāi)發(fā)工時(shí)，因此可以輕松實(shí)現小型薄型設備的無(wú)線(xiàn)供電功能。此外，內置天線(xiàn)還支持雙向數據通信和NFC Forum Type3 Tag通信，這將有助于擴展應用產(chǎn)品的通信功能。
照片1. 無(wú)線(xiàn)充電模塊“BP3621”和“BP3622”
接下來(lái)介紹“BP3621”和“BP3622”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本產(chǎn)品”）的具體功能及其效果。
可大大縮短開(kāi)發(fā)周期，并輕松實(shí)現無(wú)線(xiàn)供電功能
本產(chǎn)品采用了特有的匹配調整的天線(xiàn)設計技術(shù)、以及可以減少布線(xiàn)損耗的電路板布局設計技術(shù)。作為集成了這些技術(shù)的天線(xiàn)和電路板一體型模塊，與天線(xiàn)和控制電路單獨配置的情況相比，可以保證饋電特性，因此無(wú)需進(jìn)行天線(xiàn)設計、布局設計和饋電特性評估即可進(jìn)行產(chǎn)品評估。這將顯著(zhù)縮短開(kāi)發(fā)周期和電路板修改的設計負擔，并可輕松實(shí)現無(wú)線(xiàn)供電功能。
圖2. 開(kāi)發(fā)流程對比示意圖
外殼設計的靈活性更高
本產(chǎn)品采用13.56MHz高頻段的磁共振方式，天線(xiàn)尺寸更小，從而能夠將天線(xiàn)、匹配電路和無(wú)線(xiàn)充電IC集成在小型電路板上，這是現有無(wú)線(xiàn)供電標準難以實(shí)現的。尺寸方面，發(fā)射端模塊“BP3621”為35.0mm × 26.0mm × 1.5mm，接收端模塊“BP3622”為24.0mm × 17.0mm × 1.5mm。另外，將所需元器件全部安裝在正面，通過(guò)采用背面全平的電路板結構，使其更易于粘貼在外殼上，從而有助于簡(jiǎn)化外殼結構并提高設計靈活性。
圖3. 產(chǎn)品尺寸和外觀(guān)
通過(guò)模塊內置的天線(xiàn)，擴展數據通信功能
由于本產(chǎn)品使用與NFC通信標準相同的13.56MHz高頻段，因此通過(guò)模塊內置的天線(xiàn)可以同時(shí)支持供電和通信兩種功能?？蛇M(jìn)行雙向數據通信（通信速度為212kbps，最多256字節）和NFC Forum Type3 Tag通信，有助于擴展應用產(chǎn)品的數據通信功能，比如傳感器數據、設備信息和認證信息的數據安全傳輸與改寫(xiě)、固件下載、電池輸出電壓值的發(fā)送等。
圖4. 無(wú)線(xiàn)數據通信示意圖
無(wú)線(xiàn)充電模塊采用案例
為了提高便利性并實(shí)現防水防塵功能，業(yè)內已經(jīng)在研究在各種應用設備中內置無(wú)線(xiàn)充電模塊。對于無(wú)線(xiàn)連接正在逐漸成為標配的電腦鍵盤(pán)而言，可以說(shuō)是一個(gè)很好的應用案例，因為可以省去更換電池和通過(guò)數據線(xiàn)連接充電的麻煩。通過(guò)從內置供電模塊的平板電腦向內置電力接收模塊的移動(dòng)鍵盤(pán)供電，可以實(shí)現無(wú)需更換電池、無(wú)需充電的完全無(wú)線(xiàn)鍵盤(pán)。
圖5. 應用案例
本產(chǎn)品還適用于要求防水和防塵的設備，例如電子貨架標簽和GPS跟蹤器等應用。電力接收模塊的重量?jì)H為0.38g，因此在某些案例中，通過(guò)安裝無(wú)線(xiàn)充電模塊，就可以使用更小容量的電池，有助于減輕電子設備的重量。預計本產(chǎn)品在未來(lái)將會(huì )擴大應用到更多案例中。
提供應用指南，為客戶(hù)設計提供大力支持
ROHM在官網(wǎng)上發(fā)布了應用指南，致力于進(jìn)一步為客戶(hù)輕松實(shí)現無(wú)線(xiàn)充電功能并縮短開(kāi)發(fā)周期貢獻力量。在應用指南中，提供了作為主要功能的電源功能和通信功能的設置條件、以及使用連接方法等內容。今后，ROHM還計劃擴大評估板等產(chǎn)品的陣容，進(jìn)一步強化支持體系，以促進(jìn)無(wú)線(xiàn)充電模塊的普及。
圖6. 應用指南
結語(yǔ)
未來(lái)，ROHM將繼續擴充外形小巧、輸出功率高的無(wú)線(xiàn)充電模塊產(chǎn)品陣容，進(jìn)一步拓展應用領(lǐng)域，擴大適用的目標設備范圍，為減少客戶(hù)的設計開(kāi)發(fā)周期和提高應用產(chǎn)品的便利性做出貢獻。
圖7. 產(chǎn)品陣容
【關(guān)于羅姆（ROHM）】
羅姆（ROHM）成立于1958年，由起初的主要產(chǎn)品-電阻器的生產(chǎn)開(kāi)始，歷經(jīng)半個(gè)多世紀的發(fā)展，已成為世界知名的半導體廠(chǎng)商。羅姆的企業(yè)理念是：“我們始終將產(chǎn)品質(zhì)量放在第一位。無(wú)論遇到多大的困難，都將為國內外用戶(hù)源源不斷地提供大量?jì)?yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并為文化的進(jìn)步與提高作出貢獻”。
羅姆的生產(chǎn)、銷(xiāo)售、研發(fā)網(wǎng)絡(luò )分布于世界各地。產(chǎn)品涉及多個(gè)領(lǐng)域，其中包括IC、分立式元器件、光學(xué)元器件、無(wú)源元器件、功率元器件、模塊等。在世界電子行業(yè)中，羅姆的眾多高品質(zhì)產(chǎn)品得到了市場(chǎng)的許可和贊許，成為系統IC和先進(jìn)半導體技術(shù)方面的主導企業(yè)。
【關(guān)于羅姆（ROHM）在中國的業(yè)務(wù)發(fā)展】
銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)：起初于1974年成立了羅姆半導體香港有限公司。在1999年成立了羅姆半導體（上海）有限公司， 2006年成立了羅姆半導體（深圳）有限公司，2018年成立了羅姆半導體（北京）有限公司。為了迅速且準確應對不斷擴大的中國市場(chǎng)的要求，羅姆在中國構建了與總部同樣的集開(kāi)發(fā)、銷(xiāo)售、制造于一體的垂直整合體制。作為羅姆的特色，積極開(kāi)展“密切貼近客戶(hù)”的銷(xiāo)售活動(dòng)，力求向客戶(hù)提供周到的服務(wù)。目前在中國共設有20處銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)，其中包括香港、上海、深圳、北京這4家銷(xiāo)售公司以及其16家分公司（分公司：大連、天津、青島、南京、合肥、蘇州、杭州、寧波、西安、武漢、東莞、廣州、廈門(mén)、珠海、重慶、福州）。并且，正在逐步擴大分銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )。
技術(shù)中心：在上海和深圳設有技術(shù)中心和QA中心，在北京設有華北技術(shù)中心，提供技術(shù)和品質(zhì)支持。技術(shù)中心配備精通各類(lèi)市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)和設計支持人員，可以從軟件到硬件以綜合解決方案的形式，針對客戶(hù)需求進(jìn)行技術(shù)提案。并且，當產(chǎn)品發(fā)生不良情況時(shí)，QA中心會(huì )在24小時(shí)以?xún)葘ι暝V做出答復。
生產(chǎn)基地：1993年在天津（羅姆半導體（中國）有限公司）和大連（羅姆電子大連有限公司）分別建立了生產(chǎn)工廠(chǎng)。在天津進(jìn)行二極管、LED、激光二極管、LED顯示器和光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，在大連進(jìn)行電源模塊、熱敏打印頭、接觸式圖像傳感器、光學(xué)傳感器的生產(chǎn)，作為羅姆的主力生產(chǎn)基地，源源不斷地向中國國內外提供高品質(zhì)產(chǎn)品。
社會(huì )貢獻：羅姆還致力于與國內外眾多研究機關(guān)和企業(yè)加強合作，積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合的研發(fā)活動(dòng)。2006年與清華大學(xué)簽訂了產(chǎn)學(xué)聯(lián)合框架協(xié)議，積極地展開(kāi)關(guān)于電子元器件先進(jìn)技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)學(xué)聯(lián)合。2008年，在清華大學(xué)內捐資建設“清華-羅姆電子工程館”，并已于2011年4月竣工。2012年，在清華大學(xué)設立了“清華-羅姆聯(lián)合研究中心”，從事光學(xué)元器件、通信廣播、生物芯片、SiC功率器件應用、非揮發(fā)處理器芯片、傳感器和傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)（結構設施健康監測）、人工智能（機器健康檢測）等聯(lián)合研究項目。除清華大學(xué)之外，羅姆還與國內多家知名高校進(jìn)行產(chǎn)學(xué)合作，不斷結出豐碩成果。
羅姆將以長(cháng)年不斷積累起來(lái)的技術(shù)力量和高品質(zhì)以及可靠性為基礎，通過(guò)集開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售為一體的扎實(shí)的技術(shù)支持、客戶(hù)服務(wù)體制，與客戶(hù)構筑堅實(shí)的合作關(guān)系，作為扎根中國的企業(yè)，為提高客戶(hù)產(chǎn)品實(shí)力、客戶(hù)業(yè)務(wù)發(fā)展以及中國的節能環(huán)保事業(yè)做出積極貢獻。
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