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[导读]以业界超小系统尺寸,使可穿戴设备兼具无线供电和非接触通信两种功能。

全球知名半导体制造商ROHM集团旗下的蓝碧石科技株式会社(以下简称“蓝碧石科技”)面向可穿戴设备,开发出可高达1W的无线供电芯片组“ML7661”(发射端)和“ML7660”(接收端)。

近年来,对提高小型电子设备(尤其是小型医疗设备)防触电安全性的需求高涨。而无线供电不需要电源连接器,其密封外壳可以提高防水防尘性能,因此可大大提高充电和出汗时的防触电安全性。虽然目前在无线供电领域有已经非常普及的Qi标准*2,供电量大,最高可达15W,但其包括天线尺寸和芯片组在内的系统尺寸也很大,因此很难安装在可穿戴设备中。

ROHM集团旗下的蓝碧石科技针对这一难题,采用13.56MHz作为无线供电频段,开发出内置无线供电功能和非接触式通讯功能、且供电量为200mW的无线供电芯片组“ML763x”,并于2020年6月投入量产。该产品投入市场以来,获得用户的高度好评,与此同时,用户希望芯片组在应用于腕式血压计、智能手表和助听器等电池容量较大的可穿戴设备、能够提高供电量的呼声也越来越高。在这种背景下,此次蓝碧石科技又开发出一组体积小巧、供电量高达1W的新产品,进一步扩大了可配备无线电源的应用范围。

新产品内置了电力传输和接收所需的控制电路,无需外置微控制器,在1W供电级别,实现了业内超小的系统尺寸。新产品非常适用于需要长时间佩戴的、电池容量较大的可穿戴设备,例如腕式血压计、智能手表、助听器等。此外,由于新产品使用了13.56MHz的高频段,因此也支持频率相同的近场通信标准“Near Field Communication(NFC)*1”的非接触式通信。由于用1个芯片组即可进行无线供电和通信,因此在具有旋转机构(在有线供电系统中会限制设计的灵活性)的设备中,比如在工业设备、电脑冷却风扇和电动自行车的转矩传感器等应用中,有助于提高产品的可设计性和设计灵活性。

新产品已于2021年9月开始出售样品(样品价格500日元/个,不含税),计划从2022年4月开始暂以月产10万个的规模投入量产。前期工序的生产基地为蓝碧石半导体宫城工厂(日本宫城县),后期工序的生产基地“ML7661”为ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.,“ML7660”为蓝碧石半导体宫崎工厂(日本宫崎县)。

蓝碧石科技今后将继续推动高品质无线供电LSI的开发,为打造人类宜居的智能社会做出贡献。

<新产品特点>

1、以业内超小的系统尺寸实现高达1W的无线供电

新产品可根据所需供电量优化控制传输功率,因此可抑制LSI主体的发热量,从而实现了高达1W的无线供电。另外,由于采用13.56MHz的高频段进行供电,所以天线尺寸可以更小,与普通产品相比,系统尺寸可以缩小30%,因此非常适用于腕式血压计、智能手表以及助听器等小型电子设备。此外,由于内置了支持I2C接口*3和SPI接口*3的通信协议,因此无需微控制器即可控制搭载了这些功能的数字传感器等。这样可以削减微控制器的安装空间,即使与同为1W级供电量的普通产品相比,新产品的系统尺寸也是业内超小的。

2、兼具无线供电和非接触式通信功能,有助于提高应用产品的可设计性和设计灵活性

新产品的无线供电由于采用的是13.56MHz高频段,所以与同样支持13.56MHz近场通信标准“Near Field Communication(NFC)”产品的非接触式通信也可实现。由于兼备无线供电和非接触式通信两种功能,因此具有旋转机构(在有线供电系统中会限制设计的灵活性)的设备中,比如在工业设备、电脑冷却风扇、电动自行车转矩传感器*4等应用中,有助于提高产品的可设计性和设计灵活性。此外,通过采用蓝碧石科技自有的通信格式,将数据通信间隔由ML763x中的4ms缩短至ML766x中的1ms,从而实现更实时的转速控制和监测。

3、可构建无微控制器系统,减少开发工时

使用新产品时,只需要调整电力传输量以提高供电效率,并根据二次电池的规格设置温度阈值等参数,即可轻松构建系统。这样就无需系统控制用的微控制器及其程序开发,非常有助于减少开发工时。同时,新产品还具有低功耗模式,大大降低了系统待机时的功耗。

<开发支持>

本芯片组配备有“ML766x”评估套件,可轻松开始13.56MHz无线供电的评估。另外,还备有配置工具以及天线设计和天线调整相关的文档,用户可通过电脑对这些进行单独设置,可根据客户的需求,构建各种供电系统。欲了解更多信息,请访问:https://micro.rohm.com.cn/lapis-tech/semicon/wpt/landing/ml7660_61.html

<产品规格>

<应用领域>

● 二类以下医疗器械领域的可穿戴医疗设备:助听器、腕式血压计

● 可穿戴设备:智能眼镜、智能手表

● 旋转设备:冷却风扇和电动自行车用的转矩传感器等

<术语解说>

*1、近场通信标准“Near Field Communication(NFC)”

NFC是一种使用13.56MHz的频率在短距离内进行通信的近距离通信技术。标准中的规格规范是由业内标准组织“NFC论坛”制定的。ROHM是NFC论坛的准会员。

*2、Qi标准

由无线充电联盟(Wireless Power Consortium)制定的无线供电国际标准。适用于智能手机的无线供电

*3、I2C接口、SPI接口

I2C是Inter-Integrated Circuit的缩写,SPI是Serial Peripheral Interface的缩写,两者均为计算机内部使用的设备之间的同步串行通信方式之一。与异步串行通信方式相比,可以进行高速通信,并可以连接多个从机。

*4、转矩传感器

将旋转过程中的力的大小(转矩)转换为电信号的传感器。在电动自行车中,用来检测制动力并将检测结果反馈给电机。

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