無線充電市場出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象,一方面是用戶對(duì)無線充電器的需求非常旺盛;另一方面是用戶對(duì) TX 產(chǎn)品的高價(jià)格,低性能,無貨問題的吐槽,為什么會(huì)出現(xiàn)這種矛盾......電子制作模塊
蘋果在去年發(fā)布了三款無線充電手機(jī) iPhone 8/8 plus、iPhone X 后,瞬間點(diǎn)燃了無線充電市場,目前國內(nèi)品牌小米、華為已經(jīng)發(fā)布了無線充電手機(jī) MIX2S 和 Mate RS,其他的國內(nèi)手機(jī)品牌也將積極的參與到無線充電市場里,并將在年底前陸續(xù)推出無線充電手機(jī),而火爆的無線充電市場也必將帶動(dòng)無線充電器出貨量的高速增長。從目前小米 MIX2S 售賣情況我們可以看到,用戶訂購的 MIX2S 手機(jī)已經(jīng)寄到用戶手中,但無線充電器由于產(chǎn)能不及卻要晚幾天才可以寄到用戶手中,這也說明用戶對(duì)無線充電器的需求非常旺盛。
目前市場現(xiàn)狀
分析過無線充電市場后,我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象:一方面是用戶對(duì)無線充電器的需求非常旺盛;另一方面是用戶對(duì) TX 產(chǎn)品的高價(jià)格,低性能,無貨問題的吐槽。為什么會(huì)出現(xiàn)這種矛盾,我們通過探訪業(yè)內(nèi)專業(yè)人士,讓他們幫我們解析。
一業(yè)內(nèi)人士分析道:目前市場上的無線充電器基本還是采用 MCU+分立元器件的方案
(如下圖)。
由于此方案采用了較多的元器件,包括主控的 MCU、信號(hào)處理的運(yùn)放 IC、供電電路、驅(qū)動(dòng)線圈的 H 橋、驅(qū)動(dòng) H 橋的驅(qū)動(dòng)器,還有眾多的電阻電容。此方案在 BOM 成本上本就比較高,再加上近段時(shí)間 MOSFET、電阻、電容缺貨并大幅漲價(jià),導(dǎo)致發(fā)射器生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本升高,產(chǎn)能跟不上,傳遞到客戶端就出現(xiàn)了吐槽的產(chǎn)品價(jià)格高,無貨問題。同時(shí)MCU+分立元器件的方案較多的外圍元器件也造成了工程師較難把控設(shè)計(jì)一致性,工廠較 難把控生產(chǎn)一致性,導(dǎo)致無線充電器的性能欠佳,傳遞到客戶端就出現(xiàn)了吐槽的充電不穩(wěn)定掉線等問題。
如何破局
從市場需求看,新一代的無線充電器方案只有解決目前用戶吐槽的問題,才可以讓無線充電市場真正火爆。業(yè)內(nèi)人士指出,為了適應(yīng)市場需求,優(yōu)化產(chǎn)品性能,新一代的 SoC IC 無線充電器方案自身的優(yōu)勢(shì)將促使其逐漸成為破解僵局的未來新趨勢(shì)。高集成度的單片無線充電發(fā)射器 IC 能夠把現(xiàn)有方案中的全橋驅(qū)動(dòng)電路、電壓電流檢測/信號(hào)解調(diào)電路、LDO 和MCU 整合為一顆高集成度的單片無線充電發(fā)射器 IC,基于這樣 IC 的方案可以更好的適應(yīng)市場, 同時(shí)也是配件生產(chǎn)廠商更傾向選擇的高性價(jià)比方案。此外,SoC 內(nèi)置有 Q 值檢測電路,在FOD 檢測方面會(huì)更加靈敏,符合 EPP 的要求。
從上表我們能夠直觀地看出,SoC IC 集成度明顯提升,把大部分外圍電路都集成入 IC 內(nèi),內(nèi)部集成了全橋 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器、電壓電流檢測、信號(hào)解調(diào)、降壓芯片、Q 值檢測等功能。因此基于 SoC IC 的方案不僅會(huì)具有 MCU 方案的靈活度,同時(shí)高集成度也會(huì)使得外圍電路極簡,BOM 成本低,能夠有效優(yōu)化成本和工藝開銷,這是目前 MCU 分立方案無法比擬的。
下圖是易沖無線 SoC IC “EC8000 系列”方案,可以明顯看出 PCB 內(nèi)部僅需一顆高度集成的 SoC 主控芯片,搭配兩個(gè)集成 MOS,即可成為一個(gè)完整的無線充電器,不再需要MCU+外圍元器件的復(fù)雜方案,整個(gè)電路板非常簡潔。SoC 方案內(nèi)部集成了無線充電驅(qū)動(dòng), 運(yùn)放,主控內(nèi)核,內(nèi)置溫度保護(hù)功能,所有功能由一顆芯片實(shí)現(xiàn)。
由此可以看出 SoC IC 高度集成帶來的好處有:
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價(jià)格優(yōu)勢(shì)大:相比 MCU 分立元器件方案,SoC IC 集成了 LDO/Buck 降壓、全橋驅(qū)動(dòng)、Q 值檢測和電壓電流檢測/信號(hào)解調(diào)等功能,將 MCU 方案外置的這些電路都集成到了一顆 IC 內(nèi)部。集成度的提高使得外圍 BOM 成本降低,從而導(dǎo)致產(chǎn)品成本低,最終售價(jià)降低。這自然解決了用戶抱怨的價(jià)格高的問題,因而可以預(yù)測如此低價(jià)格的 TX 必將成為破局之刀,會(huì)迅速普及并占領(lǐng)市場。
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生產(chǎn)簡便:如此高集成度的 IC 方案使得外圍元器件數(shù)量減少,PCB 面積更小。因此采購備貨少,生產(chǎn)一致性高,生產(chǎn)效率高。同時(shí)外圍電阻電容,MOSFET 元件的減少能夠有效規(guī)避因?yàn)樵必洕q價(jià)而影響生產(chǎn)。產(chǎn)品產(chǎn)能的提高,能夠解決用戶抱怨的無貨問題。
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性能高:現(xiàn)有的 MCU+分立元器件方案,由于外圍元器件比較多,因此設(shè)計(jì)難度大, 且產(chǎn)品的一致性較難保證。而 SoC 的高集成度方案將外圍電壓電流檢測、供電穩(wěn)壓、MOS 驅(qū)動(dòng)器、接收信號(hào)解調(diào)以及 Q 值檢測通通內(nèi)置,從而降低了設(shè)計(jì)難度,只需工程師通過配置寄存器即可實(shí)現(xiàn)功能集成。內(nèi)置過壓保護(hù)和 Q 值檢測電路,用戶使用更安全。保證了產(chǎn)品的 FOD、充電穩(wěn)定性、溫控等性能,一致性良好,解決了用戶抱怨的性能問題。
總結(jié)
由此可見,SoC 方案相比 MCU 分立元器件方案存在顯著的提升,高集成度能夠?yàn)楫a(chǎn)品性能更好的保駕護(hù)航,解決目前無線充電市場的冰局。目前在過流過壓異物檢測、Qi-EPP 標(biāo)準(zhǔn)、三星和蘋果快充等方面也都提供很好支持,并且在成本、設(shè)計(jì)復(fù)雜度等方面也存在諸多優(yōu)勢(shì)。 因此,在無線充電發(fā)射端設(shè)計(jì)上,SoC 方案或?qū)⒊蔀橹髁髦x。