ROHM集團LAPIS Technology推出1W高功率無線充電晶片組「ML766x」
業界最小系統尺寸 兼具無線充電和非接觸通訊二種功能

 

2021年12月9日
※2021年12月9日　ROHM調查

ROHM集團旗下LAPIS Technology Co., Ltd.（以下簡稱LAPIS Technology）針對穿戴式裝置，研發出高達1W的無線充電晶片組「ML7661」（供電端）和「ML7660」（受電端）。

ML7660

近年來，對提高小型電子裝置（尤其是小型醫療裝置）防觸電安全性的需求高漲。而無線充電不需要電源連接器，且密封外殼可以提高防水防塵性能，因此可大大提高充電和出汗時的防觸電安全性。雖然目前無線充電領域有已經非常普及的Qi標準※2，充電量大、最高可達15W，但包括天線尺寸和晶片組在內的系統尺寸也很大，因此很難安裝在穿戴式裝置中。

因此，ROHM集團旗下LAPIS Technology針對此課題，以13.56MHz為無線充電頻段，推出內建無線充電功能和非接觸式通訊功能、且充電量為200mW的無線充電晶片組「ML763x」，並已於2020年6月投入量產。該產品自上市以來，獲得用戶的高度好評，與此同時，客戶希望晶片組在應用於手腕式血壓計、智慧手錶和助聽器等，電池容量較大的穿戴式裝置時，能夠提高充電量。在上述背景下，LAPIS Technology又推出一款體積小巧、充電量高達1W的新產品，進一步擴大了可配備無線電源的應用範圍。

新產品內建了功率傳輸和接收所需的控制電路，無需外接微控制器，在1W充電等級產品中，為業界最小的系統尺寸。新產品非常適用於可長時間佩戴、電池容量較大的穿戴式裝置，例如手腕式血壓計、智慧手錶、助聽器等。此外，由於新產品使用了13.56MHz的高頻段，因此也支援頻率相同的非接觸式通訊—近距離無線通訊標準「Near Field Communication（NFC）※1」。由於僅需1顆晶片組即可進行無線充電和通訊，因此在帶有旋轉機構（在有線充電系統中會限制設計靈活性）的應用裝置中，例如工控裝置、電腦冷卻風扇和電動自行車扭力計等，將有助提高產品的可設計性和設計靈活性。

新產品已經於2021年9月開始販售樣品（樣品價格500日元/個，未稅），計畫從2022年4月開始暫以每月10萬個的規模投入量產。前段製程的製造據點為LAPIS宮城工廠（日本宮城縣），後段製程的製造據點「ML7661」為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.，「ML7660」為LAPIS宮崎工廠（日本宮崎縣）。

背景

＜新產品特點＞

1. 以業界最小系統尺寸實現高達1W的無線充電

以業界最小系統尺寸實現高達1W的無線充電

新產品可根據所需充電量將控制傳輸功率最佳化，因此可抑制LSI本體發熱量，實現了高達1W的無線充電。另外，由於採用13.56MHz的高頻段進行充電，所以天線尺寸可以更小，與市場競品相比，系統尺寸可以縮小30%，因此非常適用於手腕式血壓計、智慧手錶以及助聽器等小型電子裝置。此外，由於內建了支援I2C介面※3和SPI介面※3的通訊協定，因此無需微控制器即可控制搭載這些功能的數位感測器。這將有利於削減微控制器的安裝空間，即使與同為1W等級充電量的市場競品相比，新產品的系統尺寸也是業界最小的。

2. 兼具無線充電和非接觸式通訊功能，有助提高應用產品可設計性和設計靈活性

兼具無線充電和非接觸式通訊功能，有助提高應用產品可設計性和設計靈活性

新產品的無線充電採用的是13.56MHz高頻段，所以也可以實現與同樣支援13.56MHz產品之間的非接觸式通訊—近距離無線通訊標準「Near Field Communication（NFC）」。由於兼具無線充電和非接觸式通訊兩種功能，因此在帶有旋轉機構（在有線充電系統中會限制設計靈活性）的裝置中，比如在工控裝置、電腦冷卻風扇、電動自行車扭力計※4等應用中，將有助提高產品的可設計性和設計靈活性。此外，透過LAPIS Technology獨家通訊格式，將資料通訊間隔由ML763x中的4ms縮短至ML766x中的1ms，確保了更即時的轉速控制和監測。

3. 可構建無需微控制器系統，減少研發工時

使用新產品時，只需要調整功率傳輸量以提高充電效率，並根據二次電池的規格設定溫度閾值等參數，即可輕鬆構建系統。因此將無需系統控制用的微控制器及其程式研發，非常有助減少研發工時。同時，新產品還具有低功耗模式，大大降低了系統待機時的功耗。

＜研發支援＞
本晶片組配備有「ML766x」評估套件，可輕鬆進行13.56MHz無線充電的評估。另外，還備有配置工具以及天線設計和天線調整相關的文件資料，使用者可用電腦單獨設定這些項目，根據客戶需求構建各種充電系統。（關於評估板和相關支援，請與我們聯繫。）欲知詳情，請至產品專頁：
https://www.lapis-tech.com/en/semicon/wpt/landing/ml7660_61.html

＜產品規格＞

項目ML7661ML7660
功能13.56MHz無線充電供電LSI13.56MHz無線充電受電LSI
規格・serial interface SPI/I2C・serial interface SPI/I2C
・496Byte Data Flash
・10bit A/D轉換器：可偵測4個外部訊號
・搭載NFC Forum Type 3 Tag功能
電源5V透過天線磁場的生成電壓進行啟動
動作溫度-40℃～＋85℃-40℃～＋85℃
封裝40pin WQFN（6.0mm×6.0mm×0.8mm）・30pin WL-CSP（2.28mm×2.61mm×0.48mm）
・32pin WQFN（5.0mm×5.0mm×0.8mm）

＜應用領域＞

  • ・Class 2以下的穿戴式醫療器材：助聽器、手腕式血壓計
  • ・穿戴式裝置：智慧眼鏡、智慧手錶
  • ・旋轉裝置：冷卻風扇和電動自行車用扭力計

等

＜名詞解釋＞

※1：近距離無線通訊標準「Near Field Communication（NFC）」
NFC是一種使用13.56MHz的頻率在短距離內進行通訊的近距離通訊技術。標準規格是由業界標準組織「NFC FORUM」所制定。ROHM目前是「NFC FORUM」的準會員。

※2：Qi標準
由無線充電聯盟（Wireless Power Consortium）制定的無線充電國際標準。適用於智慧型手機的無線充電。

※3：I2C介面、SPI介面
I2C是Inter-Integrated Circuit的縮寫，SPI是Serial Peripheral Interface的縮寫，兩者均為電腦內部設備之間的同步序列通訊方式。與非同步序列通訊方式相比，可以進行高速通訊，並可以連接多個從屬裝置。

※4：扭力計
將旋轉過程中力的大小（轉矩）轉換為電氣訊號的感測器。在電動自行車中，用來檢測制動力並將檢測結果回饋給馬達。

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