2017年9月蘋果發布會上提出Thefutureiswireless，然后推出了Airpower，無線充電爆發式發展的序幕從此拉開。來自市場研究機構IHS的報告顯示：預計2020年TX出貨達4億臺，RX出貨達10億臺;2025年TX出貨達8億臺，RX出貨達20億臺。到2021年，TX可達5億個。不過來自無線充電聯盟WpC的中國聯絡代表余爽表示，這個數據或許會更為樂觀。WpC預測，2019年就可以達到TX出貨5億臺這個數字。下面就來了解一下相關內容吧。

另外，來自中國產業信息研究網發布的《2017-2022年中國無線充電行業市場深度分析與投資前景預測研究報告》數據顯示，無線充電市場將從2016年34億美元增加到2022年的140億美元，滲透率從7%提升到60%以上。在2018年之前，無線充電市場將保持50%以上的增長，勢頭十分強勁。

不過，無線充電的充電效率、充電速度等一直是行業發展的瓶頸，而其核心因素就是芯片的功率和品質，這一市場也長期被如IDT、TI、NXp、ST、ADI、高通等國際巨頭所壟斷。值得高興的是，近年來國內企業無線充電芯片研究進步明顯，伴隨著市場的爆發，蛋糕做大的同時為國產芯片廠商帶來了新的機遇，國產無線充電芯片廠商也在快速成長。

在剛結束不久的由充電頭網舉辦的2018（夏季）中國無線電產業高峰論壇上，編者就看到了許多優秀國產芯片公司的身影。除了國內無線充電領域風頭正盛的易沖無線外，還有包括勁芯微、廈門新頁、伏達、美芯晟、瀚為、柏壹等國內芯片廠商。與以往電源IC領域打法不同的是，各家不再以價格低廉為賣點，更為注重質量和差異化方案以及用戶體驗到打造。

功率器件全集成的智能全橋方案設計公司：伏達

伏達推出的第一代Gen1TX解決方案自稱是世界上最為高度集成的TX解決方案，其方案主要由一顆控制芯片和一顆智能全橋芯片SmartBridge構成。從下圖來看，整體方案確實簡潔。另外編者認為，其中的智能全橋芯片可謂是該公司最具特色的產品。伏達把所有功率器件（包括4個MOSFET，4個Driver）都集成到SmartBridge中，因此其整個發射端系統由兩顆芯片就可以實現，對下游產品工程師來說系統設計非常簡單。

圖：伏達第一代和第二代方案對比

據了解，該公司目前正在出貨的是第一代方案Gen1（5W以及針對三星10W和蘋果7.5W的方案），下一代Gen2方案還在樣片階段。Gen2是針對未來手機需求開發的方案，如15TXWpCEpp和20WTX，與Gen1相比，BOM可消減30%;在功率上，Gen1最高10W，Gen2最高可做到20W，提升100%。

Gen2系統架構如下：

該公司CEO王新濤介紹稱，Gen2方案中SoC控制器的存儲提高了一倍，時鐘提高到了48M。第二代SmartBrige除了集成所有功率器件外，同時還集成了Q值檢測、數字解調、DC-DC、以及完全無損的電流采樣。

這里編者也重點提一下，該公司的智能全橋不僅僅適配于其自家控制器，而且也可以適配其他廠家的控制器或MCU產品。所以對下游客戶來說，既可以選擇伏達提供的捆綁方案，可以自行選擇SoC或MCU加SmartBrige的方式做各類解決方案，設計靈活方便。

True15WRX/TXSoC芯片設計公司：美芯晟

在無線充電接收端，美芯晟摒棄了國內外某些芯片公司的狀態機設計思路，認為接收端的芯片需要非常高的集成度，內部的每個模塊和行為都需要被智能的管理，并且從效率的角度出發，美芯晟也決定采用輸出高電壓、小電流的方式達到大輸出功率的目的。

無線充電不僅僅是電源的技術，更重要的是從系統的角度出發合理分配與管理硬件的行為和性能。美芯晟總經理程寶洪表示，與市面上某些低壓、大電流方案相比，高壓、小電流方案可以大大節省全橋整流器與接收線圈的阻性損耗。

基于上述對SOC芯片和電源系統的理解，美芯晟設計了其稱之為True15W無線接收芯片的MT5715。據了解MT5715內部集成了可編程的大功率LDO，輸出電壓從3V到15V可調，限流從100mA到1.5A可調;內部全橋整流器采用自適應技術，并且可由軟件根據外界條件（電壓、電流、頻率）實時調整;集成了特殊的設計，在15W模式下可保持較高的工作電壓，實現端到端大于90%的系統效率。

來一組數據對比下：

圖：MT5715DEMO

最后，還值得提到的是，該芯片內部集成了精準的pWM控制器，可以用pWM信號控制全橋整流器的4個MOSFET，使其變為功率發射端。這就使手機等終端設備同時具有無線接收功能和無線發射功能，可實現手機對手機或手機對可穿戴產品進行無線充電。現今帶有OTG功能的手機可以給其他手機充電（需要連接線和HUB），一些手機廠商也以此為產品的一個賣點。當然無線的方式自然更為方便，這類設計在無線充電全面普及時代或許會有一席用武之地。

同套硬件，按需選擇的發射端方案設計公司：瀚為

翰為原是一家方案設計和代理商，后與華潤硅科深度合作，開發出系列無線充電芯片方案。該公司目前主推的是一款名為CS4967的發射端主控方案，據其產品研發總監于萌介紹，該款解決方案最大的特點是一款5W、10W、15W多合一處理方案，具體來說，整個系列由CS4967（主控）、CS4268（驅動）、CS78S33（LDO）構成。系統如下圖所示：

此架構的最大特點是可以通過修改軟件和小部分BOM清單，就可以實現5W、10W和15W不同級別功率，整個硬件架構是不用改變的，而且可以適應不同適配器的需求，適應三星快充和蘋果快充，并且完全按照歐盟無線充電輻射標準。于萌表示，該芯片特點是采用純數字解碼，通訊穩定性好，有較強的抗干擾能力，而且外圍簡潔，整個BOM元器件數量小于80個，對設計人員來說設計簡單;而且物料共用，物料成本和物料管理成本都會大大降低。

這些各具特色的國產無線充電芯片，你知道多少？

從搭載CS4967的DEMO板外觀來看，除主控IC之外，再配備一顆供電轉換IC、兩個線圈驅動MOS及MOS驅動IC，搭配一些電阻電容及LED指示燈即可實現無線充電發射功能，板面元器件面結構還算是比較簡練。

此外，因為翰為與華潤西科是深度合作關系，他們有自己的芯片設計、生產、封裝和芯片測試一整套流程，不用擔心交貨問題，滿足客戶交期，對下游廠商來說還是比較有吸引力的。

結語

對于功率性電子產品來說，安全和可靠性是制造商和終端用戶非常關心的問題。除了上述各具特色的產品外，編者還看到的一點趨勢是，國內廠商越來越重視產品和質量的把控、自主專利技術的積累和儲備，如柏壹科技，為保證所提供無線充電解決方案的安全可靠，該公司產品具有比行業標準更嚴格的質控。以在無線充電中非常重要的異物保護（FOD）測試為例，行業測試標準是放入異物，不低于10分鐘，溫度不超過60度，該公司的標準是放入異物，不低于20分鐘，溫度不超過55度。正如該公司產品開發部總監蔣洪文所言，質量是價值與尊嚴的起點。國內各領域芯片公司可以此共勉。

相比于IT和通信行業，無線充電行業發展較晚，國內外企業起跑線相較不遠，這也給國內企業與國外企業提供了一較高下的機會。前不久的中興被禁售事件更堅定了我們走自主發展芯片的道路的決心，自主可控和芯片國產化將成為未來中國半導體產業發展的主旋律。當前，正是國產芯片公司大有可為的時點，也希望國內的無線充電芯片公司能給行業帶來更多更優秀的方案，讓國內的設備可以用上、用好中國芯。

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