無線充電技術具有小型化、充電便利性高、防水性/防塵性更高等特點，可以讓智能移動設備實現安全舒適地充電，甚至可以支持可穿戴設備不用摘下充電，這是未來充電技術升級的必然方向。目前應用在智能手機、平板電腦、便攜游戲機和消費級無線充電器上的主流的無線充技術是以Qi標準為代表的磁場感應技術，它需要對準線圈位置，并且始終保持10mm以內的有效充電距離。這顯然無法滿足我們對可穿戴設備的充電便利性的要求。ROHM集團旗下的藍碧石科技株式會社開發出的無線供電芯片組，為可穿戴設備的無線充電提供了另一種可行性。

藍碧石科技新產品無線供電芯片組“ML766x”采用磁場共振的供電方式（其實是電磁感應的一種，它是通過調整耦合電容來減少回波反射，從而提高效率）。相比于磁場感應供電，傳輸距離更長、供電效率更高，并且支持一對多的供電方式。它的設計挑戰在于如何使兩個電路獲得相同的頻率，調頻是這項技術中的核心一步。“ML766x采用13.5MHz的高頻段，可同時實現無線供電和非接觸通信兩種功能，”羅姆半導體（上海）有限公司技術中心主管吳娟表示，“ML766x還兼具可實現高達1W的供電量，無需微控制器即可構建系統，相較于Qi規格可實現天線小型化等主要特點。”

小身材也有大能量

與第一代無線供電芯片組“ML763x”相比，第二代“ML766x”的電池容量更大，可實現高達1W的供電功率，主要應用于腕式血壓計、智能手表和助聽器等電池容量較大的可穿戴設備，同時也涵蓋第一代產品的真無線立體聲耳機、鼠標、鍵盤等應用。新產品ML766x的推出進一步擴大了藍碧石科技可配備無線電源的應用范圍。

我們可以看到，以Qi標準進行無線供電的產品的使用頻率是110KHz到205KHz，最大供電量是15W，相對應的系統尺寸包括天線、外圍元器件的尺寸達到650平方毫米。普通產品最大供電量是0.5W，系統尺寸是Qi的一半，即330平方毫米。而新產品ML766x最大功率達到了普通產品的最大供電量的兩倍，即1W，系統尺寸再減小30%，達到230平方毫米。吳娟坦言，要同時做到高功率和小尺寸很不容易，比如在設計時團隊遇到了1W供電對應的芯片發熱的難題，后來是通過優化控制發射功率抑制了LSI的發熱，從而實現了高功率無線供電。

ML766x搭載了包括發射端LSI“ML7661”和接收端LSI“ML7660”。在談及如何使ML7660的系統尺寸比普通產品減少30%時，吳娟解釋說：“因為普通產品的系統構成主要有天線、分離元器件以及微控制。我們主要通過兩個方式把系統尺寸總體減少，一是減小了天線，天線尺寸跟共振頻率是成反比關系，可以看到普通產品和Qi規格產品用的都是幾百KHz的通信頻率，我們通過把頻率提高到13.56MHz，使天線比其他產品的天線減小了很多，實現了小型化；二是系統無微控制器實現通信，我們通過內置SPI/I2C通信協議，使得系統即便沒有MCU也可以進行相互通信。通過以上兩種手段實現了超小化的系統尺寸，可以看到尺寸大概是Qi的三分之一。”

無線充電和NFC功能二合一

通過無線充電跟無線通信復用一個13.5MHz頻率，新產品可實現用一根天線同時進行無線供電和無線通信兩種功能。同時非接觸通信NFC的典型模式也由三種通信模式——讀卡器模式、卡模擬模式、點對點模式，新增一個無線供電模式，變為四種通信模式。

我們可以看到，發射端ML7661內置了一個SPI/I2C的串口，接收端ML7660也內置了SPI/I2C的串口，490Byte閃存和10位A/D轉換器，同時內置的NFC Forum Type 3 Tag功能，能夠使新產品與符合NFC通信功能的一些讀寫器進行通信。

針對無線供電的這兩種功能，吳娟分享了兩個用于旋轉產品上的應用例子，這兩個例子都是目前為止有線無法實現的。首先是游戲電腦上冷卻風扇的應用。游戲廠家會把LED燈裝在電腦的旋轉風扇上以追求酷炫的感覺，而有線充電容易造成線纏繞，所以只能通過無線供電/通信方案解決這個問題。此方案一方面可以通過無線供電從主板那邊給我們的LED供電，另一方面由于LED板上帶有位置傳感器，通過位置傳感器獲得的位置信息又可以通過無線通信傳遞給主板，讓主板控制風扇的轉速。此方案可以實現有線難以實現的功能，大大提高了設計的靈活性。

另外一個案例也同樣是旋轉的產品。通過扭矩傳感器檢測使用者對踏板的用力程度來改變它的速度。如果踏板上的扭矩傳感器與主板之間是有線通信的話，同樣也會存在線纏繞的問題，所以采用無線供電/通信方案。通過無線充電的方式，從主板上獲得電能給扭矩傳感器，扭矩信號再通過無線通信傳遞給主板，此應用也是通過我們的無線方案提高客戶設計靈活性和可靠性的案例。

值得一提的是，ML766x搭載的發射端和接收端兩個LSI，其中發射端LSI“ML7661”是40pin WQFN的封裝，接收端LSI“ML7660”有兩種封裝，一個是30pin WL-CSP，另一個是32pin WQFN。如果充電目標的尺寸較小，同時對充電系統的小尺寸要求較高，則推薦使用30pin WL-CSP，這種封裝的優點是能夠在最大程度上做到小且薄，更適用于小型設備。

目前，藍碧石科技正開發適用于250mW電子筆應用的無線供電產品，并計劃開發適用于3W耳機、電子煙、便攜音箱等的更多產品，一步一個腳印向著“將無線供電擴大應用到各種應用產品”的目標前進！