從汽車到手機，每個人都在關注電池。具有諷刺意味的是，這個曾經被忽視的組件現在可以成就或破壞設計和聲譽。更復雜的是，可穿戴設備和物聯網設備的日益普及意味著工程師面臨著一系列新的挑戰和限制。電池及其充電解決方案必須更小、更高效、更密集，并且不需要設備上的充電端口，否則會導致整個設計失去防水認證或容易受到灰塵的影響。為了滿足這些新的限制，ST 發布了無線電池充電器發射器 （ STWBC-WA ） 和接收器 （ STWLC04） 提供非常高的效率，只有直徑只有 1 厘米的線圈和一些獨特的功能。為了更快、更輕松地利用該解決方案，ST 還提供了包含這兩個組件和工具的評估板 （ STEVAL-ISB038V1 ），以縮短開發時間。

無線充電，也稱為感應充電，當然不是什么新鮮事物，因為它基于法拉第感應定律，而尼古拉特斯拉在 1890 年代首次試驗了它的原理。很簡單，充電器使用發射器從電源（壁式插座、USB 端口等）汲取電流，將其發送到線圈以感應電磁場。然后，設備中的接收器靠近，因此它的線圈可以“拾取”發射器的磁場。換句話說，接收器的線圈開始以相同的頻率共振，以產生電流，為系統供電或為電池充電。

靈活的無線充電接收器

直到最近，無線充電技術效率低下且難以實施，通常導致設備體積龐大，只能使用非常特定的充電器組。ST 的 STWLC04 1 W 無線充電接收器改變了這一切。該芯片的尺寸僅為 3.12 毫米 x 4.73 毫米，其降壓轉換器的效率為 90%，并且符合市場標準意味著它可以與絕大多數已出貨的發射器配合使用。

將 STWLC04 與競爭對手區分開來的一項功能是嵌入式 32 位微控制器，它使用 16 KB ROM 和 2 KB RAM，比當今銷售的大多數接收器先進得多。它不僅允許更大的控制以確保穩定運行，而且自定義設置可以存儲在內存中。因此，STWLC04 既可以是自主的，也可以由主機控制，它既可以用作穩壓輸出為 5 V 的電壓源，也可以用作鋰離子或鋰聚合物電池充電器，為工程師提供無與倫比的靈活性。

高效無線充電發射器

ST 也是少數幾家設計了與接收器一起工作的發射器并將設計靈活性概念擴展到充電器的公司之一。因此，STWBC-WA 提供了出色的可擴展性，這意味著它既可以設置為支持高達 1 W 功率級別的半橋拓撲，也可以使用更大的線圈和全橋拓撲來支持高達 3 W 的功率級別。此外，集成驅動器的存在簡化了設計并降低了成本，因為無需在 MOSFET 和發射器之間放置其他外部組件。

STWBC-WA 與 USB 電源配合使用，因此工程師將能夠提供 USB 充電，而無需調整或修改他們的設計。它還能夠監控接收器所需的功率水平。當設備的電池充滿時，發射器會調制電磁場以減少浪費并提高效率和工作溫度。

即插即用

最后，ST 將接收器和發射器打包到一個出色的開發套件 STEVAL-ISB038V1 中，該套件帶有圖形界面，允許工程師快速配置他們的系統以及監控行為，從而降低學習曲線。ST 還提供了有助于調整過程的指南，并提供文檔以快速開始開發。由于無需安裝驅動程序，因此只需使用 USB 端口將電路板插入 Windows PC 即可開始試驗。

因此，工程師將能夠測試實施的不同功能和安全措施。例如，異物檢測確保金屬物體不會意外觸發發射器或接收器，這可能會產生破壞性影響。還有適當的熱保護措施，以防止設備過熱。

審核編輯：郭婷