13.56MHz頻段無線供電，智能耳戴式設備的無線充電時代到來

概要

ROHM集團旗下藍碧石半導體株式會社（以下簡稱"藍碧石半導體"）面向可穿戴式設備，開發出世界最小的※無線供電控制芯片組"ML7630（接收端/終端）""ML7631（發射端/充電器端）"。

本芯片組是一款無線供電控制LSI，適用于可穿戴式設備中特別是有安裝空間限制的Bluetooth®耳機等智能耳戴式設備※¹的無線供電。為了能夠支持在智能耳戴式設備中的應用，藍碧石半導體通過在13.56MHz的高頻段進行電力傳輸，將天線（線圈）小型化，同時將充電所需的功能集成于1枚芯片，使之作為SoC※²（片上系統）使用，從而大大削減了安裝空間（與MicroUSB連接器的面積相比減少50%）。實現了以往很難實現的智能耳戴式設備的無線供電，不僅有助于設備的小型化，還有助于提高充電的便利性、防水性和防塵性。

即使電池電量耗盡，接收端的"ML7630"也可利用天線磁場產生電能并開始工作。另外，雖然是僅僅2.6mm見方的小型WL-CSP封裝，卻實現了高達輸出功率200mW的無線供電。不僅如此，還滿足NFC Forum Type3 Tag v1.0※3規范，支持基于NFC觸摸的Bluetooth®配對等功能。而且，發射端的"ML7631"可通過手機電池等USB電源提供的5V電力工作，非常有利于移動充電器的發展。

本芯片組目前已經開始出售樣品，預計從2018年5月份開始量產。前期工序的生產基地為藍碧石半導體宮城株式會社（宮城縣），后期工序的生產基地"ML7630"為藍碧石半導體宮崎株式會社（宮崎縣），"ML7631"為ROHM Integrated Systems (泰國) Co., Ltd.。

今后，藍碧石半導體將面向小型電子設備繼續開發無線供電產品并提供解決方案，為社會的智能化發展貢獻力量。

背景

近年來，戴在耳朵上的"智能耳戴式設備"作為新一代可穿戴式設備而備受矚目。然而，由于智能耳戴式設備的超小型體積，使得MicroUSB連接器等供電用端子成為小型化與進一步節省空間的大問題。

在這種背景下，無線供電可以無需端子，這將非常有利于設備的小型化。另外，沒有端子還可提高防水性、防塵性等安全性能，對于超小型設備來說是非常有效的供電系統。

一直以來，ROHM集團面向智能手機和平板電腦等終端，不斷地開發并供應滿足無線供電標準（WPC Qi等）的產品。藍碧石半導體作為NFC Forum的主要成員--ROHM集團的旗下公司，一直與ROHM一同積極參與適用于需要超小型無線供電系統的可穿戴式設備的13.56MHz無線供電標準的制定。

新產品特點

1.無線供電，更節省供電部的空間

通過使用13.56MHz頻段的無線供電，使該芯片組可使用1µH左右的小型天線，這非常有助于實現智能耳戴式設備等可穿戴式設備的無線供電，無端子構造更是有利于設備的進一步小型化。例如，使用超小型天線（例如MARUWA株式會社生產的MNA4040)，與以往使用MicroUSB連接器的供電部所占面積相比，可削減面積達50%（本公司計算的面積比）。

2.無微控制器，更省空間，無需軟件開發即可構建系統

"ML7630"和"ML7631"將電力輸送和接收所需的功能分別集成于1枚芯片，無需微控制器即可實現無線供電控制。因此，不僅不需要軟件開發，還因為節省了微控制器安裝空間而有助于進一步小型化。可利用專用的PC工具對充電電壓高低和可否重新充電等進行自定義。

3.功能豐富，支持智能耳戴式設備

 

① 電池沒電也可以開始工作

接收端的"ML7630"可利用供電時產生天線磁場來供電，因此即使電池電量耗盡也可開始工作。

② 200mW輸出的LDO和溫度管理為鋰離子電池充電

"ML7630"中內置可輸出200mW的LDO，在該輸出端使用充電IC，可對鋰離子電池進行充電。另外，利用內置的10位AD轉換器和比較器，可通過編程實施對鋰離子電池來說非常重要的溫度管理（溫度檢測、閾值管理），從而可進行可靠性優異的充電控制。

③ 滿足NFC Forum Type 3 Tag規范

"ML7630"支持NFC Forum Type3 Tag v1.0規范，可從智能手機等使用了NFC技術的設備中讀取"ML7630"內Flash ROM中寫入的Tag信息，因此支持無需畫面操作或開關操作的NFC觸摸Bluetooth®配對等功能。

開發支持

本芯片組還配備有可輕松開始無線供電評估的"ML763x"評估套件。另外，還備有配置工具、天線支持相關的文檔，使用這些文檔可通過PC進行用戶特定的設置，支持各種充電方式。

產品規格

項目	ML7630	ML7631
功能	13.56MHz無線供電接收用LSI	13.56MHz無線供電發射用LSI
規格	?搭載帶電壓設置功能的200mW輸出LDO ?1KB數據閃存 ?10位A/D轉換器：可測量3個外部信號 ?滿足NFC Forum Type 3 Tag v1.0規范	?10位A/D轉換器：可測量3個外部信號
電源	通過天線磁場產生的電壓啟動	5V
工作溫度	-40～85℃	-40～85℃

應用領域

可穿戴式設備、智能耳戴式設備

※截至2018年3月藍碧石半導體調查數據

術語解說

※1：智能耳戴式設備（Hearable）
佩戴在耳朵上的可穿戴式設備，也包括無線頭戴式耳機和無線入耳式耳機等。近年來，與智能手機同步向高性能化方向快速發展。
※2：SoC（System on a Chip，系統級芯片，片上系統）
一般指集成了系統工作所需功能的IC。在這里是指將無線供電、充電、溫度管理等功能集成于1枚芯片。
※3：NFC Forum Type3 Tag v1.0
NFC（Near Field Communication）是指使用13.56MHz的頻率在適當距離進行通信的近距離通信技術，規格規范是由NFC論壇定義的。Type3是其規范之一。