基于Semtech TS80003+Cap SX9324的無線充電TX方案

無線充電并不是一個全新的技術方案，實際上我們日常生活中，已經有無線充電應用，例如電動牙刷,等消費性電子裝置，只是充電應用的無線化在應用時的充電效能與安全性差異問題，一直無法有效改善，直至現今在新的控制IC應用整合下，可將無線充電獲得較高充電效能、與更好的應用范圍.但為了改善傳輸效率，并須有效地進行線圈的設計形式及尺寸,這些參數都會影響傳送效能.但無線充電控制IC并須隨待機以便偵測充電物品的靠近需進行辨識方可進行無線充電工作.

為了并降低無線充電待機功耗并可有效固定充電位置是為了達到最佳化的充電效率.而使用Semtech SAR Sensor SX9324+Semetch 無線充電來實現這個功能.

產品實體圖為Semtech TX 5Ｗ +Semtech SX9324

展示板照片(正)為Semtech TX 5Ｗ +Semtech SX9324 并由Sensor PAD來偵測是否有手機擺放以及偵測手機擺放位置正確與否可以達到最佳化的充電效率.

待機功耗測試如場景應用圖

Semtech TX 5Ｗ 待機功耗約0.1912W ( 未使用Cap sensor SX9324 )
利用SX9324 ( Cap sensor ) 來偵測TX無線充電板上之電容變化量來判斷無線充電板上是否有手機須進行無線充電.
當TX無線充電板上沒有手機須進行無線充電則關閉無線充電之電源,以降低TX 5Ｗ 待機功耗.
當TX無線充電板上偵測到有手機且擺放位置正確, SX9324 ( Cap sensor ) 才會發送Interrupt去喚醒TX無線充電板進行無線充電

使用SemtechSX9324降低TX 5Ｗ 待機功耗約0.0005W

可以發現使用Semtech SAR Sensor SX9324 可以有效改善TX5W 待機功耗.

TX Power Consumption 0.1912W (Without SAR Sensor) vs. 0.0005W (With SAR Sensor).

手機擺放測試

利用SX9324 ( Cap sensor ) 來偵測TX無線充電板上Sensor PAD之電容變化量來判斷手機擺放位置. (參考展示板照片正 ) 
手機擺放位置越接近Sensor PAD則產生越大的環境電容量.
當環境電容量低于設定值則判斷為擺放位置不正確將不進行無線充電,如其他圖片1 ( 擺放位置與Sensor PAD距離遠,偵測到環境電容量小)
當環境電容量超過設定值則判斷為擺放位置正確即可以進行無線充電,如其他圖片2 ( 擺放位置與Sensor PAD距離近,偵測到環境電容量大)

其他圖片1. 偵測到有手機但擺放位置不正確將不進行無線充電.可以透過桌上螢幕畫面只有一個Sensor PAD 有動作.TX 將不會動作.

其他圖片2. 偵測到有手機并擺放位置正確將可以進行無線充電. 可以透過桌上螢幕畫面只有兩個Sensor PAD 都有動作.TX 將對手進行充電.

可以發現透過Semtech SAR Sensor SX9324 可以有效固定充電位置并達到最佳化的充電效率.

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?擺放位置不正確將不進行無線充電

?核心技術優勢

· SX9324是一種容性比吸收率（SAR）控制器。

· SX9324可以使用耦合到其智能的兩個傳感器輸入

· SAR的引擎準確地區分了一個無生命的物體和人體。

· 得到的檢測用于便攜式電子設備減少和控制射頻（RF）發射功率

· 在人體存在的情況下，顯著電子制造商的性能優勢

· 具有電磁輻射源的裝置嚴格的排放法規標準和具體吸收率（SAR）標準。

· 直接從1.7到2V的輸入電源工作，SX9324通過I2C串行總線輸出數據。 I2C串口通信總線端口兼容1.8V主機控制報告身體檢測/接近度并促進參數設置調整。在接近檢測時，NIRQ輸出斷言，使用戶能夠確定相對接近距離，或簡單地獲得指示檢測。

無線充電優點

· 安全：無通電接點設計，可以避免觸電的危險。

· 耐用：電力傳送元件無外露，因此不會被空氣中的水分、氧氣等侵蝕；無接點的存在，也因此不會有在連接與分離時的機械磨損。

· 在使醫療植入裝置較為安全：在植入嵌入式醫療裝置上，可以在不損害身體組織的情況下對植入在人體內的醫療裝置進行充電而不需要有電線穿過皮膚及其他自體組織，免去感染的風險。

· 方便：充電時無需以電線連接，只要放到充電器附近即可。技術上，一個充電器可以對多個用電裝置進行進電，在有多個用電裝置的情況下可以省去多個充電器、不用占用多個電源插座、沒有多條電線互相纏繞的麻煩。

?方案規格

TS80003

~輸入電源電壓: 6V

~輸出 : 5V / 1A

SX9324

·~1.8V輸入電源電壓

· 最多3個電容式傳感器輸入

· 專利的SAR片上智能引擎

· 電容分辨率低至0.004fF

· 電容偏移補償高達200pF

· 高級溫度補償

· 自動校準

· 超低功耗

· 活動模式：22 uA

· 打盹模式：6 uA

· 睡眠模式：1.75 uA

· 400kHzI2C串行接口

· 可通過引腳選擇2個子地址。

·可編程中斷或實時狀態引腳