70W Hochleistungs-Chipsätze für effizienteres und flexibleres kabelloses Laden

In Verbindung mit dem Transmitter-IC STWBC2-HP entsteht ein komplettes Sender-Empfänger-System, das empfängerseitig mit hoher Systemeffizienz bis zu 70 W zur Verfügung stellen kann. Mit dem STWLC98 lassen sich heutige High-End-Smartphones mit ihren kapazitätsstarken Akkus in knapp 30 Minuten vollständig aufladen. Abgesehen davon macht der neue Baustein die Möglichkeit des ultraschnellen, komfortablen Ladens ohne Kabel, Steckverbinder und störende Verbindungen für eine Vielzahl neuer Anwendungen und Kontexte verfügbar. Nicht zuletzt gibt das kontaktlose Laden den Produktentwicklern die Möglichkeit, die Formgestaltung der Gehäuse zu vereinfachen sowie die Kosten und die Komplexität zu verringern, während der Weg zu neuen, schlanken Formen geebnet wird und die mit Steckverbindern einhergehenden Probleme (z. B. durch Verunreinigung) vermieden werden. Der STWLC98 entspricht dem in der Smartphone-Industrie üblichen Standard Qi EPP 1.3 für kabelloses Laden. Gesteuert wird er von einem 32-Bit Arm® Cortex®-M3-Core, der eine Vielzahl reichhaltiger Features, darunter auch Schutzfunktionen, unterstützt. Das eingebaute Betriebssystem vereinfacht die eigenständige Zertifizierung gemäß Qi 1.3. Senderseitig kann der STWBC2-HP das Sicherheitselement STSAFE-A110 von ST zum Speichern offizieller Qi-Zertifikate nutzen und unter Zuhilfenahme modernster kryptografischer Verfahren auch die Authentifizierung vornehmen. Die Unterstützung für das innovative STSC-Protokoll (ST Super Charge) von STMicroelectronics gestattet ein zügiges Laden bis zur maximalen Leistungsübertragungs-Rate von 70 W. Der STWLC98 unterstützt den proprietären ARC-Modus (Adaptive Rectifier Configuration) von ST, der das Ping-up und den räumlichen Freiraum des Systems in horizontaler und vertikaler Richtung verbessert, ohne dass Änderungen an der Hardware- oder Spulen-Optimierung erforderlich sind. Durch die Aktivierung des ARC-Modus, der die gesamte Oberfläche des Senders zur nutzbaren Ladefläche macht, vergrößert sich die Ping-up-Distanz in allen Richtungen um bis zu 50 %. Der STWLC98 arbeitet direkt mit dem STWBC2-HP zusammen der ein USB-PD-Interface, einen digitalen Buck/Boost-Gleichspannungswandler, einen Vollbrücken-Wechselrichter, drei Halbbrücken-Treiber sowie Spannungs-, Strom- und Phasensensoren enthält. Gesteuert von einem Cortex-M0+-Core, führt der STWBC2-HP eine patentierte, schnelle PID-Regelschleife aus und unterstützt ebenfalls das STSC-Protokoll. Der neue 70-W-Chipsatz von ST für kabelloses Laden ergibt eine skalierbare Lösung, die sich neben Smartphones auch für Tablets, Laptops, Power Banks, TWS-Geräte (True Wireless Stereo), Bluetooth®-Lautsprecher und AR/VR-Headsets eignet. Abgesehen davon bietet sich das ebenso schnelle wie zweckmäßige kabellose Laden auch für Medizingeräte (z. B. Monitore und Dosierpumpen), kabellose Elektrowerkzeuge, mobile Roboter, Drohnen und E-Bikes an. Geeignet ist der Chipsatz außerdem für Automotive-Anwendungen wie etwa Ladelösungen im Innenraum sowie zum kabellosen Laden unterschiedlicher Module im Fahrzeug. Mit seinem eingebauten Power-Management bietet der STWLC98 einen energiesparenden Standby-Modus mit äußerst niedrigem Stromverbrauch, während die End-to-End-Effizienz des Ladesystems mehr als 90 % betragen kann, sodass auch strengste Vorgaben für umweltfreundliches Design erfüllt werden. Der Ladechip verfügt über spezielle Hardware und fortschrittliche Algorithmen, die zur Überwindung der Herausforderungen im Zusammenhang mit der ASK- und FSK-Kommunikation dienen, wenn große Leistungen übertragen werden. Zu den eingebauten Sicherheitsfunktionen gehören eine auf präzisem Strommess-IP basierende Fremdobjekt-Erkennung (Foreign Object Detection, FOD), eine Gütefaktor-Detektierung und eine robuste Kommunikation zwischen Sender und Empfänger. Als ein zusätzliches Feature, das in vermehrter Flexibilität für die Anwender resultiert, wartet der STWLC98 auch mit einem hocheffizienten Transmitter-Modus auf, um ein Aufteilen der hohen Leistung beim Laden mehrerer Geräte zu ermöglichen. Damit in Verbindung steht die Gütefaktor-Detektierung des STWLC98, die hier branchenweit das erste Mal in einem Empfängerbaustein realisiert wurde und für einen sicheren Betrieb im Transmitter-Modus sorgt. Anwender der kabellosen Stromversorgungs-Lösungen von ST können das PC-basierte grafische Tool ST Wireless Power Studio herunterladen, um das Design-in zu beschleunigen und Abläufe wie das Kalibrieren der FOD-Funktion, das Abstimmen der Gütefaktor-Detektierung und die Kommunikations-Diagnose zu vereinfachen. Beide Bauelemente befinden sich bereits in der Massenproduktion. Der STWLC98 wird in einem 4,3 mm x 3,9 mm großen WLCSP-Gehäuse mit 90 Kontaktunkten im 0,4-mm-Raster angeboten und ist zu Preisen ab 2,60 US-Dollar lieferbar. Den STWBC2-HP gibt es zu Preisen ab 3,30 US-Dollar als 8 mm x 8 mm messende VFQFPN-Version mit 68 Pins im 0,4-mm-Raster. Weitere Informationen finden Sie außerdem auf www.st.com/wireless-charger