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【IC设计】快充行业领跑者!伏达半导体进入无线充电3.0时代

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1893年,特斯拉通过无线输电,点亮了一盏灯,这盏灯照亮了一片科技森林。后来,1901年,特斯拉在纽约长岛建造大型高压线圈——沃登克里弗塔,目标是构建全球输电系统的原型,可惜1904年,他的计划被迫停止,最终也未能完成。

100多年后的今天,无线充电已经变得十分常见。智能手机、智能穿戴设备、电动汽车等无线充电设备,已经深入到生活的方方面面。不过,不管是有线充电还是无线充电,充电效率成为用户关注的核心问题。

伏达半导体

从前几年OPPO的充电五分钟,到近两年国产手机品牌相继推出65W、80W甚至100W的快充,快充已经成为智能手机的标配。而在华为、小米、OPPO等国产手机品牌背后,有这么一家专注于提供高性能的电源管理芯片及电源系统整体解决方案的企业——伏达半导体。

伏达半导体(NuVolta Technologies)成立于2014年,创业七年来,伏达半导体已经拥有200多名核心骨干,在技术上通过对工艺、设计、封装及电源系统构架的全面创新,积累了多项核心技术。

得益于出色的技术能力,伏达已成为国际主流手机品牌和手机配件厂商的核心供应商,产品进入了小米、紫米、mophie、Belkin、AT&T、BestBuy、Walmart、iHome等全球客户,获得他们的极大认可。

两种技术路线

目前的无线充电有两条技术路线在发展,第一条是如何充的更快,第二条是如何让无线充电更自由。

当前,大多数电源IC芯片厂商和手机厂商都将目光聚焦在如何让手机充电更快,在这一方面,伏达半导体已经在引领无线快充行业的发展,并且一路走来,伏达已经进入了无线充电3.0时代。

第一代是1.0时代,这个时代是国际大厂的天下,它们具有先发优势,所以伏达对自己的定义是要将技术水平向国际大厂追齐。

2.0时代,伏达开始自主创新,也是在这个时候,伏达开始了无线快充之路。

进入3.0的时代,伏达已经走得足够快,并且拥有了良好的用户体验,这一个阶段,伏达希望在架构上有所创新。

伏达半导体无线充电事业部副总裁李锃在受访中表示,伏达最近推出了第二代快充,改变了快充结构,采用两节串联电池。它的好处是输出端电压达到了单节电池的两倍,充入电池的电流减半。这一创新既提升了功率,又能把潜力挖掘。如果采用这种创新技术,OPPO的120W,可以做到20分钟以内充满。

无线充电的另一大技术发展路线就是如何充的更自由。

如今的市场中无线充电的自由度还停留在比较初级阶段,只能做到随放随充。而随着需求和技术的发展,未来无线充电对自由度的要求会提升,需要做到边走边充。伏达在做技术研发的过程中,也出现了很多有趣的设备,可能耳机、手表都可以放在一起充电的应用。

让充电更高效

目前伏达的核心业务主要有四个板块,无线充电(接收端+发射端、接收芯片、发射芯片)、有线充电(有线快充/手机电荷泵芯片、电量计、通用电源/LCD背光、TWS耳机 PMIC&充电宝)、汽车电源(前装发射芯片、AEC-Q100认证)、特色定制方案(手机配件、无线车充、无线充电宝)。

目前伏达半导体也是唯一一家同时提供无线充电和有线快充成熟方案的国产半导体公司。

在充电效率上,伏达在进行着孜孜不倦的追求。2019年伏达做的小米手机产品,当时的无线充电的速度,大概70分钟可以充满,但是用有线充,只需要59分钟左右。

到了2020年,伏达在华为P40手机上量产的时候,大概65分钟可以把一个手机充满。去年,在小米11上发布的产品,伏达的无线充电接收大概只需要48分钟。今年上半年,伏达又发布了一款新的无线充电技术,这时候无线和有线充电时间都只需要36分钟就可以把手机的电充满,伏达一直在推进无线快充技术。

除了做无线快充技术,伏达还在背后研究怎么去提高充电的效率,从第一代产品7.5瓦、第二代产品35瓦、然后到67瓦,伏达在不断提高效率。现在无线充电的效率从发射到接收已经到90%效率。

未来,伏达还会开发第三代技术,但是会略微把功率降低,会变成为50瓦,效率会提升更高,这样会提升客户的无线充电体验和价值,同时可以把成本降下去。也是对工信部关于无线充电功率最高不超过50W意见稿的响应。

下一站

随着电动汽车普及,很多电动车都在主控平台上开始标配无线充电发射器了,这也是伏达的下一个重点关注方向。

近期,首款国产车载无线充电的解决方案即将发布,其也是搭载伏达的无线充电产品,是业界最高输出功率的50瓦的无线充电发射盘,效率达到80%,同时符合车载专用的AEC-Q100的认证。

车载无线充电有许多需要克服的技术难题。相对于手机和智能终端,汽车的充电要求会更高,同时在传输路径上会有很多保护和限流、限制,以及检测的功能。所以这些降低了车载无线充的效率。

另一方面,一般车内的车载无线充的环境是移动的,因此需要多个线圈,多个线圈相互之间会有磁场的耦合,也会降低功率。

目前,汽车的无线充电伏达已经做到了80%效率,这在业界属于领先水平,在已经量产的产品中,绝大多数只能做到70%的出头效率。由此可见伏达在汽车无线充电方面也有很强的技术积淀。

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作为深耕充电领域的厂商,伏达从2014年成立至今,已经走过了7个年头,如今伏达在全球有6大研发中心,4个销售分支,员工超过200人,并且在手机和智能终端领域取得了不俗的成绩。

其无线充电事业部副总裁李锃表示,现在国内的形势对国产半导体是非常友好的,这对伏达半导体来说是一个机会,伏达也会乘着这股东风飞得更高更远,以后会更多要专注于电源,把电源做到领先的地位。